Características y funciones de los lípidos

1. DEFINICIÓN

Los lípidos son nutrientes esenciales para la vida del ser humano. Se conoce con el término de lípidos al conjunto de moléculas orgánicas, la mayoría de ellas son biomoléculas, formadas básicamente por carbono e hidrógeno y generalmente oxígeno, pero sólo en porcentajes mucho más bajos. Se encuentran en la madera dentro de las sustancias extraíbles en disolventes poco polares .

El análisis de estas fracciones ha demostrado que en el extracto obtenido se encuentran en diferentes tipos de compuestos orgánicos como son: Ácidos de alta masa molecular o también llamados ácidos grasos, ceras, triglicéridos, fosfolípidos, glucolípidos, terpenos, terpenoides, esteroles y esteroides. La fórmula general es:

ACIDO CARBOXILICO SUPERIOR + GLICERINA  LÍPIDO + AGUA

2. CARACTERÍSTICAS

Los lípidos son un grupo difícil de definirlos químicamente ya que forman un grupo de sustancias muy heterogéneo con las siguientes características:

“Su característica más importante es su insolubilidad en agua, en la que pueden formar una pelí¬cula superficial o bien micelas, de modo que constituyen emulsiones. Esto es debido al carácter antipático de la molécula. Eso significa que tiene un extremo polar, con cargas (el grupo carboxilo), que es hidrófilo (soluble en agua) y se orien¬ta por lo tanto tomando contacto con el agua, y otro extremo apolar, sin cargas, (el de la cadena hidrocarbonada), que es hidrófobo y repele el agua.

Los de menor tamaño molecular tienen menores puntos de fusión y, a igualdad de número de car¬bonos, los insaturados tienen puntos de fusión más bajos que los saturados, por lo que se encuen¬tran en estado líquido a temperatura ordinaria. Esto se debe a que los ácidos grasos saturados tien¬den a unir sus cadenas lateralmente por enlaces intermoleculares llamados fuerzas de Van der Waals (en mayor número, cuanto mayor sea la cadena) y quedan en una ordenación espacial empaquetada, propia de un estado sólido a temperatura ordinaria, ya que se requiere temperatura elevada para separarlas y conseguir la fusión. Las cadenas de los insaturados forman «codos», no se unen tan ordenadamente, se forman menos enlaces de Van der Waals y no es necesaria una temperatura elevada para su fusión.” (García ,2010, p. 3)

La baja solubilidad de los lípidos se debe a que su estructura química es fundamentalmente hidrocarbonada (alifática, alicíclica o aromática), con gran cantidad de enlaces C-H y C-C . 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.

3. FUNCIONES

Los lípidos desempeñan cuatro tipos de funciones:

a) Función de reserva. Son la principal reserva energética del organismo. Un gramo de grasa produce 9,4 kilocalorías en las reacciones metabólicas de oxidación, mientras que proteínas y glúcidos sólo producen 4,1 kilocaloría/gr.

b) Función estructural. Forman las bicapas lipídicas de las membranas. Recubren órganos y le dan consistencia, o protegen mecánicamente como el tejido adiposo de pies y manos.

c) Función biocatalizadora. En este papel los lípidos favorecen o facilitan las reacciones químicas que se producen en los seres vivos. Cumplen esta función las vitaminas lipídicas, las hormonas esteroideas y las prostaglandinas.

d) 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 los proteolípidos.

4. REACCIONES:

Oxidación

La presencia de insaturaciones, como también en los AG de cadena corta, los hace susceptibles a reacciones con el oxígeno del aire, provocando en ellos cambios desfavorables en los preparados en donde se utilicen, estas reacciones son catalizadas por la luz o trazas de metal (hierro, cobre), dando como resultado subproductos muy oxigenados como son los hidroxiácidos, aldehidos, cetonas, dicho proceso se conoce como enranciamiento oxidativo, dicho olor en el caso de la mantequilla puede ser eliminado si se lava con una solución de NaHCO3, para se formen sales de los AG que son altamente solubles en H2O.

El enranciamiento oxidativo se presenta en tres etapas:

Inciación: en donde se forma un radical libre RH activación R* + H*

Propagación: se forman más radicales libres R* + O2 ® ROO* (peróxido), ROO + RH ® R* + ROOH (hidroperóxido)

Terminación: ROOH ® RO* + OH*, ROO* + X ® compuesto estable de cadena corta que lleva a que se formen el sabor rancio y reacciones laterales, que producen compuestos tóxicos.

En otro enranciamiento que se presenta es por acción enzimática, las encargadas de esta son las lipasas, que descomponen las grasas oxidándolas generando olores fuertes, como también la formación de acroleinas. No siempre los R*, son malos en algunos casos se requieren a nivel industrial como es el caso del aceite de linaza, de ricino (higuerillo); porque forman polímeros cuando reaccionan con el oxígeno del aire, los cuales producen una película delgada y flexible, siendo este el fundamento de las pinturas impermeables.

Esterificación

Se presenta cuando un ROH + AG ® RCOOR´+ H2O, en la naturaleza los más comunes son los que se dan entre el glicerol y los AG, tanto a nivel animal como vegetal, entonces se forman TG, DG, MG.

Los más frecuentes son los TG de los ácidos palmítico, oleico y esteárico.

Saponificación

es una reacción de neutralización, en el organismo esta reacción la realizan los jugos biliares, llamados saponificadores biológicos, a nivel del industria cárnica se presenta si se excede en la cantidad de fosfatos y polifosfatos, cuando se está elaborando productos tanto de pasta fina o gruesa, dando en el producto terminado un desagradable sabor a jabón. OH- + AG ® sal + H2O.

Se pueden clafisicar en dos grandes grupos:

Lìpidos que contienen glicerol, acilgliceroles, glicéridos o simples

Entre los cuales están los monoglicéridos (MG), diglicéridos (DG), triglicéridos (TG); que son ésteres del glicerol y ácidos grasos, los ésteres más abundantes en la naturaleza son los TG, sobre todo a nivel de lípidos de origen vegetal; ceras (ésteres de alcoholes de cadena larga y AG); ésteres de vitamina A y D; ceramidas (compuesto de la esfingosina). Los que no contienen glicerol , solo poseen en su estructura ácidos grasos. Los componentes mayoritarios de los lípidos son los ácidos grasos de cadena corta o larga, saturados o insaturados

Saturados

# De C Nombre Fuente

2 Acético Fementación de los azúcares en el rumen

4 Butírico Mantequilla

6 Caproico Aceite de coco y palma

8 Caprílico Aceite de palma y coco

10 Cáprico Aceite de palma y coco

12 Láurico Aceite de palma, mantequilla, coco

14 Mirístico Mantequilla, lana de oveja, nuez moscada

16 Palmítico Grasas animales y vegetales

18 Esteárico Aceite de palma, coco, coquilla, animales

20 Araquídico Aceite de maní, cacahuete

22 Beheméquico Semillas

24 Lignocérico Cerebrósidos, aceite de cacahuete

26 Cetórico Aceite de pescado, mamíferos marinos

Los AG saturados son los mayoritarios, ya que, constituyen entre el 98-100% del tejido adiposo animal, 30% del plasma sanguíneo e hígado, 10% de los glóbulos rojos.

Insaturados

# De C Nombre Fuente

16:1(9) Palmitoleico Soya, olivo

18:(9) Oleico Soya, girasol, maíz, algodón

18(9,12) Linoleico Maíz. Girasol, sésamo,germen de trigo

18:(9,12,15) Linolínico Maíz, girasol, soya, salmón,

20:(5,8,11,14) Araquidónico Salmón, Trucha arco iris, arenque

Los números que aparecen entre paréntesis, indican la posición de las dobles ligaduras o dobles enlaces.

En las plantas los AG (ácidos grasos), se concentran principalmente en las semillas en forma de pequeños sacos llamados esferomas, las plantas de climas tropicales presentan mayor cantidad de AG saturados que las plantas de clima frío; en los animales de sangre fría los AG mayoritarios son los insaturados.

Se encuentran AG ramificados como es el caso del bacilo tuberculoso (tuberculoesteárico) CH3 (CH2)5 CH (CH2) CO2H, se presenta como una forma de defensa de los m.o CH3 para resistir el ataque las enzimas del huésped para destruirlos.

COMPORTAMIENTO

Las grasas se caracterizan por tener siempre en su estructura como mínimo un grupo ácido, que le permite bien sea formar ésteres o sales. Cuando las grasas se esterifican pueden sufrir inter o transesterificación generando productos de múltiples usos en la industria de alimentos.

Si la grasa o lípido es

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