Blog de Biología
Sofía Salinas Amorós
28 de octubre de 2019
La misión 4 del blog engloba el apartado de los LÍPIDOS, la segunda biomolécula orgánica que estudiaremos tras habernos centrado ya en el agua, las sales minerales y los glúcidos. Pero antes, recordaremos qué son las biomoléculas y cómo se clasifican.
Las biomoléculas
Constituídas como ya comentábamos antes por los bioelementos primarios.
Permiten la formación de enlaces covalentes entre ellos, compartiendo electrones, debido a su pequeña diferencia de electronegatividad. Estos enlaces son muy estables, la fuerza de enlace es directamente proporcional a las masas de los átomos unidos.
Según su naturaleza, éstas pueden ser orgánicas o inorgánicas.
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Biomoléculas inorgánicas
Presentes en los seres vivos y en el medio. Son el agua y las sales minerales.
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Biomoléculas orgánicas
Son exclusivas de los seres vivos y siempre presentan carbono en su composición. Son los glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
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BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS: LOS LÍPIDOS
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¿Qué son?
Los lípidos son compuestos orgánicos, formados principalmente por C,H y O y excepcionalmente por N, P y S. Unidos por enlaces covalentes apolares, que casi lo único que tienen en común es su gran insolubilidad en agua (hidrofóbicas). Esta propiedad permite a los lípidos ser extraídos desde los tejidos y órganos mediante solventes orgánicos apolares (éter, benceno, bencina, cloroformo o acetona). Además, no forman polímeros y presentan en su estructura una menor proporción de oxígeno que los carbohidratos.
¿Cómo podemos clasificarlos?
Los lípidos se clasifican en dos grupos, atendiendo a que posean en su composición ácidos grasos (Lípidos saponificables) o no lo posean (Lípidos insaponificables).
Los ácidos grasos son moléculas formadas por una larga cadena hidrocarbonada de tipo lineal, y con un número par de átomos de carbono. Tienen en un extremo de la cadena un grupo carboxilo (-COOH), que comporta la zona hidrofílica de la molécula.
Se clasifican en ácidos grasos saturados o insaturados dependiendo de si éstos presentan en su estructura insaturaciones como el doble enlace.
Un ejemplo de ácido graso saturado es el ácido palmítico y uno de insaturado es el ácido linoléico.
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LÍPIDOS SAPONIFICABLES
Los lípidos saponificables presentan ácidos grasos en su estructura y se diferencian en hololípidos o heterolípidos, según su complejidad.
1. LÍPIDOS SIMPLES/HOLOLÍPIDOS
Son lípidos saponificables en cuya composición química sólo intervienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Son saponificables.
Se dividen en acilglicéridos y ceras.
1.1) ACILGLICÉRIDOS
Son lípidos simples formados por la esterificación de una, dos o tres moléculas de ácidos grasos con una molécula de glicerina. Son apolares e insolubles en agua. Pueden presentarse en estado líquido, sólido o semisólido.
Funcionan como aislantes térmicos, como reserva energética y para producir jabón.
1.2) CERAS
Las ceras son ésteres de ácidos grasos de cadena larga, con alcoholes también de cadena larga. En general son sólidas y totalmente insolubles en agua.
Todas las funciones que realizan están relacionadas con su impermeabilidad al agua y con su consistencia firme. Así las plumas, el pelo , la piel, las hojas, frutos, están cubiertas de una capa cérea protectora.
2. LÍPIDOS COMPLEJOS/HETEROLÍPIDOS
Son lípidos saponificables en cuya estructura molecular además de carbono, hidrógeno y oxígeno, hay también nitrógeno, fósforo, azufre o un glúcido.
Son las principales moléculas constitutivas de la doble capa lipídica de la membrana, por lo que también se llaman lípidos de membrana. Son también moléculas anfipáticas y son saponificables.
Se dividen en fosfolípidos y esfingolípidos.
2.1) FOSFOLÍPIDOS
Compuestos por una molécula de alcohol (glicerol o de esfingosina) , a la que se unen dos ácidos grasos en el carbono 1 y 2 (constituyen la parte hidrofóbica que se une mediante enlaces de hidrógeno) y un grupo fosfato en el carbono 3. El fosfato se une mediante un enlace fosfodiéster a otras moléculas que contienen alcoholes (parte hidrofílica que se une mediante enlaces de Van der Walls) Todas las membranas plasmáticas de las células poseen una bicapa de fosfolípidos.
2.1.2) Fosfoglicéridos
Compuestas por un aminoalcohol, dos cadenas de ácidos grasos, una molécula de glicerina y un ácido fosfórico.
2.1.3) Fosfoesfingolípidos
Compuestas por un aminoalcohol, una cadena de ácidos grasos, una molécula de esfingosina y una molécula de ácido fosfórico.
2.2) ESFINGOLÍPIDOS
Son lípidos complejos que derivan del aminoalcohol esfingosina. Esta molécula se une a una cadena de ácidos grasos mediante un enlace amino. Puede contener o no ácido fosfórico en su estructura.
2.2.1) Fosfoesfingolípidos (ya comentados anteriormente)
Estos sí contienen ácido fosfórico en su estructura.
2.2.2) Glucoesfingolípidos
No contienen ácido fosfórico en su estructura. Funcionan como receptores de membrana. El grupo hidroxilo 1 de la ceramida (esfingosina y la cadena de ácidos grasos) se une, mediante un enlace glucosídico a un monosacárido como la galactosa o glucosa (hablaríamos de cerebrósidos) o a un oligosacárido más complejo (hablaríamos de gangliósidos)
LÍPIDOS INSAPONIFICABLES
Los lípidos insaponificables no presentan ácidos grasos en su estructura y portanto no se puede dar el proceso de saponificación para hacer jabones. Se diferencian en terpenos, esteroides y prostaglandinas.
1. TERPENOS O ISOPRENOIDES
Los terpenos son lípidos derivados del hidrocarburo insaturado isopreno. Los terpenos biológicos constan como mínimo de dos moléculas de isopreno. Se ordenan formando polímeros.
2. ESTEROIDES
Los esteroides son lípidos derivados del hidrocarburo esterano, se componen de cuatro anillos fusionados de carbono que posee diversos grupos funcionales (carbonilo, hidroxilo) por lo que la molécula tendrá partes hidrofílicas e hidrofóbicas (carácter anfipático). Se dividen en:
2.1) Esteroles
En el carbono 3 presentan un grupo -OH y eso les hace ser hidrofílicos.
Como ejemplos tenemos el colesterol en la membrana plasmática y la vitamina D que absorve el calcio.
2.2) Hormonas esteroideas
Derivan del colesterol y actúan sobre el ADN. Son hidrófobas ya que en el carbono 3 en vez de tener un grupo hidroxilo, tienen un grupo carbonilo.
Como ejemplos tenemos las hormonas sexuales como la testosterona o los estrógenos o las hormonas de la corteza suprarrenal como la aldosterona o el cortisol.
2.3) Ácidos biliares
Descomponen la bilis provocando una emulsión de grasas, que se degradarán posteriormente por la acción de unas enzimas llamadas lipasas.
Como ejemplo tenemos el ácido cólico y desoxicólico.
3. PROSTAGLANDINAS
Se sintetizan en el propio tejido a partir de los fosfolípidos de la membrana plasmática que contienen ácidos grasos insaturados.
Realizan varias funciones:
Actúan como vasodilatadores, regulando la presión arterial.
Intervienen en procesos inflamatorios.
Estimulan la producción de mucus protector de la mucosa intestinal.
Estimulan la contracción de la musculatura lisa.
Intervienen en los procesos de coagulación de la sangre.
Funciones de los lípidos
Después de esta extensa clasificación, prestaremos atención a sus funciones principales:
RESERVA. Constituyen la principal reserva energética del organismo. Sabido es que un gramo de grasa produce 9,4 Kc. En las reacciones metabólicas de oxidación, mientras que los glúcidos solo producen 4,1 Kc./gr. La oxidación de los ácidos grasos en las mitocondrias produce una gran cantidad de energía.
Los ácidos grasos y grasas (Acilglicéridos) constituyen la función de reserva principal.ESTRUCTURAL. Forman las bicapas lipídicas de las membranas citoplasmáticas y de los orgánulos celulares. Como los fosfolípidos, el colesterol, los glucolípidos...
PROTECTORA. Pues recubren los órganos. Otros tienen función de protectora térmica, como los acilglicéridos que se almacenan en el tejido adiposo de los animales que viven en climas fríos. Tambien como protector mecánico como la de los tejidos adiposos de la planta del pie o palma de la mano.
BIOCATALIZADORA. Algunos intervienen en su síntesis o actúan conjuntamente con ellos. Cumplen esta función las vitaminas lipídicas, las hormonas lipídicas y las prostaglandinas.
TRANSPORTADORA. El trasnporte de lípidos desde el intestino hasta el lugar de utilización o al tejido adiposo, se realiza mediante la emulsión de los lípidos por los ácidos biliares, lípidos insaponificables esteroides, y los proteolípidos (triacilglicéridos + colesterol + fosfolípidos...)
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A continuación os adjunto un mapa mental realizado por mí para que la comprensión se vea facilitada.
Actividades de repaso I
Como método para asentar conocimientos y ponernos un poco a prueba, la profesora nos ha propuesto realizar estas actividades.
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Con respecto a los fosfolípidos:
a) Explique su composición química, haciendo referencia al tipo de enlaces que unen a sus componentes.
Los fosfolípidos son lípidos saponificables complejos. Son anfipáticos y forman las bicapas lipídicas de la membrana plasmática. Se dividen en:
Fosfoesfingolípidos: compuestos por la unión de un ácido graso, un aminoalcohol de cadena larga, la esfingosina, un grupo fosfato y un aminoalcohol, como la colina.
Fosfoglicéridos: compuestos por dos ácidos grasos, glicerina, ácido fosfórico y alcohol, normalmente, un aminoalcohol, como la serina.
Aparece un enlace éster entre el grupo fosfato y el aminoalcohol (enlace fosfodiéster).
b) ¿En qué estructura celular se localizan mayoritariamente los fosfolípidos?
Los fosfolípidos se localizan mayoritariamente en la membrana plasmática, razón por la cual, son también llamados lípidos de membrana
c) Explique qué significa que los fosfolípidos son compuestos anfipáticos y su implicación en la organización de dicha estructura.
Los fosfolípidos tienen carácter anfipático, es decir, poseen una parte hidrófila y una parte hidrófoba.
La parte hidrófoba es aquella que repele el agua. Está formada por la cadena hidrocarbonada. La parte hidrófila es aquella que está en contacto con el agua. Está formada por el grupo carboxilo (-COOH).
Esto da lugar a la formación de estructuras llamadas micelas bicapas en la membrana plasmática)
2. Los lípidos son moléculas orgánicas presentes en todos los seres vivos con una gran heterogeneidad de funciones.
2. a) Indique la composición química de un triacilglicérido de origen vegetal.
Los aceites son un tipo de triacilglicérido de origen vegetal. Un triacilglicérido está compuesto por esterificación de tres cadenas de ácidos grasos y glicerina. También reciben el nombre de grasas neutras ya que los 3 -OH del grupo carboxilo han sido sustituídos.
2. b) La obtención del jabón se basa en una reacción en la que intervienen algunos lípidos; explique esta reacción e indique cómo se denomina.
El jabón se obtiene mediante la reacción de saponificación. En dicha reacción un ácido graso (-COOH) reacciona con una base fuerte (NaOh o KOH). Se forman dos productos: agua y una sal de ácido graso, que es el jabón.
2. c) Justifique si el aceite de oliva empleado en la cocina podría utilizarse para la obtención de jabón.
El aceite de oliva empleado en la cocina sí que podría emplearse para la obtención de jabón ya que es un acilglicérido y posee ácidos grasos. Estos al reaccionar con una base fuerte dan lugar a jabón y agua.
3. Dada la siguiente estructura indique:
(Imagen de un triacilglicérido)
3. a) ¿Qué tipo de molécula se muestra?
La imagen muestra la estructura de un triacilglicérido ya que la imagen muestra un ácido graso unido a una molécula de glicerina (Los 3 -OH del grupo carboxilo han sido sustituídos)
3. b) Indique las principales propiedades físicas y químicas de este grupo de moléculas.
Son lípidos saponificables y apolares ya que todos los radicales hidroxilos de la glicerina están unidos a los ácidos grasos dando lugar a las grasas neutras. Tienen función de reserva energética. Además, actúan como aislantes térmicos y constituyen una fuente de reserva energética para el organismo.
3. c) En los organismos vivos animales y vegetales ¿dónde encontraría este tipo de moléculas?
Se almacenan en vacuolas en vegetales y en adipocitos en animales.
Actividades de repaso II
Como método para asentar conocimientos y ponernos un poco a prueba, la profesora nos ha propuesto realizar estas actividades propias de PAU.
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