LÍPIDOS
Generalidades
Los lípidos
constituyen un grupo diverso de biomoléculas orgánicas cuya característica
común es su insolubilidad en agua y su afinidad por solventes no polares, como
el éter, el cloroformo y el benceno. Esta propiedad se debe a que la mayoría de
los lípidos están formados por largas cadenas hidrocarbonadas (ricas en carbono
e hidrógeno, Figura 1), las cuales carecen de grupos polares capaces de
interactuar con el agua. Por ello, se consideran moléculas hidrofóbicas o
anfipáticas en el caso de aquellas que poseen una región polar y otra no polar.
Figura 1. Clasificación de los lípidos.
Desde el punto de vista biológico, los
lípidos desempeñan un conjunto de funciones esenciales para la vida. En primer
lugar, actúan como una importante reserva energética: su oxidación genera una
gran cantidad de energía (aproximadamente 9 kcal por gramo), más del doble que
los carbohidratos o proteínas. Esto los convierte en la principal forma de
almacenamiento a largo plazo en organismos animales, especialmente en los
tejidos adiposos.
Además, cumplen una
función estructural fundamental (figura 2), ya que muchos lípidos como los
fosfolípidos y el colesterol forman parte de la bicapa lipídica de las
membranas celulares. Esta estructura no solo define los límites de la célula,
sino que regula el transporte de sustancias, permite la comunicación entre
células y sirve de plataforma para proteínas esenciales.
Figura 2. Representación de una capa lipídica.
Otra función
relevante es su papel regulador y de señalización celular. Algunos lípidos
actúan como mensajeros químicos, entre ellos hormonas esteroides (figura 3),
prostaglandinas (figura 4) y otros derivados que intervienen en procesos como
la inflamación, el metabolismo, la reproducción y la respuesta al estrés. Su
capacidad para interactuar con receptores específicos los convierte en
moléculas clave dentro de los sistemas de señalización intracelular y
extracelular.
Figura 3 Ejemplos de hormonas esteroides.
Figura 4. Ejemplos de prostaglandinas.
Finalmente, los
lípidos participan en procesos de aislamiento térmico y protección mecánica,
especialmente en organismos animales, ayudando a mantener la temperatura
corporal y amortiguando órganos vitales mediante depósitos adiposos.
Figura 5. Ejemplo de tejido adiposo para
aislamiento térmico.
En conjunto, los
lípidos representan un grupo indispensable de biomoléculas que intervienen en
la organización, funcionamiento y regulación general de los seres vivos.
1. Ácidos grasos
(clasificación y nomenclatura omega)
Los ácidos grasos son
componentes fundamentales de la mayoría de los lípidos. Estructuralmente,
consisten en una cadena hidrocarbonada que puede ser corta o
extraordinariamente larga con un grupo carboxilo (–COOH) en uno de sus
extremos. Esta organización les permite participar en enlaces con glicerol y
otras moléculas, dando lugar a triglicéridos, fosfolípidos y esfingolípidos,
entre otros.
Los ácidos grasos
presentan una amplia diversidad estructural y funcional, y su clasificación es
esencial para comprender su comportamiento químico, su función fisiológica y su
impacto en la salud humana.
1. Clasificación de los ácidos grasos
Los ácidos grasos
pueden clasificarse según la longitud de su cadena, el número de insaturaciones
o dobles enlaces y en la configuración del doble enlace:
a) Según la longitud de la cadena
hidrocarbonada
La longitud de la
cadena determina propiedades como el punto de fusión, solubilidad y función
biológica.
·
Ácidos
grasos de cadena corta (AGCC) (< 6 carbonos): Son más solubles en
agua y se metabolizan rápidamente. Ejemplos:
Figura 6. Ejemplos de estructuras químicas de Ácidos
grasos de cadena corta (AGCC) (< 6 carbonos).
Tabla 1.- Descripción Comparativa de los Ácidos
Grasos de Cadena Corta (AGCC): Fórmula, Número de Carbonos y Función.
|
Nombre |
Fórmula |
Nº
de carbonos |
Observaciones
/ Función |
|
Ácido
fórmico |
C1:0 |
1 |
Presente en
algunas células; poco relevante en metabolismo humano. |
|
Ácido
acético |
C2:0 |
2 |
El más
abundante de los AGCC; fuente energética para muchos tejidos. |
|
Ácido
propiónico |
C3:0 |
3 |
Importante
para gluconeogénesis en hígado. |
|
Ácido
butírico |
C4:0 |
4 |
Principal
energía para los colonocitos; antiinflamatorio. |
|
Ácido
isobutírico |
C4:0 ramificado |
4 |
Derivado de
fermentación de aminoácidos. |
|
Ácido
valérico |
C5:0 |
5 |
Menos común;
producido por fermentación bacteriana. |
|
Ácido
isovalérico |
C5:0 ramificado |
5 |
Derivado de leucina; asociado al olor corporal. |
·
Ácidos
grasos de cadena media (AGCM) (6–12 carbonos): Se absorben sin
necesidad de micelas y se transportan directamente al hígado. Ejemplos:
Figura 7. Ejemplos de
estructuras químicas de Ácidos
grasos media (AGCM) (6–12 carbonos).
Tabla 2. Descripción Comparativa de los Ácidos
Grasos de Cadena Media (AGCM): Fórmula, Número de Carbonos y Función
|
Nombre |
Fórmula |
Nº
de carbonos |
Notas
/ Importancia |
|
Ácido
caproico (hexanoico) |
C6:0 |
6 |
Presente en
pequeñas cantidades en lácteos y coco. |
|
Ácido
caprílico (octanoico) |
C8:0 |
8 |
Muy eficiente
energéticamente; usado en nutrición clínica. |
|
Ácido
caprico (decanoico) |
C10:0 |
10 |
Se metaboliza rápidamente; componentes de triglicéridos
MCT. |
|
Ácido
láurico (dodecanoico) |
C12:0 |
12 |
Principal ácido graso del aceite de coco (~50%).
Antimicrobiano natural. |
·
Ácidos
grasos de cadena larga (AGCL) (14–20 carbonos): Son los más comunes en tejidos animales y
humanos. A continuación, se presentarán algunos de los ejemplos más importantes
en cuanto al metabolismo humano.
Figura 8. Ejemplos de estructuras químicas de Ácidos
grasos larga (AGCL) (14–20 carbonos).
Tabla 3. Descripción Comparativa de los Ácidos
Grasos de Cadena Larga (AGCL): Fórmula, Número de Carbonos y Relevancia
Biológica.
|
Nombre |
Fórmula |
Nº
de carbonos |
Fuente
/ Importancia |
|
Ácido
mirístico |
C14:0 |
14 |
Lácteos, coco;
participa en miristoilación de proteínas. |
|
Ácido
pentadecanoico |
C15:0 |
15 |
Lácteos; biomarcador de consumo de grasa láctea. |
|
Ácido
palmítico |
C16:0 |
16 |
El más
abundante en el cuerpo; síntesis de novo. |
|
Ácido
heptadecanoico |
C17:0 |
17 |
Menos común;
se encuentra en grasas animales y lácteos. |
|
Ácido
esteárico |
C18:0 |
18 |
Chocolate,
carnes; se convierte fácilmente en oleico. |
|
Ácido
araquídico |
C20:0 |
20 |
Maní, aceite
de maíz; minoritario en humanos. |
·
Ácidos
grasos de cadena muy larga (AGCML) (> 20 carbonos): Estos ácidos grasos
participan en funciones específicas como la mielinización. Un ejemplo de esta
clase de ácidos grasos es el ácido lignocérico (C24).
Figura 9. Estructura química del ácido lignocérico
C20.
Tabla 4. Descripción Comparativa de los Ácidos
Grasos de Cadena Muy Larga (AGCML): Fórmula, Número de Carbonos y Funciones
Biológicas.
|
Nombre |
Fórmula |
Nº
de carbonos |
Notas
/ Importancia |
|
Ácido
behénico (docosanoico) |
C22:0 |
22 |
Presente en
aceites vegetales; componente menor en fosfolípidos. |
|
Ácido
lignocérico (tetracosanoico) |
C24:0 |
24 |
Importante en
mielina y tejido nervioso. |
|
Ácido
cerótico (hexacosanoico) |
C26:0 |
26 |
Se acumula en
trastornos peroxisomales (p. ej., adrenoleucodistrofia). |
|
Ácidos
grasos poliinsaturados de cadena muy larga (VLCPUFA) |
— |
>20 |
Incluyen DHA y
otros derivados en retina y cerebro. |
b) Según el número de insaturaciones o
dobles enlaces.
·
Ácidos grasos saturados: Estos no poseen
dobles enlaces (C=C) en su estructura hidrocarbonada.
Características
estructurales:
ü Cadena recta, rígida y compacta.
ü Pueden empaquetarse muy cerca unos de
otros.
ü No presentan curvaturas ni “codos”.
Propiedades físicas:
ü Generalmente
sólidos a temperatura ambiente (grasas animales, manteca, coco).
ü Punto de fusión alto debido a su
empaquetamiento compacto.
Efectos
biológicos:
ü Disminuyen la fluidez de las membranas,
haciéndolas más rígidas.
ü Son menos susceptibles a oxidación, por lo
que tienen mayor vida útil en alimentos.
Ejemplos:
ü Ácido
palmítico (C16:0)
ü Ácido
esteárico (C18:0)
ü Ácido
láurico (C12:0)
·
Ácidos grasos monoinsaturados (AGMI): Este tipo de compuestos poseen en su estructura un doble enlace carbono-carbono
(C=C).
Características
estructurales:
ü La presencia de un doble enlace en
configuración cis introduce una ligera curvatura.
ü Este doble enlace impide un
empaquetamiento tan compacto como el de los saturados.
Propiedades
físicas:
ü Suelen ser líquidos a temperatura ambiente,
pero pueden solidificar a bajas temperaturas.
ü Tienen un punto de fusión intermedio.
ü Oxidación más lenta que los
poliinsaturados, pero más rápida que los saturados.
Efectos
biológicos:
ü Aumentan
la fluidez de membranas celulares.
ü Tienen efectos cardioprotectores (ej.,
dieta mediterránea).
Ejemplo
principal:
ü Ácido oleico (C18:1, ω-9) — el ácido graso más abundante en la
dieta humana.
·
Ácidos grasos poliinsaturados (AGPI): Son aquellos ácidos grasos que poseen en su estructura hidrocarbonada dos
o más dobles enlaces carbono-carbono (C=C). Estos incluyen omega-6 y omega-3,
fundamentales para membranas, cerebro, inflamación y hormonas. Son esenciales
porque el organismo no puede sintetizarlos.
Características principales
ü Más de un doble enlace (≥ 2).
ü Estructura altamente flexible y curva.
ü Siempre en configuración cis en la
naturaleza.
ü Son los ácidos grasos más susceptibles a
oxidación.
ü Juegan roles esenciales en membranas
celulares, funciones cerebrales, visión, inflamación y señalización celular.
Ejemplos
fundamentales
ü Ácido
linoleico (C18:2, ω-6) → esencial.
ü Ácido
α-linolénico (C18:3, ω-3) → esencial.
Ambos deben obtenerse de la dieta porque
el cuerpo no puede sintetizar dobles enlaces más allá del carbono 9.
Tabla 5. Descripción Comparativa de los Ácidos
Grasos Monoinsaturados: Fórmula, Número de Carbonos y Características
Metabólicas
|
Nombre |
Fórmula |
Nº
de carbonos |
Características |
|
Palmitoleico |
C16:1 n-7 |
16 |
Regula
metabolismo; se forma por desaturación del palmítico. |
|
Oleico |
C18:1 n-9 |
18 |
El más
abundante en la dieta (aceite de oliva); cardioprotector. |
|
Gadoleico |
C20:1 n-9 |
20 |
Presente en
aceites de pescado y semillas. |
Tabla 6. Descripción Comparativa de los Ácidos
Grasos Poliinsaturados Omega-6: Fórmula, Número de Carbonos y Funciones
Biológicas
|
Nombre |
Fórmula |
Longitud |
Función |
|
Linoleico
(LA) |
C18:2 n-6 |
18 |
Esencial; precursor de araquidónico. |
|
Ácido
araquidónico (AA) |
C20:4 n-6 |
20 |
Importante en
inflamación y eicosanoides. |
Tabla 7. Descripción Comparativa de los Ácidos
Grasos Poliinsaturados Omega-6: Fórmula, Número de Carbonos y Funciones
Biológicas.
|
Nombre |
Fórmula |
Longitud |
Función |
|
α-Linolénico
(ALA) |
C18:3 n-3 |
18 |
Esencial; está
en semillas y aceites vegetales. |
|
Eicosapentaenoico
(EPA) |
C20:5 n-3 |
20 |
Anti-inflamatorio; pescado azul. |
Tabla 8. Descripción Comparativa de los Ácidos
Grasos Poliinsaturados y sus importancias biológicas.
|
Nombre |
Fórmula |
Nº
de carbonos |
Características |
|
Ácido
araquidónico (AA) |
C20:4, ω-6 |
20 |
Precursor de
eicosanoides; base de la inflamación. |
|
Ácido
EPA (eicosapentaenoico) |
C20:5, ω-3 |
20 |
Antiinflamatorio; pescado azul. |
|
Ácido
DHA (docosahexaenoico) |
C22:6, ω-3 |
22 |
Fundamental en
cerebro, retina y SNC. |
|
Ácido
adrenico |
C22:4, ω-6 |
22 |
Intermedio en
síntesis del AA; presente en cerebro. |
Tabla 9. Ejemplos de ácido grasos insaturados fisiológicos
importantes (>22 C).
|
Nombre |
Fórmula |
Nº
de carbonos |
Relevancia |
|
Ácido
nervónico |
C24:1 |
24 |
Esencial en
mielina; biomarcador neurológico. |
|
Ácido
tetracosapentaenoico |
C24:5 |
24 |
Derivado de
DHA; retina y SNC. |
|
Ácido
tetracosahexaenoico |
C24:6 |
24 |
Precursor en
elongación de omega-3. |
Importancia
clínica y fisiológica de los AGCML
ü Se sintetizan y degradan principalmente en
peroxisomas.
ü Actúan en la barrera lipídica cutánea,
mielina, retina y señalización lipídica.
ü Su acumulación se asocia a trastornos
como:
- Adrenoleucodistrofia
(X-ALD)
- Síndrome
de Zellweger
- Trastornos
de β-oxidación peroxisomal
c) Según la configuración geométrica del
doble enlace
Los dobles enlaces pueden existir en dos
configuraciones espaciales distintas, la configuración cis y la configuración
trans (figura 10), que determinan la forma de la molécula y sus
propiedades biológicas.
Figura 10. la configuración cis y trans.
·
Configuración
cis:
Características
estructurales
ü Los hidrógenos unidos al doble enlace
están del mismo lado del plano.
ü Genera una curvatura natural, como si la
cadena “se doblara” (Figura 11).
Figura 11. Ilustración de un ácido graso monoinsaturado
con una configuración cis.
Consecuencias
ü Evita
el empaquetamiento compacto.
ü Hace que la grasa sea más fluida.
ü Disminuye el punto de fusión → son
líquidos a temperatura ambiente.
ü Predomina
en la naturaleza (aceites vegetales, fosfolípidos de membrana, ácidos grasos
animales).
Ejemplos
- Ácido oleico (cis-C18:1).
- Ácido linoleico (cis-C18:2).
- Ácido DHA (cis-C22:6).
Figura 12. Estructuras químicas del ácido oleico (cis-C18:1);
ácido linoleico (cis-C18:2) y ácido DHA (cis-C22:6).
·
Configuración
trans:
Características estructurales
- Los hidrógenos del doble enlace están en
lados opuestos.
- La cadena queda casi recta, similar a un
ácido graso saturado (figura 13).
Figura 13. Ilustración de un ácido graso monoinsaturado
con una configuración trans.
Consecuencias
- Mayor rigidez de membrana.
- Punto de fusión elevado → más sólidos.
- Comportamiento físico
similar a grasas saturadas.
- Relación con efectos perjudiciales para la
salud:
- Aumentan LDL
- Disminuyen HDL
- Promueven inflamación
Origen
- Industrial:
hidrogenación parcial de aceites → margarinas, frituras.
- Natural: pequeñas cantidades en lácteos de rumiantes
(ácido vaccénico).
2. Nomenclatura Omega (ω)
La nomenclatura omega clasifica los ácidos
grasos según la posición del primer doble enlace contado desde el carbono
terminal (carbono ω), que es
el extremo opuesto al grupo carboxilo.
Esto permite agrupar los ácidos grasos en
familias, que comparten rutas metabólicas, funciones biológicas y efectos
fisiológicos.
a) Omega-3 (ω-3): El primer doble enlace se encuentra entre los carbonos 3 y 4, contando
desde el extremo metilo (ω).
Ejemplos
- Ácido α-linolénico (ALA) (C18:3)
(ω-3)
- EPA (C20:5) (ω-3)
- DHA (C22:6) (ω-3)
Figura 14. Estructuras químicas del Ácido α-linolénico (ALA) (C18:3) (ω-3) y del Ácido eicosapentaenoico (EPA)
(C20:5) (ω-3).
Funciones
principales
- Acción antiinflamatoria.
- Formación de membranas del cerebro, retina y
sistema nervioso.
- Regulación del ritmo cardíaco y presión
arterial.
- Participación en síntesis de resolvinas y
protectinas (resolución de inflamación).
B) Omega-6 (ω-6): Son aquellos ácidos grasos poseen un doble enlace ubicado en el 6, desde
el extremo metilo.
Ejemplos
- Ácido linoleico (LA) →
esencial.
- Ácido araquidónico (AA).
Figura 15. Estructuras químicas del Ácido linolénico
(C18:2) (ω-6) y del Ácido araquidónico
(AA) (C20:4) (ω-6).
Funciones
- Regulación inmunológica.
- Crecimiento y desarrollo
celular.
- Participación en la respuesta inflamatoria
fisiológica.
C) Omega-9 (ω-9): El primer doble enlace está en el carbono 9.
Ejemplo
- Ácido oleico (C18:1).
Figura 16. Estructuras químicas del Ácido oleico (C18:1)
(ω-9).
Datos
relevantes
- No son esenciales: el cuerpo puede
producirlos.
- Participan en regulación metabólica y salud
cardiovascular.
Importancia biológica de la clasificación
omega
- Determina cómo se metaboliza el ácido graso
(enzimas desaturasas y elongasas).
- Predice funciones
fisiológicas (proinflamatorias vs antiinflamatorias).
- Relaciona la estructura con la nutrición
(esenciales vs no esenciales).
- Identifica a los ácidos
grasos cruciales para:
- el desarrollo cerebral
(DHA),
- la respuesta inmune (AA),
- la salud cardíaca (EPA),
- la integridad de membranas.
2. Lípidos simples: Acilglicéridos
(estructura y función)
Los acilglicéridos, también llamados
glicéridos son lípidos simples formados por la unión de glicerol con uno o más
ácidos grasos mediante enlaces éster. Constituyen los lípidos más abundantes en
organismos vivos y representan el principal sistema de almacenamiento
energético de los animales.
Estructura de los acilglicéridos
La molécula básica es el glicerol, un
alcohol tri-hidroxilado (C₃H₈O₃), con tres grupos –OH disponibles para unirse a
ácidos grasos. (Figura 17)
Figura 17. Estructura química del glicerol.
Cada ácido graso se une al glicerol
mediante un enlace éster, resultado de la reacción entre un grupo hidroxilo
(–OH) y el grupo carboxilo (–COOH) del ácido graso. (Figura 18)
Figura 18. Resultado de la reacción de un grupo -OH
del glicerol con un grupo ácido carboxílico de un ácido graso.
Clasificación según el número de ácidos
grasos unidos:
|
Tipo |
Estructura |
Características |
|
Monoacilglicérido
(MAG) |
Glicerol + 1 ácido graso |
Intermedios en
digestión y absorción. |
|
Diacilglicérido
(DAG) |
Glicerol + 2 ácidos grasos |
Componentes de
membranas y señalización celular. |
|
Triacilglicérido
(TAG) |
Glicerol + 3 ácidos grasos |
Forma principal de almacenamiento lipídico. |
Figura 19. Reacciones de formación del monoacilglicérido,
diacilglicérido y triacilglicérido,
Los triacilglicéridos (TAG)
- Son los más abundantes en la naturaleza.
- Se acumulan en adipocitos y constituyen la
mayor reserva energética del organismo.
- Son el 80–90% de la grasa corporal.
Variabilidad estructural de los
acilglicéridos
La estructura de los acilglicéridos puede
variar según:
a.
Tipo de ácidos grasos
- Saturados: cadenas rectas, aumentan la rigidez y el
punto de fusión.
- Insaturados: cadenas curvas (cis), reducen el
punto de fusión y aumentan la fluidez.
b. Longitud de las cadenas
- Corta, media, larga o muy larga (afectan la
solubilidad y la digestibilidad).
c. Posición de los ácidos grasos en el
glicerol
El glicerol es una molécula asimétrica con
posiciones específicas:
- sn-1
- sn-2
- sn-3
Figura 20. Ejemplo de un ácido graso asimétrico.
Estas
posiciones afectan:
- digestibilidad,
- absorción,
- metabolismo,
- efectos nutricionales (p.
ej., grasas lácteas vs grasas vegetales).
Consecuencias
de la variabilidad estructural
- Cambios en punto de fusión: grasas saturadas
→ sólidas; insaturadas → líquidas.
- Variaciones en estabilidad frente a
oxidación.
- Influencia en salud cardiovascular (más
saturación → mayor riesgo).
- Diferente biodisponibilidad
de ácidos grasos.
Propiedades químicas y físicas de los
acilglicéridos
Sólidos
o líquidos
- Saturados → sólidos
(manteca, sebo).
- Insaturados →
líquidos (aceites vegetales).
Alta
densidad energética
- Aportan 9 kcal/g, más del doble que
carbohidratos o proteínas.
- Esto se debe a su alto grado de reducción,
ideal para almacenar energía.
Hidrofobicidad
- Son insolubles en agua.
- Esto permite un almacenamiento compacto, sin
atraer agua ni aumentar el volumen celular.
Reactividad
química
Incluye:
- hidrólisis,
Figura 21. Hidrolisis enzimática (lipasa) de
triglicéridos.
- saponificación,
Figura 22. Reacción de saponificación de un acilglicérido
con una base fuerte como el hidróxido de sodio (NaOH).
- oxidación (rancidez),
Figura 22. Reacción de oxidación de un ácido graso
para formar compuestos de aldehídos.
- hidrogenación (formación de grasas trans).
Figura 23. Reacción de hidrogenación de ácidos grasos.
Funciones biológicas de los acilglicéridos
a)
Reserva energética
- Son el combustible de largo plazo del cuerpo.
- Un gramo de grasa almacena más del doble de
energía que carbohidratos.
- Pueden almacenarse sin afectar la
osmolaridad, algo imposible para glucosa o aminoácidos.
Los TAG se acumulan en:
- tejido adiposo blanco,
- músculo,
- hígado (en menor medida).
b) Aislamiento térmico
El tejido adiposo subcutáneo:
- reduce la pérdida de calor,
- permite mantener la temperatura corporal en
animales homeotermos,
- es crucial en neonatos y en ambientes fríos.
c) Protección mecánica
Los depósitos grasos amortiguan golpes
alrededor de:
- riñones,
- corazón,
- glándulas mamarias,
- articulaciones,
- globos oculares.
Actúan
como “cojines lipídicos”.
d) Transporte de lípidos
Los acilglicéridos se movilizan en la
sangre mediante lipoproteínas:
- Quilomicrones → transporte
desde el intestino.
- VLDL → transportados por el hígado hacia
tejidos periféricos.
Estos complejos permiten distribuir
energía a:
- músculo,
- hígado,
- tejido adiposo.
e) Reserva metabólica de agua
Durante la β-oxidación, los lípidos producen agua metabólica:
- vital para animales del desierto,
- importante en períodos de
ayuno prolongado.
Importancia biológica y nutricional de los
acilglicéridos
- Son la principal reserva energética del
cuerpo humano.
- Su composición en ácidos grasos determina el
impacto en:
- salud cardiovascular,
- metabolismo,
- inflamación.
- Son precursores de moléculas bioactivas:
- eicosanoides
(prostaglandinas, leucotrienos),
- mediadores inflamatorios
y antiinflamatorios.
- Constituyen el centro del metabolismo
lipídico:
- síntesis y degradación de grasas,
- transporte de energía,
- homeostasis corporal.
3.
LÍPIDOS COMPLEJOS
Los lípidos complejos son moléculas
lipídicas que, además de contener una columna vertebral derivada del glicerol o
esfingosina y ácidos grasos, incorporan grupos funcionales adicionales como:
- fosfatos,
- aminoalcoholes,
- carbohidratos,
- moléculas polares.
Estos grupos confieren propiedades
anfipáticas, esenciales para la estructura de membranas, comunicación celular,
reconocimiento, señalización y estabilidad de los tejidos biológicos.
Se clasifican principalmente en:
·
Fosfolípidos
·
Glucolípidos
·
Esteroides
como el colesterol
a. FOSFOLÍPIDOS
Los fosfolípidos son los componentes
fundamentales de todas las membranas celulares.
Forman la bicapa lipídica, estructura dinámica que regula:
- el transporte de
sustancias,
- la señalización,
- el reconocimiento celular,
- la actividad enzimática,
- la fluidez de membranas.
Estructura general de un fosfolípido
Poseen dos partes claramente diferenciadas
(anfipáticas):
- Cabeza polar (hidrofílica): contiene un grupo
fosfato esterificado a colina, etanolamina, serina u otros.
- Colas apolares (hidrofóbicas): derivadas de
dos ácidos grasos, usualmente en las posiciones sn-1 y sn-2 del glicerol o
unidas a la esfingosina.
Figura 23. Estructura general de un fosfolípido.
Su organización espontánea en agua permite
formar:
- bicapas,
- micelas,
- liposomas.
1.1. GLICEROFOSFOLÍPIDOS
Derivan del glicerol. Se forman al
unir:
- dos ácidos grasos (uno saturado y otro
insaturado, típicamente),
- un grupo fosfato,
- y un alcohol unido al fosfato (colina,
etanolamina, serina o inositol).
Figura 24. Estructura general de un glicerofosfolípido.
Funciones
- Forman la mayoría de la bicapa lipídica en
células eucariontes.
- Participan en señalización celular (p. ej.,
fosfatidilinositol → IP3, DAG).
- Regulan el tráfico vesicular y el transporte
de membranas.
- Sirven como puntos de anclaje para proteínas
asociadas a membranas.
Ejemplos
principales
- Fosfatidilcolina (lecitina)
- Fosfatidiletanolamina
- Fosfatidilserina
- Fosfatidilinositol
1.2. ESFINGOFOSFOLÍPIDOS (Esfingomielinas)
Se basan en la esfingosina, un
aminoalcohol de cadena larga. La esfingosina se une a un ácido graso para
formar ceramida, que se combina con un grupo fosfato.
Funciones
- Forman parte esencial de la vaina de mielina,
que recubre y protege los axones.
- Permiten la transmisión del impulso nervioso
al actuar como aislante eléctrico.
- Contribuyen a la estabilidad de membranas
plasmáticas, especialmente en neuronas y glóbulos rojos.
Importancia
Las esfingomielinas representan un
componente central del sistema nervioso, y su alteración está asociada a
enfermedades como la esclerosis múltiple o enfermedades por depósito lisosomal.
2.
GLUCOLÍPIDOS (ESFINGOGLUCOLÍPIDOS)
Están
formados por:
- Ceramida (esfingosina +
ácido graso)
- Uno o varios carbohidratos
unidos por enlace glicosídico
A
diferencia de los fosfolípidos, no contienen fosfato.
Localización
Se ubican predominantemente en la cara
externa de la membrana plasmática, donde sus azúcares quedan expuestos al medio
extracelular.
Funciones
- Reconocimiento celular: permiten identificar células y
distinguir células propias de extrañas.
- Comunicación entre células: participan en adhesión y
señalización.
- Determinación de grupos
sanguíneos:
- Antígenos A, B y O son glucolípidos
específicos.
- Defensa inmunológica y control de
infecciones.
- Importantes en desarrollo
neuronal.
Ejemplos
- Cerebrósidos: ceramida + 1 azúcar (glucosa o galactosa);
abundantes en sustancia blanca del cerebro.
- Gangliósidos: ceramida + oligosacáridos complejos; claves
en neuronas y sinapsis.
3. COLESTEROL Y DERIVADOS ESTEROIDES
Los esteroides se estudian junto a los
lípidos complejos por su papel estructural y regulador en las membranas. Los esteroides son
compuestos orgánicos derivados del núcleo del ciclopentanoperhidrofenantreno o
esterano, que forma parte de la estructura química de numerosas vitaminas y
hormonas. Este núcleo está formado por cuatro anillos fusionados: tres de ellos
con seis átomos de carbono y otro con cinco, totalizando 17 carbonos. En los
esteroides esta estructura básica se modifica por adición de diversos grupos
funcionales, como carbonilos e hidroxilos (grupos hidrofílicos) o cadenas
hidrocarbonadas (grupos hidrofóbicos).
Figura 25. Estructura base de los esteroides.
COLESTEROL
Figura 26. Estructura química del colesterol.
Funciones estructurales
- Regula la fluidez de las membranas:
- a altas temperaturas ↓
fluidez (rigidiza),
- a bajas temperaturas ↑ fluidez (evita
cristalización).
- Mantiene la estabilidad y permeabilidad de la
bicapa lipídica.
- Abundante en membranas animales,
especialmente en la membrana plasmática.
Funciones como precursor metabólico
El colesterol es necesario para la
síntesis de:
Hormonas
esteroides
- Glucocorticoides (cortisol)
- Mineralocorticoides
(aldosterona)
- Hormonas sexuales:
estrógenos, progesterona, testosterona
Sales
biliares
- Taurato y glicolato
Figura 27. Estructuras quimicas del taurato y
glicolato de sorio.
- Esenciales para emulsificar y absorber
lípidos dietarios.
Vitamina
D
- Vital para la absorción de calcio y la
salud ósea.
Resumen
general
|
Categoría |
Núcleo
estructural |
Grupo
adicional |
Funciones
clave |
|
Glicerofosfolípidos |
Glicerol |
Fosfato + alcohol |
Bicapa, señalización, transporte |
|
Esfingomielinas |
Esfingosina |
Fosfato |
Mielina, estabilidad, transmisión nerviosa |
|
Glucolípidos |
Ceramida |
Carbohidrato |
Reconocimiento, inmunidad, grupos sanguíneos |
|
Colesterol |
Núcleo esteroide |
— |
Fluidez, hormonas, bilis, vitamina D |
|
Categoría |
Estructura base |
Componentes adicionales |
Ejemplos principales |
Ubicación |
Funciones clave |
|
Glicerofosfolípidos |
Glicerol |
Fosfato + aminoalcohol (colina, serina, etanolamina, inositol) |
Fosfatidilcolina,
fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina |
Membranas celulares
(bicapa lipídica) |
Forman la estructura de la membrana; señalización celular; anclaje de
proteínas |
|
Esfingofosfolípidos (Esfingomielinas) |
Esfingosina + ácido graso
(ceramida) |
Fosfato + colina o
etanolamina |
Esfingomielina |
Vaina de mielina, células
nerviosas |
Aislamiento y protección del axón; transmisión del impulso nervioso |
|
Glucolípidos (Esfingoglucolípidos) |
Ceramida (esfingosina +
ácido graso) |
Carbohidratos (mono-, oligo- o polisacáridos) |
Cerebrósidos, gangliósidos |
Cara externa de la membrana plasmática |
Reconocimiento celular; comunicación; determinación de grupos sanguíneos;
funciones inmunológicas |
|
Colesterol |
Núcleo esteroide (4
anillos) |
– |
Colesterol |
Membranas celulares |
Regula la fluidez de
membranas; precursor de moléculas biológicas |
|
Derivados del colesterol |
Núcleo esteroide |
Diversos grupos funcionales según la hormona o derivado |
Hormonas esteroides
(cortisol, testosterona, estrógenos), sales biliares, vitamina D |
Glándulas endocrinas,
hígado, tejidos diversos |
Regulación metabólica; digestión de grasas; homeostasis del calcio |
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