Apuntes de Biomoléculas: Lípidos...Los lípidos (del griego lipos, grasa o manteca de cerdo) son...

UNIVERSIDAD MAYOR

Facultad de Medicina

Equipo Familiar Página 1 26/08/2013

Apuntes de Biomoléculas: Lípidos

Profesores: Ximena Arias - Maribel Arnes - Roberto Bravo

Temario: 1. Concepto de Lípidos. 2. Función de los Lípidos. 3. Clasificación. 4. Lípidos Saponificanbles Simples.

4.1 Ceras. 4.2 Triglicéridos.

5. Lípidos Saponificables Complejos.

5.1 Glicerofosfolípidos. 5.2 Cardiolipina. 5.3 Plasmalógenos. 5.4 Esfingolípidos.

UNIVERSIDAD MAYOR - FACULTAD DE MEDICINA

Autores: Ximena Arias I.; Roberto Bravo M


1. CONCEPTO DE LIPIDOS

Los lípidos (del griego lipos, grasa o manteca de cerdo) son biomoléculas orgánicas de

naturaleza grasa o aceitosa, que se pueden extraer de los tejidos y de las células mediante disolventes

no polares, tales como cloroformo, éter, benceno, etc. Constituyen un amplio grupo de compuestos

naturales insolubles en agua.

Los lípidos abarcan una variedad tan amplia de estructuras moleculares, que su estudio permite

el repaso de muchos de los grupos funcionales que ya se han visto. Además, los lípidos llevan a cabo

múltiples funciones biológicas. Algunas de ellas, las grasas, se utilizan para el almacenamiento de

energía, pero una parte importante de los lípidos celulares se emplean para formar membranas lipídicas,

y otros, aun estando presente en cantidades relativamente pequeñas, juegan papeles cruciales como

cofactores enzimáticos, transportadores electrónicos, agentes emulsionantes, hormonas y mensajeros

intracelulares.

A diferencia de las proteínas, los ácidos nucleicos y los polisacáridos, los lípidos no son

polímeros. Se trata más bien de moléculas bastante pequeñas que presentan una fuerte tendencia a

asociarse mediante fuerzas no covalentes. Generalmente los lípidos se caracterizan por el tipo de

estructura: una “cabeza” hidrófila polar, conectada a una “cola” hidrocarbonada hidrófoba no polar.

La estructura de los compuestos clasificados como lípidos varían enormemente, por lo que

existen diferentes familias o clases de lípidos; pero las propiedades características de todos ellos

derivan de la naturaleza hidrocarbonada de la porción principal de su estructura. Esta es la razón por la

que estos compuestos son solubles en disolventes orgánicos no polares. Son, por tanto, sustancias con

un elevado número de átomos de carbono y de hidrógeno, pocos átomos de oxígeno y que, en

ocasiones, contienen átomos de fósforo, azufre y nitrógeno.




2. FUNCIÓN DE LOS LÍPIDOS

La función biológica de los lípidos es muy diversa: sirven como reserva de energía para los

sistemas vivos, forman parte de las membranas celulares y regulan la actividad de células y tejidos.

Pero sus dos funciones principales se pueden considerar como componentes estructurales de las

membranas y como depósitos de reserva de combustible metabólico.

A continuación se mencionan los cuatro tipos de funciones biológicas que desempeñan los

lípidos:

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.

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.

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.

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.

3. CLASIFICACIÓN

La clasificación es poco usual, ya que los lípidos no poseen propiedades químicas o

estructurales características.

En muchos aspectos, la clasificación como lípidos es un cajón de sastre para moléculas

biológicas muy diversas e interesantes.

El único nexo de unión entre los compuestos de este grupo es su método de aislamiento y sus

orígenes biogenéticos similares.

La clasificación de los lípidos presenta limitaciones, por lo que se han clasificado de muy

diversas maneras. De todas ellas las más comunes son:

Atendiendo a su comportamiento frente a la reacción de saponificación (hidrólisis en medio

alcalino para producir jabones o sales de ácidos grasos) con lo que se pueden clasificar en

Saponificables y No saponificables.




Lípidos saponificables: Aquellos que se hidrolizan en medio alcalino; serían los

triglicéridos, fosfolípidos, glucolípidos y ceras.

Lípidos No saponificables: No producen reacción de saponificación y estarían formados por

los terpenos, esteroides y prostaglandinas.

Lípidos

Lípídos

Saponificables

Lípidos

No saponificables

Lípidos simples Lípidos complejos

Esteroides Terpenos Prostaglandina

s

Cer

as

Tri

aci

lgli

céri

dos

Éster de glicerol Éster de esfingosina

Fosf

ogli

céri

dos

Pla

smaló

gen

os

Cer

ebró

sid

os

Esf

ingom

ieli

nas

Fosfolípidos Glucolípido




Atendiendo a su función biológica tenemos dos grupos importantes:

Lípidos de Reserva

Lípidos de Membrana

En muchos organismos las grasas y los aceites son las formas principales de almacenamiento

energético, mientras que los fosfolípidos y los esteroles constituyen la mitad de la masa de las

membranas biológicas.

Forman parte de la estructura de un lípido saponificable los ácidos grasos. Las largas cadenas

hidrocarbonadas de los ácidos grasos son extraordinariamente eficaces para el almacenamiento de

energía, ya que contienen carbono en una forma totalmente reducida y, por lo tanto, proporcionan una

cantidad máxima de energía con la oxidación. El almacenamiento de los ácidos grasos en el organismo

Lípidos de

Reserva

(neutros)

Lípidos de

Membrana

(polares)

Fosfolípidos Glucolípidos

Glicerofosfolípidos Esfingolípidos

Triacilgliceroles

Gli

cero

l

Ác. graso

Ác. graso

Ác graso

Gli

cero

l

Ác. graso

Ác. graso

PO4

Alc

oh

ol

Esf

ing

osi

na

Ác. graso

PO4 A

lco

ho

l

Esf

ing

osi

na

Ác. graso

Azu

car




se realiza en gran parte en forma de triacilgliceroles, también denominados triglicéridos o grasas

neutras.

Las ceras son otra fuente importante de ácidos grasos, sirven como almacenes de energía y

fundamentalmente como cubiertas impermeables al agua y tienen diversas aplicaciones en la industria

farmacéutica y cosmética.

Como los ácidos grasos son constituyentes de una gran variedad de lípidos saponificables y las

propiedades características de los lípidos derivan de la naturaleza hidrocarbonada, comenzaremos

describiendo a los ácidos grasos.

Ácidos Grasos

Los ácidos grasos son ácidos carboxílicos saturados o insaturados. Su estructura básica ilustra el

modelo general de los lípidos: un grupo carboxilato hidrófilo unido a un extremo de una cadena

hidrocarbonada (a menudo larga) hidrófoba. Aunque la mayor parte de los ácidos grasos presentan

cadenas carbonadas lineales (no ramificadas), algunos de ellos (que se encuentran fundamentalmente

en bacterias) contienen ramificaciones o incluso estructuras ciclicas (tabla N°1). Casi todos los ácidos

grasos naturales poseen un número par de átomos de carbono que oscila entre 14 y 24, siendo los más

abundantes los que contienen 16 ó 18 átomos de carbono. Los ácidos grasos están ionizados a pH

fisiológico; por consiguiente, es apropiado referirse a ellos en su forma carboxilato: por ejemplo

estearato, oleato




Un ácido graso saturado tiene una fórmula general de CH3(CH2)nCOOH,

habitualmente se encuentran en forma extendida, dado que la conformación

lineal y flexible es el estado de mínima energía. Se pueden empaquetar en

ordenamientos casi cristalinos razón por la cual tienen una consistencia cérea.

Sus propiedades físicas varían con la longitud de la cadena. Así, el punto de

fusión aumenta significativamente al aumentar el número de átomos de carbono,

de manera que, a partir de 8 átomos de carbono son sólidos a temperatura

ambiente. Su nomenclatura es, según las normas de la IUPAC, aunque la

mayoría de ellos se conocen por nombres comunes que derivan del organismo en

el que se han encontrado. En la tabla N°1 se indican algunos ácidos grasos

saturados que se encuentran en la naturaleza.

En los ácidos insaturado son aquellos que contiene

uno o más dobles enlaces en su cadena hidrocarbonada. En

general, la posición del doble enlace es bastante regular, si

hay un doble enlace este se encuentra en el carbono nueve

(C-9) y si tiene dos o tres los presenta en las posiciones C-

12 y C-15 respectivamente. Casi todos los ácidos grasos

naturales se encuentran con configuración cis, por lo cual el

doble enlace provoca un doblamiento lo que implica que no

se pueda empaquetar presentándose como líquidos oleosos.

No obstante se conocen algunos ejemplos de ácidos grasos

de configuración trans. Su nomenclatura es, según las

normas IUPAC, aunque al igual que los ácidos grasos

saturados, los insaturados también se conocen por nombres

comunes.

En muchas ocasiones, para identificar los ácidos grasos se utilizan abreviaturas en las que se

reflejan el número de átomos de carbono que posee, el de doble enlaces y la posición del mismo (si los

tiene). Los átomos de carbono se numeran a partir del carbono carboxilo (C-1), el carbono metilo

terminal se conoce como el carbono omega (). Para esta nomenclatura abreviada, hay dos sistemas:

1) Se indica el número de átomos de carbono, separado por dos puntos del número total de

dobles enlaces, expresando a continuación, la configuración c (cis) o t (trans), seguido por la

posición del doble enlace representado con el símbolo y uno o varios números separados

por comas, bien mediante exponente o entre paréntesis. Estos últimos números corresponden

al átomo de carbono, empezando a contar los carbonos por el grupo carboxilo, en el que se

ubica el doble enlace. Por ejemplo, 18:1c9 o 18:1c(9) indica que el ácido graso tiene en

total 18 átomos de carbono, presenta un doble enlace de configuración cis y la ubicación del

doble enlace está entre los átomos 9 y 10 del ácido graso contando desde el carboxilo. (tabla

N°1)




Tabla N°1: Algunos ácidos grasos biológicamente importantes

2) De forma similar al caso anterior, otra forma de abreviatura permite establecer la posición

del primer doble enlace, numerando los carbonos a partir del grupo metilo terminal, mediante

un número separado de los anteriores por una letra “”. Por ejemplo, 18:2c 6 indica un

ácido graso de 18 átomos de carbono con dos doble enlaces, con el primer doble enlace en el

sexto carbono contando desde el carbono omega. Dado que en los ácidos grasos que

contienen dos o más dobles enlaces no se hallan conjugados, sino que se encuentran

separados por un grupo metileno (-CH2-), no es preciso indicar la posición de todos, basta

con hacerlo del primer doble enlace y queda perfectamente explícita la estructura del ácido

graso.

En los animales, los dobles enlaces se introducen sólo entre el doble enlace existente (por

ejemplo 9, 7, 6 y 3) y el carbono del carboxilo, conduciendo a cuatro series de ácidos grasos

conocidas como las clases 9, 7, 6 y 3 respectivamente (tabla N°2)

Para mantener una buena salud humana, deben aportarse en la dieta dos series de ácidos grasos

poliinsaturados, la clase 6 y 3.




Los ácidos grasos 6 son sintetizados por las plantas, siendo el ácido linoleico la principal

fuente de ácidos grasos de la clase 6. El ácido linoleico es un componente de las membranas celulares

y un precursor del ácido araquidónico, el sustrato para la síntesis de eicosanoides. Los eicosanoides son

un grupo de derivados de ácidos grasos de 20 átomos de carbono con propiedades reguladores. Entre

ellos se incluyen las prostaglandinas, los tromboxanos y los leucotriones.

Los ácidos grasos 3 son sintetizados por las algas y plantas de aguas frías, siendo el ácido

linolénico el precursor de los ácidos grasos de la clase 3. Las algas y plantas de aguas profundas son

ingeridas por los peces de aguas profundas y convertidos en ácido eicosapentaenoico (AEP) y en el

ácido docosahexaennoico (ADH), que abundan en consecuencia en ciertos aceites de pescado.

Tabla N°2: Algunos ácidos grasos y su importancia fisiológica

Abreviatura Serie Nombre común Presencia

16 Ácido palmítico Común en todas las grasas animales y aceites vegetales

18 Ácido esteárico Común en todas las grasas animales y aceites vegetales

20 Ácido raraquídico Aceite de cacahuate

24 Ácido lignocérico Cerebrósidos, aceite de cacahuate

16:1c9 7 Ácido palmitoleico En casi todas las grasas

18:1c9 9 Ácido oleico Posiblemente el ácido graso más común en las grasas

naturales

22:1c13

9 Ácido erúcico Aceites de colza o nabo y de mostaza

24:1c15 9 Ácido nervónico En los cerebrósidos

18:2c9,12

6 Ácido linoleico Maíz, cacahuate, semillas de algodón, frijol de soya y

numerosos aceites vegetales

18:3c9,12,15

3 Ácido linolénico Con frecuencia se encuentra junto con el ácido lonoleico

pero en particular en el aceite de linaza

20:4c5,8,11,14

6 Ácido araquidónico Se encuentra junto al ácido linoleico, en particular en el

aceite de cacahuate; componente importante de los

fosfolípidos en los animales.

20:5c5,8,11,14,17 3 Ácido eicosapentaenoico Aceite de hígado de bacalao, aceite de Menhaden

(Arenque) y aceite de salmón

22:6c4,7,10,13,16,19

3 Ácido docosahexanenoico Aceite de hígado de bacalao, aceite de Menhaden

(Arenque) y aceite de salmón

22:5c7,10,13,16,19

3 Ácido clupanodónico Aceite de pescado, fosfolípidos del cerebro

22:6c4,7,10,13,16,19

3 Ácido cervónico Aceite de pescado, fosfolípidos del cerebro




4. LÍPIDOS SAPONIFICABLES SIMPLES.

4.1 Ceras

Las ceras biológicas son ésteres de ácidos grasos de cadena larga saturados e insaturados, de 14

a 36 átomos de carbono, con alcoholes de cadena larga, de 16 a 30 átomos de carbono. Las ceras, son

sólidos estables de bajo punto de fusión (60° a 100°C) que se encuentran en la naturaleza en vegetales

y animales. En los vegetales, la superficie de hojas y tallos de muchas plantas está cubierta por una

capa de cera, cuya principal función sería evitar la perdida de agua y protección contra los ataques de

microorganismos, y en los animales como protección de la piel, el pelo y las plumas haciéndolas

flexibles, lubricados e impermeables.

La cera de carnauba (cerotato de miricilo), uno de los ingredientes principales de la cera para

automóviles y pisos, se extrae de las hojas de la palmera brasileña y la cera de abeja (palmitato de

miricilo) se utilizan ampliamente en la fabricación de lociones y ungüento.

4.2 Triacilglicéridos o Triglicéridos

Estas sustancias son triésteres de ácidos grasos de cadena larga (C12 a C24) y glicerol, es decir,

los triglicéridos están compuestos por tres ácidos grasos en enlace éster con un solo glicerol. Los

triacilglicéridos son lípidos simples; son los componentes principales de las grasas animales y aceites

vegetales y son importantes como reserva de grasas del cuerpo humano.

Los triacilglicéridos varían según la posición e identidad de los ácidos grasos. Los

triacilglicéridos simples son triésteres formados por glicerol y tres ácidos grasos idénticos. Por

ejemplo, la triestearato de glicerilo o triestearina (glicerol y tres moléculas de ácido esteárico):

(CH2)14 O

O

(CH2)29CH3 CH3

Palmitato de miricilo

(CH2)28 O

O

(CH2)29CH3 CH3

Cerotato de miricilo




Los triacilglicéridos simples son escasos. Los triacilglicéridos naturales mayoritariamente son

triacilglicéridos mixtos, es decir, triésteres formados por glicerol y a lo menos un ácido graso

diferente. Por ejemplo:

La nomenclatura sin ambigüedades de estos compuestos se ha de especificar con el nombre y

posición de cada ácido graso.

Las grasas animales y los aceites vegetales son mezclas de triacilglicéridos mixtos diferentes.

Por ejemplo, los triacilglicéridos de la grasa de la mantequilla contienen 2,5% de ácido láurico, 11,1%

de mirístico, 29,0% de palmítico, 9,2% de esteárico, 4,6% de palmitoléico, 26,7% de oleico, 3,6% de

linoleico y 13,3 ácidos grasos de C4 a C12 átomos de carbono; y los triacilgliceridos del aceite de oliva

contienen 6,9% de palmítico, 2,3% de esteárico, 84,4% de oleico, 4,6% de linoleico y 1,8% de ácidos

grasos de C4 a C12 átomos de carbono.

En general, las grasas se diferencian de los aceites en el punto de fusión; a temperatura

ambiente, las grasas son sólidas y los aceites son líquidos. Esta diferencia radica en la composición, los

aceites contienen un porcentaje mucho mayor de ácidos grasos insaturados (aceite de oliva 89,0% de

insaturados y 11,0% de saturados) en comparación con las grasas (mantequilla 34,9% de insaturados y

65,1% de saturados).

Las reacciones de los triacilglicéridos derivan principalmente del grupo éster que poseen. Los

que contiene ácidos grasos insaturados, también pueden reaccionar por los dobles enlaces de los

mismos. Estas reacciones son: hidrólisis, hidrogenación, oxidación (enraciamiento) y halogenación.

4.2.1 Hidrólisis

Al calentar los triglicéridos con agua en medio ácido o básico, se producirá la hidrólisis de los

grupos ésteres que poseen, para general glicerol y los ácidos que los forman. En el cuerpo humano,

durante la digestión, se produce la hidrólisis ácida de las grasas, catalizada por la enzima lipasa y que

se encuentra en el jugo pancreático.




En la hidrólisis de las grasas en medio básico (NaOH, KOH), se forman los jabones, sales

sódicas o potásicas de los ácidos grasos componentes, por lo que esta reacción se denomina

saponificación. Este proceso se utiliza para la fabricación de jabones.

O

||

CH2-O-C-(CH2)14CH3 CH2OH

O

|| 2 CH3(CH2)14COO-Na

+

CH-O-C-(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3 + 3 NaOH CHOH +

O calor 1 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COONa+

||

CH2-O-C-(CH2)14CH3 CH2OH

Triacilglicérido álcali Glicerol Sales de ácidos grasos

4.2.2 Hidrogenación

La hidrogenación convierte los aceites vegetales en grasas. Esto es comercialmente importante

en la preparación de sucedáneos de la margarina y la manteca de cerdo. El níquel metálico pulverizado

actúa como catalizador de la reacción. El hidrógeno se adiciona a los dobles enlaces de las cadenas

carbonadas del ácido graso insaturado saturándolas y convirtiendo el aceite en grasa. Por ejemplo, la

hidrogenación de trioleína (punto de fusión –17°C) produce triestearina (punto de fusión +55°C)

O O || ||

CH2-O-C-(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3 CH2-O-C-(CH2)16CH3

O O || 3 H2 ||

CH-O-C-(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3 CH-O-C-(CH2)16CH3

O catalizador de niquel O || y calor ||

CH2-O-C-(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3 CH2-O-C-(CH2)16CH3

Trioleína Triestearina

(un aceite) (una grasa)

La consistencia de la grasa se controla por el grado de hidrogenación; a mayor hidrogenación

más duro será el producto.




4.2.3 Halogenación

Los triacilglicéridos, al contener ácidos grasos en su composición, pueden adicionar fácilmente

halógenos (Cl2, Br2 y I2) a los dobles enlaces de estos. Esta propiedad se utiliza en análisis para

determinar el número de dobles enlaces, en una muestra de un ácido graso por adición de yodo (I2). El

número de gramos de yodo que reaccionan con 100 gramos de grasa, se conoce como indice de yodo,

y nos indica el grado de insaturación de los triacilgliceroles que se analizan.

4.2.4 Oxidación

Los triacilglicéridos desarrollan un desagradable olor y sabor cuando se exponen al aire húmedo

a temperatura ambiente, lo que se conoce como rancidez. Los responsables de la rancidez son los

ácidos grasos volátiles (en especial el ácido butírico) que se forman por hidrólisis de los enlaces éster o

por oxidación de los dobles enlaces. La hidrólisis de una grasa o aceite se cataliza por enzimas

llamadas lipasas, presentes en las bacterias del aire. Sin embargo, son los procesos oxidativos la causa

principal de la rancidez de los alimentos.

Los triacilgliceroles pueden reaccionar con el oxígeno del aire rompiendo los dobles enlaces

contenidos en los ácidos grasos y formando ácidos carboxílicos, que tienen olor a rancio. De a ahí que

la oxidación de las grasas se conozca como enranciamiento. Para evitar ésta reacción, en la industria

alimentaria añaden sustancias antioxidantes como BHA y BHT compuestos fenólicos que reaccionan

fácilmente con el oxígeno y previenen la reacción de éste con los dobles enlaces de los triacilgliceroles.

O O

|| ||

CH2-O-C-(CH2)14CH3 CH2O-C- (CH2)14CH3

O O

|| O2 ||

CH-O-C-(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3 CHO-C- (CH2)7COOH + CH3(CH2)7COOH

O O

|| ||

CH2-O-C-(CH2)14CH3 CH2O-C- (CH2)14CH3




5. LÍPIDOS SAPONIFICABLES COMPLEJOS.

Todas las membranas biológicas contienen lípidos como componentes principales. Los lípidos

de las membranas son anfipáticos; la orientación de sus regiones hidrofóbicas e hidrofílicas dirige su

empaquetamiento hacia la formación de bicapas membranosas. Las tres clases principales de lípidos

que forman las membranas son: glicerofosfolípidos, esfingolípidos y esteroles. Dentro de las tres

clases de lípidos de membrana se produce una gran diversidad debido a las diferentes combinaciones

de “colas” de ácidos grasos y “cabezas” polares.

Algunos tejidos animales y algunos organismos unicelulares son ricos en lípidos con función

éter. Los lípidos éteres son lípidos que contiene un glicerol unido, en uno de sus átomos de oxígeno,

con un enlace éter a un grupo alquilo, que puede ser saturado o puede tener un doble enlace entre el

carbono 1 y 2, tal como sucede en los plasmalógenos.

Los glucoesfingolípidos o glucolípidos son derivados glicosídicos de esfingosina, están

ampliamente distribuidos en cada tejido del cuerpo, en particular en el tejido nervioso (como el

cerebro). Los glicolípidos contienen ceramida y uno o más azucares. Los dos glicoesfingolípidos más

sencillos son galactosilceramida y glucosilceramida.

5.1 Glicerofosfolípidos

Los acilglicéridos que contienen ácido fosfórico esterificado en el grupo hidroxilo del C3 se

denominan glicerofosfolípidos o fosfoglicéridos. Los fosfoglicéridos son la principal clase de

fosfolípidos, que existe en la naturaleza. Forman bicapas cuando se dispersan en una solución acuosa, y

bajo esta forma son los principales componentes de las membranas celulares; también se encuentran en

las lipoproteínas del plasma sanguíneo; en los depósitos grasos aparecen en muy escasa proporción.

Tienen como función principal la de ser elementos estructurales.

Su estructura fundamental es un ácido fosfatídico que se forman a partir de dos ácidos grasos,

glicerol y ácido fosfórico. Estos compuestos son similares a los triacilglicéridos, es decir, los dos

primeros átomos de carbono del glicerol tienen dos ésteres de ácidos grasos, y se diferencian en el

tercer átomo de carbono donde hay un éster de fosfato. Los ácidos grasos, generalmente son de 16 y 18

átomos de carbonos; uno de ellos es saturado, el que esterifíca al carbono 1 del glicerol, y el otro es

insaturado, el que esterifica al carbono central ó 2 del glicerol y el ácido fosfórico esterifíca al carbono

3 (enlace éster fosfórico).




Todos los glicerofosfolípidos derivan del ácido fosfatídico y se nombran según sus grupos

polares de “cabeza”. Estos grupos polares de “cabeza” proceden de grupos alcoholes, como

etanolamina, colina, serina, inositol o glicerol, que se unen al grupo fosfato a través de una reacción de

condensación. Por ejemplo, si se une el grupo alcohol etanolamina tendremos al fosfoglicérido

fosfotadiletanolamina, si se une el grupo alcohol colina tendremos al fosfoglicérido fosfotadilcolina, y

así respectivamente.




Las membranas celulares contienen poco o ningún ácido fosfatídico libre. Por lo general, el

fósforo del ácido fosfatídico está unido al grupo aminoalcohol. Los más importantes son las lecitinas

(fosfatidilcolina) y las cefalinas (fosfatidiletanolamina). En la tabla N°3 se indica la abundancia relativa

de los glicerofosfolípidos más frecuentes en algunas membranas.

Tabla N°3 Composición lipídica de algunas membranas.

5.2 Cardiolipina

La cardiolipina es un fosfoglicérido complejo presente en la membrana mitocondrial interna y

en las membranas de los cloroplastos de los vegetales. Esta formada por dos moléculas de ácido

fosfatídico unidas mediante un puente de glicerol. En la mitocondria, la cardiolipina es imprescindible

para el funcionamiento óptimo del proceso de transporte electrónico.

CH

CH2

CH2

O C R

O

O C R

O

O P O

O

O-

CH2

C OHH

CH

CH2

CH2

O C R

O

O C R

O

O P O

O

O-

CH2




5.3 Plasmalógenos

El tejido cardiaco de vertebrados es único en su riqueza de lípidos con función éter, alrededor

del 50% del total de fosfolípidos cardiacos son plasmalógenos. Los plasmalógenos son una forma

especial de alquil éter fosfoglicérido. Estructuralmente son semejantes a la fosfoglicéridos, pero posee

un enlace éter en el carbono 1 del glicerol en lugar de un enlace éster normal que se encuentra en todos

los acilgliceroles. La cadena hidrocarbonada que se une al glicerol a través de un enlace éter presenta

un doble enlace cis entre el C1 y C2 y habitualmente presenta 16 átomos de carbono; se trata de un

alquil-1-enil éter. La etanolamina es el grupo alcohol más frecuente en los plasmalógenos

5.4 Esfingolípidos

Los esfingolípidos, la segunda clase importante de lípidos de membrana, también tiene una

cabeza polar y dos colas apolares, pero, a diferencia de los glicerofosfolípidos no contiene glicerol. Su

estructura fundamental es a partir de esfingosina, un amino alcohol insaturado de 18 átomos de

carbono.




Si un ácido graso está unido mediante un enlace amida al grupo amina (-NH2) de la esfingosina,

se obtiene la clase de esfingolípidos denominados ceramidas.

Las ceramidas están formadas sólo por esfingosina y un ácido graso. La posterior modificación,

mediante la adición al grupo hidroxilo del carbono 1 de la esfingosina, da lugar a los esfingolípidos,

por lo tanto, la ceramida es la unidad estructural fundamental común a todos los esfingolípidos.

Hay dos subclases de esfingolípidos que difieren claramente en sus grupos de cabeza:

esfingomielina y glucoesfingolípidos.

5.4.1 Esfingomielina

Las esfingomielinas se forman cuando un residuo de fosforilcolina (cabeza polar) se une al

grupo hidroxilo terminal de una ceramida. Como tienen una unión éster fosfato se clasifican como

fosfolípidos junto con los glicerofosfolípidos. La esfingomielina se hallan presente en las membranas

plasmáticas de las células animales; la vaina de mielina que rodea y aísla los axones de las neuronas

mielinadas constituye una buena fuente de esfingomielina, de ahí procede su nombre.




5.4.2 Glucoesfingolípidos

Los glucoesfingolípidos contienen uno o más sacáridos como grupo de cabeza polar, no son

fosfolípidos puesto que no presentan éster fosfato como en el caso de los glicerofosfolípidos y la

esfingomielina.

Las ceramidas que contienen un residuo monosacárido se conocen como cerebrósidos; los que

contiene galactosa (galactosilceramida) se encuentran de manera característica en las membranas

plasmáticas de células del tejido nervioso mientras que los que contienen glucosa (glucosilceramida) se

hallan en las membranas plasmáticas de las células de tejidos no nerviosos.

Pueden unirse porciones monosacáridas adicionales al residuo glucosa terminal de la

glucosilceramida, dando lugar a glucoesfingolípidos más complejos conocidos como gangliósidos.

Los gangliósidos son glucoesfingolípidos más complejos contienen cabezas polares muy

grandes formadas por varias unidades glucídicas. Una de las unidades glucídicas terminales de los

glangiósidos es la n-acetilgalactosamina y el ácido N-acetilneuramínico o siálico. Los gangliósidos

constituyen el 6% de los lípidos de membrana en la materia gris del cerebro humano y hallan en menor

cantidad en las membranas de la mayoría de tejidos animales no nerviosos.




Los glucoesfingolípidos presentes en las superficies celulares están implicados en el

reconocimiento entre células y son antigénicos; forman parte de algunas de las sustancias de los grupos

sanguíneos. Los grupos sanguíneos humanos A, B y O son glucoesfingolípidos. Los antígenos

glucoesfingolípidos y glucoproteicos situados en la superficie de las células obligan a establecer la

compatibilidad de la sangre o los tipos celulares antes de llevar a cabo una transfusión de sanguínea o

un transplante de tejido.

Las dos clases de lípidos considerados hasta el momento (lípidos de almacenamiento y lípidos

estructurales) son componentes celulares mayoritarios; los lípidos de las membranas representan del 5

al 10% de la masa seca de muchas células y los lípidos de almacenamiento más del 50% de la masa.

Hay otro grupo de lípidos que aunque son componentes celulares relativamente minoritarios en cuanto

a masa, tienen actividades biológicas específicas y esenciales. Entre ellos se encuentran los esteroides

y un gran número de isoprenoides o terpenos.

Apuntes de Biomoléculas: Lípidos...Los lípidos (del griego lipos, grasa o manteca de cerdo) son...

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