¿Qué son los lípidos?

Descripción general

Los lípidos son un grupo de compuestos orgánicos estructural y funcionalmente diversos que son insolubles en agua. Ciertas clases de lípidos, como las grasas, los fosfolípidos y los esteroides, son cruciales para todos los organismos vivos. Funcionan como componentes estructurales de membranas celulares, reservorios de energía y moléculas de señalización.

Los lípidos son un grupo diverso de moléculas hidrofóbicas

Los lípidos son un grupo de hidrocarburos estructural y funcionalmente diverso. Los hidrocarburos son compuestos químicos que constan de átomos de carbono e hidrógeno. Los enlaces carbono-carbono y carbono-hidrógeno no son polares, lo que significa que los electrones entre los átomos se comparten por igual. Los enlaces no polares individuales imparten una característica no polar general al compuesto de hidrocarburo. Además, los compuestos no polares son hidrófobos, u "odian el agua". Esto significa que no forman enlaces de hidrógeno con las moléculas de agua, lo que los hace casi insolubles en agua.

Dependiendo de su composición química, los lípidos se pueden dividir en diferentes clases. Las clases de lípidos biológicamente importantes son las grasas, los fosfolípidos y los esteroides.

La grasa es un triéster de ácidos grasos y glicerol

La columna vertebral de hidrocarburos de la grasa tiene tres átomos de carbono. Cada carbono lleva un grupo hidroxilo (–OH), lo que lo convierte en glicerol. Para formar una grasa, cada uno de los grupos hidroxilo del glicerol se une a un ácido graso. Un ácido graso es una larga cadena hidrocarbonada con un grupo carboxilo (–COOH) en un extremo. El grupo carboxilo del ácido graso y el grupo hidroxilo del glicerol forman un enlace estable con la liberación de una molécula de agua. La molécula resultante se llama éster (–COOR). La grasa es un éster de glicerol y tres ácidos grasos; de ahí que también se llama triglicérido. Los tres ácidos grasos constituyentes pueden ser idénticos o diferentes y suelen tener entre 12 y 18 carbonos de longitud.

Grasas saturadas versus grasas insaturadas

Las grasas son saturadas o insaturadas dependiendo de la presencia o ausencia de dobles enlaces en las cadenas de hidrocarburos de sus ácidos grasos. Si una cadena de ácido graso no tiene dobles enlaces entre los átomos de carbono, los átomos de carbono individuales unen un número máximo de hidrógenos. Un ácido graso de este tipo está completamente saturado con hidrógeno y se denomina ácido graso saturado. Por otro lado, si el ácido graso contiene uno o más átomos de carbono con doble enlace, el ácido graso se denomina ácido graso insaturado.

Las grasas que contienen todos los ácidos grasos saturados se denominan grasas saturadas. Las grasas obtenidas de fuentes animales, por ejemplo, mantequilla, leche, queso y manteca de cerdo, son, en su mayoría, saturadas. Las grasas de pescado o de origen vegetal suelen ser insaturadas, como el aceite de oliva, el aceite de maní y el aceite de hígado de bacalao. La ausencia de dobles enlaces en las cadenas de hidrocarburos de los ácidos grasos saturados hace que sean más flexibles. Las cadenas flexibles de ácidos grasos pueden empaquetarse estrechamente entre sí; por lo tanto, las grasas saturadas son en su mayoría sólidas a temperatura ambiente.

La mayoría de los ácidos grasos insaturados naturales están en conformación "cis", lo que significa que los átomos de hidrógeno adyacentes al doble enlace carbono-oxígeno están en el mismo lado. La presencia de dobles enlaces cis provoca una curvatura en la cadena de hidrocarburos que hace que la larga cadena de hidrocarburos sea menos flexible y difícil de empaquetar. Como consecuencia, la mayoría de los ácidos grasos insaturados son líquidos a temperatura ambiente.

Las grasas son una reserva de energía a largo plazo en muchos organismos. Si surge la necesidad, el organismo descompone las grasas para producir energía. En los animales, la grasa proporciona protección alrededor de los órganos vitales y una capa subcutánea de grasa aísla el cuerpo de las temperaturas externas.

Los fosfolípidos son una parte integral de las membranas celulares

Los fosfolípidos son fundamentales para la célula, ya que son constituyentes importantes de las membranas celulares. Los fosfolípidos son estructuralmente similares a las grasas, pero contienen solo dos ácidos grasos unidos al glicerol en lugar de tres. Los residuos de ácidos grasos pueden ser saturados o insaturados. En los fosfolípidos, el tercer grupo hidroxilo del glicerol está unido a un grupo fosfato cargado negativamente.

Un grupo funcional adicional unido al grupo fosfato puede dar lugar a diversas propiedades químicas de los fosfolípidos. Los aditivos más comunes son pequeños grupos polares como colina o serina.

Los fosfolípidos son moléculas anfipáticas, lo que significa que tienen partes hidrofóbicas y otras hidrofílicas, o amantes del agua. Cuando los fosfolípidos se añaden al agua, forman espontáneamente una bicapa, una película delgada de dos moléculas de fosfolípidos de espesor. Esta autoorganización se produce porque las cabezas polares son atraídas por el agua, mientras que los ácidos grasos hidrófobos quedan enterrados en el centro de la capa para evadir el contacto con el agua. Esta bicapa de fosfolípidos forma la membrana celular en todos los organismos vivos. Esta compartimenta los fluidos en el interior y exterior de la célula. Incrustados en la bicapa hay proteínas y esteroides, otra clase de lípidos. Las bicapas de fosfolípidos adicionales pueden compartimentar aún más el interior de la célula eucariota, por ejemplo, el lisosoma y el retículo endoplásmico.

Los esteroides constan de una estructura de cuatro anillos.

Los esteroides son otra clase de lípidos biológicamente importantes. Los esteroides están compuestos por cuatro anillos de carbono fusionados entre sí. Los esteroides varían entre sí según los grupos químicos unidos a los anillos de carbono. Aunque los esteroides son estructuralmente diferentes, son hidrófobos e insolubles en agua. Los esteroides reducen la fluidez de la membrana celular. También funcionan como moléculas de señalización dentro de la célula. El colesterol es el esteroide más común y lo sintetiza el hígado. Está presente en la membrana celular y es precursor de las hormonas sexuales en los animales.