Lípidos de membrana

M. en C. Rafael Govea Villaseñor
Los lípidos son un grupo químicamente heterogéneo de pequeñas moléculas anfipáticas, es decir, de moléculas que poseen dos regiones. Una región que se disuelve bien en agua (hidrofílica) y otra que repele disolverse en ella (hidrofóbica). Véase el esquema de la figura 1.

El carácter anfipático de los lípidos es esencial para su función la formación de la bicapa lipídica. Los lípidos al mezclarse con el agua, espontáneamente se ensamblan formando micelas con las cabezas hidrofílicas encarando el medio acuoso y escondiendo las cadenas hidrocarbonadas del mismo. Otra configuración posible es la formación de una doble capa. Los famosos liposomas suelen fabricarse agitando lípidos en agua.

Existen muchos tipos de lípidos, la mayoría de los cuales son ésteres (R-COO-R') de alcoholes (-OH) y ácidos carboxílicos de cadena hidrocarbonada larga (R-COOH), la minoría son éteres (R-CO-R') de cadena muy larga que están presentes en la membrana plasmática de las arqueobacterias. Muchos otros, incluyen grupos fosfato (O-PO32) e inclusive una o varias moléculas de monosacáridos.

En la figura 2 verás un ejemplo de un lípido simple formado por la reacción entre tres ácidos grasos (iguales o diferentes) con los 3 grupos alcohol de la glicerina (1,2,3-propanotriol) para dar lugar a una molécula con 3 grupos éster (R-COOR'). Por ello su nombre es de triglicérido o acilglicérido (acil- = radical ácido carboxilo y glicer- = glicerina).

Las ceras también son lípidos simples. Ellas son ésteres de alcoholes y ácidos carboxílicos (ácidos grasos), ambos de cadena larga. Ve la Figura 3.

La zona hidrofílica de las ceras está formada por el grupo éster resultado de la reacción entre un ácido graso y un alcohol de cadena larga. Fíjate que hay un Carbono unido a dos oxígenos y uno de ellos a otro Carbono (R-COO-R').

En las membranas de las células también existen otro tipo de lípidos compuestos designados fosfolípidos.
¿Por qué crees que se llaman así? ¿Qué es lo que tienen? ¿Será algún elemento adicional?  Si, así es, pero ¿Cómo se llamará ese elemento químico? ____________. (108).

En la figura 4 tienes dibujado un fosfolípido, en la 5 hay un segundo fosfolípido pero que tiene unido al fosfato a la etanolamina (un alcohol aminado) y en la 6 a otro que tiene unido a la colina.

Nota que en muchos fosfolípidos hay un grupo químico pegado al fosfato, puede ser un alcohol aminado como la colina o la serina; o un polialcohol, como el inositol. Estas sustancias aumentan la afinidad por el agua de la región hidrofílicas de los lípidos que las poseen incrementando el papel de barrera de la bicapa lipídica.
Este tipo de lípido complejo es necesario en nuestra dieta, por ello también es esencial como los 9 aminoáci¬dos que tenemos que consumir obligadamente.

También hay lípidos compuestos que contienen monosacáridos, como los cerebrósidos y los gangliósidos. A ambos se les denomina esfingolípidos porque en vez de glicerol tienen un alcohol aminado llamado esfinfosina. Observa la Figura 7. La esfingosina. Está en la parte superior e izquierda de la molécula

Aún hay otros tres gru¬pos bastante diferentes de lípidos que comparten la propiedad de no ser saponificables:

Los Esteroides. Derivados de un molécula formada por varios anillos fusionados, llamada colesterol; presente casi exclusivamente en las células nucleadas. (eucarióticas) Figura 8. Nota que el la molécula de colesterol es plana y su zona hidrofílica apenas está formada por un -OH


Los Carotenoides (terpenoides) son lípidos derivados del precursor llamado isopreno, son parecidos al caroteno (es el tetraterpeno que tiñe a la zanahoria y al jitomate) cuyas propiedades protectoras (antioxidantes) ayudan a reducir el riesgo a la cancerización. Además la famosa vitamina A deriva de este lípido. Ve la Figura 8.

Los Eicosanoides son ácidos grasos de 20 carbonos de largo que derivan de ácidos esenciales omega 3 y 6, es decir que deben de ser consumidos en dieta normal. Los icosanoides son muy importantes en procesos de señalización celular durante la inflamación. Ejemplos, de ellos, son las prostaglandinas, los leucotrienos y los tromboxanos.

Las principales funciones de los Lípidos son:
Energéticas. Por constituir reservas de energía química a largo plazo.
Estructurales. Pues forman la base estructural de las membranas celulares (la bicapa lipídica).
Mensajeros, pues algunos lípidos transportan men¬sajes entre células o compartimientos celulares.

Notas al pie de las figuras:
1. Representación esquemática de una molécula de lípido
2. Otro lípido simple, una cera.
3. Un lípido simple: un triglicérido.
4. Un fosfolípido simple.
5. Un fosfolípido: El fosfatidil-etanolamina.
6. Otro fosfolípido, fosfatidil-colina.
7. Dos glucolípidos: un cerebrósido a la izquierda y un gangliósido al centro. A la derecha se muestra la estructura del monosacárido ácido siálico de los humanos: ácido N-acetilneuramínico. La mayoría de los vertebrados poseen el ácido N-glicoilneuramínico (sólo un –OH sustituyendo a un H del acetilo).
8. Tres representaciones del colesterol.
9. fórmulas simplificadas de varios terpenos a lo largo de la ruta sintética del licopeno.
10. Tres ejemplos de eicosanoides y sus derivados activos durante la señalización celular.