Lípidos

Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrógeno y generalmente también oxígeno; pero en porcentajes mucho más bajos. Además pueden contener también fósforo, nitrógeno y azufre .

Es un grupo de sustancias muy heterogéneas que sólo tienen en común estas dos características:

1.     Son insolubles en agua

2.    Son solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno, etc.

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Una característica básica de los lípidos, y de la que derivan sus principales propiedades biológicas es la hidrofobicidad. La baja solubilidad de los lipídos se debe a que su estructura química es fundamentalmente, con gran cantidad de enlaces C-H y C-C (Figura de la izquierda). La naturaleza de estos enlaces es 100% covalente y su momento dipolar es mínimo. El agua, al ser una molécula muy polar, con gran facilidad para formar puentes de hidrógeno, no es capaz de interaccionar con estas moléculas. En presencia de moléculas de lípidos, el agua adopta en torno a ellas una estructura muy ordenada que maximiza las interacciones entre las propias moléculas de agua, forzando a la molécula hidrofóbica al interior de una estructura en forma de jaula, que también reduce la movilidad del lípido. Todo ello supone una configuración de baja entropía(es la magnitud física que mide la parte de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo), que resulta energéticamente desfavorable. Esta disminución de entropía es mínima si las moléculas lipídicas se agregan entre sí, e interaccionan mediante fuerzas de corto alcance, como las fuerzas de Van der Waals. Este fenómeno que recibe el nombre de efecto hidrofóbico.

Los lípidos son constituyentes importantes de la alimentación (aceites, manteca, yema de huevo), representan una importante fuente de energía y de almacenamiento, funcionan como aislantes térmicos, componentes estructurales de membranas biológicas, son precursores de hormonas,vitaminas, etc.

Funciones de los lípidos

Los lípidos desempeñan cuatro tipos de funciones:

1.    Función de reserva. Son la principal reserva energética del organismo.Un gramo de grasa produce 9'4 kilocalorías en las reacciones metabólicas de oxidación, mientras que proteínas y glúcidos sólo producen 4'1 kilocaloría/gr.

2.    Función estructural. Forman las bicapas lipídicas de las membranas. Recubren órganos y le dan consistencia, o protegen mecánicamente como el tejido adiposo de piés y manos.

3.    Función biocatalizadora. En este papel los lípidos favorecen o facilitan las reacciones químicas que se producen en los seres vivos. Cumplen esta función las vitaminas lipídicas, las hormonas esteroideas y las prostaglandinas.

4.    Función transportadora. El tranporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se raliza mediante su emulsión gracias a los ácidos biliares y a los proteolípidos.

Reacción de saponificación

Saponificación.Es una reacción típica de los ácidos grasos, en la cual reaccionan con álcalis y dan lugar a una sal de ácido graso,que se denomina jabón.Las moléculas de jabón presentan simultáneamente una zona lipófila o hifrófoba, que rehuye el contacto con el agua, y una zona hidrófila o polar, que se orienta hacia ella, lo que se denomina comportamiento anfipático.

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Reacción de esterificación

·  Esterificación. Un ácido graso se une a un alcohol mediante un enlace covalente, formando un éster y liberándose una molécula de agua.

                                                                 
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Además los lípidos son un extenso grupo de biomoléculas cuya característica principal es su insolubilidad en agua y solubilidad en solventes orgánicos. Aunque valga para definir una característica, no vale esta afirmación para una definición precisa de este grupo químico. Porque son muchas las biomoléculas insolubles en agua que no son lípidos; y hay lípidos, por el contrario, que interaccionan fácilmente con el agua.

Desde un punto de vista químico, podemos definir los lípidos de la siguiente manera:

1. Derivados por esterificación y otras modificaciones de ácidos grasos. Los ácidos grasos son ácidos monocarboxílicos de número par de átomos de carbono; o bien,

2. Derivados por condensación y otras modificaciones de unidades isoprenoides. La unidad isoprenoide consta de cinco átomos de carbono, organizados generalmente como isopreno (2-metil 1- buteno).

Los ácidos grasos se sintetizan en la célula a partir de la aposición sucesiva de unidades de dos átomos de carbono.Los lípidos isoprenoides, por su parte, siguen otra vía de síntesis en la que se van añadiendo sucesivas unidades isoprenoides. De ahí que en principio estos compuestos tengan un número de átomos de carbono múltiplo de cinco. ). Corresponde esta división asimismo a lo que experimentalmente conocemos como lípidos saponificables (los derivados de ácidos grasos) y lípidos insaponificables(los lípidos isoprenoides).

CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS

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Como hemos dicho anteriormente los lípidos se clasifican en dos grupos, atendiendo a que posean en su composición ácidos grasos (Lípidos saponificables) o no lo posean ( Lípidos insaponificables ).

1. Lípidos saponificables

A. Simples

·         Acilglicéridos

·         Céridos

B. Complejos

·         Fosfolípidos

·         Glucolípidos

2. Lípidos insaponificables

A. Terpenos

B. Esteroides

C. Prostaglandinas

                                                              Ácidos Grasos

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Los ácidos grasos son moléculas formadas por una larga cadena hidrocarbonada de tipo lineal, y con un número par de átomos de carbono. Tienen en un extremo de la cadena un grupo carboxilo (-COOH).

Se conocen unos 70 ácidos grasos que se pueden clasificar en dos grupos :

·         Los ácidos grasos saturados sólo tienen enlaces simples entre los átomos de carbono.

·         Los ácidos grasos insaturados tienen uno o varios enlaces dobles en su cadena y sus moléculas presentan codos, con cambios de dirección en los lugares dónde aparece un doble enlace. 

Propiedades de los ácidos grasos

·         Solubilidad. Los ácidos grasos poseen una zona hidrófila, el grupo carboxilo (-COOH) y una zona lipófila, la cadena hidrocarbonada quepresenta grupos metileno (-CH2-) y grupos metilo (-CH3) terminales.
Por eso las moléculas de los ácidos grasos son anfipáticas, pues por una parte, la cadena alifática es apolar y por tanto, soluble en disolventes orgánicos (lipófila), y por otra, el grupo carboxilo es polar y soluble en agua (hidrófilo).

·         Desde el punto de vista químico, los ácidos grasos son capaces de formar enlaces éster con los grupos alcohol de otras moléculas.

LÍPIDOS SIMPLES

Son lípidos saponificables en cuya composición química sólo intervienen carbono, hidrógeno y oxígeno.

                                                              Acilglicéridos

Son lípidos simples formados por la esterificación de una,dos o tres moléculas de ácidos grasos con una molécula de glicerina. También reciben el nombre de grasas simples

Según el número de ácidos grasos, se distinguen tres tipos de estos lípidos:

·         los monoglicéridos, que contienen una molécula de ácido graso

·         los diglicéridos, con dos moléculas de ácidos grasos

·         los triglicéridos, con tres moléculas de ácidos grasos.

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(Ácido  saturado)
Los acilglicéridos frente a bases dan lugar a reacciones de saponificación en la que se producen moléculas de jabón.

                                                                     Ceras

Las ceras son ésteres de ácidos grasos de cadena larga, con alcholes también de cadena larga. En general son sólidas y totalmente insolubles en agua. Todas las funciones que realizan están relacionadas con su impermeabilidad al agua y con su consistencia firme.

Una de las ceras más conocidas es la que segregan las abejas para confeccionar su panal.

LÍPIDOS COMPLEJOS

Son lípidos saponificables en cuya estructura molecular además de carbono, hidrógeno y oxígeno, hay también nitrógeno,fósforo, azufre o un glúcido.
Son las principales moléculas constitutivas de la doble capa lipídica de la membrana, por lo que también se llaman lípidos de membrana. Son tammbién moléculas anfipáticas.

                                             Fosfolípidos

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Se caracterizan por presentar un ácido ortofosfórico en su zona polar. Son las moléculas más abundantes de la membrana citoplasmática.

                                                                   Glucolípidos

Son lípidos complejos que se caracterizan por poseer un glúcido. Se encuentran formando parte de las bicapas lipídicas de las membranas de todas las células, especialmente de las neuronas. Se sitúan en la cara externa de la membrana celular, en donde realizan una función de relación celular, siendo receptores de moléculas externas que darán lugar a respuestas celulares.

                                                                       Terpenos

Son moléculas lineales o cíclicas que cumplen funciones muy variadas, entre los que se pueden citar:

·         Esencias vegetales como el mentol, el geraniol, limoneno, alcanfor, eucaliptol,vainillina.

·         Vitaminas, como la vit.A, vit. E, vit.K.

·         Pigmentos vegetales, como la carotina y la xantofila.

                                                                       Esteroides

Los esteroides son lípidos que derivan del esterano. Comprenden dos grandes grupos de sustancias:

1.     Esteroles: Como el colesterol y las vitaminas D.

2.     Hormonas esteroideas: Como las hormonas suprarrenales y las hormonas sexuales.

El colesterol forma parte estructural de las membranas a las que confiere estabilidad. Es la molécula base que sirve para la sintesis de casi todos los esteroides.

                                                          HORMONAS SEXUALES

Entre las hormonas sexuales se encuentran la progesterona que prepara los órganos sexuales femeninos para la gestación y la testosterona responsable de los caracteres sexuales masculinos.
HORMONAS SUPRARRENALES

Entre las hormonas suprarrenales se encuentra la cortisona, que actúa en el metabolismo de los glúcidos, regulando la síntesis de glucógeno.

http://iespicosdeurbion.centros.educa.jcyl.es/sitio/upload/img/cortisona.gif
(Cortisona) 
                       Prostaglandinas
Las prostaglandinas son lípidos cuya molécula básica está constituída por 20 átomos de carbono que forman un anillociclopentano y dos cadenas alifáticas.

Las funciones son diversas. Entre ellas destaca la producción de sustancias que regulan la coagulación de la sangre y cierre de las heridas; la aparición de la fiebre como defensa de las infecciones; la reducción de la secreción de jugos gástricos. Funcionan como hormonas locales.