Lípidos
Compuesto orgánico (C, H, O, (P: presente solo en los fosfolípidos)).
Denominada una serie heterogénea de compuestos que tienen en común una
propiedad física: son poco solubles o insolubles en agua, pero solubles en
solventes no polares. La estructura de los lípidos: los dobles enlaces en cis
reducen la interacción entre las cadenas de los ácidos grasos. Cumplen
funciones específicas sobre los tejidos y membranas que permiten entre otras
funciones una buena transmisión nerviosa. Otras funciones son: energética,
producción de calor, reserva de agua, estructural, informativa y catalítica.
Se suele clasificar de acuerdo a la capacidad de formar jabones: saponificables
e insaponificables.
1. Saponificables: contienen siempre en su estructura por lo menos un acido
graso frecuentemente esterificado. Toda unión éster reconoce en su origen un
alcohol y un acido graso.
Entre los lípidos biológicamente importantes son los que poseen alcohol o bien
el glicerol (no nitrogenado) o bien el esfingol (nitrogenado).
Ácidos grasos: en su estructura se diferencian dos zonas diferentes: posee una
cabeza polar (corresponde al grupo carboxilo) afín con el agua (hidrófila) y la
cola no polar (corresponde a la parte hidrocarbonada) marcadamente hidrofóbica.
A este tipo de biomoléculas se las conoce como
anfipáticas.
Al estar en solución se comportan como
ácidosdébiles, sin influir en el valor de pK. La temperatura de fusión de los
ácidos grasos saturados aumenta cuanto mayor sea su cadena hidrocarbonada. A
temperatura ambiente, son líquidos los ácidos grasos de hasta 10 átomos de C y
sólidos los más largos, este último produce además que disminuya su solubilidad
en agua.
Las grasas de origen animal y vegetal son ricas en ácidos grasos esterificados,
muchos de ellos insaturados (doble ligaduras, estas influyen en el punto de
fusión y su solubilidad).
Entre los ácidos grasos poliinsaturados se encuentra el araquidónico, es un
eicosatetraenoico, el cual forma parte de la matriz lipídica de la membrana
plasmática. En medio acuosos forman micelas, las que son agrupaciones
moleculares, en las que las colas hidrofóbicas se orientan hacia el centro mientras que
las cabezas polares lo hacen hacia la fase acuosa.
Si en un ácido graso se reemplaza H por un K o Na, tenemos un jabón.
Ácidos grasos saturados: butírico, palmítico, esteárico, lignocerico.
Ácidos grasos insaturados: oleico 9, linoleico 9,12; linolenico 9, 12,15;
araquidónico
Funcion de los acidos grasos: reserva energetica cuando la glucosa en sangre es
baja, de estructura en la membrana, reguladora ya que es precursor de algunas
sustancias. En los organismos animales hay acidos grasos que no pueden producir
por lo que debe ser ingerido en la dieta, llamados acidos grasos esenciales,
tambien llamados vitaminas liposolubles.
En agua forman micelas.
Glicéridos o acilgliceridos: Son lípidos simples formados por la esterificación
de una, dos o tres moléculas de ácidos grasos con una molécula de glicerina.
Tambiénreciben el nombre de glicéridos o grasas simples. Son esteres del glicerol con ácidos
grasos (saturados o no saturados).
Si el acido graso que esterifica al glicerol es saturado, el glicerol
resultante es sólido a temperatura ambiente (grasas) y si predominan ácidos
grasos insaturados, los glicéridos serán líquidos (aceites).
Los glicéridos o grasas neutras son los lípidos biológicamente más abundantes,
cumplen un rol fundamental como
reservorios energéticos citoplasmáticos.
Esto se debe a dos características: la primera es: su solubilidad al agua hace
que sean osmóticamente poco activas. La segunda: su alto valor calórico, posee
un alto porcentaje de hidrocarburos, las grasas son menos oxidadas que los
glúcidos. Los acilgliceridos presentan el doble de calorías que los hidratos de
carbono. En términos de almacenamiento las grasas encierran la misma cantidad
de energía que los glúcidos, en la mitad del
peso y sin ejercer presión osmótica.
Además las grasas son excelentes aislantes térmicas.
Si tres moléculas del mismo acido graso
esterifican los tres alcoholes del
glicerol, se forma un triacilglicérido simple.
Ceras: son esteres de ácidos grasos con alcohol de peso molecular elevado se
obtienen por esterificación, en los animales la podemos encontrar en la superficie
del cuerpo,
piel, plumas. En vegetales se los puede encontrar recubriendo la piel de los
frutos, tallos. Los organismos que forman el plancton son ricos en esta
sustancia.
Su función es la de impermeabilidad al agua y su consistencia firme.
Fosfolípidos o fosfoaglicéridos:
Se caracteriza por poseer una unión éster en el C3 con el acidofosfórico,
mientras que en el C1 y C2 los esteres son con ácidos grasos. Estos en solución
acuosa forman una bicapa lipídica.
La presencia de acido fosfórico le confiere un carácter netamente anfipático
(sobre todo las nitrogenadas).
Cumplen funciones principalmente estructurales, llega a formar buena parte de
la membrana.
Los distintos tipos de derivados fosfoacilglicéridos ((no nitrogenados:
fosfoinositol, cardiolipinas), (nitrogenados: etanolamina, colina, serina)) se
distribuyen asimétricamente en cada una de las dos capas que constituyen la
matriz lipídica de las membranas biológicas.
Existen dos tipos: los glicerofosfolípidos y esfingofosfolípidos.
Los glicerofosfolípidos: tiene dos moléculas de ácidos grasos a una molécula de
glicerol, ya que el otro acido graso se encuentra unido a un grupo fosfato,
esta unión forma el acido fosfatidico. A su vez estos se dividen en:
a) fosfatidiletanolamida: principal componente de las membranas celulares
y se dividen en Plasmalógeno que forma el 70 % de las membranas celulares y el
aquilacifosfolípido que forma parte de las membranas celulares de los
eritrocitos
b) Fosfatidilcolina: forma parte del factor surfactante producido por los
neumocitos tipo II. Puede formar micelas en agua en concentraciones bajas y en
concentraciones altas se presenta como vesículas.
c) Fosfatidilserina: su precursor es la fosfatidiletanolamida y funciona como
2° mensajero y neurotransmisor
d) Fosfatidil inositol: Interviene en el metabolismo del acido Araquidónico. Se
encuentra en ambos lados de la membrana. En la parte externa está asociado con
oligosacáridos fosforilados e interviene enlos mecanismos de reconocimiento
celula-celula. El que se encuentra en la parte interna puede descomponerse (por
acción de enzimas especificas- fosfolipasas), generando diacilglicéridos o
inositol fosforilado, ambos actúan como segundos mensajeros hormonales.
e) Fosfatidilglicerol: Cardiolipina (forma parte de las membranas celulares del
corazón)
Esfingofosfolípidos:
Esfingol: hay algunos lípidos que en vez de glicerol tiene como función
alcohólica esfingol.
Este es una molécula de 18 C, posee un alcohol primario, un grupo amino,
alcohol secundario, doble ligadura entre algunos carbonos, el resto de la
cadena es hidrocarbonada alifática. Al poseer dos alcoholes se asocia a ácidos
grasos a través de la amida, conformando una ceramida, la que con álcalis se
forma jabón. El alcohol primario esterifica fosfocolina para formar
esfingomielinas.
Al igual que los fosfoacilglicéridos, estas son moléculas anfipáticas, se las
encuentra en la parte externa de la matriz lipídica de las membranas
biológicas, donde es más abundante encontrar esfingomielina. También se lo han
encontrado unidos covalentemente con glúcidos, formando el glucocaliz, estos
juegan un papel fundamental en el reconocimiento de la celula. Los cerebrósidos
y los gangliósidos son glicolípidos derivados del esfingol.
Glucolípidos: son de alto peso molecular, abundantes en el tejido nervioso, se
caracterizan por poseer una parte hidrofóbica y un oligosacarido hidrofílico.
Si la parte glucosídica se limita a una molécula de galactosa, el glucolípido
se llama cerebrosido.
Si a la molécula de galactosa le agregamos además un resto de oligosacarido,
sellama gangliósido.
Los lípidos y las membranas biológicas: la composición de las membranas
biológicas son distintas con respecto a la parte externa como interna.
En eucariotas, el medio está separado por distintos compartimientos, limitados
por membranas biológicas.
En muchas membranas biológicas se ha determinado que en la monocapa externa
está constituida por fosfatidilcolina y derivados del esfingol (esfingomielina
y glucolípidos), mientras que en la parte interna es rica en fosfatidilserina,
fosfatidiletanolamina y fosfatidilinositol (este se puede encontrar en la parte
externa). Algunos lípidos de la capa son asimétricos y otros tienen fluidez,
dependiendo de su composición.
2. Insaponificables: estos no presentan, salvo excepciones, uniones ésteres ya
que derivan de la polimerización de un hidrocarburo de 5 carbonos, el isopreno.
Se clasifican en terpenos y esteroides.
Terpenos: formado por dos o más unidades de isopreno. Pueden ser moléculas
lineales, cíclicas o contener ambas.
Son de gran importancia biológica ya que de ellos derivan la coenzima Q
(interviene en el transporte de electrones de la cadena respiratoria) y las
vitaminas A, E, K.
También los isoprenos se pueden encontrar en los vegetales verdes, ya que las
hojas de las plantas poseen pigmentos (clorofila, carotenos cuya estructura
química se la considera derivada del isopreno), al igual que el látex (se
prepara el caucho). Se las encuentra asociada a la matriz lipídica de las
membranas biológicas. Dolicol: lípido que actúa como transportador de azucares
en la síntesis de glicoproteínas.
Esteroides: derivados cíclicos del isopreno. Todoslos esteroides naturales
tienen en común un núcleo hidrocarbonado formado por 4 anillos. 3 son ciclo
hexano y el cuarto 1 ciclo pentano. El ciclopentanoperhidrofenantreno
(esterano) no se encuentra como tal en la naturaleza sino como sus derivados
sustitutos:
Ácidos biliares son los detergentes naturales del cuerpo humano que ayudan a la
emulsión de los lípidos de la dieta y su absorción intestinal
Vitamina D que participa en la calcificación de los huesos y que se sintetiza a
demanda
Hormonas:
Andrógenos, que determinan los caracteres sexuales secundarios masculinos y la
espermatogénesis,
Estrógenos que determinan los caracteres sexuales femeninos y el ciclo
menstrual
Progesterona que permite el crecimiento del endometrio y la continuidad del
embarazo en el primer trimestre
Adenocorticoides que se generan en la glándula suprarrenal. Actúan en el
metabolismo de los glúcidos y proteínas
Esteroles: se origina a partir del escualeno. Tiene un grupo oxhidrilo y una
cadena alifática ramificada de 8 a 10 C. El más abundante esta en los tejidos
animales, el colesterol. Se trata de una molécula hidrofóbica con un leve carácter
polar en el alcohol del 3C. Es muy abundante en las membranas de las células
eucariotas, contribuye a mantener las propiedades físicas de las membranas. A
partir del colesterol (mayor colesterol, mayor rigidez, menos flipflop)
(precursor) se sintetiza sales biliares, la forma hormonalmente activa de la
vitamina D (interviene en la absorción intestinal del calcio y en su
metabolismo) y las hormonas de la corteza suprarrenal (corticoides) y sexuales
(andrógenos y estrógenos). Es precursorde algunas hormonas.