Lípidos
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Denominamos lípidos a un conjunto muy heterogéneo de biomoléculas
cuya característica distintiva aunque no exclusiva ni general es la insolubilidad
en agua, siendo por el contrario, solubles en disolventes orgánicos
(benceno, cloroformo, éter, hexano, etc.). Están constituidas básicamente
por tres elementos: carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O); en menor
grado aparecen también en ellos nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre
(S).
Los lípidos pueden encontrarse unidos covalentemente con otras
biomoléculas como en el caso de los glicolípidos (presentes en las
membranas biológicas). También son numerosas las asociaciones no
covalentes de los lípidos con otras biomoléculas, como en el caso
de las lipoproteínas y de las estructuras de membrana.
Una
característica básica de los lípidos, y de la que derivan sus
principales propiedades biológicas es la hidrofobicidad. La baja
solubilidad de los lipídos se debe a que su estructura química es
fundamentalmente hidrocarbonada (alifática, alicíclica o aromática),
con gran cantidad de enlaces C-H y C-C (Figura de la izquierda). La
naturaleza de estos enlaces es 100% covalente y su momento dipolar es mínimo.
El agua, al ser una molécula muy polar, con gran facilidad para formar
puentes de hidrógeno, no es capaz de interaccionar con estas moléculas.
En presencia de moléculas lipídicas, el agua adopta en torno a ellas
una estructura muy ordenada que maximiza las interacciones entre las
propias moléculas de agua, forzando a la molécula hidrofóbica al
interior de una estructura en forma de jaula, que también reduce la
movilidad del lípido. Todo ello supone una configuración de baja
entropía, que resulta energéticamente desfavorable. Esta disminución
de entropía es mínima si las moléculas lipídicas se agregan entre sí,
e interaccionan mediante fuerzas de corto alcance, como las fuerzas de
Van der Waals. Este fenómeno recibe el nombre de efecto hidrofóbico
(Figuras inferiores).
Dispersión de lípidos en medio acuoso
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Agregación de lípidos en medio acuoso
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Constituyentes importantes de la alimentación (aceites, manteca,
yema de huevo), representan una importante fuente de energía y de
almacenamiento, funcionan como aislantes térmicos, componentes
estructurales de membranas biológicas, son precursores de hormonas
(sexuales, corticales), ácidos biliares, vitaminas etc.
El glicerol es un alcohol de tres carbonos, en cada uno de ellos posee
un grupo oxidrilo (OH). Cada OH se combina con el hidrógeno del grupo
carboxilo de un ácido graso, de esta manera el ácido graso se
"ensambla" con el glicerol desprendiéndose agua (OH (del
alcohol) + H (del carboxilo) ® H2O)
. De la unión del glicerol con un ácido graso se forma un monoglicérido,
con dos ácidos grasos tenemos un diglicérido,
y con tres ácidos grasos tenemos un triglicérido.
Los triglicéridos más importantes son:
Grasas y aceites
Se diferencian uno del otro por que a temperatura ambiente los aceites
son líquidos oleosos, esta característica está dada por que son triglicéridos
no saturados, mientras que las grasas presentan ácidos grasos saturados.
Ambos sirven de depósito de reserva de energía para células animales
(grasas) y en vegetales (aceites). Estos compuestos son altamente energéticos,
aproximadamente 9,3 kilocalorías por gramo. Cuando un organismo recibe
energía asimilable en exceso, este puede almacenarla en forma de grasa,
que podrá ser reutilizada posteriormente en la producción de energía,
cuando el organismo lo necesite. En general, la grasa es almacenada en los
adipocitos (células que forman el tejido adiposo) donde puede movilizarse
para obtener energía cuando el ingreso calórico es menor que el gasto de
calorías. Esta capa es utilizada en determinados animales como aislante térmico,
como por ejemplo en mamíferos marino
Son los componentes primarios de las membranas celulares. En su estructura química podemos
observar una molécula de glicerol, dos
ácidos grasos, un grupo fosfato
y una base nitrogenada. Su fórmula
general se representa de la siguiente manera:
Fórmula
general de los fosfolípidos
Los fosfolípidos
son anfipáticos, esto es que son simultaneamente 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.
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
Micelas
Bicapas lipídicas planas
Bicapas lipídicas esféricas (vesículas)
La bicapa fosfolípidica es de aproximadamente 5nm de espesor.
Esta membrana es semipermeable, lo cual significa que la mayoría
de las moléculas no pueden pasar pero, algunas pasan libremente
por la membrana (difunden)
Es un grupo extenso de lípidos naturales o sintéticos con una
diversidad de actividad fisiológica muy amplia. No se parecen a ningún
otro lípido, se los ubica en esta clase por ser insolubles al agua. Todos
los esteroides poseen cuatro anillos de carbono unido entre ellos, los que
pueden presentar oxhidrilos o radicales. Entre los esteroides se
encuentran:
- El colesterol existe en las membranas celulares (excepto las
bacterianas y vegetales), un 25 % (peso en seco) de las membranas de los glóbulos
rojos, y es un componente esencial de la vaina de mielina (cobertura
de los axones de las neuronas). En cierta gente de edad avanzada forma
depósitos grasos en el revestimiento interno de los vasos sanguíneos.
Este depósitos pueden bloquear y reducir la elasticidad de los vasos,
predisponiendo a la persona a sufrir: presión alta, ataques cardíacos,
apoplejía.
- Las hormonas sexuales y las de la corteza renal también son
esteroides que se forman a partir del colesterol de los ovarios, testículos
y otras glándulas.
- Las prostaglandinas son un grupo de sustancias químicas que poseen
acciones hormonales y derivan de los ácidos grasos.
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EN CONSTRUCCIÓN
Traducción y diagramación a cargo de:
Dr. Jorge S. Raisman, lito@unne.edu.ar Dra.
Ana Maria Gonzalez amgonza@unne.edu.ar
Actualizado Viernes, 22 de Octubre de 2004 |