Bioquímica de los Lípidos: Estructura, Propiedades y Clasificación Molecular

Introducción a los Lípidos

Los lípidos son moléculas orgánicas donde intervienen principalmente el carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O), y en menor proporción el azufre (S) y el fósforo (P). Son sustancias poco o nada solubles en agua, pero solubles en los disolventes orgánicos. Sus funciones son variadas: unos tienen función energética, otros función estructural, otros función vitamínica y otros función hormonal.

Lípidos saponificables

Los lípidos saponificables son aquellos capaces de formar jabones al reaccionar con bases alcalinas. En este grupo se agrupan los ácidos grasos y sus derivados, mediante la formación de enlaces éster con otras sustancias.

Ácidos grasos

Un ácido graso es un ácido orgánico formado por una larga cadena hidrocarbonada. Son carburantes metabólicos fundamentales de la célula y pueden detectarse en estado libre en el plasma sanguíneo y en el interior de las células. Lo habitual es que se encuentren unidos mediante enlaces éster a los grupos alcohol. Se diferencian dependiendo de la longitud de su cadena y del grado de saturación (saturados e insaturados; estos últimos, a su vez, pueden ser monoinsaturados y poliinsaturados).

• Ácidos grasos saturados: Todos sus enlaces son simples. Son muy abundantes en las grasas de origen animal. Ejemplos: Ácido palmítico (16:0, CH₃-(CH₂)₁₄-COOH) y Ácido esteárico (18:0, CH₃-(CH₂)₁₆-COOH).
• Ácidos grasos insaturados: Sus cadenas están unidas mediante enlaces dobles. Ejemplos: Ácido oleico (18:1, CH₃-(CH₂)₇-CH=CH-(CH₂)₇-COOH) y Ácido linoleico (18:2, CH₃-(CH₂)₄-CH=CH-CH₂-CH=CH-(CH₂)₇-COOH).
• Ácidos grasos esenciales: Son aquellos que no podemos sintetizar y, por lo tanto, debemos ingerirlos a través de la dieta. Incluyen el ácido alfa-linolénico, el ácido linoleico y el ácido araquidónico.

Isomería cis-trans

La presencia de dobles enlaces da lugar a la isomería geométrica, diferenciándose según cómo se adopten espacialmente los sustituyentes:

• Cis: Los hidrógenos se encuentran del mismo lado del doble enlace.
• Trans: Los hidrógenos se encuentran en lados opuestos.

Propiedades físico-químicas de los ácidos grasos

• Carácter anfipático: Las moléculas de los ácidos grasos tienen una parte lipófila (apolar y soluble en disolventes orgánicos) y una parte hidrófila (el grupo carboxilo, que es polar y soluble en agua).
• Punto de fusión: Los ácidos grasos saturados disponen sus cadenas alifáticas en conformación espacial extendida, permitiendo que las moléculas se empaqueten ordenadamente. Esto establece numerosas interacciones electrostáticas. Cuantas más interacciones existen, mayor es el punto de fusión, pues se requiere más energía para deshacerlas.
• Capacidad de oxidación: El grado de insaturación influye en la facilidad de los ácidos grasos para oxidarse (especialmente en los poliinsaturados).
• Reactividad: Los grupos carboxilo de los ácidos grasos forman enlaces éster al reaccionar con grupos alcohol. Si estos enlaces se hidrolizan en medio básico, se obtienen jabones mediante el proceso de saponificación.

Procesos químicos clave

• Saponificación: Transformación por hidrólisis de un éster en medio básico.
• Esterificación: Proceso por el cual se sintetiza un éster.
• Autooxidación: Proceso influido por el punto de fusión y la oxidación. El O₂ ataca al doble enlace y lo rompe, formando aldehídos; cuando esto ocurre, se produce el enranciamiento.

Grasas o triacilglicéridos

Resultan de la esterificación de una molécula de glicerol con tres moléculas de ácidos grasos. Están formados por C, H y O. Sirven como aislante térmico, son muy apolares, se almacenan de forma anhidra y constituyen la principal reserva energética.

Clasificación según el punto de fusión:

• Sebos: Grasas sólidas a temperatura ambiente por su alto contenido en ácidos grasos saturados de cadena larga, lo que les otorga un elevado punto de fusión.
• Mantecas: Grasas semisólidas con un punto de fusión medio, ya que contienen una mezcla de ácidos grasos saturados e insaturados.
• Aceites: Grasas líquidas al contener ácidos grasos insaturados o de cadena corta, lo que disminuye su punto de fusión.

Ceras

Las ceras están formadas por la unión mediante enlaces éster de un ácido graso de cadena larga con un alcohol de cadena larga. Son moléculas apolares, con un elevado punto de fusión, sólidas y con un fuerte carácter hidrófobo. Sus funciones principales son de protección, estructural e impermeabilizante.