2. LÃ−pidos.

2. LÃ−pidos.
Los lÃ−pidos están formados por C, H y O; a veces también por P, N y S.
No son polÃ−meros. Son de pequeño tamaño, pero con una gran diversidad quÃ−mica.
Tienen dos propiedades principales, comunes a todos ellos:
a) Son insolubles en agua (hidrófobos) debido a que su estructura quÃ−mica es fundamentalmente
hidrocarbonada, con gran cantidad de enlaces C-H y C-C. El agua adopta en torno a ellas una estructura muy
ordenada, lo que favorece el establecimiento de fuerzas de interacción hidrofóbica de corto alcance.
b) Son solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno; sustancias que se utilizan para
su extracción de los tejidos.
Poseen varias funciones:
a) Función de reserva. Principal reserva energética del organismo. Además, las moléculas sobrantes
se transforman en grasas que se acumulan en las células del tejido adiposo.
b) Función estructural. Son componentes fundamentales de todas las membranas celulares (forman una
bicapa lipÃ−dica); recubren órganos y les dan consistencia; o protegen mecánicamente como el tejido
adiposo de pies y manos.
c) Función catalÃ−tica. Son precursores de hormonas, ácidos biliares, vitaminas, etc., por lo que
favorecen las reacciones bioquÃ−micas que se producen en las células.
d) Fuente de carbono para la fabricación de otras moléculas.
e) Aislante térmico. Sobre todo en animales que viven en zonas frÃ−as (están cubiertos por una capa de
grasa o triglicéridos).
La identificación de lÃ−pidos se puede llevar a cabo mediante varios procedimientos: mediante disolventes
orgánicos; mediante reacciones colorimétricas con un colorante especÃ−fico y mediante la reacción de
saponificación con la consiguiente obtención de jabones.
Se clasifican según puedan o no sufrir la reacción de saponificación. Esta consiste en la hidrólisis (rotura
con introducción de los componentes de una molécula de agua) del enlace éster.
Los lÃ−pidos saponificables se caracterizan por poseer ácidos grasos en su molécula e incluyen a los
triacilglicéridos, lÃ−pidos complejos o de membrana, y ceras. Están formados por ésteres de un alcohol
y un ácido carboxÃ−lico de larga cadena (ácido graso), con liberación de una molécula de agua
(esterificación). El alcohol varÃ−a de unos lÃ−pidos a otros.
Los lÃ−pidos insaponificables carecen de ácidos grasos y se clasifican en: terpenos, esteroides y
prostaglandinas.
2.1. Ã cidos grasos.
Los ácidos grasos son ácidos carboxÃ−licos formados por largas cadenas carbonadas (a partir de doce
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carbonos), con un número par de carbonos.
CH3/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/COOH CH3-CH2-CH2-...-COOH
Suelen tener un nombre común como palmÃ−tico, oleico, linoleico.
La cadena de carbonos puede ser saturada cuando sólo tiene enlaces simples; o insaturada cuando presentan
un doble enlace (ácidos grasos monoinsaturados) o varios enlaces dobles entre los átomos de carbono
(ácidos grasos poliinsaturados). Los dobles enlaces suelen disponerse en configuración cis, lo que origina
un acodamiento en las moléculas.
Para nombrar los ácidos grasos se pone primero el número de átomos de carbono total del ácido graso,
seguido de dos puntos (:) y, a continuación, el número de dobles enlaces y un superÃ−ndice precedido de
una letra delta (Π), que indica la situación de los dobles enlaces.
Propiedades fisicoquÃ−micas:
a) Carácter anfipático. Las moléculas de ácidos grasos son anfipáticas, tienen una parte polar,
soluble en agua (el grupo carboxÃ−lico); y una parte apolar soluble en disolventes orgánicos (la cadena
carbonada o alifática).
b) Punto de fusión. Los ácidos grasos saturados disponen sus cadenas alifáticas en la configuración
totalmente extendida, por lo que sus moléculas se empaquetan ordenadamente, de manera que se establecen
numerosas interacciones entre sus grupos carboxilo (puentes de H) y entre los grupos metileno de sus cadenas
alifáticas (mediante interacciones de Van del Waals). Cuanto más largas sean las cadenas, tendrán lugar
más interacciones entre ellas, lo que incrementará el punto de fusión de estos ácidos grasos, pues se
requiere más energÃ−a para deshacer estas interacciones.
La presencia de dobles enlaces en configuración cis, que es la más extendida en la mayorÃ−a de los
ácidos grasos insaturados de la naturaleza, obliga a formar curvaturas en sus cadenas que dificultan el
empaquetamiento y debilitan las interacciones de Van del Waals. Por esta razón, el punto de fusión de los
ácidos grasos y de los lÃ−pidos saponificables derivados de ellos es menor en los ácidos grasos de cadena
corta y en los que presentan mayor grado de insaturación.
c) Capacidad de oxidación. Los dobles enlaces de los insaturados pueden romperse con facilidad,
rompiéndose la cadena y formándose aldehÃ−dos volátiles de cadena corta, responsables del
caracterÃ−stico olor y sabor a rancio. En los sistemas biológicos este proceso de oxidación se contrarresta
con la presencia de sustancias antioxidantes como la vitamina E.
d) Reactividad. Los ácidos grasos son capaces de formar enlaces éster con los grupos alcohol de otras
moléculas (esterificación). Reacción reversible en la célula, llamada saponificación, que se realiza
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mediante los enzimas especÃ−ficos (lipasas); y en el laboratorio, en presencia de un álcali (NaOH o KOH),
con la consiguiente formación de jabón (mezcla de glicerina y sales sódica o potásica de los ácidos
grasos correspondientes).
2.2. LÃ−pidos saponificables.
2.2.1. Triacilglicéridos o triglicéridos.
Las grasas o triacilglicéridos, junto con los monoacilglicéridos y los diacilglicéridos, se incluyen
dentro del grupo de lÃ−pidos saponificables por su capacidad para formar jabones cuando sus enlaces éster
se rompen mediante hidrólisis alcalina.
De los tres grupos de acilglicéridos, sólo las grasas son estables en los sistemas biológicos. Los mono y
diacilglicéridos no son más que pasos intermedios durante la sÃ−ntesis o degradación de las grasas o
triacilglicéridos.
Las grasas resultan de la esterificación de una molécula de glicerina (propanotriol) con tres moléculas
de ácidos grasos que pueden ser saturados o insaturados. Los tres ácidos grasos pueden ser iguales y
forman triacilglicéridos simples, o bien pueden ser distintos y constituyen los triacilglicéridos mixtos.
Son sustancias de reserva energética que se almacenan en las vacuolas de las células vegetales y en los
adipocitos del tejido adiposo de los animales. La razón de ser una buena reserva energética estriba en que
un gramo de grasa produce 9'4 kcal en las reacciones metabólicas de oxidación, mientras que proteÃ−nas y
glúcidos sólo producen 4'1 kcal/g. Además, las grasas son sustancias insolubles en agua, por lo que se
almacenan en forma anhidra (sin agua), mientras que el glucógeno absorbe más del doble de su peso en
agua, lo que quiere decir, que un gramo de grasa anhidra almacena unas seis veces más energÃ−a
metabólica que un gramo de glucógeno hidratado.
Además, los depósitos de grasa subcutánea sirven de aislante térmico para conservar el calor corporal,
y como almohadilla protectora frente a golpes.
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Las grasas se clasifican según su estado fÃ−sico en:
a) Aceites. Son grasas lÃ−quidas a temperatura ambiente, pues contienen ácidos grasos insaturados o de
cadena corta, o ambas cosas a la vez. Se encuentran en el fruto o en la semilla de plantas oleaginosas. Algunas
plantas que viven en aguas frÃ−as contienen ácidos poliinsaturados de la serie Ï -3, como el ácido
linolénico y el eicosapentaenoico, que también se acumulan en las grasas de los pescados azules que se
alimentan de ellas, como el salmón.
b) Mantecas. Son grasas semisólidas, como la grasa del cerdo, las mantequillas y las margarinas. Funden
entre 20 y 40ºC.
c) Sebos. Son grasas sólidas, como la grasa de buey, carnero y cabra, debido a su alto contenido en ácidos
grasos saturados y de cadena larga.
2.2.2. LÃ−pidos de membrana o lÃ−pidos complejos.
Estructura y clasificación.
Son moléculas anfipáticas con dos regiones: una zona hidrófoba (apolar), formada por las cadenas
alifáticas de los ácidos grasos, unidos mediante enlaces éster a un alcohol, que puede ser la glicerina o la
esfingosina; y una zona hidrófila (polar), formada por el resto de componentes (no lipÃ−dicos) también
unidos al alcohol. En función del tipo de alcohol, se distinguen dos clases de lÃ−pidos de membrana:
glicerolÃ−pidos o fosfolÃ−pidos (contienen glicerina), y esfingolÃ−pidos (contienen esfingosina).
GlicerolÃ−pidos. FosfolÃ−pidos.
Poseen dos moléculas de ácidos grasos unidos mediante enlace éster a dos grupos alcohol de la
glicerina. Según cual sea el sustituyente unido al tercer grupo alcohol de la glicerina, los glicerolÃ−pidos
pueden ser de dos clases: gliceroglucolÃ−pidos y glicerofosfolÃ−pidos.
a) GliceroglucolÃ−pidos. Contienen un glúcido y se encuentran en las membranas de las bacterias y de las
células vegetales.
b) GlicerofosfolÃ−pidos o fosfolÃ−pidos. Tienen unida una molécula de ácido ortofosfórico al tercer
grupo alcohólico de la glicerina que, a su vez, forma otro enlace éster con otra molécula. La
molécula resultante de la unión de los dos ácidos grasos con la glicerina y el ácido ortofosfórico
recibe el nombre de ácido fosfatÃ−dico, de ahÃ− que se nombren los fosfolÃ−pidos con este prefijo:
fosfatidiletanolamina (cefalina), fosfatidilcolina (lecitina), abunda en la yema de huevo y el sistema nervioso,
fosfatidilserina presente en cantidades importantes en el sistema nervioso, etc.
Los fosfolÃ−pidos son moléculas bipolares (anfipáticas), ya que tienen dos partes diferentes: una cabeza
hidrófila (polar) formada por el grupo fosfato y la base nitrogenada, y una cola hidrófoba (apolar) formada
por las cadenas carbonadas de los ácidos grasos. De esta propiedad deriva su función biológica. Todas las
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membranas celulares están constituidas por una doble capa de fosfolÃ−pidos en la que las colas apolares de
ambas capas quedan enfrentadas entre sÃ−, mientras que las cabezas polares se orientan hacia el medio
externo e interno, ambos acuosos.
Las membranas biológicas se forman por el autoensamblaje espontáneo de las moléculas de
fosfolÃ−pidos, del mismo modo que lo hacen las burbujas de jabón. También intervienen otros
componentes lipÃ−dicos como los esfingolÃ−pidos y el colesterol.
En el laboratorio se puede inducir la formación de monocapas de fosfolÃ−pidos en la superficie de un medio
acuoso, micelas, o bien bicapas formando liposomas.
EsfingolÃ−pidos.
Son lÃ−pidos complejos que forman parte de membranas de células vegetales y animales, especialmente
abundantes en el tejido nervioso. Al igual que los fosfolÃ−pidos, tienen un marcado carácter anfipático.
Los esfingolÃ−pidos son ésteres formados por la unión de un aminoalcohol, la esfingosina, y un ácido
graso mediante un enlace amida, que da lugar a una molécula denominada ceramida, a la que se une una
molécula polar para constituir el esfingolÃ−pido completo.
Los más caracterÃ−sticos son:
a) Esfingomielina. Forma parte de las vainas de mielina que rodean los axones de las neuronas.
b) GlucoesfingolÃ−pidos. Su grupo polar es un glúcido. Los más caracterÃ−sticos son los cerebrósidos y
los gangliósidos, componentes mayoritarios de las neuronas del sistema nervioso (cerebro y ganglios
nerviosos, respectivamente).
2.2.3. Ceras.
Son ésteres de un ácido graso de cadena larga (14-36 carbonos) con un alcohol monovalente, también
de cadena larga (28-30 carbonos). Son sustancias altamente insolubles en agua y a temperatura ambiente son
sólidas y duras por lo que tienen función de impermeabilización. En vegetales son segregadas por
células epidérmicas, evitando la pérdida de agua; en animales son segregadas por glándulas de la
superficie del cuerpo (glándulas sebáceas) que segregan la grasa corporal, o las del oÃ−do que segregan el
cerumen; las abejas las utilizan para fabricar el panal.
2.3. LÃ−pidos insaponificables.
Se incluyen en este grupo los lÃ−pidos que no contienen ácidos grasos en su composición quÃ−mica
(tampoco son ésteres) y, por tanto, tampoco llevan a cabo la reacción de saponificación. Son menos
abundantes que los lÃ−pidos saponificables pero desempeñan, muchos de ellos, importantes funciones
dentro de los seres vivos. Son los terpenos, esteroides y prostaglandinas.
2.3.1. Terpenos.
QuÃ−micamente están constituidos por múltiples unidades del hidrocarburo de 5 átomos de carbono
llamado isopreno (2 metil 1,3 butadieno), por lo que también se llaman lÃ−pidos isoprenoides. Estas
moléculas se encuentran en los vegetales.
CH2=CH-C=CH2
5
l
CH3
La existencia de los dos dobles enlaces confiere a los polÃ−meros de isopreno la propiedad de ser sustancias
coloreadas.
Según el número de isoprenos los terpenos se clasifican en:
a) Monoterpenos. Contienen dos moléculas de isopreno. Incluye compuestos volátiles como el mentol, el
limoneno, el geraniol o el alcanfor.
b) Diterpenos. Formados por cuatro isoprenos. Por ejemplo, el fitol, componente de la clorofila. Otros son
vitaminas, como la vitamina A (visión), la vitamina E (antioxidante) y la vitamina K (coagulación
sanguÃ−nea).
c) Triterpenos. Formados por seis moléculas de isopreno. Entre ellos se encuentra el escualeno, precursor
del colesterol.
d) Tetraterpenos. Formados por la unión de ocho moléculas de isopreno. Destacan los carotenoides,
pigmentos que participan en la fotosÃ−ntesis absorbiendo energÃ−a luminosa de longitudes de onda distintas
a las que absorbe la clorofila. Entre los carotenoides más importantes se encuentran la xantofila (de color
amarillo), el licopeno (de color rojo) y el β-caroteno (color anaranjado). Este último se considera también
un precursor de la vitamina A, ya que la rotura de un enlace central del β-caroteno origina dos moléculas de
esta vitamina.
e) Politerpenos. Se forman por polimerización de miles de isoprenos, como el caucho.
2.3.2. Esteroides.
Son derivados del hidrocarburo esterano o ciclopentano perhidrofenantreno el cual deriva quÃ−micamente de
la ciclación del escualeno que es un triterpeno (formado por 6 unidades de isopreno). Entre ellos tenemos un
grupo, los esteroles, que incluyen al colesterol, el cual está presente en las membranas celulares, salvo
bacterias; y unido a ciertas proteÃ−nas en el plasma sanguÃ−neo.
En los animales, además de su importante función como componente estructural de la membrana, el
colesterol es el precursor de otros muchos esteroides, entre ellos:
a) El 7-dehidrocolesterol que se transforma en Vitamina D3 por la acción de la luz ultravioleta.
b) Los ácidos biliares, que emulsionan las grasas en el intestino.
c) Las hormonas sexuales (progesterona, testosterona).
d) Hormonas corticoideas como la aldosterona que están segregadas por las glándulas suprarrenales y
utilizadas como antiinflamatorios.
e) La ecdisona, hormona que provoca la muda del exoesqueleto en insectos y crustáceos.
f) Las giberelinas, hormonas vegetales.
2.3.3. Prostaglandinas.
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Resultan de la unión de ácidos grasos de 20 átomos de carbono formando un anillo pentagonal del que
parten 2 cadenas hidrocarbonadas.
Algunas tienen actividad hormonal; otras intervienen en la coagulación y cierre de las heridas, en la
contracción del músculo liso, variación de la presión sanguÃ−nea, procesos inflamatorios, etc.
El colesterol es un componente fundamental de las membranas celulares pero también puede ser origen de
graves trastornos, ya que en la sangre se puede unir a cierto tipo de proteÃ−nas, formando lipoproteÃ−nas
LDL (colesterol malo), que tienen tendencia a depositarse en la cara interna de la pared de los vasos
sanguÃ−neos, pudiendo llegar a provocar su obstrucción, lo cual origina diversas enfermedades (trombosis,
aterosclerosis, arteriosclerosis, etc. Existe otro grupo de lipoproteÃ−nas, las HDL (colesterol bueno), que se
encargan de retirar el colesterol arterial. Sólo hay un tipo de colesterol, lo que varÃ−a es el tipo de
proteÃ−na a la que se asocia. La ingestión de grasas saturadas favorece la formación de las lipoproteÃ−nas
LDL. Mientras que la ingestión de grasas insaturadas, especialmente las poliinsaturadas, es beneficioso ya
que favorece la formación de lipoproteÃ−nas HDL.
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