LÍPIDOSÍNDICE

1. Características generales

2. Los ácidos grasos

3. Lípidos saponificables

• Triglicéridos o Grasas

• Ceras

• Glicerofosfolípidos (lípidos de membrana)

• Esfingolípidos (lípidos de membrana)

4. Lípidos insaponificables

• Esteroides

• Terpenos

5. Derivados de ácidos grasos

6. Transporte de lípidos en el organismo. Lipoproteínas

1. CARACTERÍSTICAS GENERALES

Los lípidos constituyen un grupo heterogéneo de moléculas compuestas por C, H, O y según la clase pueden tener además P y N. Su característica común es que son insolubles en agua (hidrófobas-apoalres).Sus funciones biologícas también son diversas.

Para el conocimiento y comprensión de los lípidos es muy conveniente tener clara su clasificación. El presente mapa conceptual es una buena ayuda.

El principial criterio de clasificación de los lípidos es la presencia o no de ácidos grasos en su estructura, generándose así dos grandes conjuntos: los lípidos saponificables su poseen ácidos grasos e

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(otra clasificación)

insaponificables si no los contienen. Saponificable hace referencia a la posibilidad que tienen estos lípidos de formar jabones como se explicará más adelante.

2. LOS ÁCIDOS GRASOS

Los ácidos grasos son ácidos orgánicos (carboxílicos) de cadena larga, incluso hasta 36 átomos de carbono. También se han encontrado algunos lípidos con ácidos con pocos carbonos.Los ácidos grasos más frecuentes tienen números pares de ácidos de carbono y su número de carbonos oscila entre 12 y 24.Se subdividen en dos grandes grupos:- Ácidos grasos saturados, si sólo presentan enlaces simples C - C.

Ejemplos: ácido palmítico y ácido esteárico.- Ácidos grasos insaturados: si presentan dobles enlaces, como el

ácido oleico. En los ácidos grasos monoinsaturados (un sólo doble enlace) el doble enlace se suele situar en el C9. Si hay más, suelen ocupar las posiciones 12 y 15.

Muchos aceites que se usan en la industria alimenticia poseen ácidos grasos en configuración trans (un tipo de isomería geométrica debida al doble enlace) que están en relación con el aumento de las LDL (colesterol malo) y por eso no es recomendable la ingesta continuada de patatas fritas y de repostería industrial.

Propiedades físicas y químicas

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La característica de que una molécula tenga una región polar y otra apolar se desgina como ANFIPÁTICA

Vienen determinadas por su longitud, por las insaturaciones y por la longitud de la cadena hidrocarbonada.PolaridadLos ácidos grasos tienen una región polar que corresponde al grupo carboxilo pero la mayor parte de su molécula es hidrófoba a causa de la cadena hidrocarbonada. Cuanto más larga sea y menos insaturaciones tenga, más hidrófoba es. El grupo carboxilo a pH fisiológico suele estar ionizado.

El punto de fusión es menor cuantas más insaturaciones tenga el ácido graso. Las insaturaciones en la cadena hidrocarbona hacen que ésta se desvíe un ángulo determinado en ese punto. Esto provoca que los ácidos grasos insaturados puedan empaquetarse peor y que sean más fluidos, razón por la que su punto de fusión es más bajos, es decir, es más fácil encontrarlos en estado líquido a temperaturas bajas.Las plantas que no regulan su temperatura y los peces, que suelen vivir a temperaturas más bajas, poseen ácidos grasos insaturados en sus lípidos saponificables. Estos lípidos son más saludables que los saturados.

Cuando los ácidos grasos se transportan por la sangre deben hacer unidos a una proteína ya que son insolubles en agua. Esta proteína es la albúmina sérica. No obstante, la mayor parte de los ácidos grasos que circulan suelen estar formando parte de otros lípidos en forma de lipoproteínas.

3. LOS LÍPIDOS SAPONIFICABLES

LA GRASAS O TRIACILGLICEROLESSon lípidos, ésteres en concreto, formados por la esterificación de los tres gurpos OH del glicerol con ácidos grasos. Son los lípidos más sencillos.Algunos tienen los tres ácidos grasos iguales. Es el caso de() Triestearina (con 3 ácidos esteáricos)() Tripalmitina (con 3 ácidos palmíticos)() Trioleína (con 3 ácidos oleicos)

Son molécula muy hidrófobicas.

Lostriacilgilcéridos líquidos reciben el nombre de aceites suelen ser de origen vegetal como el de maíz o de oliva (trioleína). Los triacilglicéridos con ácidos grasos saturados como la triestearina son sólidos a temperatura ambiente y se denominan sebos.

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Cuando se dejan alimentos con ácidos grasos a temperatura ambiente, los dobles enlaces se rompen y fruto de la rotura del ácido grasos se producen aldehídos que son más volátiles y producen mal olor. Es el olor a rancioi y este proceso se llama enranciamiento.

Funciones:La principal función es la de reserva energética. Se acumula en forma de pequeñas gotitas en el interior de las células. Algunos animales poseen un tejido especializado para acumularlo que es el tejido adiposo, formado por adipocitos, células ovoides con una gran vacuola de grasas y núcleo excéntrico.Las grasas aportan mucha más energía que los azúcares cuando se oxidan en el organismo y ocupan menos volumen. Ese es el motivo por el que son las principales biomoléculas de reserva de los animales que son organismos móviles.En las plantas suelen acumularse en semilla (girasol) o en frutos (aceituna)

Las lipasas son enzimas que hidrolizan los lípidos. Se encuentran en los adipocitos y semillas para cuando es necesario liberar los ácidos grasos para su combustión y producir así energía y también en el jugo pancreático para digerir las grasas que ingieren los animales de modo que puedan ser absorbidas a través del intestino.

El aislamiento térmico es otras de las funciones del tejido graso o adiposo y por eso es frecuente en animales que viven en zonas frías como los pinnípedos (focas) o pingüinos. Este tejido también sirve de almohadillamiento como en el caso de los depósitos que hay en los “pies” de los cánidos y felinos.

Un caso curioso de almacenamiento de grasas (y también ceras) es el de los cachalote lo que les permite regular su flotación en zonas de aguas muy frías.

LAS CERASSone steres de ácidos grasos con alcoholes de cadena larga (entre 16 y 30 átomos de carbono) generándose molécula con colas hidrocarbonadas muy largas y serán, por lo tanto, muy hidrófobas.

Sus funciones biológicas más relevantes son:•Reserva de combustible del plancton•Impermeabilización por su gran poder hidrofóbico y protección: recubren hojas (el brillo del acebo) y plumas como en el caso de las aves acuáticas.•Estructural, como la cera que forma los panales de las abejas, un

éster de ácido palmítico con el

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(ver vídeo formación de una grasa)

alcohol triacontanol.

LOS LÍPIDOS ESTRUCTURALES DE MEMBRANADentro de este grupo encontramos los fosfoglicéridos y los esfingolípidos. El colesterol también se puede encontrar en la membrana pero su función no es tanto estructural como la de regular la fluidez de la membrana. El colesterol se estudiará en los esteroides.

Estos lípidos tienen un marcado carácter anfipático y por eso forman la base de las membranas biológicas al formar espontáneamente bicapas capaces de separar dos medios acuosos.

Los fosfoglicéridos ( glicerofosfolípidos)Son biomoléculas resultado de la esterificación de los OH del C1 y C2 del glicerol por sendos ácidos grasos (generalmente uno saturado y otro insaturado) y un grupo fosfato en el C3. El grupo fosfato está cargado negativamente a pH fisiológico. Este compuesto recibe el nombre de ácido fosfatídico.Para completar la estructura del fosfoglicérido se une a éste un alcohol polar como la serina, la colina, la etanolamina o bien un polialcohol como el inositol. Así tendremos la fosfatidil serina, fosfatidil inositol, etc.La región del fosfato con el alcohol polar es la región hidrofílica del glicerofosfolípido o cabeza polar. Las cadenas hidrocarbonadas de los ácidos grasos son las regiones hidrófobas o colas apolares.

Existen lípidos de membrana derivados de la esterificación del glicerol por ácidos grasos que NO tienen fósforo. Es el caso de galactolípidos (galactosa unida al C3 del glicerol) o sulfolípidos. Ta,bién se encuentran en este grupo los lípidos de las membranas de las arqueobacterias que en vez de ácidos grasos tienen hidrocarburos ramificados en C1 y C2 y disacáridos en el C3.

Los fosfoglicéridos también pueden formar micelas y liposomas en disolución acuosa.

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Los plasmalógenos son glicerofosfolípidos en los que los ácidos grasos están unidos al glicerol por enlace tipo éter y no éster. Son frecuentes en algunos organismos unicelulares, en la membrana de las células del tejido cardiaco y como factor activador de las plaquetas

Los esfingolípidosTambién tienen una cabeza polar y dos colas apolares pero una de estas colas es del alcohol que forma estos lípidos, la esfingosina.El esfingolípido más sencillo es la ceramida formado por la esfingosina y un ácido graso que esterifica a dicho alcohol.El grupo que se añade a la ceramida será su cabeza polar y diferencia dos grandes grupos de esfingolípidos

• (a): Esfingofosfolípidos o esfingomielinas: contienen fosfocolina y fosfoetanolamina como cabeza polar. Estos lípidos junto con los fosfoglicéridos constituyen lo que se ha llamado tradicionalmente fosfolípidos. Estos esfingolípidos se encuentran en las membranas de las células animales y, especialmente, las que forman las vainas de mielina que recubren el axón de las neuronas.

• (b): Glucoesfingolípidos: tienen azúcares unidos a la ceramida. Se suelen encontrar en la capa externa (la orientada al medio extracelular) de la membrana plasmática. Se subdividen en

• Cerebrósidos: si el azúcar es un monosacárido. La galactosa se halla presente en glucoesfingolípidos de las membranas del tejido nervioso y la glucosa en el resto de los tejidos.

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• Gangliósidos: cuando el azúcar es un oligosacárido complejo generalmente terminado en ácido N-acetil neuramínico o ácido siálico.

Muchos esfingolípidos tienen como función actuar como sitios de reconocimiento celular. Es el caso, por ejemplo, de los tipos de grupo sanguíneo que se diferencian según la cadena de oligosacáridos que haya en los esfingolípidos de la membrana de los eritrocitos.

LA SAPONIFICACIÓNEs una reacción en caliente de un lípido con ácidos grasos, generalmente triacilglicéridos, con una bae fuerte KOH o NaOH. Uno de los productos es la sal de sodio o potasio de los ácidos grasos o jabones. La reacción de sebo de cerdo u otros animales con sosa (NaOH) ha sido un método tradicional de fabricar jabón.El hecho de que los lípidos con ácidos grasos puedan formar jabones hace que se les llame “sapo”nificables.

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Ejemplo de gangliósido

4. LOS LÍPIDOS INSAPONIFICABLES

Son los lípidos que carecen de ácidos grasos.

ESTEROIDESSon lípidos derivados de ciclopentanoperhidrofenantreno (o esterano) un compuesto orgánico fruto de la condensación de cuatro anillos de hidrocarburo, tres de seis átomos y un cuarto de cinco. El esterano es fabricado por nuestras células a partir del isopreno (2,3-dimetil-butadieno)

ESTEROLESSe caracterizan porque el esterano tiene un grupo OH en el C3. Este grupo OH que es polar les confiere la propiedad de ser anfipáticos.El colesterol es uno de los esteroles de mayor importancia biológica

en los tejidos animales. Tiene una larga cadena hidrocarbonada que parte del C17 y que le servirá de anclaje a la bicapa lipídica de la membrana.El colesterol, además de encontrarse en las membranas biológicas es un importante precursor de otras muchas moléculas de importante actividad fisiológica como hormonas y ácidos biliares.Los ácidos biliares son derivados del colesterol que actúan como detergentes en

nuestro intestino emulsionando a las grasas

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Colesterol

para que sean accesibles a las lipasas y se pueda llevar a cabo la digestión.

Algunas hormonas como el estradiol son esteroles, pero otras se generan por oxidación del esteroles en los que su grupo hidroxilo de C3 pasa a ser un grupo carbonilo (C = O). Es el caso de

• Testosterona: hormona sexual masculina responsable de la activación de la libido, de la estimulación de la espermatogénesis y de la aparición de los caracteres sexuales secundarios.

• Estradiol: es una hormona sexual femenina que desarrolla y mantiene los caracteres sexuales secundarios

• Cortisol y cortisona: esteroides hormonales que se fabrican en la corteza de la glándulas suparrenales. Tienen efecto hiperglucémico (aumentan la glucosa en sangre), regulan la presión arterial y tienen efecto inmunodepresor.

• Aldosterona: También se fabrica en la corteza de las glándulas suprarrenales que aumenta la absorción de sodio en el riñón. Este hecho tiene como consecuencia unos fenómenos osmóticos que provocan la elaboración de una orina más concentrada aumentando la retención de agua en el organismo.

Existen esteroides con función vitamínica como es el caso de la vitamina D, vitamina que se forma en la piel en una reacción bioquímica en la que interviene la luz ultravioleta, y que interviene en la regulación de la captación de calcio en el intestino, en los huesos y su reabsorción en el riñón.

LOS TERPENOSSon una familia de lípidos fruto de la polimerización del isopreno (2-metil-2,3-butadieno)Según el número de unidades se clasifican en

• Monoterpenos, si son fruto de la unión de dos isoprenos. Algunos ejemplos son las esencias de las plantas como el olor a limón producido por la molécula limoneno, o el geraniol que es el terpeno volátil del olor a geranio. El aguarrás (“turpentine”) en inglés contiene abundantes monoterpenos.

• Diterpenos, originados por la polimerización de cuatro isoprenos y que tendrán 20 átomos de carbono. Entre ellos se encuentra la cadena de fitol de la clorofila, las resinas de las coníferas y el taxol un anticancerígeno.

• Triterpenos. Tienen 30 carbonos como consecuencia del enlace de seis isoprenos. Se encuentran sobre todo en vegetales formando parte de algunas ceras.

• Tetraterpenos, formados por ocho isoprenos. Los más importantes son los carotenoides que son sustancia pigmentadas debido a la presencia de dobles enlaces conjugados en su molécula. El caroteno más abundante es el -caroteno que

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(isopreno)

(limoneno)

presenta sendos ciclos en sus extremos y que es el precursor de la vitamina A ya que ésta se forma por la transformación en el intestino a partir del -caroteno ingerido. Se encuentra, por ejemplo, en la zanahoria dándole ese característico color anaranjado. Otro ejemplo es el licopeno que confiere el color

rojo al tomate.• Politerpenos, formados por la unión de muchos isoprenos.

Algunos ejemplos son la ubiquinona (o coenzima Q) y la palstoquinona, transportadores electrónicos en la mitocondria y

el cloroplasto respectivamente y también el látex.

5. DERIVADOS DEL ÁCIDO GRASO

Son lICOSANOIDES o DERIVADOS DEL ÁCIDO ARAQUIDÓNICO(eikosi = 20 en griego, que es el número de carbonos del ácido graso araquidónico, poliinsaturado 5-8-11-14)

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-caroteno

Estos icosanoides son sustancias mensajeras entre células, es decir, fabricadas por unas provocan la activación de otras próximas.

• Prostaglandinas con característico anillo de cinco átomos de carbono en su molécula. Se llaman así porque se encontraron en primer lugar en la próstata aunque se sintetizan en un gran número de tipos celulares. Pueden estimular la contracción del músculo liso del útero durante el parto o la menstruación, afectan al flujo sanguíneo, al ciclo sueño vigilia, provan fiebre, inflamación y dolor. El ácido acetil salicílico, principio activo de la aspirina, inhibe la síntesis de prostaglandinas y por eso la aspirina es antipirético, antiinflamatoria y analgésica.

• Tromboxanos. Su anillo es de seis lados. Son producidos por las plaqueta e inducen la formación de coágulos sanguíneos.

• Leucotrienos. Se llaman así porque se encontraron por primera vez en los leucocitos. Algunos inducen la contracción del músculo liso del árbol bronquial produciendo episodios asmáticos. la prednisoa un esteroide sintético, inhibe su síntesis y por eso su usa como antiasmático.

6. TRANSPORTE DE LÍPIDOS: LIPOPROTEÍNAS

Los lípidos son insolubles en agua y por esta razón para poder ser transportados en la sangre deben de ser solubilizados uniéndose a otras biomoléculas. Estas biomoléculas son son apoproteínas, generando así las lipoproteínas. Se clasifican en cuatro grupos que en orden de densidad creciente (volumen decreciente) son: quilomicrones, VLDL, LDL (estas dos últimas consituyen el “colesterol malo” y HDL (“colesterol bueno”).

• Los quilomicrones son las lipoproteínas que se forman tras la absorción de lípidos en el intestino y viajan en primera instancia por la linfa hasta que son depositadas en el torrente sanguíneo a la altura de la vena subclavia izquierda.

• Las VLDL se forman en gran cantidad cuando hay exceso de ácidos grasos porque ya están satisfechas las necesidades de combustible para el organismo. Estos ácidos grasos forman triglicéridos (también pueden formarse por exceso de azúcares) en el hígado y desde allí son lanzados juntos al colestero y sus ésteres a la sangre en forma de estas VLDL para llegar al músculo y, sobre todo, al tejido adiposo. Durante el trayecto algunas de

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(prostaglandina)

estas VLDL se transforman en LDL que suelen tener una mayor concentración de colesterol. El exceso de estas lipoproteínas termina por generar depósitos en las paredes de las arterias que suelen degenerar en placas de ateroma poduciendo la aterosclerosis. De ahí el nombre de “colesterol malo”.

• Las HDL son lipoproteínas con bajo contenido lipídico y elevado proteíco. Son precisamente estas proteínas las que tienen la capacidad de ir neutralizando las VLDL y quilomicrones transformándolos en HDL que son conducidas al hígado. Esta acción es la que le ha valido el adjetivo de “bueno” ya que disminuye el nivel del “colesterol malo” en la sangre.

Las lipoproteínas son captadas por las células por receptores específicos que las células expresan en su membrana en el momento fisiológico adecuado.

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