Tema 2: Lípidos

Los lípidos son un conjunto de biomoléculas no polares presentes en los organismos vivos que poseen una gran variedad de grupos funcionales y funciones en los sistemas vivos.

El grupo de biomoléculas más diverso que estructuran a la célula y que realizan una serie de funciones celulares, es el de los lípidos. Es tan vasta la biodiversidad de biomoléculas lipídicas que es difícil definirlos de manera sencilla.

Estas biomoléculas orgánicas son un grupo heterogéneo de compuestos celulares, es decir, de origen biológico con diversas propiedades químicas, pero que tienen en común sus propiedades físicas: son insolubles en agua y son solubles en los solventes orgánicos no polares como el éter, benceno, heptano, alcohol etílico (etanol) caliente, acetona y cloroformo.

Los lípidos se almacenan en el cuerpo como material de reserva energética y se oxidan cuando es necesario producir energía.

Los lípidos son moléculas importantes de la dieta no sólo porque tienen un alto valor energético, sino también a las vitaminas que son solubles en grasas (liposolubles) y a los ácidos grasos esenciales contenidos en los triglicéridos de los alimentos naturales.

Los lípidos constituyen la mitad de la masa de las membranas celulares y además forman la estructura básica de algunas hormonas y de las sales biliares. Las lipoproteínas (combinación de lípidos y proteínas) se encuentran en la membrana celular y en organelos intracelulares como por ejemplo, la mitocondria.

Clasificación de los lípidos

Existen gran número de clasificaciones de lípidos y aún no se acepta una clasificación universal de ellos; nosotros adoptamos la siguiente: 

• Lípidos simples

Los lípidos simples se caracterizan por poseer su estructura un grupo ester y básicamente se hayan presentes átomos de C, H y O. En otras palabras lípidos simples son ésteres de ácidos grasos con diversos alcoholes. Se clasifican en glicéridos (grasas y aceites) y ceras. 

Si el alcohol es el glicerol, es decir, el alcohol formado de 3 átomos de carbono y tres grupos hidroxilo, reciben el nombre de glicéridos conocidos también como acilgliceroles. También son conocidos como aceites y grasas se trata de acidos grasos esterificados con glicerol.

 Los glicéridos también se pueden subclacificar en: monoglicérido si el glicerol se une solamente a una molécula de ácido graso, se sintetiza un monoglicérido (monoacilglicerol), diglicérido (diacilglicerol) cuando se unen dos ácidos grasos con dos grupos OH del glicerol, formándose dos enlaces éster y triglicérido si se unen tres ácidos grasos.

Si el alcohol es monohidroxílico (que solo contiene un grupo OH) y además es de cadena larga, se denominan ceras.

Como los dos tipos de lípidos simples contienen ácidos grasos, estudiaremos su estructura.

Los ácidos grasos contienen una cadena hidrocarbonada (contiene carbono e hidrógeno) con un grupo carboxilo al final (en el extremo de la molécula). El carbono de este grupo carboxilo es el carbono número uno.

La cadena hidrocarbonada puede estar saturada de átomos de hidrógeno o puede estar insaturada, es decir poseer uno o más dobles enlaces, por esta razón los ácidos grasos se clasifican en: ácidos grasos saturados y ácidos grasos insaturados

Los ácidos grasos son ácidos carboxílicos de 4 a 36 átomos de carbono, que reciben el nombre de grasos porque forman parte de algunos lípidos (grasas, aceites, ceras, fosfolípidos, esfingolípidos, prostaglandinas).

Los ácidos grasos tienen como fórmula general: R-COOH, donde R es una cadena hidrocarbonada y –COOH es el grupo carboxilo que siempre es el carbono número 1.

Los ácidos grasos saturados son los que tienen todos los carbonos de la cadena hidrocarbonada llenos de hidrógenos.

En la siguiente tabla se muestran los ácidos grasos saturados más importantes:

Cuando la cadena hidrocarbonada del ácido graso presenta un doble enlace entre dos carbonos, significa que no existen suficientes hidrógenos para saturar (llenar) al compuesto, es decir se trata de un ácido graso insaturado (no saturado).

• Lípidos complejos 

Los lípidos complejos son aquellos que además de ácidos grasos y alcohol poseen otros grupos adicionales. También son considerados lípidos complejos todos aquellos que tienen estructuras muy diferentes a la de los lípidos simples.

Los fosfolípidos o fosfoglicéridos tienen cierto parecido estructural con los triglicéridos ya que están constituidos por una molécula de glicerol, solo que una de las cadenas se esterifica un grupo fosfato. 

Los fosfolípidos son los principales constituyentes lipídicos de las membranas celulares. Se encuentran  asi exclusivamente en ellas; sólo una pequeña parte se encuentra en los depósitos de grasa. Estos lípidos son moléculas anfipáticas, es decir, tienen un extremo polar y otro no polar.

Glucolípidos 

Sus estructuras no poseen el grupo fosfato y en cambio en su cabeza polar es un monosacarido o un oligosacarido unido mediante un enlace glucisídico.

Lipoproteínas. 

Las lipoproteínas también forman parte de los llamados esteroles. Contienen un centro no polar formado por triglicéridos y esteres de colesterol que, a su vez quedan rodeados por una capa de fosfolípidos a la que se inserta una proteína llamada apoproteína, las lipoproteínas se clasifican de acuerdo a su densidad en LDL (Lipoproteína de baja densidad) y HDL (Lipoproteína de alta densidad).

Esfingolípidos

Los esfingolípidos reciben este nombre debido a que contienen en su estructura una molécula de aminoalcohol de cadena larga llamada esfingosina. Los esfingolípidos se presentan en grandes cantidades en el encéfalo y en el tejido nervioso. Al hidrolizarse producen un ácido graso, ácido fosfórico, colina y la esfingosina.

Esteroides

Estos lípidos no presentan ninguna relación con los triglicéridos, fosfolípidos, ni esfingolípidos. Todos los esteroides poseen una misma estructura general de 17 átomos de carbono dispuestos en tres anillos de 6 carbonos unidos a uno de 5 carbonos. Este es el núcleo del esteroide y se denomina ciclopentanoperhidrofenantreno. se encuentran tanto en el reino animal como vegetal

Existen muchas clases de esteroides como son los esteroles, los ácidos y sales biliares; ejemplos de esteroides son el colesterol y la vitamina D, así como las hormonas sexuales:   estradiol, progesterona, testosterona y otras.

Terpenos

Los terpenos son lípidos simples formados por 2 o más moléculas de isopreno (2-metil 1,3 butadieno): En los vegetales se han encontrado un número muy grande de terpenos con olores y sabores característicos. Como son los componentes principales de los aceites esenciales obtenidos de tales plantas, se usan en la elaboración de perfumes. Algunos ejemplos de terpenos se encuentran en la siguiente tabla:

Prostaglandinas

Las prostaglandinas son ácidos carboxílicos de 20 átomos de carbono y contienen un anillo de 5 carbonos.

Las prostaglandinas son lípidos muy importantes, con función de señal, que tienen una diversa e importante variedad de respuestas celulares. Por ejemplo, algunas prostaglandinas están directamente relacionadas mediando la respuesta inflamatoria y la regulación de la presión sanguínea.