QUIMICA DE LOS LIPIDOS
.- LIPIDOS DE ALMACENAMIENTO
Grupo químicamente
diverso que se caracterizan por la insolubilidad en el agua.
v
Moléculas orgánicas
compuestas por: C, H y O.
v
v
Pueden presentar P, S y N.
v
v
Presentan diversas
funciones.
v
v
Almacenamiento.
v
v
Estructurales.
v
v
Cofactores enzimáticos.
v
v
Transportadores, etc. (Enrique
Castaños, 2015)
4.1.- Ácidos grasos
Éstos son los componentes de
definición de lípidos y están en la parte grande responsable de las propiedades
físicas y metabólicas distintivas. Son también importantes en forma
no-esterificada.
En la carrocería éstos se liberan de
los triacilgliceroles durante el ayuno para ofrecer una fuente de energía. Los
ácidos linoleicos y linolenic son ácidos grasos esenciales, en que no pueden
ser sintetizados por los animales y deben venir de las instalaciones vía la
dieta. Son precursores de los ácidos araquidónicos, eicosapentaenoic y
docosahexaenoic, que son componentes vitales de todos los lípidos de la
membrana.
Los ácidos grasos en dieta son cortos
y el largo de cadena mediano no se esterifica generalmente. Ácidos grasos de
cadena más largos se esterifican generalmente primero a los triacilgliceroles o
a los lípidos estructurales en tejidos. (Enrique Castaños, 2015)
4.2.- Triacelgliceroides
Éstos forman la forma de
almacenamiento primario de los ácidos grasos con cadena larga para la energía y
estructuran la formación de células. Éstos se componen del glicerol (1, 2,3-trihydroxypropane)
y de 3 ácidos grasos para formar un triester. Los triglicéridos se encuentran
en análisis de sangre. La hidrólisis completa de triacilgliceroles rinde tres
ácidos grasos y una molécula del glicerol. Los ácidos grasos
poliinsaturados son importantes como componentes de los fosfolípidos y forman
las membranas de las células. La mayor parte de las grasas y los aceites
naturales del comercio consisten en los triacilgliceroles. (Enrique
Castaños, 2015)
4.3. - Esteroles
El colesterol es un componente ubicuo
de todos los tejidos animales. La mayor parte de está presente en las
membranas. Ocurre en la forma libre y esterificada a los ácidos grasos con
cadena larga (ésteres del colesterol) en los tejidos animales, incluyendo las
lipoproteínas del plasma. Los colesteroles son precursor de los ácidos de
bilis, la vitamina D y hormonas esteroidales.
5.- ACILGLICEROLES
COMO ESTERES DE ACIDOS GRASOS DE GLICEROL
Los acilglicéridos o acilgliceroles son ésteres de ácidos grasos con glicerol,
formados mediante una reacción de condensación llamada esterificación.
Una molécula de glicerol (glicerina) puede reaccionar con hasta tres moléculas
de ácidos grasos, puesto que tiene tres grupos
hidroxilo.
Las cadenas
carbonadas de los ácidos que reaccionan con el glicerol, pueden ser saturadas o insaturadas. Si
son saturadas, no hay ningún doble enlace carbono-carbono, y se dice que está
"saturada" porque la cadena posee todos los átomos de hidrógeno que
puede llegar a acomodar. (Enrique Castaños, 2015)
5.1.- Tipos de acilglicéridos
Según el número de
ácidos grasos que se unan a la molécula de glicerina,
existen tres tipos de acilgliceroles:
Ø
Monoacilglicéridos.-
Sólo existe un ácido graso unido a la molécula de glicerina. Son los
precursores de los siguientes.
Ø
Ø
Diacilglicéridos.- La
molécula de glicerina se une a dos ácidos grasos; son los precursores de los
triglicéridos.
Ø
Ø
Triacilglicéridos.-
También se nombran triglicéridos, puesto que la glicerina está unida a tres
ácidos grasos. Se los conoce también como grasas neutras.
Los triglicéridos son los más
abundantes y si están compuestos por ácidos grasos diferentes se
denominan triglicéridos mixtos:
Aquellos en los
que los tres ácidos grasos son iguales se llaman triglicéridos
simples y se designan por derivación del nombre del ácido graso
sustituyendo la terminación –ico por –ina. Por ejemplo, la
trioleína, presente en el aceite de oliva, formada por tres ácidos oleicos:
Como el enlace éster
se establece entre los grupos hidroxilo de la glicerina a los grupos carboxilo
de los ácidos grasos, los grupos polares no son accesibles y resultan
ser moléculas apolares y altamente insolubles. El enlace éster
es hidrolizable y esto permite su digestión mediante la acción de
enzimas lipasas:
Debido al carácter
hidrolizable del enlace éster, en medio básico forma sales de ácido graso,
en un proceso que denominamos saponificación:
Ø Energética: un gramo de grasa proporciona alrededor de 9 kcal, un
aporte muy superior a las 4 kcal que aporta un gramo glúcido. Por ello
constituyen una importante reserva energética,
tanto en animales como en vegetales. En células vegetales se guardan en las
vacuolas, y son especialmente abundantes en las semillas y en algunos frutos. En
animales se acumulan como una gota que ocupan casi todo el citoplasma de
los adipocitos del tejido adiposo.
Ø
Ø Aislante térmico: la grasa subcutánea constituye el tejido adiposo blanco que protege a los animales
que viven en climas fríos, como los animales polares. Algunos mamíferos, como
los que hibernan y los recién nacidos, poseen el llamado tejido adiposo pardo o marrón, que por
oxidación produce calor (termogénesis).
Ø
Ø Algunos animales, como los que
hibernan o viven en el desierto, acumulan grasa con el objetivo de
proporcionarles agua metabólica mediante
oxidación.
Ø
Ø Pueden ser precursores de otras biomoléculas.
Ø
5.2.- TIPOS DE GRASAS
Una manera de
clasificarlas es atendiendo a sus puntos de fusión:
Ø
Grasas
de origen vegetal.- contienen fundamentalmente
ácidos grasos insaturados, por lo que sus puntos de fusión son bajos y son
líquidas a temperatura ambiente.
Ø
Ø
Grasas
de origen animal.- contienen en su
mayoría ácidos grasos saturados, con mayor punto de fusión, por lo que son
semisólidas (mantecas) o sólidas (sebos) a temperatura ambiente. (Enrique
Castaños, 2015)
5.3.- GRASAS TRANS
Los dobles enlaces de
los ácidos grasos suelen aparecer en los seres vivos en una forma que
denominamos “cis”, y que provoca la formación de codos y la curvatura de
la cadena hidrocarbonada. Cuando el doble enlace tiene
forma “trans” el ácido graso no se curva y conserva una estructura
lineal, similar a la de los ácidos grasos saturados:
Ciertos procesos
industriales tratan las grasas de manera que transforman los ácidos grasos
vegetales en su forma trans, de modo que sus propiedades se ven alteradas.
Entre ellas, su punto de fusión aumenta, ya que la estructura lineal permite
establecer los enlaces de van der Waals que la forma curvada insaturada no
permite. Es por eso que las margarinas (de origen vegetal) son
sólidas, como lo es la mantequilla (de origen animal, con ácidos grasos
saturados), pues están “parcialmente hidrogenadas”, de manera que sus ácidos
grasos han sido modificados así que… no son tan vegetales. (Enrique Castaños, 2015)
6.-
LIPIDOS ESTRUCTURALES
Los lípidos de
membrana son anfipáticos (hidrofóbicos e hidrofílicos). Tienen un papel pasivo
(permanecen almacenados esperando ser usados).
Existen 3 tipos:
o
Glicerol fosfolípidos
o
o
Esfingolípidos
o
o
Esteroles
o
6.1.- Glicerol fosfolípidos
La estructura de los
glicerofosfolípidos deriva del L-glicerol-3-P que se esterifica en
las posiciones sn-1 y sn-2 con dos ácidos grasos (dando,
así, ácido fosfatídico, intermediario en la biosíntesis de
glicerofosfolípidos) y en el grupo fosforilo con alcoholes de bajo peso
molecular que definen el tipo de glicerofosfolípido:
o
Con
colina, fosfatidilcolina (lecitina).
o
o
Con
etanolamina, fosfatidiletanolamina (cefalina).
o
o
Con
serina, fosfatidilserina.
o
o
Con
inositol, fosfatidilinositol.
o
o
Con
glicerol, fosfatidilglicerol.
o
o
Con
fosfatidilglicerol, cardiolipina.
o
En el carbono 1 suelen tener un ácido graso saturado y uno
insaturado en el carbono 2, pero la composición puede variar en función
del organismo, tejido o incluso dentro de una misma célula; en cualquier caso,
depende de las condiciones nutricionales y fisiopatológicas. Por ejemplo:
Ø
En la fosfatidilcolina suele
haber ácido palmítico o esteárico en sn-1
y oleico, linoleico o linolénico en sn-2.
Ø
En la fosfatidiletanolamina,
oleico o palmítico en sn-1
y un ácido graso poliinsaturado de cadena larga en sn-2.
Ø
Ø
En el fosfatidilinositol,
esteárico en sn-1
y araquidónico en sn-2.
Ejemplo
de glicerofosfolípido: una fosfatidiletanolamina
Dada la variabilidad presente en los
ácidos grasos de los glicerofosfolípidos, al igual que ocurre con otros
lípidos, un compuesto determinado, p. ej. la fosfatidilcolina, es en realidad
un conjunto de distintas especies moleculares que se diferencian en los ácidos
grasos que contienen. La distribución de estas especies moleculares depende
también del tipo de organismo, tejido o célula.
El carácter anfipático de los
glicerofosfolípidos se debe a la hidrofobia de las cadenas de los ácidos
grasos, por un lado, y, por otro, a la presencia de la cabeza polar que
corresponde al grupo fosforilo y a los grupos unidos a éste, que son polares y
en muchos casos (colina, etanolamina, serina y otros) están cargados a pH=7.
A pH fisiológico, la fosfatidilcolina y la
fosfatidiletanolamina están como iones dobles sin carga neta, mientras que la
fosfatidilserina tiene carga neta -1; el fosfatidilglicerol y el
fosfatidilinositol también tienen carga -1 a pH neutro (estos últimos tres
tipos son, pues, fosfolípidos ácidos) (MCKEE, 2015).
6.2.- Galactolípidos
Los galactoesfingolípidos serían
similares a los galactolípidos. Ambos están formados por un mono o polisacárido
de galactosa y un lípido pero en los galactolípidos el lípido es un glicérido y
en los galactoesfinfolípidos el lípido es una ceramida. Uno de los
galactoesfingolípidos más importantes son los galactocerbrósidos.
Los galactolípidos
son especialmente abundantes en las membranas de los organelos
fotosintéticos vegetales, sobre todo del tipo MGDG y DGDG, donde llegan a
representar más del 80% de los lípidos polares. Aunque su función en estas
membranas no se conoce con exactitud, parece que participan de forma
directa en la fotosíntesis. También se encuentra en cloro somas
fotosintéticos bacterianos. (MCKEE, 2015)
Los
galactocerebrósidos, por su parte, son muy importantes en el tejido
nervioso y forman parte de la mielina, la sustancia que recubre los
axones neuronales en los animales vertebrados.
Además, algunos galactolípidos se han
asociado con actividad antiinflamatoria y antitumoral. Muchos de ellos se
encuentran en alimentos vegetales y podrían ser considerados como alimentos
nutracéuticos que ayuden a mejorar la salud. (MCKEE, 2015)
6.3.- Sulfolípidos
Los sulfolípidos son
una clase de lípidos que
se caracterizan por poseer un grupo
funcional que contiene azufre.
Uno de los constituyentes más frecuentes de los sulfolípidos es la sulfoquinovosa, la
cual con frecuencia se encuentra para formar sulfoquinovosil
diacilgliceroles. En las plantas, los
sulfolípidos son importantes intermediarios en el ciclo
del azufre. (MCKEE, 2015)
6.4.- Esfingolípidos
Los esfingolípidos son lípidos complejos
que derivan del amino-alcohol insaturado de
18 carbonosesfingosina.
Los hay con o sin fosfato: fosfoesfingolípidos y glucoesfingolípidos (con
hidratos de carbono); la esfingosina se halla unida a un ácido graso de cadena larga mediante un enlace amida formando
la ceramida.
Son una clase importante de lípidos de las membranas celulares de animales y vegetales y
son los más abundantes en los tejidos de los organismos más complejos. (MCKEE, 2015)
6.5.- Esfingomielinas
La esfingomielina es
un tipo de esfingolípido que se encuentra en
las membranas de las células
animales,
especialmente en la vaina de mielina que rodea algunos axones de células nerviosas.
Por
lo general, la esfingomielina está formada por fosforilcolina y ceramida, o un grupo principal de
fosfoetanolamina. Por lo tanto, las esfingomielinas también se pueden
clasificar como esfingofosfolípidos. En los seres humanos, la esfingomielina
constituye aproximadamente el 85% de todos los esfingolípidos. (MCKEE, 2015)
Ø
Glucósidos.-
son oligosacáridos de ceramida que
contienen dos o más residuos de azúcar, generalmente: galactosa, glucosa y N-acetilgalactosamina. Los oligosacáridos de ceramida son compuestos neutros ya
que no tienen carga a PH 7 y además no contienen grupos amino libres.
Ø
Esteroles.- En
los esteroles, se añade una cadena lateral de 8 o más átomos de carbono en el
carbono 17 y un grupo alcohol o hidroxilo (-OH)
en el carbono 3. Estas sustancias se encuentran en abundancia en los organismos vivos, sobre todo en animales y
en algunas algas rojas. Son solubles en los disolventes orgánicos,
y poseen un elevado punto de fusión.
Ø
Colesterol.- El colesterol es una molécula biológica extremadamente importante
que tiene papeles en la estructura de la membrana celular así como
también en ser un precursor para la síntesis de las hormonas
esteroides y de ácidos
biliares. Tanto el colesterol de la dieta como
el que se sintetiza de nuevo se transportan en la circulación. Lo mismo es
verdad para los ésteres del colesterol, la forma en la cual el colesterol se
almacena en células. (MCKEE, 2015)
7.-
ESTEROIDES
Los esteroides son
derivados complejos de los triterpenos. Se encuentran en todos los eucariotas y
en un pequeño número de bacterias. Cada tipo de esteroides está formado por
cuatro anillos fusionados. Los esteroides se diferencian entre ellos por la
posición de los dobles enlaces carbono-carbono y di versos sustituyentes (p.
ej., grupos hidroxilo, carbonilo y alquilo). (MCKEE, 2015)
El colesterol, una
molécula importante de los animales, es un ejemplo de esteroide. Además de ser
un componente esencial de las membranas de las células animales, el colesterol
es precursor de la biosíntesis de todas las hormonas esteroideas, la vitamina D
y las sales biliares. El colesterol posee dos sustituyentes metilo esenciales
(C-18 y C-19), que están unidos al C-13 y C-lO, respectivamente, y un doble
enlace ~S. Una cadena lateral hidrocarbonada ramificada está unida a C-l7.
Debido a que esta molécula tiene un grupo hidroxilo (unido a C-3), se clasifica
como este rol. (Aunque el término esteroide es más adecuado para designar a las
moléculas que contienen uno o varios grupos carbonito o carboxilo, suele
utilizarse para describir todos los derivados con la estructura de anillo
esteroide).
Prácticamente todas
las moléculas estero ideas de los vegetales son estero les. La función de los
esteroles vegetales es todavía relativamente desconocida. Indudablemente desempeñan
un papel importante en la estructura y función de la membrana. (MCKEE, 2015)
Los glucósidos
cardíacos, moléculas que incrementan la fuerza de contracción del músculo
cardíaco, se encuentran entre los derivados de esteroides más interesantes. Los
glucósidos son aceptadas que contienen hidratos de carbono. Aunque varios
glucósidos cardíacos son muy tóxicos, otros poseen propiedades medicinales
valiosas. (MCKEE, 2015)
Por ejemplo, la
digital, un extracto de las hojas secas de Digitales purpurea, es un
estimulador de la contracción del músculo cardíaco cuyo uso ha consagrado el tiempo.
La digiloxina, el principal glucósido «cardiotónico» de la digital. Se utiliza
para tratar la insuficiencia cardíaca congestiva, una enfermedad en la que el
corazón está tan dañado por el proceso morboso que el bombeo está deteriorado.
En dosis superiores a
las terapéuticas, la digitoxina es muy tóxica. Tanto la ouabaína como la
digitoxina inhiben la Na+ -K+ ATPasa. (MCKEE, 2015)
8.-
OTROS LIPIDOS CON ACTIVIDAD BIOLOGICA ESPECÍFICA
Los lípidos con actividad biológica específica son las
hormonas de origen lipídico, ya que por sí las hormonas son altamente
específicas, como también los lípidos que se encuentran en la membrana celular.
En ciertas membranas, la presencia de lípidos específicos permite realizar
funciones especializadas.
Las hormonas de origen lipídica, que tienen como núcleo
fundamental al ciclopentanoperhidrofenantreno (específicamente esteroides, que
es un lípido derivado), estos tipos de hormonas son las sexuales, como
progesterona, estrógenos, testosterona, etc. En la membrana celular, los
lípidos se encuentran conformando la bicapa lipídica y entre ésta capa
encontraremos al lípido colesterol. Gracias a su propiedad anfipático de la
bicapa, permite la especificidad de ingreso de sustancias a la célula. (MCKEE, 2015)
.- LIPIDOS DE ALMACENAMIENTO
Grupo químicamente
diverso que se caracterizan por la insolubilidad en el agua.
v
Moléculas orgánicas
compuestas por: C, H y O.
v
v
Pueden presentar P, S y N.
v
v
Presentan diversas
funciones.
v
v
Almacenamiento.
v
v
Estructurales.
v
v
Cofactores enzimáticos.
v
v
Transportadores, etc. (Enrique
Castaños, 2015)
4.1.- Ácidos grasos
Éstos son los componentes de
definición de lípidos y están en la parte grande responsable de las propiedades
físicas y metabólicas distintivas. Son también importantes en forma
no-esterificada.
En la carrocería éstos se liberan de
los triacilgliceroles durante el ayuno para ofrecer una fuente de energía. Los
ácidos linoleicos y linolenic son ácidos grasos esenciales, en que no pueden
ser sintetizados por los animales y deben venir de las instalaciones vía la
dieta. Son precursores de los ácidos araquidónicos, eicosapentaenoic y
docosahexaenoic, que son componentes vitales de todos los lípidos de la
membrana.
Los ácidos grasos en dieta son cortos
y el largo de cadena mediano no se esterifica generalmente. Ácidos grasos de
cadena más largos se esterifican generalmente primero a los triacilgliceroles o
a los lípidos estructurales en tejidos. (Enrique Castaños, 2015)
4.2.- Triacelgliceroides
Éstos forman la forma de
almacenamiento primario de los ácidos grasos con cadena larga para la energía y
estructuran la formación de células. Éstos se componen del glicerol (1, 2,3-trihydroxypropane)
y de 3 ácidos grasos para formar un triester. Los triglicéridos se encuentran
en análisis de sangre. La hidrólisis completa de triacilgliceroles rinde tres
ácidos grasos y una molécula del glicerol. Los ácidos grasos
poliinsaturados son importantes como componentes de los fosfolípidos y forman
las membranas de las células. La mayor parte de las grasas y los aceites
naturales del comercio consisten en los triacilgliceroles. (Enrique
Castaños, 2015)
4.3. - Esteroles
El colesterol es un componente ubicuo
de todos los tejidos animales. La mayor parte de está presente en las
membranas. Ocurre en la forma libre y esterificada a los ácidos grasos con
cadena larga (ésteres del colesterol) en los tejidos animales, incluyendo las
lipoproteínas del plasma. Los colesteroles son precursor de los ácidos de
bilis, la vitamina D y hormonas esteroidales.
5.- ACILGLICEROLES
COMO ESTERES DE ACIDOS GRASOS DE GLICEROL
Los acilglicéridos o acilgliceroles son ésteres de ácidos grasos con glicerol,
formados mediante una reacción de condensación llamada esterificación.
Una molécula de glicerol (glicerina) puede reaccionar con hasta tres moléculas
de ácidos grasos, puesto que tiene tres grupos
hidroxilo.
Las cadenas
carbonadas de los ácidos que reaccionan con el glicerol, pueden ser saturadas o insaturadas. Si
son saturadas, no hay ningún doble enlace carbono-carbono, y se dice que está
"saturada" porque la cadena posee todos los átomos de hidrógeno que
puede llegar a acomodar. (Enrique Castaños, 2015)
5.1.- Tipos de acilglicéridos
Según el número de
ácidos grasos que se unan a la molécula de glicerina,
existen tres tipos de acilgliceroles:
Ø
Monoacilglicéridos.-
Sólo existe un ácido graso unido a la molécula de glicerina. Son los
precursores de los siguientes.
Ø
Ø
Diacilglicéridos.- La
molécula de glicerina se une a dos ácidos grasos; son los precursores de los
triglicéridos.
Ø
Ø
Triacilglicéridos.-
También se nombran triglicéridos, puesto que la glicerina está unida a tres
ácidos grasos. Se los conoce también como grasas neutras.
Los triglicéridos son los más
abundantes y si están compuestos por ácidos grasos diferentes se
denominan triglicéridos mixtos:
Aquellos en los
que los tres ácidos grasos son iguales se llaman triglicéridos
simples y se designan por derivación del nombre del ácido graso
sustituyendo la terminación –ico por –ina. Por ejemplo, la
trioleína, presente en el aceite de oliva, formada por tres ácidos oleicos:
Como el enlace éster
se establece entre los grupos hidroxilo de la glicerina a los grupos carboxilo
de los ácidos grasos, los grupos polares no son accesibles y resultan
ser moléculas apolares y altamente insolubles. El enlace éster
es hidrolizable y esto permite su digestión mediante la acción de
enzimas lipasas:
Debido al carácter
hidrolizable del enlace éster, en medio básico forma sales de ácido graso,
en un proceso que denominamos saponificación:
Ø Energética: un gramo de grasa proporciona alrededor de 9 kcal, un
aporte muy superior a las 4 kcal que aporta un gramo glúcido. Por ello
constituyen una importante reserva energética,
tanto en animales como en vegetales. En células vegetales se guardan en las
vacuolas, y son especialmente abundantes en las semillas y en algunos frutos. En
animales se acumulan como una gota que ocupan casi todo el citoplasma de
los adipocitos del tejido adiposo.
Ø
Ø Aislante térmico: la grasa subcutánea constituye el tejido adiposo blanco que protege a los animales
que viven en climas fríos, como los animales polares. Algunos mamíferos, como
los que hibernan y los recién nacidos, poseen el llamado tejido adiposo pardo o marrón, que por
oxidación produce calor (termogénesis).
Ø
Ø Algunos animales, como los que
hibernan o viven en el desierto, acumulan grasa con el objetivo de
proporcionarles agua metabólica mediante
oxidación.
Ø
Ø Pueden ser precursores de otras biomoléculas.
Ø
5.2.- TIPOS DE GRASAS
Una manera de
clasificarlas es atendiendo a sus puntos de fusión:
Ø
Grasas
de origen vegetal.- contienen fundamentalmente
ácidos grasos insaturados, por lo que sus puntos de fusión son bajos y son
líquidas a temperatura ambiente.
Ø
Ø
Grasas
de origen animal.- contienen en su
mayoría ácidos grasos saturados, con mayor punto de fusión, por lo que son
semisólidas (mantecas) o sólidas (sebos) a temperatura ambiente. (Enrique
Castaños, 2015)
5.3.- GRASAS TRANS
Los dobles enlaces de
los ácidos grasos suelen aparecer en los seres vivos en una forma que
denominamos “cis”, y que provoca la formación de codos y la curvatura de
la cadena hidrocarbonada. Cuando el doble enlace tiene
forma “trans” el ácido graso no se curva y conserva una estructura
lineal, similar a la de los ácidos grasos saturados:
Ciertos procesos
industriales tratan las grasas de manera que transforman los ácidos grasos
vegetales en su forma trans, de modo que sus propiedades se ven alteradas.
Entre ellas, su punto de fusión aumenta, ya que la estructura lineal permite
establecer los enlaces de van der Waals que la forma curvada insaturada no
permite. Es por eso que las margarinas (de origen vegetal) son
sólidas, como lo es la mantequilla (de origen animal, con ácidos grasos
saturados), pues están “parcialmente hidrogenadas”, de manera que sus ácidos
grasos han sido modificados así que… no son tan vegetales. (Enrique Castaños, 2015)
6.-
LIPIDOS ESTRUCTURALES
Los lípidos de
membrana son anfipáticos (hidrofóbicos e hidrofílicos). Tienen un papel pasivo
(permanecen almacenados esperando ser usados).
Existen 3 tipos:
o
Glicerol fosfolípidos
o
o
Esfingolípidos
o
o
Esteroles
o
6.1.- Glicerol fosfolípidos
La estructura de los
glicerofosfolípidos deriva del L-glicerol-3-P que se esterifica en
las posiciones sn-1 y sn-2 con dos ácidos grasos (dando,
así, ácido fosfatídico, intermediario en la biosíntesis de
glicerofosfolípidos) y en el grupo fosforilo con alcoholes de bajo peso
molecular que definen el tipo de glicerofosfolípido:
o
Con
colina, fosfatidilcolina (lecitina).
o
o
Con
etanolamina, fosfatidiletanolamina (cefalina).
o
o
Con
serina, fosfatidilserina.
o
o
Con
inositol, fosfatidilinositol.
o
o
Con
glicerol, fosfatidilglicerol.
o
o
Con
fosfatidilglicerol, cardiolipina.
o
En el carbono 1 suelen tener un ácido graso saturado y uno
insaturado en el carbono 2, pero la composición puede variar en función
del organismo, tejido o incluso dentro de una misma célula; en cualquier caso,
depende de las condiciones nutricionales y fisiopatológicas. Por ejemplo:
Ø
En la fosfatidilcolina suele
haber ácido palmítico o esteárico en sn-1
y oleico, linoleico o linolénico en sn-2.
Ø
En la fosfatidiletanolamina,
oleico o palmítico en sn-1
y un ácido graso poliinsaturado de cadena larga en sn-2.
Ø
Ø
En el fosfatidilinositol,
esteárico en sn-1
y araquidónico en sn-2.
Ejemplo
de glicerofosfolípido: una fosfatidiletanolamina
Dada la variabilidad presente en los
ácidos grasos de los glicerofosfolípidos, al igual que ocurre con otros
lípidos, un compuesto determinado, p. ej. la fosfatidilcolina, es en realidad
un conjunto de distintas especies moleculares que se diferencian en los ácidos
grasos que contienen. La distribución de estas especies moleculares depende
también del tipo de organismo, tejido o célula.
El carácter anfipático de los
glicerofosfolípidos se debe a la hidrofobia de las cadenas de los ácidos
grasos, por un lado, y, por otro, a la presencia de la cabeza polar que
corresponde al grupo fosforilo y a los grupos unidos a éste, que son polares y
en muchos casos (colina, etanolamina, serina y otros) están cargados a pH=7.
A pH fisiológico, la fosfatidilcolina y la
fosfatidiletanolamina están como iones dobles sin carga neta, mientras que la
fosfatidilserina tiene carga neta -1; el fosfatidilglicerol y el
fosfatidilinositol también tienen carga -1 a pH neutro (estos últimos tres
tipos son, pues, fosfolípidos ácidos) (MCKEE, 2015).
6.2.- Galactolípidos
Los galactoesfingolípidos serían
similares a los galactolípidos. Ambos están formados por un mono o polisacárido
de galactosa y un lípido pero en los galactolípidos el lípido es un glicérido y
en los galactoesfinfolípidos el lípido es una ceramida. Uno de los
galactoesfingolípidos más importantes son los galactocerbrósidos.
Los galactolípidos
son especialmente abundantes en las membranas de los organelos
fotosintéticos vegetales, sobre todo del tipo MGDG y DGDG, donde llegan a
representar más del 80% de los lípidos polares. Aunque su función en estas
membranas no se conoce con exactitud, parece que participan de forma
directa en la fotosíntesis. También se encuentra en cloro somas
fotosintéticos bacterianos. (MCKEE, 2015)
Los
galactocerebrósidos, por su parte, son muy importantes en el tejido
nervioso y forman parte de la mielina, la sustancia que recubre los
axones neuronales en los animales vertebrados.
Además, algunos galactolípidos se han
asociado con actividad antiinflamatoria y antitumoral. Muchos de ellos se
encuentran en alimentos vegetales y podrían ser considerados como alimentos
nutracéuticos que ayuden a mejorar la salud. (MCKEE, 2015)
6.3.- Sulfolípidos
Los sulfolípidos son
una clase de lípidos que
se caracterizan por poseer un grupo
funcional que contiene azufre.
Uno de los constituyentes más frecuentes de los sulfolípidos es la sulfoquinovosa, la
cual con frecuencia se encuentra para formar sulfoquinovosil
diacilgliceroles. En las plantas, los
sulfolípidos son importantes intermediarios en el ciclo
del azufre. (MCKEE, 2015)
6.4.- Esfingolípidos
Los esfingolípidos son lípidos complejos
que derivan del amino-alcohol insaturado de
18 carbonosesfingosina.
Los hay con o sin fosfato: fosfoesfingolípidos y glucoesfingolípidos (con
hidratos de carbono); la esfingosina se halla unida a un ácido graso de cadena larga mediante un enlace amida formando
la ceramida.
Son una clase importante de lípidos de las membranas celulares de animales y vegetales y
son los más abundantes en los tejidos de los organismos más complejos. (MCKEE, 2015)
6.5.- Esfingomielinas
La esfingomielina es
un tipo de esfingolípido que se encuentra en
las membranas de las células
animales,
especialmente en la vaina de mielina que rodea algunos axones de células nerviosas.
Por
lo general, la esfingomielina está formada por fosforilcolina y ceramida, o un grupo principal de
fosfoetanolamina. Por lo tanto, las esfingomielinas también se pueden
clasificar como esfingofosfolípidos. En los seres humanos, la esfingomielina
constituye aproximadamente el 85% de todos los esfingolípidos. (MCKEE, 2015)
Ø
Glucósidos.-
son oligosacáridos de ceramida que
contienen dos o más residuos de azúcar, generalmente: galactosa, glucosa y N-acetilgalactosamina. Los oligosacáridos de ceramida son compuestos neutros ya
que no tienen carga a PH 7 y además no contienen grupos amino libres.
Ø
Esteroles.- En
los esteroles, se añade una cadena lateral de 8 o más átomos de carbono en el
carbono 17 y un grupo alcohol o hidroxilo (-OH)
en el carbono 3. Estas sustancias se encuentran en abundancia en los organismos vivos, sobre todo en animales y
en algunas algas rojas. Son solubles en los disolventes orgánicos,
y poseen un elevado punto de fusión.
Ø
Colesterol.- El colesterol es una molécula biológica extremadamente importante
que tiene papeles en la estructura de la membrana celular así como
también en ser un precursor para la síntesis de las hormonas
esteroides y de ácidos
biliares. Tanto el colesterol de la dieta como
el que se sintetiza de nuevo se transportan en la circulación. Lo mismo es
verdad para los ésteres del colesterol, la forma en la cual el colesterol se
almacena en células. (MCKEE, 2015)
7.-
ESTEROIDES
Los esteroides son
derivados complejos de los triterpenos. Se encuentran en todos los eucariotas y
en un pequeño número de bacterias. Cada tipo de esteroides está formado por
cuatro anillos fusionados. Los esteroides se diferencian entre ellos por la
posición de los dobles enlaces carbono-carbono y di versos sustituyentes (p.
ej., grupos hidroxilo, carbonilo y alquilo). (MCKEE, 2015)
El colesterol, una
molécula importante de los animales, es un ejemplo de esteroide. Además de ser
un componente esencial de las membranas de las células animales, el colesterol
es precursor de la biosíntesis de todas las hormonas esteroideas, la vitamina D
y las sales biliares. El colesterol posee dos sustituyentes metilo esenciales
(C-18 y C-19), que están unidos al C-13 y C-lO, respectivamente, y un doble
enlace ~S. Una cadena lateral hidrocarbonada ramificada está unida a C-l7.
Debido a que esta molécula tiene un grupo hidroxilo (unido a C-3), se clasifica
como este rol. (Aunque el término esteroide es más adecuado para designar a las
moléculas que contienen uno o varios grupos carbonito o carboxilo, suele
utilizarse para describir todos los derivados con la estructura de anillo
esteroide).
Prácticamente todas
las moléculas estero ideas de los vegetales son estero les. La función de los
esteroles vegetales es todavía relativamente desconocida. Indudablemente desempeñan
un papel importante en la estructura y función de la membrana. (MCKEE, 2015)
Los glucósidos
cardíacos, moléculas que incrementan la fuerza de contracción del músculo
cardíaco, se encuentran entre los derivados de esteroides más interesantes. Los
glucósidos son aceptadas que contienen hidratos de carbono. Aunque varios
glucósidos cardíacos son muy tóxicos, otros poseen propiedades medicinales
valiosas. (MCKEE, 2015)
Por ejemplo, la
digital, un extracto de las hojas secas de Digitales purpurea, es un
estimulador de la contracción del músculo cardíaco cuyo uso ha consagrado el tiempo.
La digiloxina, el principal glucósido «cardiotónico» de la digital. Se utiliza
para tratar la insuficiencia cardíaca congestiva, una enfermedad en la que el
corazón está tan dañado por el proceso morboso que el bombeo está deteriorado.
En dosis superiores a
las terapéuticas, la digitoxina es muy tóxica. Tanto la ouabaína como la
digitoxina inhiben la Na+ -K+ ATPasa. (MCKEE, 2015)
8.-
OTROS LIPIDOS CON ACTIVIDAD BIOLOGICA ESPECÍFICA
Los lípidos con actividad biológica específica son las
hormonas de origen lipídico, ya que por sí las hormonas son altamente
específicas, como también los lípidos que se encuentran en la membrana celular.
En ciertas membranas, la presencia de lípidos específicos permite realizar
funciones especializadas.
Las hormonas de origen lipídica, que tienen como núcleo
fundamental al ciclopentanoperhidrofenantreno (específicamente esteroides, que
es un lípido derivado), estos tipos de hormonas son las sexuales, como
progesterona, estrógenos, testosterona, etc. En la membrana celular, los
lípidos se encuentran conformando la bicapa lipídica y entre ésta capa
encontraremos al lípido colesterol. Gracias a su propiedad anfipático de la
bicapa, permite la especificidad de ingreso de sustancias a la célula. (MCKEE, 2015)
·
Vitamina A.
·
·
Vitamina D.
·
·
Vitamina K.
·
·
Vitamina E.
·
·
Hormonas esteroideas (testosterona,
estradiol, aldosterona, cortisol).
·
·
Mensajeros intracelulares:
Hidrolisis del fosfatidilinositol.
·
·
Icosanoides: prostaglandinas
(PGE), tromboxanos y leucotrienos.
9.- HORMONAS ESTEROIDEAS
Las hormonas
esteroideas son moléculas liposolubles que actúan por un mecanismo diferente.
Una vez que una hormona esteroidea ha difundido dentro de una célula, se une a
una proteína receptora específica del citoplasma. El complejo hormona- receptor
se desplaza al núcleo donde se une a lugares específicos del DNA. Los complejos
esteroide-receptor alteran el patrón y la tasa celular de transcripción de los
genes y, en última instancia, la síntesis de proteínas. Las hormonas tiroideas
actúan de manera semejante.
La investigación
demuestra cada vez más que la distinción entre los sistemas nervioso y
endocrino no es tan clara como se había pensado. Por ejemplo, determinadas células
nerviosas, que se denominan células neurosecretoras, sintetizan y liberan hormonas
a la sangre.
El citocromo P4SO
participa en reacciones del metabolismo de los esteroides y de los xenobióticos.
Tras su síntesis, la pregnenolona se transporta al RE, donde se convierte en
progesterona. La pregnenolona y la progesterona son precursores de las demás
hormonas esteroideas. Además de su función precursora, la progesterona actúa
como una hormona. Su papel hormonal principal es la regulación de diversos
cambios fisiológicos del útero. Las hormonas liposolubles, como las hormonas
esteroideas y tiroideas, penetran en las células diana, donde se unen a
moléculas receptoras específicas. (MCKEE, 2015)
9.1.- Mecanismos de las hormonas esteroideas y
tiroideas
Los mecanismos de
transducción de señal de las moléculas de las hormonas hidrófobas, como las
hormonas esteroideas y tiroideas, dan lugar a cambios de la expresión de los
genes. En otras palabras, la acción de cada clase de molécula hormonal causa la
activación o desactivación de un conjunto específico de genes, que a su vez causan
variaciones del patrón de proteínas que produce una célula afectada. Las hormonas
esteroideas y tiroideas son moléculas liposolubles que se transportan en la sangre
hasta sus células diana unidas a diversas clases de proteínas. Entre las
proteínas que transportan esteroides se encuentran la transcortina (que también
se denomina globulina de unión de corticosteroides), la proteína de unión de
andrógenos, la proteína de unión de hormonas sexuales y la albúmina. Las bombonas
tiroideas son transportadas, además de por la albúmina, por la globulina de
unión de hormonas tiroideas y la pre albúmina de unión de hormonas tiroideas. (LEHNINGER,
2016)
Una vez que llegan a
sus células diana, las moléculas de las hormonas hidrófobas se disocian de sus
proteínas de transporte, difunden a través de la membrana plasmática y se unen
a sus receptores intracelulares. Estos receptores son moléculas de unión del
ligando con afinidad elevada que pertenecen a una gran familia de proteínas de
unión al DNA estructuralmente semejantes. Dependiendo de la clase de hormona,
la unión inicial a los receptores puede tener lugar en el citoplasma o en el
núcleo. En ausencia de la hormona se ha observado que varios tipos de
receptores forman complejos con otras proteínas. Por ejemplo, los receptores de
glucocorticoides sin ocupar se encuentran en el citoplasma unidos a la hsp90. La
unión de la hsp90 al receptor de glucocorticoides impide la unión inadecuada al
DNA del receptor sin ocupar. Cuando se une la corticosterona al receptor, se
produce un cambio de la conformación del receptor que hace que se disocie de la
hsp90.
Dentro del núcleo,
cada complejo hormona-receptor se une a segmentos específicos de DNA que se
denominan elementos de respuesta a las hormonas (ERH). La unión del complejo hormona-receptor
a la secuencia de bases de un ERH a través de dominios dedos de cinc del
receptor aumenta o disminuye la transcripción de un gen específico. (La
transcripción, la síntesis de una copia de RNA de un gen, es el primer paso
principal de la expresión de un gen. (LEHNINGER, 2016)
Las hormonas
esteroideas se transportan en la sangre asociadas con proteínas plasmáticas.
Cuando alcanzan una célula y se liberan las moléculas hormonales difunden a través
de la membrana plasmática y se unen en el citoplasma o el núcleo a moléculas
receptoras.
El efecto neto de la
hormona esteroidea es un cambio de la actividad metabólica de la célula. (LEHNINGER,
2016)
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