Lípidos. ¿Quieres saber de que están formadas las membranas celulares?

Los lípidos pertenecen a un grupo de sustancias químicas, muy heterogéneo, tanto desde el punto de vista estructural como desde el funcional. Dentro de este grupo se encuentran entre otros, las grasa, las ceras y los fosfolípidos.

Las grasas y las ceras son lípidos saponificables porque sufren hidrólisis alcalina o reacciones de saponificación. Ambos tipos están formados por ácidos grasos de cadena larga, son ácidos monocarboxílicos que pueden tener o no insaturaciones (dobles enlaces), y se diferencian en el tipo de alcohol con el que están esterificados.

1. GRASAS

También llamadas acilglicéridos. Son compuestos formados por glicerina esterificada con una, dos o tres moléculas de ácidos grasos, se denominan respectivamente, monoacilglicéridos, diacilglicéridos, triacilglicéridos.  

Los triacilglicéridos, son las grasas más abundantes, pueden tener los tres ácidos grasos iguales (tripalmitina), o diferentes. La mayoría de las grasas son mezclas de elevada complejidad.

Las grasas son moléculas apolares, prácticamente insolubles en agua, debido a que los grupos hidroxilo (-OH) de la glicerina, que son polares, están unidos mediante un enlace éster a los grupos carboxilo (-COOH) de los ácidos grasos.

Según su punto de fusión, las grasas se clasifican en.

• Grasas de origen vegetal, contienen, fundamentalmente, ácidos grasos insaturados, lo que favorece que el punto de fusión sea bajo y que sean líquidos a temperatura ambiente. Abundan en semillas vegetales (maíz), y en los frutos (aceitunas).
• Grasas de origen animal, contienen ácidos grasos saturados poseen puntos de fusión elevados y a temperatura ambiente son sólidas, como la mantequilla.

Suponen la principal reserva energética tanto en animales como en vegetales. Se acumulan en vacuolas en las células vegetales y en células especializadas del tejido adiposo denominadas adipocitos, en los mamíferos. A pesar de que otras moléculas, como el glucógeno o el almidón, son consideradas las principales fuentes de energía directa por su rápida movilización al ser solubles en agua, el aporte energético de las grasas es muy superior.

Otras funciones de las grasas son las de actuar como aislantes térmicos y almacén de alimento. Ciertos animales homeotermos que viven en climas fríos poseen bajo la piel una capa de grasa que los aísla de las bajas temperaturas; otros hibernan durante largos períodos acumulan grasas bajo la piel y alrededor de órganos para utilizarla como alimento. 

2. CERAS

Son ésteres de un ácido graso de cadena larga (entre 14 y 36 átomos de carbono) y un monoalcohol, también de cadena larga. Debido a que los dos extremos tienen naturaleza hidrófoba, son sustancias marcadamente insolubles en agua y realizan funciones de protección y de revestimiento. En los animales vertebrados, recubren la piel, el pelo y las plumas; en los insectos, el exoesqueleto; y en las plantas, forman una película que recubre hojas, frutos, flores y tallos jóvenes, protegiéndolos de la evaporación y de los ataques de los insectos. Industrialmente, se utilizan las ceras como la lanolina (lana de oveja) o el aceite de esperma de cachalote para fabricar suavizantes y lubricantes.  

3. LOS FOSFOLÍPIDOS

Los fosfolípidos son lípidos saponificables que también se denominan fosfoglicéridos, y son los principales componentes de las membranas biológicas.

Químicamente, están constituidos por glicerina esterificada en el carbono 3 con un grupo fosfato, y en los carbonos 1 y 2 por sendos ácidos grasos. generalmente en el ácido graso que esterifica en el carbono 1 es saturado y el del carbono 2 es insaturado. El grupo fosfato está unido mediante un enlace éster a un sustituyente polar que puede ser aminoalcohol o polialcohol. 

El ácido fosfatídico, es el fosfolípido más sencillo:en el carbono 1 esterifica el ácido esteárico, y en el carbono 2  el oleico, mientras que el grupo fosfato no está sustituido.

Los fosfolípidos son moléculas anfipáticas: poseen una región polar hidrofílica constituida por el grupo fosfato y los sustituyentes polares que se unes a él, y otra región apolar hidrofóbica formada por los ácidos grasos que esterifican la glicerina.El carácter anfipático, los hace especialmente idóneos para formar parte de la estructura de las membranas celulares.

LOS FOSFOLÍPIDOS EN LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS

Los fosfolípidos, cuando se encuentran en un medio acuoso, se asocian formando varios tipos de estructuras, en las que los grupos hidrófilos se orientan hacia las moléculas de agua e interaccionan con ella mediante enlaces de hidrógeno; los hidrófobos se alejan interaccionando entre sí mediante fuerzas de Van der Waals y ocultándose dentro de la estructura, esto explica que formen bicapas y micelas, que sonestructuras básicas de las membranas biológicas.

• Las micelas tienen forma más o menos esférica. La superficie está formada por las cabezas polares interaccionando con la fase acuosa que existe en su entorno, mientras que en el interior se encuentran las cadenas alifáticas de los ácidos grasos formando una red hidrofóbica.
• En las bicapas las cadenas hidrofóbicas se orientan hacia el interior, mientras que las cabezas polares están en contacto con con el medio acuoso existente a cada lado de la bicapa. Son estructuras que separan dos medios acuosos. Los fosfolípidos también forman monocapas en las interfases de aire-agua.
• En determinadas condiciones se pueden obtener estructuras denominadas liposomas, que están formadas por bicapas de fosfolípidos que dejan en su interior un compartimento que contiene agua. Actualmente se utilizan como transportadores de diversas sustancias entre el exterior y el interior de la célula.

La naturaleza anfipática de los fosfolípidos les proporciona un papel fundamental en la formación de las membranas biológicas, tanto de células procariótas, como de eucariótas. Además, las membranas biológicas contienen proteínas y otros lípidos, como por ejemplo el colesterol, a todos estos se les denomina lípidos de membrana.

                                               

Rebeca Zaragoza Igual