Clasificación y Funciones Biológicas de los Lípidos: Estructura y Membranas

Estructura y Propiedades de los Ácidos Grasos

Formas: micelas (ácidos grasos con una sola cadena apolar, mayor fuerza de interacciones hidrófilas) y bicapa lipídica (lípidos saponificables complejos, con mayor número de interacciones hidrófobas que hidrófilas, dispuestos en paralelo).

• AG saturados: El punto de fusión es proporcional a la longitud de la cadena; la solubilidad decrece al alargarse la cadena.
• AG insaturados: Menor punto de fusión que los saturados debido a un menor número de fuerzas de Van der Waals (FVW). Los de configuración cis son más solubles en disolventes apolares.

Principales reacciones

• Esterificación: Ácido graso + alcohol, liberando agua.
• Saponificación: Ácido graso + bases (KOH, NaOH) para formar una sal de ácido graso (jabón) + glicerina.

Clasificación de Ácidos Grasos

• Ácido mirístico / N-tetradecanoico (14:0): CH3-(CH2)12-COOH
• Ácido palmítico / N-hexadecanoico (16:0): CH3-(CH2)14-COOH
• Ácido esteárico / N-octadecanoico (18:0): CH3-(CH2)16-COOH
• Ácido araquídico / N-eicosanoico (20:0): CH3-(CH2)18-COOH
• Ácido palmitoleico / Ácido cis-9-hexadecenoico (16:1 Δ9): CH3-(CH2)5-CH=CH-(CH2)7-COOH
• Ácido oleico / Ácido cis-9-octadecenoico (18:1 Δ9): CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH
• Ácido linoleico / Ácido cis,cis-9,12-octadecadienoico (18:2 Δ9,12): CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH
• Ácido linolénico / Ácido alfa-linolénico / Ácido cis,cis,cis-9,12,15-octadecatrienoico (18:3 Δ9,12,15): CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH
• Ácido araquidónico / Ácido cis,cis,cis,cis-5,8,11,14-eicosatetraenoico (20:4 Δ5,8,11,14): CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)3-COOH
• Ácido eicosapentanoico (EPA) (20:5 Δ5,8,11,14,17): CH3-CH2-(CH=CH-CH2)5-(CH2)2-COOH
• Ácido docosahexanoico (DHA) (22:6 Δ4,7,10,13,16,19)

1) Lípidos Saponificables

A) Simples

• Acilglicéridos: Ésteres de glicerol + AG. Incluyen MG, DG y TG. Pueden ser simples (3 AG iguales) o mixtos (AG distintos). Son neutros, apolares y funcionan como almacén de energía, producción de calor y aislamiento térmico.
• Céridos: Ésteres de AG de cadena larga con alcohol de cadena larga. Son sólidos a temperatura ambiente e hidrofóbicos (impermeables y aislantes).

B) Complejos

Contienen C, H, O y además N, P, S o glúcidos. Son los principales constituyentes de las membranas biológicas.

• Fosfolípidos: 2 AG esterificados al 1º y 2º OH del glicerol + cabeza polar cargada (enlace fosfodiéster al 3º OH). Función estructural. El más simple es el ácido fosfatídico.
• Esfingolípidos: No tienen glicerol. Poseen 2 colas apolares (esfingosina + AG de cadena larga) + cabeza polar (OH ceramida o fosfocolina = esfingomielina). Abundantes en células nerviosas (vaina de mielina).
• Glucoesfingolípidos: Cabeza polar de tipo glúcido. Se dividen en cerebrósidos (monosacárido) y gangliósidos (oligosacáridos + ácido siálico). Actúan como receptores, marcadores antigénicos y determinantes de grupo sanguíneo.

2) Lípidos Insaponificables

No contienen ácidos grasos. Todo inhibidor de la fosfolipasa A2 bloquea la producción de eicosanoides.

A) Eicosanoides

Derivados del ácido araquidónico; actúan como hormonas locales.

• Prostaglandinas (PG): Derivan de AG de 20C con un ciclopentano. Regulan la secreción gástrica, contracción muscular y respuesta inflamatoria.
• Leucotrienos (LT): Producidos por células del sistema inmune. Su exceso interviene en el shock anafiláctico.
• Tromboxanos (TX): Producidos por plaquetas; intervienen en la coagulación y agregación plaquetaria.

B) Derivados del isopreno

• Terpenos: Incluyen eugenol, mentol, eucaliptol y carvacrol, con propiedades antisépticas y antiinflamatorias.
• Carotenos: Vitaminas liposolubles (A, E, K, D), antioxidantes y reguladores metabólicos.

C) Esteroides

Estructura base: ciclopentanohidrofenantreno (esterano).

• Esteroles: Colesterol (componente de membrana), ácidos biliares (emulsionantes) y vitamina D (calcificación ósea).
• Hormonas esteroideas: Progesterona, andrógenos, estrógenos, glucocorticoides y mineralocorticoides.

Dinámica de Membranas

Lípidos de membrana: 40% glicerofosfolípidos, 20% esfingolípidos y 40% colesterol.

Liposomas: Bicapas lipídicas con núcleo hidrofílico, utilizadas como vehículos de transporte terapéutico.

Fluidez de membrana: Depende de la temperatura, presencia de insaturaciones (aumenta fluidez) y longitud de las cadenas hidrocarbonadas (a mayor longitud, menor fluidez). Factores como el colesterol y el calcio (Ca2+) modulan esta estabilidad.

Transporte a través de Membrana

1. Pasivo: Difusión simple a favor de gradiente (gases, moléculas apolares).
2. Pasivo facilitado: A favor de gradiente sin ATP, mediante proteínas (canales o carriers).
3. Activo: En contra de gradiente, requiere energía (ATP o luz). Incluye bombas iónicas (primario) y sistemas de cotransporte (secundario: simporte y antiporte).