Lípidos: Biomoléculas Esenciales, Tipos y Funciones Vitales

Lípidos: Biomoléculas Esenciales

Los lípidos son biomoléculas orgánicas compuestas principalmente por carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O). Se caracterizan por su insolubilidad en agua (H₂O) y por su solubilidad en disolventes orgánicos.

Reacciones Químicas Clave de los Lípidos

Esterificación

Reacción entre un grupo carboxilo (-COOH) y un alcohol, que resulta en la obtención de un éster y agua (H₂O).

Saponificación

Proceso en el que los ésteres se descomponen al hervirlos con soluciones diluidas de hidróxido de sodio (NaOH) o hidróxido de potasio (KOH), resultando en glicerol y ácidos grasos, que son los componentes de los jabones.

Clasificación de los Lípidos

Lípidos Saponificables

Son aquellos que contienen ácidos grasos en su estructura y pueden formar jabones mediante saponificación.

Ácidos Grasos

Moléculas que poseen una cadena lineal larga e hidrocarbonada, con entre 10 y 22 átomos de carbono (C) y un grupo carboxilo (-COOH) en el primer carbono de la molécula. Los ácidos grasos pueden ser de dos tipos:

• Saturados: No poseen dobles enlaces y suelen ser sólidos a temperatura ambiente.
• Insaturados: Poseen uno o más dobles enlaces y suelen ser líquidos a temperatura ambiente.

Los ácidos grasos poliinsaturados se denominan ácidos grasos esenciales porque el cuerpo humano no puede sintetizarlos y deben ser obtenidos a través de la dieta.

Propiedades Físicas de los Ácidos Grasos

• Son moléculas anfipáticas por tener una zona apolar (hidrófoba) y otra polar (hidrófila).
• Son insolubles en agua (H₂O) ya que su polo polar se ioniza muy poco.
• Los ácidos grasos saturados pueden empaquetarse mediante fuerzas de Van der Waals que se establecen entre las zonas de los puentes de hidrógeno y las zonas apolares.
• Los puntos de fusión de los ácidos grasos dependen del número de átomos de carbono y de la presencia de dobles enlaces, ya que estos últimos disminuyen su punto de fusión.
• Se orientan en el agua (H₂O) por tener una cabeza polar y una cola apolar. Esta característica determina la formación de:
  • Monocapas: Películas sobre el agua donde las colas se orientan hacia el medio aéreo y las cabezas permanecen en el agua.
  • Micelas: Agrupaciones esféricas que se forman en el agua, donde las colas apolares están en el interior y las cabezas polares en el exterior.
  • Bicapas: Estructuras que separan dos medios acuosos, donde las cabezas se orientan hacia cada uno de los medios y las colas hacia el interior.

Propiedades Químicas de los Ácidos Grasos

• Reaccionan con los alcoholes formando ésteres.
• El ozono (O₃) rompe los dobles enlaces, y el ácido graso se rompe dando lugar a aldehídos de olor desagradable.
• Son saponificables.

Acilglicéridos

Las grasas son los lípidos más abundantes. Forman parte de los lípidos saponificables, los cuales tienen un enlace de tipo éster y pueden formar jabones.

• Se disuelven en disolventes orgánicos y son malas conductoras del calor.
• Las grasas con ácidos grasos insaturados son líquidas a temperatura ambiente y se denominan aceites.
• Las mantecas son grasas semisólidas. El punto de fusión de las grasas depende de la longitud de las cadenas hidrocarbonadas.

Funciones de los Acilglicéridos

• Actúan como sustancia de reserva energética en los adipocitos (animales) y en las vacuolas (células vegetales).
• Tienen una función protectora que amortigua los golpes.
• Son un gran aislante térmico.

Ceras

Son ésteres de monoalcoholes de cadena larga con ácidos grasos. Son insolubles en agua (H₂O), lo que explica su función protectora y de revestimiento (ej. en piel y pelo).

Fosfolípidos

Son los principales componentes de las membranas celulares. Son moléculas anfipáticas con una zona hidrófoba y una zona hidrófila. El fosfolípido más sencillo es el ácido fosfatídico, que está formado por glicerina, dos cadenas de ácidos grasos y una molécula de ácido ortofosfórico. Los demás fosfolípidos se obtienen añadiendo un compuesto polar al ácido fosfatídico. Cuando los fosfolípidos están en el agua (H₂O), pueden formar:

• Micelas: En su superficie externa están las cabezas polares y las colas apolares están en el interior.
• Bicapas: Separan dos medios acuosos. A partir de ellas se pueden obtener liposomas. Por ello, la función principal de los fosfolípidos es estructural.

Lípidos No Saponificables

Son aquellos que no contienen ácidos grasos en su estructura y, por lo tanto, no pueden formar jabones.

Terpenos

Son derivados del isopreno y se clasifican según el número de moléculas de isopreno que los componen:

• Monoterpenos: Son aceites esenciales que dan olor y sabor característico a las plantas.
• Diterpenos: Como el fitol (componente de la clorofila), son precursores de las vitaminas A y K.
• Tetraterpenos: Como los carotenoides, pigmentos precursores de la vitamina A (ej. en zanahorias).
• Politerpenos: Como el caucho, formado por miles de unidades de isopreno.

Esteroides

Derivados del esterano y pueden ser:

• Esteroles:
  • El colesterol es el más importante, ya que forma parte de las membranas biológicas, aportándoles resistencia, rigidez y estabilidad.
  • Vitamina D: Regula el metabolismo del calcio y del fósforo.
• Hormonas Esteroideas: Incluyen las suprarrenales y sexuales (andrógenos y testosterona).
• Sales Biliares: Derivan de los ácidos biliares. Son anfipáticas y emulsionan grasas.
• Prostaglandinas: Regulan el flujo sanguíneo a órganos como el riñón.