Bioquímica y Clasificación Detallada de los Lípidos

I. Concepto de Lípidos

  • Biomoléculas orgánicas formadas por C, H y O; en algunos casos también P y N.
  • Químicamente heterogéneos.
  • Insolubles en agua, pero solubles en disolventes orgánicos apolares.
  • Presentan un brillo característico y son untuosos al tacto.

II. Funciones Biológicas

  • Funciones principales: Energética, estructural, protectora, transportadora, vitamínica y hormonal.

III. Ácidos Grasos

A. Concepto

  • Ácidos monocarboxílicos de cadena larga (14-22C, siempre número par).

B. Tipos de Ácidos Grasos

1. Saturados

  • No presentan dobles enlaces en la cadena hidrocarbonada.
  • Puntos de fusión más altos, abundan en animales.
  • Ejemplos: Palmítico (16C), Esteárico (18C).

2. Insaturados

  • Presentan uno o más dobles enlaces en la cadena hidrocarbonada.
  • Puntos de fusión más bajos, predominan en vegetales.
  • Ejemplos: Oleico (18:1Δ9), Linoleico (18:2Δ9,12), Araquidónico (20:4Δ5,8,11,14).

C. Ácidos Grasos Esenciales

  • Deben ser adquiridos con la dieta ya que no pueden ser sintetizados por el organismo y son necesarios para sintetizar otras moléculas. A veces conocidos como Vitamina F.
  • En el hombre: linoleico, linolénico y araquidónico.

D. Propiedades Físicas

1. Solubilidad

  • Compuestos anfipáticos: poseen una zona polar, hidrófila (-COOH), y otra zona apolar, hidrófoba (-(CH2)n-CH3).
  • En un medio acuoso forman micelas y bicapas.

2. Punto de Fusión

  • El punto de fusión es más bajo cuanto más corta sea la cadena y cuanto mayor sea el número de insaturaciones.

E. Propiedades Químicas

1. Esterificación

  • Reacción del grupo carboxilo con un grupo hidroxilo (ácido + alcohol → éster + agua).

2. Saponificación

  • Hidrólisis de un éster en un medio alcalino (éster + álcali → jabón + alcohol).
  • Jabón: sal del ácido orgánico que resulta de la hidrólisis en medio alcalino de un éster.

3. Hidrogenación

  • Eliminación de las insaturaciones.

IV. Clasificación de los Lípidos

A. Lípidos Saponificables

  • Ésteres formados por un alcohol y ácidos grasos.

1. Grasas Neutras (Acilglicéridos)

a. Estructura
  • Glicerina + 1-3 ácidos grasos. Los más importantes son los triacilglicéridos. Pueden ser grasas simples (ácidos grasos iguales) o mixtas (ácidos grasos diferentes).
  • Se clasifican en: Sebos (grasas sólidas), mantecas (semisólidas) y aceites (líquidas). Los sebos y mantecas son característicos de los animales y tienen predominio de ácidos grasos saturados. Los aceites son característicos de los vegetales y contienen principalmente ácidos grasos insaturados.
b. Funciones
  • Reserva energética en animales y vegetales (producen más calorías por gramo que los glúcidos y las proteínas).
  • Protección y aislamiento térmico (se depositan bajo la piel de los animales de sangre caliente y evitan las pérdidas de calor).

2. Ceras

a. Estructura
  • Monoalcohol de cadena larga + ácido graso. Moléculas fuertemente hidrófobas.
b. Funciones
  • Estructural y protectora. Forman la película que impermeabiliza la superficie de las hojas y frutos de las plantas.
  • En los animales forman cubiertas protectoras de la piel, pelo y plumas, así como del exoesqueleto de muchos insectos.

3. Fosfolípidos

a. Estructura
  • Glicerina + 2 ácidos grasos + ácido fosfórico + aminoalcohol.
  • Ácido fosfatídico: triéster de la glicerina con dos ácidos grasos y ácido ortofosfórico. Base estructural a la que se une el aminoalcohol.
  • Aminoalcoholes: Colina (HO-CH2-CH2-N-(CH3)3) → Lecitina (fosfatidil colina); EtanolaminaCefalina; SerinaFosfatidil serina.
b. Función
  • Moléculas anfipáticas: zona polar (glicerina, ácido fosfórico y aminoalcohol); zona apolar (ácidos grasos).
  • Función estructural: forman las membranas celulares en las que se disponen formando bicapas.

4. Esfingolípidos

a. Estructura
  • Esfingosina + ácido graso + grupo polar.
  • Ceramida: Esfingosina (alcohol) unida a un ácido graso por un enlace amida. Base estructural a la que se une el grupo polar.
  • Grupos polares:
    • Fosforil etanolamina o fosforil colina → Esfingomielinas.
    • Monosacárido → Cerebrósido.
    • Polisacárido → Gangliósido.
b. Función
  • Componentes de las membranas de células nerviosas y vaina de mielina.
  • Están relacionados con la especificidad del grupo sanguíneo y el reconocimiento celular (actúan como antígenos celulares).

B. Lípidos No Saponificables

  • No contienen ácidos grasos y no son ésteres. Constituyen un grupo de moléculas con gran actividad biológica que desempeñan funciones muy variadas.

1. Terpenos

a. Estructura
  • Polímeros del isopreno, presentan dobles enlaces alternos, por lo que frecuentemente son moléculas coloreadas.
b. Funciones
  • Monoterpenos (2 isoprenos): Esencias vegetales (mentol, geraniol, limoneno, alcanfor…).
  • Diterpenos: Fitol, componente de la clorofila, vitaminas A, K y E.
  • Tetraterpenos: Carotenoides (licopeno -rojo-, β-caroteno -anaranjado-, xantofila -amarillo-, …). Son pigmentos fotosintéticos que complementan a la clorofila. El β-caroteno es el precursor de la Vitamina A.

2. Esteroides

a. Estructura
  • Derivados del esterano (hidrocarburo policíclico). Se diferencian unos de otros en el número y posición de dobles enlaces y en el tipo, número y posición de los grupos funcionales sustituyentes.
b. Funciones
  • Estructural: el Colesterol se encuentra en las membranas celulares de muchos animales y en las lipoproteínas del plasma sanguíneo. Es además precursor de otros esteroides. (Su acumulación en las paredes de los vasos sanguíneos es responsable de la arteriosclerosis).
  • Ácidos biliares (ácido cólico, desoxicólico y quenodesoxicólico): derivados del colesterol que facilitan la emulsión de las grasas.
  • Vitamínica: Ergosterol → precursor de la Vitamina D; se transforma en ella en la piel por acción de la luz ultravioleta.
  • Hormonal: Progesterona, Estradiol (feminizante), Testosterona (masculinizante) y Aldosterona (corticoide).

3. Prostaglandinas

a. Estructura
  • Derivados de ácidos grasos insaturados de 20 carbonos (como el ácido araquidónico).
b. Funciones
  • Presentes en la mayor parte de los tejidos animales. Funciones muy variadas.
  • Estimulan la agregación de las plaquetas, activan las respuestas inflamatorias de los tejidos al iniciar la vasodilatación de los capilares, provocan la subida de la temperatura corporal y controlan el descenso de la presión arterial al favorecer la eliminación de sustancias en el riñón.
  • También intervienen en la contracción del músculo uterino, la producción de mucus y de HCl en el estómago, y modulan ciertas actividades hormonales.
  • Nota: El ácido acetilsalicílico inhibe la producción de prostaglandinas.