Física Biológica PCLF/Bioquímica de lípidos

Introducción

Los lípidos son una familia de biomoléculas orgánicas insolubles en agua y solubles en disolventes orgánicos apolares (como el alcohol y el éter). Estas características comunes derivan de la presencia de largas cadenas hidrocarbonadas como componentes estructurales. Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrógeno y generalmente también oxígeno; pero en porcentajes mucho más bajos. Pueden contener fósforo, nitrógeno y azufre, además desempeñan importantes funciones biológicas como componentes estructurales de las membranas, como combustible de reserva de las células, como cubierta protectora sobre superficies de organismos.

Característica

Es un grupo de sustancias muy heterogéneas que sólo tienen en común estas dos características: Son insolubles en agua Son solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno, etc.

Clasificación

Los lípidos se clasifican en dos grupos, atendiendo a que posean en su composición ácidos grasos (Lípidos saponificables) o no lo posean ( Lípidos insaponificables ).

Lípidos saponificables

Simples

Son aquellos que son saponificables en cuya composición química sólo intervienen carbono, hidrógeno y oxígeno

Acilglicéridos

Son simples, formados por la esterificación de una ,dos o tres moléculas de ácidos grasos con una molécula de glicerina. También reciben el nombre de glicéridos o grasas simples

Céridos

Son ésteres de ácidos grasos de cadena larga, con alcoholes también de cadena larga. En general son sólidas y totalmente insolubles en agua. Todas las funciones que realizan están relacionadas con su impermeabilidad al agua y con su consistencia firme

Complejos

Son lípidos saponificables en cuya estructura molecular además de carbono, hidrógeno y oxígeno, hay también nitrógeno, fósforo, azufre o un glúcido,por tantos Son las principales moléculas constitutivas de la doble capa lipídica de la membrana, por lo que también se llaman lípidos de membrana. Son también moléculas anfipáticas)

Fosfolípidos

Se caracterizan por presentar un ácido ortofosfórico en su zona polar. Son las moléculas más abundantes de la membrana citoplasmática Los fosfolípidos son anfipáticos, esto es que son simultáneamente hidrofílicos e hidrofóbicos. La "cabeza" de un fosfolípido es un grupo fosfato cargado negativamente y las dos "colas" son cadenas hidrocarbonadas fuertemente hidrofóbicas.

En las membranas celulares juegan un papel muy importante, ya que controlan la transferencia de sustancias hacia el interior o exterior de la célula. Una de las características de los fosfolípidos es que una parte de su estructura es soluble en agua (hidrofílica), mientras que la otra, es soluble en lípidos (hidrofóbica). La parte hidrofílica es en la que se encuentra el aminoalcohol o base nitrogenada.

Esta característica estructural hace posible que los fosfolípidos participen en el intercambio de sustancias entre un sistema acuoso y un sistema lipídico, separando y aislando a los dos sistemas, a la vez que los mantiene juntos. En medio acuoso las colas de los fosfolípidos tienden a disponerse en manera tal de formar un ambiente local hidrofóbico. Esto deja a los grupos fosfatos "de cara" al ambiente hidrofílico. Existen tres estructura que los fosfolípidos pueden formar en razón de naturaleza anfipática.

Comportamiento en solución: En medios acuosos, los lípidos sin incapaces de formar soluciones verdaderas. Algunos tienen un grupo polar en algún extremo de la molécula, por lo que en medio acuosos pueden formar: micelas, monocapas y bicapas que son grupos macromuleculares con gran cantidad de lípidos

Glucolípidos

Son lípidos complejos que se caracterizan por poseer un glúcido. Se encuentran formando parte de las bicapas lipídicas de las membranas de todas las células, especialmente de las neuronas. Se sitúan en la cara externa de la membrana celular, en donde realizan una función de relación celular, siendo receptores de moléculas externas que darán lugar a respuestas celulares.

Lípidos insaponificables

Terpenos

Moléculas lineales o cíclicas que cumplen funciones muy variadas, de donde los mas conocidos son: Esencias vegetales como el mentol, el geraniol, limoneno, alcanfor, eucaliptol, vainillina, Vitaminas., como la vitamina A, E, K., Pigmentos vegetales, como la carotina y la xantofila),

Esteroides

Son lípidos que derivan del esterano. Comprenden dos grandes grupos de sustancias como los Esteroles: Como el colesterol

y las vitaminas D, y los Hormonas esteroideas: Como las hormonas suprarrenales

y las hormonas sexuales

Prostaglandinas

Son lípidos cuya molécula básica está constituida por 20 átomos de carbono que forman un anillo ciclo pentano y dos cadenas alifáticas. Las funciones son diversas. Entre ellas destaca la producción de sustancias que regulan la coagulación de la sangre y cierre de las heridas; la aparición de la fiebre como defensa de las infecciones; la reducción de la secreción de jugos gástricos. Funcionan como hormonas locales COMO SE MUESTRA EN LA FIG

ACIDOS GRASOS

Los ácidos grasos son moléculas formadas por una larga cadena hidrocarbonada de tipo lineal, y con un número par de átomos de carbono. Tienen en un extremo de la cadena un grupo carboxilo (-COOH).

Se conocen unos 70 ácidos grasos que se pueden clasificar en dos grupos :

Los ácidos grasos saturados sólo tienen enlaces simples entre los átomos de carbono. Son ejemplos de este tipo de ácidos el mirístico (14C);el palmítico (16C) y el esteárico (18C) . Los ácidos grasos insaturados tienen uno o varios enlaces dobles en su cadena y sus moléculas presentan codos, con cambios de dirección en los lugares dónde aparece un doble enlace. Son ejemplos el oléico (18C, un doble enlace) y el linoleíco (18C y dos dobles enlaces).

PROPIEDADES DE LOS LIPIDOS

Solubilidad. Los ácidos grasos poseen una zona hidrófila, el grupo carboxilo (-COOH) y una zona lipófila, la cadena hidrocarbonada que presenta grupos metileno (-CH2-) y grupos metilo (-CH3) terminales. Por eso las moléculas de los ácidos grasos son anfipáticas, pues por una parte, la cadena alifática es apolar y por tanto, soluble en disolventes orgánicos (lipófila), y por otra, el grupo carboxilo es polar y soluble en agua (hidrófilo). Desde el punto de vista químico, los ácidos grasos son capaces de formar enlaces éster con los grupos alcohol de otras moléculas. �Cuando estos enlaces se hidrolizan con un álcali, se rompen y se obtienen las sales de los ácidos grasos correspondientes, denominados jabones, mediante un proceso denominado saponificación.

FUNCIONES DE LOS LIPIDOS

Los lípidos desempeñan cuatro tipos de funciones:

Función de reserva. Son la principal reserva energética del organismo.Un gramo de grasa produce 9,4 kilocalorías en las reacciones metabólicas de oxidación,mientras que proteínas y glúcidos sólo producen 4,1 kilocaloría/g, Función estructural. Forman las bicapas lipídicas de las membranas. Recubren órganos y le dan consistencia, o protegen mecánicamente como el tejido adiposo de piés y manos., Función biocatalizadora. En este papel los lípidos favorecen o facilitan las reacciones químicas que se producen en los seres vivos. Cumplen esta función las vitaminas lipídicas, las hormonas esteroideas y las prostaglandinas., Función transportadora. El transporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se raliza mediante su emulsión gracias a los ácidos biliares y a los proteolípidos.

BIBLIOGRAFIA

1. Antonio Blanco, Química Biológica, septima edición, Ed. El Ateneo.

2. Nelson DL, Cox MM. (2006). Lehninger principios de bioquímica, 4ª Ed.

3. Química básica : glúcidos; lípidos; proteínas; metabolismos; fotosíntesis; respiración biológica