LIPIDOS I
Con el nombre de lípidos se designan un conjunto de compuestos orgánicos formados por C, O, e H en los que se incluyen en ocasiones otros elementos como N, P, y S.
En este grupo se incluyen sustancias con características químicas diversas pero que podemos reconocerlos en función de sus propiedades físicas comunes.
Son sustancias orgánicas insolubles en agua pero solubles en disolventes orgánicos como el eter, cloroformo, benceno, alcohol o acetona.
Los distintos lípidos realizan diferentes funciones biológicas entre las que cabe destacar la energética y la estructural.
CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS
Diferentes clasificaciones:
Lípidos simples: su hidrólisis da lugar a dos productos
Lípidos complejos: su hidrólisis da lugar a tres o más productos
Tradicionalmente los lípidos se han dividido en dos grandes grupos:
Lípidos saponificables: aquellos que poseen ácidos grasos y dan la reacción de saponificación.
Son los triacilglicéridos, ceras, fosfolípidos (fosfoglicéridos y esfingolípidos) y los glucolípidos (cerebrósidos y gangliósidos)Lípidos insaponificables: no tienen ácidos grasos y no dan la reacción de saponificación
Son los terpenos y los esteroides
ÁCIDOS GRASOS
Componentes importantes de muchos lípidos aunque no de todos, son los ácidos grasos; acidos orgánicos de una larga cadena hidrocarbonada y con un solo grupo carboxilo. Suelen tener un número par de atomos de carbono que oscila entre 14 y 22 aunque los más abundantes son los de 16 ó 18 (sin olvidarse del acido burírico (c4). No obstante, es muy raro encontrar acidos grasos en estado libre.
Lo que diferencia a los ácidos grasos es la longitud de la cadena hidrocarbonada y la presencia o no de dobles enlaces (insaturaciones), así como su número y posición.
Tipos de ácidos grasos:
Ácidos grasos saturados
La cadena alifática de los acidos grasos puede ser saturada en el caso que todos los enlaces C-C sean simples. Generalmente están bien extendidos y poseen gran flexibilidad. Son abundantes en la manteca de cacao, el aceite de palma y de coco, y en las grasas de mamíferos. Ejemplos: Ácido palmítico y esteárico.
Acido Palmítico (C-16)
CH3 - (CH2)14 - COOH
Acido esteárico (C-18)
CH3 - (CH2)16 - COOH
Ácidos grasos insaturados
En este caso existen dobles o triples enlaces entre los atomos de C. Esto hace que la molécula presente inflexiones con cambios de dirección. Esta configuración influye en su forma de empaquetamiento y hace que su punto de fusión sea más bajo.
Flexibilidad de los ácidos grasos
Se dividen en:
Monoinsaturados: poseen un único doble enlace.
Ej. ácido Oleico
Ácido oleico (C-18):
CH3 - (CH2)7 - CH = CH - (CH2)7 - COOH
Poliinsaturados: presentan varios dobles enlaces.
Ejemplos: ácido linoleico, ácido linolénico y el ácido araquidónico. Son abundantes en las semillas de girasol, maiz y en las grasas de los pescados azules.
Linoleico (C-18)
CH3 - (CH2)4 - CH = CH - CH2 - CH = CH - (CH2)7 - COOH
ver principales ácidos grasos insaturados
Clasificación de los principales ácidos grasos
Propiedades de los ácidos grasos
La estructura y propiedades de los acidos grasos dependen del tipo y de la posición de los enlaces que poseen y de la longitud de la cadena de atomos de carbono.
1.- Los acidos grasos presentan una clara bipolaridad, es decir son moléculas anfipáticas. Mientras que la cadena alifática es hidrófoba con gran tendencia a formar enlaces de Van der Waals con otras cadenas semejantes, el grupo carboxilo es hidrófilo. Así, cuando el medio en el que se encuentran es acuoso, los grupos hidrófilos (carboxilos) se orientan hacia las moléculas de agua mientras que los grupos hidrófobos se alejan de éstas, lo que explica la formación de películas superficiales de ácidos grasos sobre el agua y la formación de monocapas de superficie (micelas) y bicapas.
Micelas y bicapas lipídicas
2.- El punto de fusión de los acidos grasos es directamente proporcional al número de átomos de carbono que posee, e inversamente proporcional al número de insaturaciones que posee su cadena hidrocarbonada.
Los ácidos grasos cuando se encuentran juntos forman enlaces de hidrógeno entre los grupos carboxilos y enlaces por fuerzas de Van der Waals entre los átomos de las cadenas hidrocarbonadas.
El punto de fusión de los ácidos grasos insaturados es menor que el de los saturados. Esto se entiende facilmente si pensamos que el punto de fusión asciende cuanto mayor sea el número de átomos de C que posee la molécula (Pm) debido al incremento de enlaces de Van der Waals que se forman y por tanto la energía que se debe suministrar para romperlos. Es por ello que la orientación variable de las cadenas insaturadas dificulta la formación de estos enlaces y como consecuencia poseen un menor punto de fusión. Esto tiene gran importancia a la hora de entender el estado físico de los mismos.
Puntos de fusión de diferentes ácidos grasos
3.- Algunos lípidos dan la reacción de saponificación cuando se calientan con alcalis o bases. Así, aquellos lípidos que contengan ácidos grasos en su molécula darán jabones cuando se calienten con un álcali (base) y se denominarán saponificables (reacción de saponificación). Por contra aquellos lípidos que no contengan ácidos grasos no pueden formar jabones y se denominan insaponificables.
Formación de jabón a partir de triglicérido y sosa (álcali)
LIPIDOS SAPONIFICABLES
Agrupan a los derivados por esterificación u otras modificaciones de ácidos grasos
Dan la reacción de saponificación
Enlace éster
Los esteres se forman por reacción entre un alcohol y un ácido orgánico a través de la eliminación de una molécula de agua.
ACIDO + ALCOHOL = ESTER + AGUA
Glicerolípidos o acilglicéridos
Químicamente son esteres del alcohol glicerina (glicerol o propanotriol) en los que uno, dos o los tres grupos alcohol han sido sustituidos por diferentes acidos grasos, dando lugar a monoacilglicéridos, diacilglicéridos y triacilglicéridos, respectivamente.
Son los lípidos más abundantes en los seres vivos y constituyen elementos de reserva y de protección en animales y vegetales. Incluye grasas (sólidas a 20°C) que son los glicéridos predominantes en los animales y los aceites (líquidos a la misma temperatura) y que predominan en los vegetales.
La mayoría de los glicéridos tienen esterificados los tres grupos alcohólicos de la glicerina por tres acidos grasos, son los triacilglicéridos o triglicéridos tambien denominados grasas neutras. Se trata pues de compuestos hidrolizables (es decir, que la reacción de esterificación es reversible).
ver animación de la formación de un triglicérido
Si contienen un solo tipo de acido graso decimos que son glicéridos simples
Cuando los ácidos grasos son insaturados, los triglicéridos que forman son líquidos a temperatura ambiente, de ahí el nombre de aceites. Por contra, cuando los ácidos grasos son saturados, los triglicéridos correspondientes son sólidos a temperatura ambiente, de aspecto blanquecino y se las denomina grasas o sebos.
Clasificación, punto de fusión:
Aceites: Líquidos a 15ºC.
En frutos: aceitunas, aceite de oliva, ac.oleico.
En semillas: girasol, maíz, soja, lino, sésamo. ac. polinsaturados (w6). Algas (w3)>>> pescados azules. Aceites refinados>> sin Vtamina E>> oxidación, enranciamiento.
Mantecas: Semisólidas, 15 - 40 ºC.
+/- % de ac. grasos saturados e insaturados.
+/- % ac.grasos cadenas largas y cortas.
Mantequilla. margarinas, grasa de cerdo (cerdo ibérico, bellota).
Manteca de cerdo
Sebos: Sólidas. > 40ºC.
Grasa de vaca, oveja (camiseta de lechazo), cabra.
Ac. grasos saturados y de cadenas largas.
Sebo
Funciones:
- Reserva energética: Grasa 9 kcal/gr >> glúcidos 4 kcal/gr.
Proporcionan el doble de calorías que los glúcidos y son reservas de combustible a largo plazo. Son más adecuados que los carbohidratos para el almacenamiento, sobre todo en animales que se desplazan activamente y que tienen una capacidad limitada para acumular glúcidos. Las grasas que constituyen un ahorro de espacio y peso, constituyen su principal forma de reserva. Los vegetales que no tienen ese problema almacenan la energía en forma de azúcares.
- Aislante térmico: Animales homeotermos, grasa subcutánea.
- Protección mecánica: fijación y amortiguación frente a golpes: riñones.
Como lípidos saponificables, cuando se calientan con álcalis (bases) como sosa o potasa, dan la reacción de saponificación (reacción industrial) que es utilizada para la fabricación de jabones.
Reacción de saponificación y formación de jabón
ver proceso de elaboración de jabón
