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Lípidos

Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrogeno y generalmente también oxigeno; pero en porcentajes mucho más bajos. Además pueden contener también fósforo, nitrógeno y azufre. Es un grupo de sustancias muy heterogéneas que sólo tienen en común estas dos características: 1. Son insolubles en agua. 2. Son solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno entre otros.

A los lipidos se le llama incorrectamente grasas ya que las grasas son solo un tipo de lipidos procedentes de animales y son los mas ampliamente distribuidos en la naturaleza. Los lipidos cumplen funciones diversas en los organismos vivientes , entre ellas la de la reserva energetica ( como los trigliceridos) , estructural (como los fosfolipidos de las bicapas ) y reguladora ( como las hormonas esteriodes) . Lipidos comunes

FUNCIONES DE LOS LÍPIDOS

Los lípidos desempeñan cuatro tipos de funciones:

1. 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.

2. Función estructural. Forman las bicapas lipídicas de las membranas. Recubren órganos y le dan consistencia, o protegen mecánicamente como el tejido adiposo de piés y manos.

3. 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.

4. 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 proteo lípidos.

IMPORTANCIA DE LOS LÍPIDOS EN LA INDUSTRIA

La importancia de los lípidos en la industria es que los lípidos se ocupan para hacer productos de nuestro consumo diario, como podrían ser el jabón, la mantequilla, aceite de olivo, perfumes ,alimentos, bebidas entre otras muchas cosas. Para hacer el jabón se necesita de un lípido saponificable y una base (Sosa caustica) después de esto por medio del proceso saponificación el cual consiste en hervir el lípido saponificable en hervirlo e ir agregando lentamente la sosa caustica hasta que este está listo para moldearse. A comparación del jabón la mantequilla se obtiene por medio de la hidrogenación, la cual consisten seleccionar la materia prima, bien sea aceite de pescado (origen animal) o, más comúnmente ,aceite vegetal Luego se procede al refinado del aceite, el cual persigue los siguientes objetivos: * Eliminar los ácidos grasos libres, los cuales provocan el deterioro del producto final por hidrólisis. Se realiza por neutralización con lejía sódica o físicamente por destilación. * Eliminar los fosfolípidos, también llamados gomas. Se produce el aglomerado de los mismos añadiendo un ácido débil, y después se pueden arrastrar fácilmente con agua. * Eliminar los compuestos volátiles, los cuales generan mal olor y sabor. Se realiza mediante destilación a vacío y arrastre con vapor. * Eliminar otros contaminantes, como metales o pigmentos, mediante la adición de tierras de colorantes y/o carbón activo.

El endurecimiento consiste en alterar el punto de fusión del aceite para obtener una curva de sólidos determinada. El endurecimiento se consigue por hidrogenación, interesterificación o fraccionamiento. Lo más común es la hidrogenación, en la que el aceite se satura parcial o totalmente con hidrógeno, en un autoclave a altas temperaturas ,presiones, y presencia de catalizador, hasta conseguir un determinado índice de yodo y una determinada curva de sólidos, al resultado de esta etapa se le llama mantecas hidrogenadas. Ya refinada y endurecida, la manteca pasa a la etapa de fabricación de margarinas a la que se le adiciona leche, agua, aceite vegetal, emulgentes (mono o di-estearatos de glicérido) , saborizantes, persevantes y sal común, en una mezcla que es batida íntimamente en frío hasta conseguir la llamada margarina. El resultado final es un sintético de la mantequilla con prácticamente las mismas propiedades organolépticas y físicas que la mantequilla, es decir, funde entre 26 a 32 °C y tiene un comportamiento fusible a determinada temperatura.

Clasificación de los Lípidos Los lípidos se clasifican en dos grupos, atendiendo a que posean en su composición ácidos grasos (Lípidos saponificables) o no lo posean (Lípidos saponificables)

1. Lípidos saponificables A.

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Acilglicéridos Céridos B.

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Simples

Complejos

Fosfolípidos Glucolípidos 2.Lípidos insaponificables A. Terpenos B. Esteroides C. Prostaglandinas

Lípidos Saponicables

Estas moléculas se hidrolizan en soluciones alcalinas produciendo esteres de ácidos grasos. Saponificación deriva del método antiguo para la producción de jabón que es una sal sódica o potásica de un ácido carboxílico de cadena larga

Lípidos Simples Son aquellos Lípidos que solo tienen carbono , hidrogeno y oxígeno. Estos lípidos simples se subdividen a su vez en:

Acilgliceridos

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.

Clasificación de los acilglicéridos o grasas.

Las grasas simples o neutras suelen diferenciarse en dos grandes grupos atendiendo a su origen y estado físico: 

Las grasas vegetales se conocen en general como aceites y son líquidas, ya que en ellas abundan los ácidos grasos insaturados de bajo punto de fusión. Esto permite que puedan mantenerse fluidas en el interior de las plantas, incluso a bajas temperaturas.



Las grasas animales se conocen como sebos y mantecas. Abundan en los animales homeotermos, que mantienen la temperatura de su cuerpo constante; los animales poiquilotermos (peces, anfibios y reptiles) tienen grasas ricas en ácidos grasos insaturados, lo que proporciona cierta fluidez a sus tejidos que, de lo contrario, solidificarían al bajar la temperatura de su cuerpo, que no pueden mantener constante.

Función. La función más general es la de servir de reserva energética a las células a las que suministran ácidos grasos como combustible, que proporcionan más energía que los glúcidos y las proteínas. También son impermeabilizantes y buenos aislantes térmicos en los animales, en cuyo tejido adiposo se acumulan. En algunos animales de ambientes muy fríos este tejido adquiere un gran desarrollo y constituye el panículo adiposo. Céridos

Los céridos son ésteres que resultan de la unión de un monoalcohol de cadena larga y un ácido graso de cadena larga. Por cadena larga entendemos más de una decena de carbonos. Tanto la molécula del monoalcohol como la del ácido graso no son ramificadas. Son sólidos a temperatura ordinaria y fuertemente hidrófobos, por lo que su función es protectora e impermeabilizante.

Lípidos Complejos

Son los lípidos de además de contener en su molécula carbono, hidrogeno y oxígeno , también contienen otros elementos como nitrógeno , fosforo y azufre u otra biomoleculas como un glúcido A los lípidos complejos también de les llama lípidos de membrana pues son las principales moléculas que forman las membranas celulares: Fosfolípidos y Glicolípidos. Fosfolípidos

Los fosfolípidos son un tipo de lípidos antipáticos compuestos por una molécula de alcohol (glicerol o de esfingosina), a la que se unen dos ácidos grasos (1,2diacilglicerol) y un grupo fosfato. El fosfato se une mediante un enlace fosfodiéster a otro grupo de átomos, que generalmente contienen nitrógeno, como colina, serina o etanolamina y muchas veces posee una carga eléctrica. Todas las membranas plasmáticas activas de las células poseen una bicapa de fosfolípidos. Los fosfolípidos se dividen en fosfoglicéridos (en que el alcohol es glicerol, un alcohol de cadena corta) y esfingolípidos (el alcohol es esfingosina, un alcohol de cadena larga). Los fosfolípidos más abundantes son la fosfatidiletanolamina (o cefalina), fosfatidilinositol, ácido fosfatídico, fosfatidilcolina (o lecitina) y fosfatidilserina. Funciones de los fosfolípidos

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Componente estructural de la membrana celular: El carácter anfipático de los fosfolípidos les permite su auto asociación a través de interacciones hidrofóbicas entre las porciones de ácido graso de cadena larga de moléculas adyacentes de tal forma que las cabezas polares se proyectan fuera, hacia el agua donde pueden interaccionar con las moléculas proteicas y la cola apolar se proyecta hacia el interior de la bicapa lipídica.

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Activación de enzimas: Los fosfolípidos participan como segundos mensajeros en la transmisión de señales al interior de la célula como el diacilglicerol o la fosfatidilcolina que activa a la betahidroxibutirato deshidrogenasa que es una enzima mitocondrial.

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Componentes del surfactante pulmonar: El funcionamiento normal del pulmón requiere del aporte constante de un fosfolípido poco común denominado dipalmitoílfosfatidilcolina. Este fosfolípido tensoactivo es producido por las células epiteliales del tipo II e impide la atelectasia al final de la fase de espiración de la respiración.

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Componente detergente de la bilis: Los fosfolípidos, y sobre todo la fosfatidilcolina de la bilis, solubilizan el colesterol. Una disminución en la producción de fosfolípido y de su secreción a la bilis provoca la formación de cálculos biliares de colesterol y pigmentos biliares.

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Síntesis de sustancias de señalización celular: El fosfatidinol y la fosfatidilcolina actúan como donadores de ácido araquidónico para la síntesis de prostaglandinas, tromboxanos, leucotrienos y compuestos relacionados.

Glucolípido

Los glucolípidos o también llamados esfingolípidos, están compuestos por una ceramida (esfingosina + ácido graso) y un glúcido de cadena corta; carecen de grupo fosfato. Los glucolípidos forman parte de la bicapa lipídica de la membrana celular; la parte glucídica de la molécula está orientada hacia el exterior de la membrana plasmática y es un componente fundamental del glicocálix, donde actúa en el reconocimiento celular y como receptor antigénico. Dependiendo del glucolípido, la cadena glucídica puede contener, en cualquier lugar, entre uno y siete monómeros de monosacárido. Al igual que la cabeza de fosfato de un fosfolípido, la cabeza de carbohidrato de un glucolípido es hidrofílica, y las colas de ácidos grasos son hidrofóbicas. En disolución acuosa, los glucolípidos se comportan de manera similar a los fosfolípidos.

Tipos de glucolipidos: 

Cerebrósidos. Los cerebrósidos tienen un azúcar unido que mediante enlace βglucosídico al grupo hidroxilo de la ceramida; los que tienen galactosa se denominan [[galactocerebrósido]s (como la frenosina) y se encuentran de manera característica en las membranas plasmáticas de células del tejido nervioso; los que

contienen glucosa (glucocerebrósidos) se hallan en las membranas plasmáticas de células de tejidos no nerviosos. Los sulfátidos poseen una galactosa esterificada con sulfato en el carbono 3. 

Globósidos. Los globósidos son glucoesfingolípidos con oligosacáridos neutros unidos a la ceramida.

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Gangliósidos. Son los esfingolípidos más complejos en virtud de contener cabezas polares muy grandes formadas por unidades de oligosacáridos cargadas negativamente ya que poseen una o más unidades de ácido Nacetilneuramínico o ácido siálico que tiene una carga negativa a pH 7. Los gangliósidos se diferencian de los anteriores por poseer este ácido. Están concentrados en gran cantidad en las células ganglionares del sistema nervioso central, especialmente en las terminaciones nerviosas. Los gangliósidos constituyen el 6% de los lípidos de membrana de la materia gris del cerebro humano y se hallan en menor cantidad en las membranas de la mayoría de los tejidos animales no nerviosos. Se presentan en la zona externa de la membrana y sirven para reconocer las células, por lo tanto se les considera receptores de membrana. Su nombre se debe a que se aislaron por primera vez de la membrana de las mitocondrias de las células ganglionares.

Lípidos Insaponificables

Lípidos Insaponificables Son una clase de lípidos que no se hidrolizan en presencia de hidróxidos. En este se encuentran: los esteroides, el terpeno, prostaglandinas

Terpenos

Los terpenos, terpenoides o isoprenoides, son lípidos derivados del hidrocarburo isopreno (o 2-metil-1,3-butadieno). Los terpenos biológicos constan, como mínimo, de dos moléculas de isopreno. Algunos terpenos importantes son los aceites esenciales (mentol, limoneno, geraniol), el fitol (que forma parte de la molécula de clorofila), las vitaminas A, K y E, los carotenoides (que son pigmentos fotosintéticos) y el caucho (que se obtiene del árbol Hevea brasiliensis). Desde el punto de vista farmacéutico, los grupos de principios activos de naturaleza terpénica más interesantes son: monoterpenos y sesquiterpenos constituyentes de los aceites esenciales, derivados de monoterpenos correspondientes a los iridoides, lactonas sesquiterpénicas que forman parte de los principios amargos, algunos diterpenos que poseen actividades farmacológicas de aplicación a la terapéutica y por último, triterpenos y esteroides entre los cuales se encuentran las saponinas y los heterósidos cardiotónicos. Esteroides

Los esteroides son lípidos derivados del núcleo del hidrocarburo esterano (o ciclopentanoperhidrofenantreno), esto es, se componen de cuatro anillos fusionados de carbono que posee diversos grupos funcionales (carbonilo, hidroxilo) por lo que la molécula tiene partes hidrofílicas e hidrofóbicas (carácter anfipático). Entre los esteroides más destacados se encuentran los ácidos biliares, las hormonas sexuales, las corticosteroides, la vitamina D y el colesterol. El colesterol es el precursor de numerosos esteroides y es un componente más de la bicapa de las membranas celulares. Esteroides Anabólicos es la forma como se conoce a las substancias sintéticas basadas en hormonas sexuales masculinas (andrógenos). Los esteroides anabólicos fueron desarrollados a finales de 1930 principalmente para tratar el Hipogonadismo, una condición en la cual los testículos no producen suficiente testosterona para garantizar un crecimiento, desarrollo y función sexual normal del individuo. Precisamente a finales de 1930 los científicos también descubrieron que estos esteroides facilitaban el crecimiento de músculos en los animales de laboratorio, lo cual llevó al uso de estas sustancias por parte de físicos culturistas y levantadores de pesas y después por atletas de otras especialidades.

Las prostaglandinas Las prostaglandinas son una sustancias con funciones similares a las de una hormona que están presentes en muchos tejidos y fluidos del cuerpo ( Útero , Pulmones , Semen, Riñones, Cerebro entre otros … Existen tres tipos de prostanglandinas , según su estructura química: PGE3 , PGE2 y PGE3

Bibliografía Bioquímica de Harper Química – Chang Bioquímica - Horton, H. Robert; Moran, Laurence A; Ochs Raymond S; Rawn, J. David; Scrimgeour K. Gray - México, D.F: Prentice-Hall Hispanoamericana, 1995 Química - Sienko, Michell J; Plane, Robert A - Madrid: Aguilar, 1967