TEMA 3 LÍPIDOS. 3.1 Concepto y clasificación

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1 TEMA 3 LÍPIDOS 3.1 Concepto y clasificación Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas por C, H y O al que también se le unen P y S. Son insolubles en agua y solubles en disolventes apolares orgánicos como el éter, cloroformo, etc. Son muy heterogéneos desde el punto de vista estructural. Realizan diversas funciones biológicas: Estructural : Son componentes estructurales fundamentales de las membranas celulares. Energética : Sirven de reserva energética pues proporcionan una gran cantidad de energía; la oxidación de un gramo de grasa libera 9,4 Kcal., más del doble que la que se consigue con 1 gramo de glúcido o de proteína (4,1 Kcal.). Protectora : Las ceras impermeabilizan las paredes celulares de los vegetales y de las bacterias y tienen también funciones protectoras en los insectos y en los vertebrados. Transportadora : Sirven de transportadores de sustancias en los medios orgánicos. Reguladora del metabolismo : Contribuyen al normal funcionamiento del organismo. Desempeñan esta función las vitaminas (A,D, K y E). Las hormonas sexuales y las de la corteza suprarrenal también son lípidos. Reguladora de la temperatura : También sirven para regular la temperatura. Por ejemplo, las capas de grasa de los mamíferos acuáticos de los mares de aguas muy frías. Muchos lípidos reaccionan con bases fuertes, NaOH y KOH, dando sales sódicas o potásicas que se denominan jabones, dicha reacción se denomina saponificación. 1

2 Los lípidos se clasifican según que den o no reacción de saponificación en: Saponificables: son los lípidos que poseen enlaces éster en sus ácidos grasos. Forman jabones mediante la reacción de saponificación. A este grupo pertenecen los acilglicéridos o grasas, las ceras, los fosfolípidos y los esfingolípidos. Insaponificables : no contienen ácidos grasos ni enlaces éster y no dan reacción de saponificación. A este grupo pertenecen los terpenos, los esteroides y las prostaglandinas Una clasificación de lípidos sería la siguiente: A) Ac. Grasos Saturados Insaturados B) Lípidos Saponificables Simples: Acilglicéridos o grasas Ceras Complejos: Fosfolípidos C) Lípidos insaponificables: Terpenos-Esteroides 3.2 Ácidos grasos Los ácidos grasos están formados por una larga cadena alifática o hidrocarbonada, con un grupo carboxilo en los extremos (COOH). Suelen tener nº par de átomos de carbono (14-22), los más abundantes tienen 16 y 18 carbonos. Es raro encontrarlos en estado libre, son de naturaleza aceitosa. Pueden ser: Ácidos grasos saturados : los carbonos se unen por enlaces simples ( C-C). Los más abundantes y comunes son el ácido palmítico (16C) y el esteárico (18C). Ácidos grasos insaturados : presentan dobles enlaces en su molécula, son líquidos a temperatura ambiente forman los que se denominan aceites. 2

3 Los que presentan un doble enlace se denominan monoinsaturados y los más importantes son el palmitoleico (16:1) y el oleico (18:1). Los que presentan más de un doble enlace se denominan poliinsaturados y los más importantes son el linoleico (18:2), linolénico (18:3) y el araquidónico (20:4). Los ácidos grasos insaturados presentan los dobles enlaces conjugados y son dos veces más abundantes que los saturados. Propiedades de los ácidos grasos La estructura y propiedades de los ácidos grasos dependen del tipo y posición de los enlaces que poseen y de la longitud de la cadena de átomos de carbono. Presentan bipolaridad: la cadena alifática es hidrófoba y forma enlaces de Van der Waals con otras cadenas semejantes y el carbonilo (COOH) es hidrófilo y forma puentes de hidrógeno con otras moléculas polares. Se dice que tienen carácter anfipático. Forman micelas y bicapas Reaccionan con los alcoholes formando ésteres y liberando agua. El grado de instauración y la longitud de la cadena alifática determinan el punto de fusión, de forma que aumenta con la longitud de la cadena y disminuye con el grado de instauración 3.3 Lípidos saponificables 3.3.1: Simples En su composición intervienen solo el C,H y O. Comprenden los acilglicéridos y las ceras a)acilglicéridos o grasas Resultan de la esterificación de una molécula de glicerina con una, dos o tres moléculas de ácidos grasos, que dan lugar respectivamente a los monoacilglicéridos, diacilglicéridos y los triglicéridos o grasas. Triglicérido o grasa 3

4 La importancia de los triglicéridos radica en que: Actúan como combustible energético. Son moléculas muy reducidas que, al oxidarse totalmente, liberan mucha energía (9.4 Kcal/gr). Funcionan como reserva energética. Acumulan mucha energía en poco peso. Comparada con los glúcidos, su combustión produce más del doble de energía. Los animales utilizan los lípidos como reserva energética para poder desplazarse mejor. Sirven como aislantes térmicos. Conducen mal el calor. Los animales de zonas frías presentan, a veces, una gran capa de tejido adiposo. Son buenos amortiguadores mecánicos. Absorben la energía de los golpes y, por ello, protegen estructuras sensibles o estructuras que sufren continuo rozamiento. Se almacenan en las vacuolas de las células vegetales y en los adipocitos del tejido adiposo en los animales. Existen dos tipos de grasas: Grasas de origen vegetal : cuando los ácidos grasos que forman la grasa son insaturados, son líquidos a temperatura ambiente y se denominan aceites. Grasas de origen animal : cuando todos los ácidos que forman el triglicérido son saturados, son sólidos a temperatura ambiente y de aspecto céreo y blanquecino. B) Ceras Son compuestos formados por la unión mediante enlace éster de un ácido graso de cadena larga (14 a 36 átomos de carbono) con un alcohol de elevado PM(16 a 30 átomos de carbono). Debido a su naturaleza sólida y a su insolubilidad en agua actúan como impermeabilizantes en los recubrimientos de la piel, pelo, plumas de animales, cutícula de insectos, frutas, hongos y tallos jóvenes en las plantas Complejos Son lípidos saponificables en cuya estructura molecular, además de C, H, y O hay también N,P, S o un glúcido. Se les llama lípidos de membrana Fosfolípidos: Son derivados del ácido fosfatídico, el cual se forma por la unión de una glicerina mediante enlace éster con dos ácidos grasos, y el tercer grupo alcohol de la glicerina se une a un ácido fosfórico. Los fosfolípidos son moléculas antipáticas, que poseen una región polar hidrófila y otra región apolar hidrófoba. Este carácter antipático les hace ideales para formar las membranas biológicas. El agua es un líquido donde sus moléculas son dipolos que interaccionan entre sí y con otros grupos polares, como es la región hidrófila de los fosfolípidos, pero la región apolar no interacciona con el agua y tiende a ser expulsada de la fase acuosa, lo que determina su insolubilidad. Este efecto hidrófobo es el responsable del ensamblaje en forma de 4

5 doble capa lipídica donde los fosfolípidos se orientan con sus cabezas polares hacía el medio acuoso y sus regiones apolares hacía el interior enfrentados entre sí. 3.4 Lípidos Insaponificables. a).- Isoprenoides o Terpenos ( 2 metil 1,3 butadieno) Son lípidos insaponificables formados por la unión de moléculas de isopreno. Se originan estructuras lineales o cíclicas, presentan una gran variedad tanto en estructura como en funciones que realizan. Podemos destacar: Esencias vegetales : son sustancias formadas por dos moléculas de isopreno, son volátiles y poseen aroma característico. Destacan el mentol, alcanfor y la vainilla. Vitaminas : formados por cuatro moléculas de isopreno, destacan las vitaminas A, K y E. Pigmentos vegetales : formados por ocho moléculas de isopreno ejemplo carotenos y xantofilas. b) Esteroides Son lípidos derivados del ciclopentano-perhidrofenantreno. Se diferencian entre sí por la posición de los dobles enlaces y el tipo de grupos funcionales sustituyentes en el anillo y sus posiciones. Muchas sustancias importantes en los seres vivos son esteroides o derivados de esteroides. Por ejemplo: el colesterol, los ácidos biliares, las hormonas sexuales, las hormonas de la corteza suprarrenal, muchos alcaloides, etc. Veamos, a continuación, algunos ejemplos de esteroides presentes en los seres vivos. 5

6 Colesterol : forma parte de las membranas biológicas, es responsable de la fluidez de dichas membranas y de la permeabilidad de las bicapas lipídicas. Precursor de otras muchas sustancias. (ver en apartado de fofolípidos cómo se acopla el colesterol a la bicapa) Hormonas esteroideas: derivan del colesterol y tienen carácter hidrofóbico por lo que pueden atravesar fácilmente las membranas. Son hormonas de este tipo la testosterona (hormona sexual masculina), progesterona (hormona sexual femenina), cortisona (hormona segregada por las glándulas suprarrenales, que favorece la formación de glucosa y glucógeno) vitamina D (regula el metabolismo del calcio y del fósforo), etc. Ácidos biliares : derivan del colesterol y son compuestos de la bilis cuya función es emulsionar las grasas para que puedan ser digeridas en el intestino. progesterona acidos biliares 6