Estructura y Clasificación de los Lípidos: Funciones Biológicas Esenciales

Lípidos

Son moléculas orgánicas formadas principalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno; algunas también contienen nitrógeno, fósforo y azufre.

Propiedades Físicas Generales

  • Son insolubles en agua.
  • Son solubles en disolventes orgánicos (apolares).
  • Son muy poco densos.

Clasificación de los Lípidos

1. Ácidos Grasos

Son los componentes característicos de muchos lípidos y rara vez se encuentran libres en las células. Las cadenas de los ácidos grasos pueden ser:

  • Saturadas: Sin dobles enlaces. Las cadenas hidrocarbonadas son rectas.
  • Insaturadas: Con dobles enlaces. Se producen codos con cambios de dirección en la cadena.

Todas las cadenas de los ácidos grasos forman entre sí enlaces débiles de Van der Waals.

Propiedades Físicas de los Ácidos Grasos

Dependen de la longitud y el grado de insaturación de sus cadenas. Las más importantes son el punto de fusión y la solubilidad.

  • Punto de Fusión: Aumenta con la longitud de las cadenas. Los ácidos grasos insaturados tienen un punto de fusión más bajo que los saturados, debido a que los codos de la cadena reducen el número de enlaces.
  • Solubilidad (Anfipaticidad): Los ácidos grasos son moléculas anfipáticas (bipolares). Poseen una parte hidrófila (la cabeza polar) y una parte hidrófoba (la cola apolar).

2. Triacilglicéridos (Grasas Neutras)

Están formados por tres ácidos grasos unidos mediante enlace éster con el glicerol.

  • Si los tres ácidos grasos son iguales, se denominan simples.
  • Si son diferentes, se denominan mixtos.

La mezcla de ambos se conoce como grasas naturales, las cuales pueden ser sólidas o líquidas.

Hidrólisis de Triacilglicéridos

Los triacilglicéridos pueden sufrir hidrólisis química o enzimática:

  • Hidrólisis Química (Saponificación): Produce glicerol y las sales sódicas o potásicas de los ácidos grasos, conocidas como jabones.
  • Hidrólisis Enzimática: Se realiza mediante la acción catalítica de las lipasas. Estas enzimas se localizan intracelularmente en los lisosomas.

Funciones de los Triacilglicéridos

  1. Reserva Energética: Se depositan principalmente en el tejido adiposo. La abundancia de este combustible de reserva se debe a dos hechos:
    • Poseen un valor energético superior al de otros combustibles metabólicos.
    • Al ser muy hidrofóbicos, se depositan en estado anhidro (a diferencia del glucógeno, que se almacena en forma de gránulos hidratados).
  2. Aislamiento Térmico y Físico: La grasa se acumula en tejidos especiales, como el tejido adiposo de los vertebrados. Al conjunto del depósito se le denomina panículo adiposo y está particularmente desarrollado en animales que viven en regiones polares y en los cetáceos.

3. Ceras

Son ésteres de ácidos grasos de cadena larga con alcoholes también de cadena larga. En general, son sólidas y totalmente insolubles en agua.

Función Biológica de las Ceras

  1. Recubrimiento e Impermeabilización: En los animales, las plumas, el pelo y la piel están cubiertos con una capa de cera que los mantiene flexibles, lubricados e impermeables (ej. la cera de las abejas). También forman la cubierta de cera de las hojas.
  2. Reserva Energética: Son la principal reserva energética de numerosos componentes del plancton marino.

4. Lípidos de Membrana

Fosfoglicéridos

Son los principales componentes lipídicos de las membranas biológicas. El más sencillo es el ácido fosfatídico, formado por glicerol, dos ácidos grasos y ácido fosfórico. Los demás fosfoglicéridos tienen un compuesto polar (que contiene al menos un grupo amino o alcohol) unido al ácido fosfatídico.

Esfingolípidos

Son constituyentes de las membranas de las células animales y vegetales, y abundan en el tejido nervioso. Están formados por una molécula de aminoalcohol de cadena larga (la esfingosina), un ácido graso y un grupo de cabeza polar. La unión entre el ácido graso y la esfingosina da lugar a una ceramida, que es la unidad estructural de todos los esfingolípidos.

Tipos de Esfingolípidos
  • Esfingomielinas: Son ceramidas que tienen como grupo polar la fosfocolina. Se encuentran en la mielina que aísla los axones de las neuronas.
  • Glicolípidos: Son ceramidas que tienen como grupo polar un glúcido. Si es un monosacárido, se forman los cerebrósidos; si es un oligosacárido, se forman los gangliósidos.

Función Estructural de los Lípidos de Membrana

Son moléculas anfipáticas (cabeza hidrófila polar y cola hidrófoba apolar). En el medio acuoso, forman bicapas lipídicas que tienden a cerrarse sobre sí mismas para evitar que las cadenas hidrocarbonadas queden expuestas al agua. Las principales fuerzas que determinan la formación de estas bicapas son las interacciones hidrófobas y las fuerzas de Van der Waals entre las colas hidrocarbonadas. Su función principal es estructural.

5. Lípidos sin Ácidos Grasos

Esteroides

Son derivados del hidrocarburo tetracíclico saturado denominado esterano. Se diferencian entre sí por el tipo y localización de los grupos funcionales sustituyentes. Un grupo importante son los esteroles, que se caracterizan por tener un grupo alcohol. Destaca entre ellos el colesterol.

Isoprenoides

Son polímeros del hidrocarburo de cinco átomos de carbono (isopreno). Se clasifican según el número de unidades de isopreno constituyentes: monoterpenos, diterpenos, triterpenos, tetraterpenos y politerpenos.