Lípidos: Composición, Tipos y Funciones Biológicas

LOS LÍPIDOS

Los lípidos son un conjunto de sustancias muy heterogéneas que tienen la propiedad de ser insolubles en agua, solubles en disolventes orgánicos no polares y poco densos. Están compuestos por C, H y O, aunque a veces pueden contener N, P y S. No forman polímeros, pero sí pueden formar moléculas muy complejas.

Ácidos Grasos

Los ácidos grasos son ácidos carboxílicos con cadenas de 4 a 36 átomos de carbono, siempre en número par. En los lípidos, rara vez se encuentran libres.

Triacilglicéridos o Grasas

Los triacilglicéridos son ésteres de la glicerina y de 3 ácidos grasos. Son biomoléculas de reserva de energía.

Ceras

Las ceras son muy parecidas a las grasas. Forman ésteres entre ácidos grasos y un monoalcohol de cadena larga. Actúan como cubierta protectora y como sustancia de reserva.

Fosfoglicéridos o Fosfolípidos

Los fosfoglicéridos son ésteres de glicerina, 2 ácidos grasos y un grupo fosfato al que se une habitualmente otro compuesto polar. Forman parte de las membranas celulares.

Esfingolípidos

Los esfingolípidos son ésteres de esfingosina con un ácido graso y otros compuestos polares. También forman parte de las membranas celulares.

Esteroides

Los esteroides son derivados del ciclopentano perhidrofenantreno. Incluyen hormonas, colesterol y vitamina D.

Isoprenoides

Los isoprenoides son derivados del isopreno. Incluyen las vitaminas A, E y K.

Ácidos Grasos: Características y Propiedades

Los ácidos grasos son componentes característicos de muchos lípidos, pero no se encuentran libres en las células. Son ácidos carboxílicos de cadena larga con un número par de átomos de C, entre 12 y 24, siendo más abundantes los de 16 y 18. Las cadenas pueden ser saturadas (sin dobles enlaces) o insaturadas (con dobles enlaces), lo que les confiere diferentes propiedades.

Propiedades Físicas de los Ácidos Grasos

• Punto de fusión: Aumenta con la longitud de la cadena, ya que cuanto más largas sean, más enlaces de Van der Waals se formarán entre ellas. Los ácidos grasos insaturados tienen un punto de fusión más bajo porque los codos reducen el número de interacciones.
• Solubilidad: Son moléculas anfipáticas, con una zona hidrófila (-COO-, cabeza polar) y una zona hidrófoba (cadena hidrocarbonada, apolar). El gran tamaño de la zona hidrófoba hace que sean insolubles en agua y solubles en disolventes orgánicos.

Triglicéridos y Fosfolípidos: Estructura y Función

Los triglicéridos están formados por 3 ácidos grasos unidos al glicerol mediante enlace éster. Son moléculas apolares y prácticamente insolubles en agua. Si tienen 3 ácidos grasos iguales, son triglicéridos simples (triestearina, trioleína, tripalmitina); si son diferentes, son triacilglicéridos mixtos. Las mezclas de ambos se denominan grasas naturales.

Hidrólisis de los Triacilglicéridos

• Hidrólisis química: Se lleva a cabo en la industria.
• Hidrólisis enzimática: Se realiza mediante la acción catalítica de lipasas, que se localizan intracelularmente en los lisosomas. Los animales segregan lipasa gástrica y pancreática.

Función Biológica de los Triglicéridos

Los triglicéridos actúan como reserva energética en los animales, depositándose en el tejido adiposo. Poseen un valor energético superior al de otros combustibles metabólicos. Como los lípidos son muy hidrofóbicos, se depositan en estado anhidro. El glucógeno, forma de almacenamiento de la glucosa, es hidrofílico y se almacena en forma de gránulos altamente hidratados, por lo que tiene mayor peso.

Ceras: Estructura y Función

Las ceras son ésteres de ácidos grasos de cadena larga con un alcohol también de cadena larga en lugar del glicerol. Son sólidas a temperatura ambiente, totalmente insolubles, y de ahí su función de recubrimiento.

Fosfolípidos: Componentes de las Membranas Biológicas

Los fosfolípidos son los principales lípidos de las membranas biológicas. El más sencillo es el ácido fosfatídico, formado por glicerol, 2 ácidos grasos y ácido fosfórico, que le confiere un extremo hidrófilo polar.

Otros fosfoglicéridos importantes incluyen:

• Fosfatidilcolina (lecitina): Presente en la yema de huevo y el tejido nervioso. Contiene colina como compuesto principal.
• Fosfatidiletanolamina (cefalina): Presente en el cerebro. Contiene etanolamina como compuesto polar.
• Fosfatidilserina: Contiene el aminoácido serina como compuesto polar.

Esfingolípidos: Componentes de las Membranas Biológicas

Los esfingolípidos son aminoalcoholes de cadena larga. También son constituyentes de las membranas biológicas y abundan en el tejido nervioso. Están formados por:

1. Una molécula de esfingosina (aminoalcohol de cadena larga).
2. Una molécula de un ácido graso.
3. Un grupo de cabeza polar.

La unión entre un ácido graso y la esfingosina forma la ceramida, unidad estructural de todos los esfingolípidos.

Tipos de Esfingolípidos

• Esfingomielina: Ceramidas con fosfocolina como grupo polar. Se encuentran en la vaina de mielina que aísla los axones de las neuronas.
• Glicolípidos: Ceramidas con un glúcido como grupo polar. Si es un monosacárido (glucosa o galactosa), se forman cerebrósidos; si es un oligosacárido, se forman gangliósidos.

Función Biológica de los Fosfoglicéridos y Esfingolípidos

Son moléculas anfipáticas. Tienen función de membrana, por lo que en medios acuosos forman espontáneamente bicapas que tienden a cerrarse sobre sí mismas, formando vesículas. Son constituyentes básicos de todas las membranas biológicas.

Las principales fuerzas que determinan la formación de bicapas lipídicas son las interacciones hidrófobas y las fuerzas de Van der Waals entre las colas hidrocarbonadas, e interacciones electrostáticas y puentes de hidrógeno entre los grupos polares y las moléculas de agua.

Lípidos sin Ácidos Grasos

Esteroides

Son compuestos derivados del estirano o ciclopentano perhidrofenantreno. Se diferencian entre sí por el tipo y localización de los grupos funcionales y por la presencia de dobles enlaces en sus anillos. Un grupo importante son los esteroles, con un grupo alcohol, entre los que destaca el colesterol, presente en las membranas plasmáticas de las células animales y unido a proteínas de la sangre. El colesterol es precursor de otros esteroides, como los ácidos biliares, la vitamina D, hormonas sexuales (testosterona, estradiol, progesterona) y hormonas de la corteza suprarrenal (cortisol y aldosterona).

Isoprenoides

Son polímeros del isopreno, de los que se derivan moléculas lineales o cíclicas. También se llaman terpenos. Según el número de isoprenos, se distinguen:

1. Monoterpenos: 2 unidades de isopreno. Constituyen aceites esenciales en plantas (geraniol, limoneno, mentol).
2. Diterpenos: 4 unidades de isopreno. Incluyen el fitol (unido a la clorofila) y las vitaminas liposolubles A, E y K.
3. Triterpenos: 6 unidades de isopreno. Incluyen el escualeno, precursor del colesterol.
4. Tetraterpenos (carotenoides): 8 unidades de isopreno. Incluyen pigmentos xantofílicos y carotenos. El beta-caroteno es precursor de la vitamina A.

Laboratorio

Blanco en Espectrofotometría

En espectrofotometría, el blanco es aquella condición experimental que incluye todos los reactantes involucrados en una reacción, excepto uno de los componentes que podría iniciarla. El volumen final y las concentraciones de los reactantes son iguales a los del resto de las reacciones a determinar. Al medir la absorbancia de un compuesto que aparece tras una reacción a una longitud de onda específica (en la que tiene su máximo de absorbancia), debemos saber cuánta absorbancia a esa longitud de onda es debida al resto de los componentes de la reacción y restarla. Así, al fijar el blanco como 0 de absorbancia, podemos estar seguros de que toda la absorbancia medida después se debe a la aparición del compuesto de interés.

Factor de Dilución

El factor de dilución corresponde a la proporción de muestra tomada y al volumen en el que se diluye. Por ejemplo, si tenemos un litro de agua y queremos hacer un análisis de cloruro tomando 10 ml de esa muestra y añadiendo 40 ml de agua libre de cloruro (obteniendo 50 ml), el factor de dilución se calcula dividiendo el volumen final (50 ml) entre el volumen inicial de la muestra (10 ml). En este caso, el factor de dilución sería 50/10 = 5, que representa el número de veces que se diluyó la muestra de agua.