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Conceptos y clasificación.
Los lípidos son químicamente heterogéneos, por sus propiedades
y funciones biológicas relacionadas. Son hidrófobos, eso quiere decir que es
insoluble en agua, si no que son solubles en otros lípidos (lipófilos). Esto es
debido a que son moléculas muy apolares y muy reducidas. Además de esta
propiedad todos cumplen funciones de reserva de energía, fuente de energía,
aislante y estructural. Pero hay algunos que presentan otras características y
se clasifican en dos grupos:
Lípidos saponificables (derivados de Ac. grasos)
que se dividen en:
Sencillos que a su vez se dividen en:
·
Grasas y Ceras.
§ Completos que se dividen en:
·
Glicerolípidos y
Esfingolípidos.
Lípidos no saponificables
(derivados de isopreno) que se dividen en:
§
Isoprenoides (terpenos)
§ Esteroides.
- Lípidos Saponificables.
Los más característicos son los ácidos
grasos. Los Ac. grasos son cadenas de hidrocarburos ( CH, CH2, CH3),
apolares que pueden ser saturados (enlaces sencillos entre carbonos) o
insaturados (enlaces dobles entre carbonos) volviéndolos mas apolares.
OH
│ . -C = O — COOH <=> COO- + H+ = grupo polar
│ . -C = O — COOH <=> COO- + H+ = grupo polar
Grupo Ác. (débil)
La molécula resultante es apolar,
pero son anfipáticas; doble carácter polar/apolar. Importante en el
comportamiento con respecto al agua como el caso de los fosfolípidos.
El ácido fórmico es el más
sencillos HCOOH.
El ácido ácetico (vinagre) CH3—COOH
El ácido palmítico.
El ácido esteárico.
El ácido oleico.
Los ácidos grasos según el número
de carbonos más si son saturados o insaturados determina la propiedad de sus
lípidos.
El hecho de que presente un doble enlace hace
que pueda oxidarse cambiando el doble enlace con el oxigeno que se convierte en
Aldéhidos o cetona.
— C = C— + O2 => O
= C — C
Esto hace que se rancie.
Los saturados presentan una
estructura zigzagueante formada por ángulos de 109º.
Los insaturados tienen forman
también zigzagueante pero donde esta el enlace doble aparece un codo.
Esto produce isomería espacial
(de posición).
Los lípidos saturados tienen un
mayor punto de fusión, presentándose en estado solido.
Dos cadenas se unen
mediante enlace por fuerzas de Van der Waals, esto se produce cuando se
comparten muchos electrones ya que hay muchos enlaces covalentes próximos
(hidrocarburos, anillos). Cuando ocurre esto, los electrones adquieren cierto
grado de libertad, que permite la aparición de cargas eléctricas fluctuantes.
Los insaturados son al contrario,
un bajo punto de función. Esto es así por los codos ya que sobre estos no hay
fuerzas de Van der Waals.
A los ác. grasos cortos les
ocurre como a los insaturados, son líquidos ya que la presencia de carbonos es
menor no hay tantas fuerzas de Van der Waals.
- Acilgliceridos (grasas).
Glicerina esterificado con ác. grasos
trialcohol.
La esterificación es un enlace
Ester, que une la glicerina a un acido graso. A estos enlaces se les llama monoglicéridos.
Se pueden esterificar con dos ác. grasos (diglicéridos) o con tres ác. grasos
(triglicéridos)
Una grasa es mas apolar que sus
componentes por separado, esto es debido a la perdida de grupos apolares en el
enlace ester.
El enlace ester se rompe por
hidrólisis, pero además se rompe con una base fuerte. Las grasa como ocurre con
la sal, esta formada por un ácido y una base, el fuerte desplaza al débil de la
sal formándose un a sal nueva. En el caso del jabón se cambia la base de
glicerina por sosa, esto se conoce como saponificables. Los ác. grasos
disuelven las grasas y la sosa las rompe.
La función que tienen las grasas
por su composición química hace que sean reserva de energía y fuente de
energía. Los ác. grasos tienen mas energía que los monosacáridos por ser mas
apolares y estar mas reducidos. Un gramo de grasa tiene seis veces más de
energía que un gramo de glucógeno, esto permite reducir a la mitad su peso en
los animales, importante para la movilidad.
Además las grasa como son muy
apolares no se mezclan con el agua por ello no hace falta guárdala del agua. En
el interior de las células forman gotas de grasa. En el caso de las plantas
tienen que guardar el almidón en unos orgánulos llamados Amiloplastos.
- Ceras.
Son lípidos sencillos, formados
por la esterificación de un ác. graso saturado de cadena larga (palmítico o estérico)
con un alcohol monovalente igual de largo. Esto produce una molécula muy apolar
y también es solida, ya que tiene un alto punto de fusión y además resulta
inerte.
Esto hace que sea un perfecto
material con la función d protección y estructural. Son impermeables tanto para
agua como para gases utilizándose como aislante.
- Lípidos complejos.
Son los glicerolípidos y
esfingolípidos.
+ Glicerolípidos.
Si se le practica hidrólisis
aparecen varias moléculas: Por un lado glicerina esterificada con dos ácidos y
el tercer OH se encuentra esterificado con el ácido fosfórico. La base nitrogenada
puede ser acetilcolina o un Aa. Esto forma los glicerofosfolípidos
(fosfolípidos).
Hay otros que en vez de una base
nitrogenada, tienen un monosacárido y se llama gliceroglucolípido.
Estos dos forman parte de la
membrana celular, pero en las bacterias solo aparece el gliceroglucolípidos.
Los fosfolípidos tienen una
característica química que los hace anfipáticos. Eso quiere decir que una parte
(cabeza) sea polar y la otra parte (cola) sea apolar. Cuando están en H2O
toman una disposición muy especial en forma de bicapa. Esto hace que
constituyan el esqueleto de las membranas celulares.
+ Esfingolípidos.
Están formados por un alcohol
llamado esfingosina. Es un amino alcohol insaturado de cadena larga, que se
encuentra esterificado con un ác. graso formando un ceramido que puede estar
esterificado con una ác. orto fosfórico mas una base nitrogenada o con una hexosa
u oligosacáridos. Esfingofosfolípidos y Esfingoglucolípidos.
También son anfipáticos y además
son componentes de las membranas pero especializados. Constituyen los antígenos
A/B/0 y funcionan como anclaje donde se pegan los virus o las toxinas. También
se encargan de la regulación del crecimiento y diferenciación celular. La
división celular es inversamente proporcional a la concentración de esfingolípidos
y viceversa.
- Lípidos no saponificables o
derivados del isopreno.
Estos lípidos no tienen ác.
grasos, ni enlaces ester.
2metil-1,3,butadeino.
De los derivados hay dos tipos de
lípidos:
+ Tempenos o isoprenoides.
Son lípidos derivados
directamente del isopreno, formados por isopreno – isopreno = terpeno que
pueden ser mono, di, tri… terpenos.
Son polímeros lineales de
terpenos ciclados en los extremos. Su característica química distintiva es que
posee muchos dobles enlaces, determinando sus propiedades y sus funciones
biológicas.
Se caracteriza por tener color
por la presencia de dobles y triples enlaces como en el caso del caroteno
(rojo-anaranjado) presente en la zanahoria, tomate y naranja por ejemplo. También
son percutores de las vitaminas A, E, K. La xantofila que son amarrillos son
los que le dan el color al limón. El fitol es verde y va combinado con
clorofila.
Como presentan dobles enlaces,
hay muchos electrones compartidos. Esto provoca que haya electrones libres que
pasan de un enlace a otro. Estos electrones desfocalizados actúan como
dador/aceptador de electrones que forman parte de las cadenas transportadoras
de electrones que aparecen en la respiración celular de la fase luminosa
(fotosíntesis).
Al tener electrones
deslocalizados tiene la característica de absorber energía, funcionando como
pigmentos fotosintéticos ya que absorben la energía solar.
También forman resinas, jara,
tomillo, que lo utilizan para reflejar la luz y además tienen un altísimo calor
de evaporización. También son las esencias del limón, canela, anís.
+ Esteroides.
Son derivados del isopreno pero
indirectamente. Son isoprenos ciclados.
Todos están formados por un nucle
del esterano más algunos dobles enlaces, grupos OH o cadenas de hidrocarburos
que hace que se diferencian.
El colesterol es el mas
importante de todos, ya que es el percutor de la vitamina K, pero también de
las hormonas sexuales.
Su papel fundamental es que es
uno de los lípidos estructurales de las membranas celulares animales, por el
grupo OH que le da un cierto carácter polar que se unen a las cabezas de los
fosfolípidos dejando libre las colas, estabilizando la bicapa. Es tan
importante que tiene sus propios receptores en la membrana.
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