Lipidos - Ensayo de ciencias

LIPIDOS

Esta clase de compuestos orgánicos está integrada por las grasas y los aceites, y ambos se agrupan bajo el término general de lípidos, los cuales son constituyentes esenciales de casi todas las células animales y vegetales. En el cuerpo humano se concentran en las membranas celulares, el cerebro y el tejido nervioso. El término lípido fue propuesto por el bioquímico Konrad Emil Bloch, para dar nombre al grupo de sustancias insolubles o casi insolubles en agua, pero solubles en disolventes como éter, cloroformo, disulfuro de carbono, alcohol caliente, etcétera. A nivel químico los lípidos están formados por tres elementos principales: carbono, hidrógeno y oxígeno, y en ocasiones por nitrógeno y fósforo.

El término "grasas" es más común y se relaciona con una serie de sustancias claramente grasosas e insolubles en agua, como la mantequilla y las grasas de la carne. Se cree que las grasas tienen una consistencia más sólida en comparación con los aceites, que son líquidos a temperatura ambiente. Sin embargo, existe una ligera diferencia química entre una grasa y un aceite. Lo que normal mente creemos que son grasas y aceites comestibles son compuestos formados por ésteres de glicerol y ácidos grasos, y son llamados triacilgliceridos. Mientras que los aceites en general son derivados de hidrocarburos.

Las grasas y los aceites (lípidos) son la principal forma de almacenaje de energía en muchos microorganismos, y aunque los fosfolipidos y esteroles son los elementos mayoritarios en las membranas biológicas, existe otra clase de lípidos presente en pequeñas cantidades que tienen considerable importancia, ya que actúan como cofactores enzimáticos, hormonas y mensajeros intracelulares, como el ácido araquidónico o el ácido docosahexaenoico grasas y los aceites se utilizan principalmente como reservorios de energía en casi todos los organismos vivos y son derivados de los ácidos grasos. Ahora bien, Se conocen al menos dos principales: los saponificables e insaponificables.

Estructura química y nomenclatura

Con base en su solubilidad, podemos clasificar a los lípidos en saponificables o insaponificables. A su vez, dentro de los lípidos sapinificables encontramos a los lípidos simples, como los ácidos grasos, las grasas neutras y ceras; mientras que los lípidos complejos se subdividen en fosfolipidos, glucolipidos y lipoproteinas. Finalmente, los lípidos insaponificables se subdividen en terpenos, esteroides y prostaglandinas.

Lípidos simples: ácidos grasos

Los ácidos grasos son compuestos alifáticos de cadena lineal, de aproximadamente cuatro a 36 carbonos, siendo los compuestos con 18 carbonos los más comunes. Los ácidos derivados de hidrocarburos, tienen el mismo estado de oxidación que muchos combustibles fósiles procedentes también de hidrocarburos. La gran mayoría de los ácidos grasos se encuentran de forma saturada, es decir, no contienen dobles enlaces. Alrededor de mil ácidos grasos se conocen en la naturaleza, con diferentes longitudes de cadena posiciones y tipo de enlaces (doble o triple) e infinidad de radicales unidos a la cadena alifática. Sin embargo, sólo alrededor de 20 ácidos grasos se encuentran disponibles, entre ellos los ácidos palmitico, oleico y inoleico.

Los ácidos grasos se nombran sistemáticamente como derivados del ácido carboxilico, numerando la cadena a partir del primer carbón del grupo carboxílico; de igual manera, la terminación -anoico al final del ácido carboxilico es cambiada por las terminaciones -enoico adienoico -atrienoico, -atetraenoico, -apentaenoico y ahexaenoico, para indicar la presencia de uno o hasta seis dobles enlaces, respectivamente. En general, los nombres sistemáticos son difíciles de pronunciar y pueden resultar hasta incómodos, es por ello que se prefiere emplear los nombres triviales, los cuales provienen principalmente de la fuente de obtención de los ácidos grasos, aunque no reflejen ninguna información referente a su estructura.

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Las grasas ricas en ácidos grasos saturados tienen un punto de fusión alto y son características de muchas especies de plantas tropicales, como el aguacate y la canela, además de la nuez y el cacao. Por otra parte, las cadenas de ácidos grasos impares, engeneral se encuentran como compuestos traza en plantas y animales, y en las bacterias son abundantes. Los ácidos grasos de cadena corta, en particular el ácido butirico, se localizan principalmente en la leche de muchos rumiantes como las vacas, las cabras y las ovejas mientras que a los ácidos grasos de cadena mediana los encontramos en el aceite de coco y el aceite de palma.

En general, los ácidos grasos no se encuentran de forma libre en la naturaleza, es decir, siempre van asociados a alguna proteína; como resultado de esta alta afinidad puede ocurrir cierta actividad inhibitoria en muchas enzimas. De hecho, cuando un ácido se encuentra libre en el organismo, es posible que provoque un efecto adverso y genere daño celular, ya que permite que las lipasas (enzimas que degradan lipidos) rompan a los lípidos endógenos. Una excepción a esta regla es la albumina unida a ácidos grasos que se encuentra en la sangre de los mamíferos.

Ácidos grasos monosaturados: mononeicos.

Los ácidos cis-monosaturados con número par de carbonos son los más comunes en muchos lípidos y aceites de uso diario, mientras que los transmonosaturados son difíciles de hallar de manera natural. Uno de los más interesantes es el ácido trans-3-hexadecenoico presente en el fosfatidilglicerol de las membranas de cloroplastos en plantas y algas fotosintéticas y, por ende, favorece la fotosíntesis y la generación de energía en ellas. El ácido graso monosaturado más común es el ácido oleico. El ácido oleico se encuentra en muchas plantas y animales, y es el principal constituyente del aceite de oliva (alrededor de 70 a 75%), además de encontrarlo en aceites de frutos secos como nueces, pistaches, avellanas y almendras.

El ácido palmitoleico es un componente minoritario ubicuo en tejido animal, siendo más abundante en los peces. Pocas plantas lo producen, tal como la nuez 20-30%). Algunos ácidos monosaturados tienen un alto potencial como oleoquímicos. Los ácidos cismonosaturados, con 18 o menos carbonos en su cadena, se presentan de forma líquida a temperatura ambiente o muestran bajos puntos de fusión, mientras que los ácidos de cadenas más largas tienen un alto punto de fusión.

Ácidos grasos polisaturados: polienoicos.

La mayoría de los ácidos grasos polisaturados provienen de un ácido monosaturado, la posición del segundo doble enlace siempre tiene una función bioquímica. Los mamíferos poseen que son enzimas responsables de generar los dobles enlaces, capaces de remover los hidrógenos sólo de los átomos de carbono entre un doble enlace ya existente y el grupo carboxilo, mientras que en las plantas la desaturación (eliminación de los hidrógenos) ocurre principalmente entre el doble enlace existente y los carbonos cercanos al grupo metilo terminal.

Muchos ácidos grasos polisaturados presentan un patrón estructural muy característico, en el que generalmente insertan en un grupo metileno interrumpe dos dobles enlaces consecutivos. Las plantas hacen en el carbono segundo doble enlace en los 12 y 15, mientras que los animales sólo lo maíz y soya, El ácido linoleico está presente en muchos aceites vegetales, abunda en los aceites de girasol, con alrededor de 50% y resulta excesivo en el aceite de cártamo.

Un aceite análogo al linoleico es el ácido alfa-linoleico, el cual se encuentra en casi todas las hojas de las plantas y en diversidad de semillas: por ejemplo, se halla aproximadamente de 8-10% en el aceite de soya y en el aceite de canola, y más de 50% en el aceite de linaza. Aquellos ácidos grasos con más de dos dobles enlaces poseen un alto valor nutricional y son principalmente obtenidos a partir del aceite de pescado y atún, en niveles que van desde cinco hasta 20% de contenido total. Algunos ejemplos de este tipo de aceite son el EPA (ácido 5,8,11,14,17-eicosapentaenoico) y el DHA (ácido 4,7,10,13,16,19-docosahexaenoico); es importante mencionar que el EPA es el precursor de muchas prostaglandinas, las cuales actúan como mensajeras celulares e intervienen en diversos sistemas del organismo, como el sistema nervioso y en la regulación de la presión sanguínea.

Otras estructuras de los ácidos grasos: conjugados, ramificados, cíclicos y oxiacidos

Los acidos iso o anteiso ubicados en rumiantes se derivan de las bacterias de su dieta o de su sistema digestivo. Algunos ácidos grasos ramificados son exclusivos de algunas bacterias, por ejemplo, el ácido 10 R-metiloctadecanoico (Acida tuberculoestearico) es el mayor ácido graso encontrado en la Mycobacterium tuberculosis, causante de la tuberculosis.

Los ácidos grasos ciclicos son raros y poco comunes, pero eso no quiere decir que no existan; de hecho algunos son importantes inhibidores del metabolismo celular. Las estructuras de anillo que regularmente los conforman son el ciclopropilo o ciclopentilo. Los ácidos grasos con anillos derivados del ciclopropano y ciclopropeno son producidos por muchas bacterias, aunque también se localizan en plantas y hongos. Finalmente, los oxiácidos contienen radicales orgánicos como las cetonas, los hidroxilos y los epóxidos dentro de su estructura.

El oxiácido mayormente distribuido es el ácido vernólico, el cual contiene a un grupo epóxido. Los hidroxiácidos no son habituales, aunque los encontramos por lo general en los esfingolipidos y son los componentes mayoritarios de superficies cerosas como la cutina y la serina, encontradas en las plantas.

Un último grupo que no ha sido plenamente identificado lo integran los alcoholes y aldehidos grasos, estos compuestos derivan de ácidos grasos de doble cadena, donde los alcoholes forman ésteres con los ácidos grasos y dan como resultado "ésteres cerosos", los cuales son importantes en especies marinas como el esperma de las ballenas o sus equivalentes vegetales, como el aceite de jojoba.

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