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¿QUÉ SON LOS LÍPIDOS?
Los lípidos son un conjunto
de moléculas orgánicas, la mayoría biomoléculas, compuestas
principalmente por carbono e hidrógeno y en menor medida oxígeno, aunque
también pueden contener fósforo, azufre y nitrógeno. Los lípidos tienen
como característica principal el ser hidrofóbicas o insolubles en agua y
sí en disolventes orgánicos como la bencina, el alcohol, el benceno y el
cloroformo. En el uso coloquial, a los lípidos se les llama
incorrectamente grasas, ya que
las grasas son sólo un tipo de
lípidos procedentes de animales. Los lípidos cumplen funciones diversas
en los organismos vivientes, entre ellas la de reserva energética (triglicéridos),
la estructural (fosfolípidos de las bicapas) y la reguladora (esteroides).
A pesar de que al grupo de
los lípidos pertenece un grupo muy heterogéneo de compuestos, la mayor
parte de los lípidos que consumimos proceden del grupo de los
triglicéridos. Están formados por una molécula de
glicerol, o
glicerina, a la que están unidos tres
ácidos grasos de cadena más o menos larga. En los alimentos que
normalmente consumimos siempre nos encontramos con una combinación de
ácidos grasos saturados e
insaturados. Los
ácidos grasos saturados son más difíciles de utilizar por el
organismo, ya que sus posibilidades de combinarse con otras moléculas
están limitadas por estar todos sus posibles puntos de enlace ya
utilizados o "saturados".
Esta dificultad para combinarse con otros compuestos hace que sea
difícil romper sus moléculas en otras más pequeñas que atraviesen las
paredes de los capilares sanguíneos y las membranas celulares. Por eso,
en determinadas condiciones pueden acumularse y formar placas en el
interior de las arterias (arteriosclerosis).
Siguiendo en importancia
nutricional se encuentran los fosfolípidos, que incluyen fósforo en sus
moléculas. Entre otras cosas, forman las membranas de nuestras células y
actuan como detergentes biológicos. También cabe señalar al
colesterol, sustancia indispensable en el metabolismo por formar
parte de la zona intermedia de las membranas celulares, e intervenir en
la síntesis de las hormonas.
Los lípidos o
grasas son la reserva
energética más importante del organismo en los animales (al igual que en
las plantas son los
glúcidos). Esto es debido a que cada gramo de
grasa produce más del
doble de energía que los demás nutrientes, con lo que para acumular una
determinada cantidad de calorías sólo es necesario la mitad de
grasa de
lo que sería necesario de
glucógeno o
proteínas.
Los lípidos, forman parte
de la dieta, y es necesario que así sea, ya que son imprescindibles para
que la alimentación sea equilibrada, completa y armónica. Los lípidos
deben representar entre el 25 – 30% del valor calórico total, 1 gr. de
lípidos aporta 9 kcal.
Índice
Características generales
Propiedades fisicoquímicas
Clasificación
Lipidos saponificables
Lipidos insaponificables
Funciones de los lipidos
Importancia para los seres
vivos
Necesidades diarias de lípidos
Características generales
Los lípidos son
biomoléculas muy diversas; unos están formados por cadenas alifáticas
saturadas o insaturadas, en general lineales, pero algunos tienen
anillos (aromáticos). Algunos son flexibles, mientras que otros son
rígidos o semiflexibles hasta alcanzar casi una total flexibilidad
molecular; algunos comparten carbonos libres y otros forman puentes de
hidrógeno.
La mayoría de los lípidos
tiene algún tipo de carácter polar, además de poseer una gran parte
apolar o hidrofóbico ("que le teme al agua" o "rechaza al agua"), lo que
significa que no interactúa bien con solventes polares como el agua.
Otra parte de su estructura es polar o hidrofílica ("que ama el agua" o
"que tiene afinidad por el agua") y tenderá a asociarse con solventes
polares como el agua; cuando una molécula tiene una región hidrófoba y
otra hidrófila se dice que tiene carácter anfipático. La región
hidrófoba de los lípidos es la que presenta solo átomos de carbono
unidos a átomos de hidrógeno, como la larga "cola" alifática de los
ácidos grasos o los anillos de esterano del
colesterol; la región hidrófila es la que posee grupos polares o con
cargas eléctricas, como el hidroxilo (–OH) del
colesterol, el carboxilo (–COO–) de los
ácidos grasos, el fosfato (–PO4–) de los fosfolípidos, etc.
Propiedades fisicoquímicas
Son sustancias untosas al
tacto, tienen brillo graso, son menos densas que el agua y malas
conductoras del calor.
Las propiedades físicas de
estas sustancias son de gran importancia pues en cierto modo determinan
su función biológica. Estas propiedades se deben, en gran medida, a la
longitud y al grado de insaturación de la cadena hidrocarbonada de los
ácidos grasos que las forman.
-
Carácter Anfipático.
Ya que el
ácido graso esta formado por un grupo carboxilo y una cadena
hidrocarbonada, esta última es la que posee la característica hidrófoba;
siendo responsable de su insolubilidad en agua.
Los
ácidos grasos son sustancias anfipáticas ya que la cadena
hidrocarbonada es apolar mientras que el grupo carboxilo es polar. Los
triglicéridos son sustancias apolares, prácticamente insolubles en
agua. Los monoacilglicéridos y los diacilglicéridos, al tener la
glicerina
radicales OH- libres, tienen cierta polaridad.
Ciertos lípidos, y en particular los fosfolípidos, tienen una parte de
la molécula que es polar: hidrófila y otra, la correspondiente a los
ácidos grasos, que es no polar: hidrófoba. Las moléculas que
presentan estas características reciben el nombre de anfipáticas.
Cuando los fosfolípidos se dispersan en agua forman micelas. Los grupos
hidrófilos se disponen hacia la parte acuosa y la parte hidrófoba de
cada molécula hacia el interior. Las suspensiones que contienen este
tipo de micelas son muy estables.
Los lípidos anfipáticos pueden también dispersarse por una superficie
acuosa pudiéndose formar, si la cantidad es la adecuada, una capa de una
molécula de espesor: monocapa. En este caso las partes hidrófilas se
disponen hacia el interior y los grupos hidrófobos hacia el exterior de
la superficie acuosa. Pueden también formarse bicapas, en particular
entre dos compartimientos acuosos. Entonces, las partes hidrófobas se
disponen enfrentadas y las partes hidrófilas se colocan hacia la
solución acuosa. Los lípidos anfipáticos forman este tipo de estructuras
espontáneamente. Las bicapas pueden formar compartimientos cerrados
denominados liposomas. La bicapas lipídicas poseen características
similares a las de las membranas celulares: son permeables al agua pero
impermeables a los cationes y aniones y son también malas conductoras
eléctricas. En realidad, las membranas celulares son, esencialmente,
bicapa lipídicas.
-
Punto de fusión:
Depende de la longitud de la cadena y de su número de insaturaciones,
siendo los
ácidos grasos insaturados los que requieren menor energía para
fundirse.
Los
ácidos grasos saturados, al poderse disponer la cadena
hidrocarbonada totalmente extendida, pueden empaquetarse estrechamente
lo que permite que se unan mediante fuerzas de Van der Waals con
átomos de cadenas vecinas (el número de enlaces, además, está en
relación directa con la longitud de la cadena). Por el contrario, los
ácidos grasos insaturados, al tener la cadena doblada por los dobles
enlaces no pueden empaquetarse tan fuertemente. Es por esto que los
ácidos grasos saturados tienen puntos de fusión mas altos que los
insaturados y son sólidos (sebos) a temperaturas a las que los
insaturados son líquidos (aceites). En los animales poiquilotermos y
en los vegetales hay aceites y en los animales homeotermos hay sebos.
Los sebos y los
aceites están formados por mezclas más o menos complejas
de acilglicéridos.
Clasificación
Los lípidos son un grupo
muy heterogéneo que usualmente se clasifican en dos grupos, atendiendo a
que posean en su composición
ácidos grasos (lípidos saponificables) o no lo posean (lípidos
insaponificables).
Simples. Lípidos que
sólo contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Los lípidos simples son
abundantes en la naturaleza en forma de: ceras y acilglicéridos. Los
glicéridos a su vez se encuentran en forma de
grasas y aceites.
Acilglicéridos.
Cuando son sólidos se les llama
grasas y cuando son líquidos a
temperatura ambiente se llaman
aceites.
Céridos (ceras)
Complejos. Son los
lípidos que además de contener en su molécula carbono, hidrógeno y
oxígeno, también contienen otros elementos como nitrógeno, fósforo,
azufre u otra biomolécula como un
glúcido. A los lípidos complejos
también se les llama lípidos de membrana pues son las principales
moléculas que forman las membranas celulares.
Fosfolípidos
Fosfoglicéridos
Fosfoesfingolípidos
Glucolípidos
Cerebrósidos
Gangliósidos
Terpenoides
Esteroides
Eicosanoides
Lípidos saponificables
Son las unidades básicas de
los lípidos saponificables, y consisten en moléculas formadas por una
larga cadena hidrocarbonada con un número par de átomos de carbono
(12-24) y un grupo carboxilo terminal. La presencia de dobles enlaces en
el
ácido graso reduce el punto de fusión. Los
ácidos grasos se dividen en
saturados e
insaturados.
Saturados. Sin
dobles enlaces entre átomos de carbono; por ejemplo, ácido láurico,
ácido mirístico,
ácido palmítico, acido margárico,
ácido esteárico,
ácido araquídico y ácido lignogérico.
Insaturados. Los
ácidos grasos insaturados se caracterizan por
poseer dobles enlaces es su configuración molecular. Éstas son
fácilmente identificables, ya que estos dobles enlaces hacen que su
punto de fusión sea menor que en el resto. Se presentan ante nosotros
como líquidos, como aquellos que llamamos
aceites. Este tipo de
alimentos disminuyen el
colesterol en sangre y también son llamados
ácidos grasos esenciales. Los animales no somos capaces de
sintetizarlos, pero los necesitamos para desarrollar ciertas funciones
fisiológicas, por lo que debemos aportarlos en la dieta. La mejor forma
y la más sencilla para poder enriquecer nuestra dieta con estos
alimentos, es aumentar su ingestión, es decir, aumentar su proporción
respecto los alimentos que consumimos de forma habitual.Con uno o más
dobles enlaces entre átomos de carbono; por ejemplo, ácido palmitoleico,
ácido oleico, ácido elaídico,
ácido linoleico,
ácido linolénico y
ácido
araquidónico y acido nervónico. (Ver
más sobre los ácidos grasos)
Los acilglicéridos o
acilgliceroles son
ésteres
de
ácidos grasos con
glicerol (glicerina),
formados mediante una reacción de condensación llamada esterificación.
Una molécula de
glicerol puede reaccionar con hasta tres moléculas de
ácidos grasos, puesto que tiene tres grupos hidroxilo. Estas
sustancias por saponificación dan
jabones
y
glicerina.
Según el número de
ácidos grasos que se unan a la molécula de
glicerina, existen tres tipos de acilgliceroles:
Monoglicéridos. Sólo
existe un
ácido graso unido a la molécula de
glicerina.
Diacilglicéridos. La molécula de
glicerina se une a dos
ácidos grasos.
Triacilglicéridos. Llamados comúnmente
triglicéridos o gasas neutras, puesto que la
glicerina está unida a tres
ácidos grasos; son los más importantes y extendidos de los tres.
Los acilglicéridos
sencillos contienen un sólo tipo de
ácido graso, mientras que los mixtos tienen
ácidos grasos diferentes. Los acilglicéridos saponifican dando los
correspondientes
jabones
y
glicerina.
Los
triglicéridos constituyen la principal reserva energética de los
animales, en los que constituyen las
grasas; en los vegetales
constituyen los aceites. El exceso de lípidos es almacenado en grandes
depósitos en el tejido adiposo de los animales.
Las ceras son consideradas
mezclas de ésteres de alta masa molecular formadas por
ácidos grasos y
alcoholes monohidroxilados, donde n y m representan el número de
veces que se repite el grupo CH2, entonces los valores más
frecuentes son: n = 8-18 y m =16-36.
Las ceras son moléculas que
se obtienen por esterificación de un
ácido graso con un
alcohol
monovalente lineal de cadena larga. Por ejemplo la cera de abeja. Son
sustancias altamente insolubles en medios acuosos y a temperatura
ambiente se presentan sólidas y duras. En los animales las podemos
encontrar en la superficie del cuerpo, piel, plumas, cutícula, etc. En
los vegetales, las ceras recubren en la epidermis de frutos, tallos,
junto con la cutícula o la suberina, que evitan la pérdida de agua por
evaporación.
Los fosfolípidos se
caracterizan por poseer un grupo fosfato que les otorga una marcada
polaridad. Se clasifican en dos grupos, según posean
glicerol o esfingosina.
Los fosfolípidos compuestos
anfipáticos y debido a esto desempeñan un papel estructural de gran
importancia en los seres vivos pues constituyen las membranas celulares.
Éstas están formadas por una doble capa de fosfolípidos en la que están
integrados otros lípidos (colesterol,
por ejemplo) y
proteínas. En el caso de la membrana plasmática hay también
oligosacáridos.
Se trata de una de las
clases de fosfolípidos, lípidos con
ácido fosfórico. Químicamente podemos definirlos como
ésteres
del ácido fosfatídico y un compuesto polar, generalmente un aminoalcohol.
El ácido fosfatídico es, a su vez, un
éster
de un diacilglicérido y del
ácido fosfórico. El
alcohol
es siempre una sustancia polar, soluble en agua, muy variada
químicamente (aminoácido, base nitrogenada, etc).
Los fosfoglicéridos están
compuestos por ácido fosfatídico, una molécula compleja compuesta por
glicerol, al que se unen
dos
ácidos grasos (uno
saturado y otro
insaturado) y un grupo fosfato; el grupo fosfato posee un
alcohol
o un aminoalcohol, y el conjunto posee una marcada polaridad y forma lo
que se denomina la "cabeza" polar del fosfoglicérido; los dos ácidos
grasos forman las dos "colas" hidrófobas; por tanto, los fosfoglicéridos
son moléculas con un fuerte carácter anfipático que les permite formar
bicapas, que son la arquitectura básica de todas las membranas
biológicas.
Los principales
alcoholes y aminoalcoholes de los fosfoglicéridos que se encuentran
en las membranas biológicas son la colina (para formar la
fosfatidilcolina o
lecitina), la etanolamina (fosfatidiletanolamina o cefalina), serina
(fosfatidilserina) y el inositol (fosfatidilinositol).
Los fosfoesfingolípidos son
esfingolípidos con un grupo fosfato, tienen una arquitectura molecular y
unas propiedades similares a los fosfoglicéridos. No obstante, no
contienen
glicerol, sino esfingosina, un aminoalcohol de cadena larga al que
se unen un
ácido graso, conjunto conocido con el nombre de ceramida; a dicho
conjunto se le une un grupo fosfato y a éste un aminoalcohol; el más
abundante es la esfingomielina, en la que el
ácido graso es el ácido lignocérico y el aminoalcohol la colina; es
el componente principal de la vaina de mielina que recubre los axones de
las neuronas.
Los glucolípidos son
esfingolípidos formados por una ceramida (esfingosina + ácido graso)
unida a un
glúcido, careciendo, por tanto, de grupo fosfato. Al igual
que los fosfoesfingolípidos poseen ceramida, pero a diferencia de ellos,
no tienen fosfato ni
alcohol.
Se hallan en las bicapas lipídicas de todas las membranas celulares, y
son especialmente abundantes en el tejido nervioso; el nombre de los dos
tipos principales de glucolípidos alude a este hecho:
Cerebrósidos. Son
glucolípidos en los que la ceramida se une un
monosacárido (glucosa
o
galactosa) o a un
oligosacárido.
Gangliósidos. Son glucolípidos en los que la ceramida se une a un
oligosacárido complejo en el que siempre hay ácido siálico.
Los glucolípidos se localizan en la cara externa de la bicapa de las
membranas celulares donde actúan de receptores.
Lípidos insaponificables
Los
terpenos, terpenoides o isoprenoides, son lípidos derivados del
hidrocarburo isopreno (o 2-metil-1,3-butadieno). Los
terpenos biológicos constan, como mínimo de dos moléculas de
isopreno. Algunos terpenos importantes son los
aceites esenciales (mentol,
limoneno,
geraniol), el fitol, las
vitaminas
A,
K y
E,
los
carotenoides y el caucho.Desde el punto de vista farmacéutico,
los grupos de principios activos de naturaleza terpénica más
interesantes son:
monoterpenos y sesquiterpenos constituyentes de los
aceites esenciales, derivados de
monoterpenos correspondientes a los
iridoides, lactonas sesquiterpénicas que forman parte de los
principios amargos, algunos diterpenos que poseen actividades
farmacológicas de aplicación a la terapéutica y por último,
triterpenos y esteroides
entre los que se encuentran las
saponinas y los heterósidos cardiotónicos. (Ver
más de los terpenos)
Los
esteroides son
lípidos derivados del núcleo
del hidrocarburo esterano (o ciclopentanoperhidrofenantreno), esto es,
se componen de cuatro anillos fusionados de carbono que posee diversos
grupos funcionales (carbonilo, hidroxilo) por lo que la molécula tiene
partes hidrofílicas e hidrofóbicas (carácter anfipático).
Entre los
esteroides más destacados
se encuentran los ácidos biliares, las hormonas sexuales, las
corticosteroides, la
vitamina D y el
colesterol. El
colesterol es el precursor de numerosos
esteroides y es un
componente más de la bicapa de las membranas celulares.
Esteroides
Anabólicos es la forma como se conoce a las substancias sintéticas
basadas en hormonas sexuales masculinas o andrógenos. Estas hormonas
promueven el crecimiento de músculos, el denominado efecto anabólico;
así como también en desarrollo de las características sexuales
masculinas o efecto andrógeno. (Ver
más de los esteroides)
Los eicosanoides o
icosanoides son lípidos derivados de los
ácidos grasos esenciales de 20 carbonos tipo
omega-3 y
omega-6. Los principales precursores de los eicosanoides son el
ácido araquidónico, el
ácido linoleico y el
ácido linolénico. Todos los eicosanoides son moléculas de 20 átomos
de carbono y pueden clasificarse en tres tipos:
prostaglandinas,
tromboxanos y leucotrienos.
Cumplen amplias funciones
como mediadores para el sistema nervioso central, los procesos de la
inflamación y de la respuesta inmune tanto de vertebrados como
invertebrados. Constituyen las moléculas involucradas en las redes de
comunicación celular más complejas del organismo animal, incluyendo el
hombre.
Funciones de los lípidos
Los lípidos desempeñan
diferentes tipos de funciones biológicas:
-
Función de reserva
energética. Los
triglicéridos son la principal reserva de energía de los animales ya
que un gramo de grasa produce
9,4 kilocalorías en las reacciones metabólicas de oxidación, mientras
que las
proteínas y los
glúcidos sólo producen 4,1 kilocalorías por gramo.
-
Función estructural.
Los fosfolípidos, los glucolípidos y el
colesterol forman las bicapas lipídicas de las membranas
celulares. Los
triglicéridos del tejido adiposo recubren y proporcionan
consistencia a los órganos y protegen mecánicamente estructuras o son
aislantes térmicos.
-
Función reguladora,
hormonal o de comunicación celular. Las
vitaminas liposolubles son de naturaleza lipídica (terpenos,
esteroides); las hormonas
esteroides regulan el metabolismo y las funciones de reproducción; los glucolípidos actúan como receptores de membrana; los eicosanoides poseen
un papel destacado en la comunicación celular, inflamación, respuesta
inmune, etc.
-
Función transportadora.
El transporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se
realiza mediante su emulsión gracias a los ácidos biliares y a las
lipoproteínas.
Importancia para los seres
vivos
Los lípidos son nutrientes
que cumplen determinadas funciones orgánicas. Teniendo en cuenta esta
definición, es importante tener presente que los lípidos son importantes
y que deben formar parte de la dieta, ya que a través de ella tienes
acceso a diferentes tipos de
ácidos grasos, los cuales consumidos en su justa medida, pueden ser
beneficiosos para la salud.
Las
vitaminas
A,
D,
K y
E
son
liposolubles, lo que significa que estas solo pueden ser digeridas,
absorbidas y transportadas en conjunto con las
grasas. Las
grasas son fuentes de
ácidos grasos esenciales, un requerimiento dietario importante. Las
grasas juegan un papel vital en
el mantenimiento de una piel y cabellos saludables, en el aislamiento de
los órganos corporales contra el shock, en el mantenimiento de la
temperatura corporal y promoviendo la función celular saludable. Estos
además sirven como reserva energética para el organismo. Las grasas son
degradadas en el organismo para liberar
glicerol y
ácidos grasos libres. El
glicerol puede ser convertido por el hígado y entonces ser usado
como fuente energética.
Algunos
ácidos grasos de cadena muy larga son esenciales en la dieta
y se les conoce bajo el nombre genérico de
vitaminas F. En realidad se trata de dos
ácidos grasos, el
ácido linoleico y el
linolénico. No podemos sintetizarlos, y son necesarios para nuestro
metabolismo, pero no son
vitaminas. Se encuentran en mayor o menor
proporción en todas las grasas naturales.
El contenido de
grasas de los alimentos puede
ser analizado por extracción. El método exacto varía según el tipo de
grasa a ser analizada, por ejemplo, las
grasas poliinsaturadas y
monoinsaturadas son analizadas de forma muy diferente.
Las
grasas también sirven
como un buffer muy útil hacia una gran cantidad de enfermedades. Cuando
una sustancia particular sea química o biotica, alcanza niveles no
seguros en el torrente sanguíneo, el organismo puede efectivamente
diluir (o al menos mantener un equilibrio) las sustancias dañinas
almacenándolas en nuevo
tejido adiposo. Esto ayuda a proteger órganos
vitales, hasta que la sustancia dañina pueda ser metabolizada y/o
retirada de la sangre a través de la excreción, orina, sangramiento
accidental o intencional, excreción de sebo y crecimiento del pelo.
Aunque es prácticamente
imposible eliminar las grasas
completamente de la dieta, sería equivocado hacerlo. Algunos
ácidos
grasos son nutrientes esenciales, significando esto que ellos no pueden
ser producidos en el organismo a partir de otros componentes y por lo
tanto necesitan ser consumidos en pequeñas cantidades. Todas las otras
grasas requeridas por el
organismo no son esenciales y pueden ser producidas en el organismo a
partir de otros componentes.
Las
grasas tienen sobre
todo funciones energéticas. En los vegetales se almacenan en las
vacuolas de las células vegetales (las semillas y frutos oleaginosos) y
en el tejido graso o adiposo de los
animales. Contienen en proporción mucha más energía que otras sustancias
orgánicas, como por ejemplo el
glucógeno, pues pueden almacenarse en grandes cantidades y en forma
deshidratada, con lo que ocupan un menor volumen. En el intestino, las
lipasas hidrolizan los acilglicéridos liberando
glicerina y
ácidos grasos.
En algunos animales las
grasas acumuladas bajo la piel sirven como aislante térmico o para
regular la flotabilidad, pues son malas conductoras del calor y menos
densas que el agua.
Necesidades diarias de lípidos
Se recomienda que las
grasas de la dieta aporten entre un 20 y un 30 % de las necesidades
energéticas diarias. Pero nuestro organismo no hace el mismo uso de los
diferentes tipos de
grasa, por lo que este 30 % deberá estar compuesto
por un 10 % de
grasas saturadas o
grasa de origen animal, un 5 %
de
grasas insaturadas (aceite
de oliva) y un 5 % de
grasas poliinsaturadas (aceites de semillas y
frutos secos). Además, hay ciertos lípidos que se consideran
esenciales para el organismo, como el
ácido linoleico o
el linolénico, que si no están presentes en la dieta en
pequeñas cantidades se producen enfermedades y deficiencias hormonales.
Estos son los llamados
ácidos grasos esenciales o
vitamina F.
Si consumimos una cantidad
de
grasas mayor de la recomendada, el incremento de calorías en la dieta
que esto supone nos impedirá tener un aporte adecuado del resto de
nutrientes energéticos sin sobrepasar el límite de calorías aconsejable.
En el caso de que este exceso de
grasas esté formado mayoritariamente
por
ácidos grasos saturados (como suele ser el caso, si consumimos
grandes cantidades de
grasa de origen animal), aumentamos el riesgo de
padecer enfermedades cardiovasculares como la arteriosclerosis, los
infartos de miocardio o las embolias.
DOCUMENTACIÓN
Y REFERENCIAS
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