Estructura y función de los lípidos

Lípidos

Los lípidos se incluyen en las categorías de glicerol o esteroide.

Los lípidos son moléculas biológicas insolubles en agua, pero solubles en disolventes no polares, lo que significa que son moléculas no polares. Los lípidos con los que estamos más familiarizados son probablemente las grasas alimentarias. Entonces, si tiene un poco de hambre y decide que quiere comer macarrones con queso y mira la etiqueta nutricional, lo que encontrará es que contiene 12 gramos de grasa por porción. También contiene 31 gramos de carbohidratos y 5 gramos de proteína.

Entonces tienes 12 gramos de grasa que te dan 110 calorías y 36 gramos de carbohidratos y proteínas combinados, lo que te da 140 calorías en cada porción. Entonces, la grasa le proporciona 9.2 calorías por gramo, mientras que los carbohidratos y las proteínas le brindan solo 3.9 calorías por gramo, lo que significa que las grasas contienen más del doble de energía por gramo. Entonces, esto nos dice que los lípidos y las grasas son buenos para almacenar energía, pero ¿cómo se ven?

Triglicéridos

Los lípidos se dividen en dos categorías. Uno se basa en glicerol y el otro en esteroides. Primero, hablaremos sobre el tipo de glicerol. La mayoría de las grasas alimentarias y de almacenamiento son triglicéridos. Esto significa que están hechos de glicerol combinado con tres ácidos carboxílicos, que llamamos ácidos grasos. Estos forman ésteres por deshidratación.

Ahora, para darte una idea de lo que esto significa, el glicerol es un alcohol de 3 carbonos que contiene tres grupos hidroxilo u OH diferentes en cada uno de los átomos de carbono. También puede recordar que los ácidos carboxílicos son moléculas que contienen un átomo de carbono con doble enlace a un átomo de oxígeno, el grupo carboxilo, y que el átomo de carbono también está unido a un grupo hidroxilo , formando el grupo ácido carboxílico.

En las etiquetas nutricionales se enumeran tres tipos de triglicéridos

En el caso de los triglicéridos, este glicerol se combina con los tres ácidos grasos, o ácidos carboxílicos, para formar ésteres. Ahora, los ésteres son un grupo funcional que consiste en un átomo de carbono que está doblemente enlazado a un átomo de oxígeno, y ese mismo átomo de carbono está enlazado de forma simple a un átomo de oxígeno, enlazado a otro átomo de carbono. Y estos se forman por deshidratación o pérdida de agua.

Ahora, para conocer un poco mejor nuestros triglicéridos, podemos mirar hacia atrás en la etiqueta nutricional. En la etiqueta nutricional, hay tres tipos de grasas. Dos de estos se enumeran en la etiqueta, grasas saturadas y grasas trans , y el resto son grasas insaturadas que no son trans. Las grasas saturadas e insaturadas son las que encontramos en la naturaleza, mientras que las grasas trans son sintéticas.

Las grasas saturadas son triglicéridos que no tienen dobles enlaces en sus cadenas de ácido carboxílico. Las grasas saturadas se encuentran en cosas como la mantequilla. Debido a que sus cadenas de ácidos grasos son largas y flexibles, pueden entrelazarse entre sí, y debido a que no son polares, se atraen entre sí y no a cosas polares, como el agua. Entonces, esto es parte de por qué la mantequilla es sólida a temperatura ambiente, se debe a las interacciones moleculares entre estas diferentes cadenas de ácidos grasos.

Grasas no saturadasson triglicéridos que tienen dobles enlaces en sus cadenas de ácido carboxílico. Estos se encuentran en cosas como el aceite de oliva y pueden ser monoinsaturados, lo que significa que contienen un doble enlace, o pueden ser poliinsaturados, lo que significa que contienen muchos dobles enlaces. En las grasas insaturadas, los carbonos a cada lado del doble enlace están en el mismo lado del doble enlace. Estos dobles enlaces retuercen y doblan las cadenas de carbono, lo que dificulta su interacción estrecha. Es algo así como, si las cadenas de grasas saturadas son espaguetis y se pueden enrollar entre sí muy fácilmente y pegarse, es como tratar de encajar piezas de un rompecabezas que no tienen los mismos bordes, por lo que no puedes acercarlas demasiado. el uno al otro. Es por esto que las sustancias en las que hay muchas grasas insaturadas, como el aceite de oliva, tienden a ser líquidas.

A diferencia de las grasas saturadas similares a los espaguetis, las grasas insaturadas son como piezas irregulares de un rompecabezas.

Las grasas trans , del tipo sintético, son triglicéridos que tienen dobles enlaces trans en sus cadenas de ácido carboxílico. Lo que trans significa es que significa que los carbonos a cada lado del doble enlace están en lados opuestos del doble enlace. Las grasas trans son el subproducto de la hidrogenación de grasas poliinsaturadas. El objetivo de los científicos era producir grasas saturadas, y esto sucedió como un producto secundario. Los dobles enlaces trans hacen que la cadena de carbono sea muy rígida y recta, por lo que se obtiene un empaquetamiento muy estrecho entre estas diferentes cadenas de carbono. Es algo así como, si las grasas saturadas son como espaguetis y se pueden envolver entre sí para interactuar, todavía hay algo de espacio para el movimiento. Y las grasas trans se parecen un poco más a que, si pones un montón de varillas y las unes, no hay mucho espacio para que se muevan.

Debido a que las grasas trans pueden compactarse tan juntas, pueden volverse sólidas a temperaturas más altas, y esta es una de las razones por las que son malas para nosotros. Si estas grasas trans pueden unirse en nuestras arterias, pueden formar bloqueos.

Otros lípidos

Ahora, para cambiar un poco de tema, una de las cosas que usamos para deshacernos de la grasa de nuestros platos es el jabón. Y el jabón funciona muy bien porque está hecho de cosas que se parecen muchísimo a los ácidos grasos por sí mismos. Tienen un grupo de cabeza polar, muy parecido al ácido carboxílico, que es soluble en agua, y colas largas que pueden disolverse en ambientes no polares, como las grasas. De esta manera, la molécula de jabón puede rodear una gota de lípido no polar y ayudar a sacarlo de una olla sucia cuando se lava con agua, porque el grupo de la cabeza interactúa con el agua polar.

Hemos hablado de los lípidos como mecanismo de almacenamiento, pero también son muy importantes porque forman parte de nuestras membranas celulares. Los lípidos que forman nuestras membranas celulares son fosfolípidos y son muy similares al jabón. Consisten en glicerol unido a un grupo fosfato y a dos ácidos grasos o ácidos carboxílicos. Básicamente, el grupo fosfato es muy polar y puede disolverse en agua, mientras que a las cadenas de ácido carboxílico les gusta colgar unas con otras porque no son polares. Lo que obtenemos es una bicapa lipídica , porque a las cadenas de ácido carboxílico les gusta colgarse entre sí, y tanto el interior como el exterior de la célula son ambientes polares acuosos o que contienen agua.

Los lípidos que forman las membranas celulares se denominan fosfolípidos.

Los lípidos también pueden servir como mensajeros químicos u hormonas. Estos no se parecen mucho a los lípidos a base de glicerol que hemos visto hasta ahora, pero también son moléculas biológicas no polares importantes. La mayoría de ellos son esteroides . Los esteroides tienen una mala reputación, pero son increíblemente importantes. Las hormonas sexuales, como el estrógeno y la testosterona, son esteroides, pero lo único que significa es que contienen un sistema particular de anillos de carbono, como puede ver aquí.

Resumen de la lección

En resumen, los lípidos son moléculas biológicas insolubles en agua, pero solubles en disolventes no polares. Los lípidos son increíblemente buenos para almacenar energía y contienen el doble de energía que el mismo peso de carbohidratos o proteínas, por lo que son los alimentos más densos en energía.

La mayoría de las grasas dietéticas y de almacenamiento son triglicéridos, que consisten en una molécula de glicerol combinada con tres ácidos carboxílicos. Estos se pueden clasificar de tres formas. Los triglicéridos pueden estar saturados , que es cuando las cadenas de ácidos grasos no contienen dobles enlaces en sus cadenas de ácidos carboxílicos. También pueden ser insaturados , que es cuando los triglicéridos contienen dobles enlaces en sus cadenas de ácido carboxílico. También pueden ser trans , que es donde los carbonos a cada lado del doble enlace están en lados opuestos del doble enlace.

Hemos aprendido que los lípidos forman parte de la membrana celular en forma de fosfolípidos. También hemos aprendido que los lípidos pueden actuar como mensajeros químicos en forma de hormonas esteroides .

Objetivos de la lección

Una vez que termine esta lección, comprenderá la función básica de los lípidos y sus diversas formas.