¿Qué son los lípidos y para que sirven?

El nombre de lípido, derivado del griego “lipos” (grasa) designa a una de las familias de biomoléculas orgánicas complejas que integran junto a los glúcidos, los prótidos y los ácidos nucleicos el conjunto de los principios inmediatos, el cual representa aproximadamente el 96% de la materia viva, de ahí que los lípidos puedan ser considerados como uno de los tipos de elementos más importantes en la composición de la materia viva.

Como se ha visto antes en el origen del término, existe una relación directa entre los lípidos y las grasas, nombre con el que popularmente se conoce a este tipo de sustancias; pero no podemos utilizar estas expresiones indistintamente, ya que hacen referencia a dos realidades diferentes, aunque relacionadas.

Las grasas representan a uno de los distintos grupos que componen la familia de los lípidos, mientras que los lípidos denominan a todo el conjunto. En otras palabras, todas las grasas son lípidos pero no todos los lípidos son grasas.

La familia de los lípidos abarca a un amplio abanico de sustancias en relación a la estructura, pero que encuentran su identidad como grupo en una serie de propiedades comunes.

La característica más representativa de los lípidos es su insolubilidad en el medio acuoso (hidrofobia), propiedad que les va a permitir desempeñar una de sus funciones esenciales en la materia viva, la constitución de las membranas celulares, cuya participación es fundamental para la supervivencia de la célula y con ello de los seres vivos complejos entre ellos los seres humanos.

Gracias a los lípidos, la membrana celular mejora su capacidad de aislamiento, controlando así el intercambio acuoso a ambos lados de la célula, lo que garantiza que cada célula pueda mantenerse diferenciada del resto y no colapsar en una masa de líquido.

Insolubilidad en agua

La escasa proporción de oxígeno que los lípidos presentan respecto a la del carbono e hidrógeno puede ser la causa fundamental de la insolubilidad que los lípidos manifiestan frente al agua.

En el caso de la molécula de agua, la proporción de hidrógeno es exactamente el doble que la de oxígeno (H2O), mientras que en el caso de los lípidos no se alcanza esa relación, siendo la proporción de oxígeno inferior a la mitad de la de hidrógeno, lo que químicamente los convierte en sustancias no polares (apolares), es decir en un tipo de biomoléculas que al contrario de lo que sucede con el agua, no tienen un extremo positivo y otro negativo.

Para comprobar con facilidad esta propiedad química de los lípidos, podemos observar lo que ocurre cuando mezclamos agua y aceite en un mismo vaso. Aunque removamos el contenido del vaso con la idea de que se mezclen estas dos sustancias, comprobaremos que aunque consigamos fragmentar la capa de aceite en gotas muy pequeñas, estas siempre se mantendrán aisladas del agua.

Al dejar un tiempo reposar la mezcla las cosas tenderán a volver a su sitio, y se quedará el aceite concentrado en una capa superior a la del agua que quedará por debajo, en este caso por la diferencia de densidad de ambas sustancias que tenderá a depositar en la parte baja la más pesada (el agua).

La apolaridad de los lípidos no sólo impide su solubilidad en agua (hidrofobia), sino que al mismo tiempo hace que los lípidos sean unas sustancias especialmente solubles en cualquier disolvente órganico neutro siempre que sea apolar (alcohol, éter, cloroformo, benceno, acetona, etc).

En relación a la composición química de los lípidos, estos están siempre integrados por moléculas de carbono, hidrógeno y oxígeno, y en algunos casos por moléculas de fósforo, nitrógeno y sulfuro.

Polímeros y ácidos grasos

Los lípidos son los únicos principios inmediatos que presentan una estructura de polímero, a diferencia de lo que ocurre con los prótidos, carbohidratos y ácidos nucleicos.

Los polímeros son moléculas gigantes que se producen por la unión de una gran cantidad de monómeros en enormes cadenas que pueden adoptar las formas más diversas (lineales, ramificadas, tridimensionales, etc), lo que convierte a los lípidos en sustancias de elevado peso molecular.

Los polímeros ofrecen una excelente resistencia mecánica debido a la atracción que existe entre las grandes cadenas poliméricas. Esta propiedad convierte a los aceites (que son un tipo de lípidos) en el tipo de sustancia elegida para lubricar motores y todo tipo de maquinaria mecánica.

Los lípidos están constituidos por unas unidades más pequeñas, los ácidos grasos, los cuales aparecen cuando los lípidos son descompuestos por hidrólisis ácida o fermentación.

Los ácidos grasos presentan la misma composición que los carbohidratos (carbono, hidrógeno y oxígeno), pero adquieren una identidad distinta gracias a las diferencias que presenta en cuanto a su estructura y al modo en el que sus componentes se unen y relacionan entre sí.

Así los ácidos grasos se pueden definir como un tipo de biomoléculas orgánicas (gracias a la presencia de carbono en su composición), que surgen de la combinación de una cadena lineal de átomos de carbono e hidrógeno también llamada radical, con un grupo carboxílico (-COOH), que enlazado en uno de los extremos de esta cadena les aporta a estas sustancias el carácter de ácido.

Como veremos en próximos capítulos, la organización de este tipo de cadenas admite muchas posibilidades las cuales repercuten en las propiedades biológicas de cada una de ellas.

La longitud de los ácidos grasos

El radical se constituye por la unión de un número par de átomos de carbono en una cadena por medio de enlaces simples o dobles. Los huecos libres que van quedando libres en los átomos de carbono tras unirse con los átomos de carbono contiguos van a ser aprovechados para unirse a átomos libre de hidrógeno.

De esta forma el radical puede representarse de la siguiente forma: CH3-CH2-CH2-CH2….), donde el átomo del extremo permite la unión con tres átomos de hidrógeno puesto que sólo enlaza con un átomo de carbono, mientras que los átomos intermedios, sólo admiten la unión con dos de estos átomos.

La descripción completa del ácido graso sería:

R- COOH o CH3-CH2-CH2…..-COOH

La fórmula permite múltiples combinaciones y de hecho existen más de cien clases distintas de ácidos grasos, que procedentes de animales, vegetales y microorganismos, siempre aparecen combinados con otros elementos moleculares (carbohidratos, proteínas, vitaminas, minerales, fibras, etc).

La diversificación de los ácidos grasos se establece en función de la longitud de la cadena y del grado de saturación de los átomos de carbono e hidrógeno, de ahí que estas dos variables son utilizadas para clasificarlos.

Así desde el punto de vista del tamaño de los ácidos grasos, estos se distinguen en función del número de átomos de carbono que integran la cadena.

Hay que destacar que los ácidos grasos están formados siempre por un número par de átomos de carbono. Esto es debido a que el metabolismo eucariota sintetiza y degrada las cadenas de ácidos grasos a través del intercambio de unidades de acetato, añadiendo o eliminándolas de la cadena, de ahí que las combinaciones resultantes sean múltiplos de esta cantidad.