Rodrigo Ricardo

Moléculas anfipáticas: definición y ejemplo

Publicado el 28 octubre, 2020

Definición de moléculas anfipáticas

¿Ha dejado caer aceite en el agua y ha visto cómo los residuos de aceite se acumulan y forman pequeñas gotas de aceite? ¿O se ha preguntado alguna vez por qué la gran mancha de aceite de una lámpara de lava nunca se mezcla con la porción de agua? ¿Por qué el aceite nunca parece asociarse con el agua?

Los aceites y grasas, que en ciencia se denominan lípidos, se conocen como moléculas anfipáticas . Estas moléculas tienen dos extremos distintos: un lado amante del agua (hidrófilo) y un lado temeroso del agua (hidrófobo). Mientras que los lados hidrófilos de un lípido se asociarán con el agua en una solución, los lados hidrófobos del lípido se agruparán para “esconderse” del agua. Por lo tanto, los lípidos se agrupan y forman esferas donde los lados hidrofóbicos están en el centro lejos del agua mientras que los lados hidrofílicos están en el exterior, asociándose con el agua.

Estructura de la molécula anfipática

¿Qué hace que un grupo de átomos sea hidrófilo y otro hidrófobo? ¿Por qué no todas las moléculas pueden asociarse con moléculas de agua? La capacidad de los átomos dentro de un grupo para formar enlaces de hidrógeno con las moléculas de agua que los rodean los hace hidrófilos. Los átomos de oxígeno y nitrógeno forman fácilmente enlaces de hidrógeno con moléculas de agua, por lo que cualquier molécula orgánica que tenga átomos de oxígeno o nitrógeno unidos a sus esqueletos de carbono será hidrófila.

Por ejemplo, si tomamos la molécula del colesterol, vemos que el grupo OH de la izquierda es hidrófilo y formará enlaces de hidrógeno con el agua, mientras que las estructuras del anillo, que solo consisten en átomos de hidrógeno y carbono, son hidrófobas y no se asociarán con el agua.

colesterol

Funciones biológicas de las moléculas anfipáticas

¿Son necesarios los lípidos para los procesos biológicos? ¡Absolutamente! Sin lípidos, nuestras células ni siquiera tendrían una membrana celular, lo que sería como tener una casa sin paredes, pisos ni techo. Sin lípidos, es poco probable que la vida existiera como la conocemos.

Hay muchos tipos diferentes de lípidos con diferentes funciones. Comencemos examinando los fosfolípidos, que componen las membranas celulares de los animales. Forman bicapas de lípidos, con un conjunto de cabezas hidrófilas hacia el exterior de la membrana celular y el otro conjunto hacia el interior (como puede ver en el diagrama en pantalla). Las porciones hidrofóbicas de la bicapa lipídica, las colas lipídicas, se enfrentan entre sí, lo que les permite esconderse del agua dentro y fuera de la célula.

bicapa lipídica

Lípidos saturados frente a insaturados

¿Alguna vez te has preguntado cuál es la diferencia entre las grasas saturadas e insaturadas cuando miras la información nutricional en la parte posterior de tu barra de chocolate? Las colas de los lípidos, que son hidrófobos, están formadas por largas hebras de hidrocarburos. Un hidrocarburo es una cadena larga de carbonos unidos en una cadena con átomos de hidrógeno unidos a cada carbono. El carbono puede formar 4 enlaces covalentes, lo que significa que un solo carbono puede unir hasta 4 átomos de hidrógeno.

Sin embargo, dado que tenemos una cadena de ellos, cada carbono, excepto el que está al final, está unido a un carbono delante y un carbono detrás, así: cccccc. Esto ocupa dos posiciones de unión. Las otras dos posiciones de enlace se toman con átomos de hidrógeno. Si cada carbono tiene dos átomos de hidrógeno unidos a él con la excepción del uno en el extremo que puede tener tres, decimos que la cadena de hidrocarburos está saturada . Sin embargo, si uno o más de los carbonos forman un doble enlace con el carbono que está delante o detrás de él, decimos que está insaturado porque pueden unirse menos átomos de hidrógeno a la cadena.

Si la membrana celular solo consta de lípidos saturados, la membrana puede volverse rígida y rígida, lo que no es bueno para la célula. Los dobles enlaces en los lípidos insaturados hacen que se formen dobleces que crean un espacio físico entre los lípidos, lo que hace que la membrana sea más fluida.

Colesterol

El colesterol es otra molécula anfipática y adopta una forma diferente a la de los fosfolípidos. El colesterol consta de una estructura de anillo hidrofóbica con una pequeña porción hidrofílica en un lado de la molécula. Las funciones del colesterol son diversas y van desde ser moléculas precursoras hasta hormonas como la testosterona y el estrógeno, hasta ayudar en la fluidez de la membrana celular, ocupando físicamente espacio en la membrana celular creando espacios físicos entre los fosfolípidos. Si bien el colesterol es necesario para estas funciones celulares, una cantidad excesiva puede obstruir las venas y las arterias y provocar ataques cardíacos.

Aceites vs. Grasas

Como comentamos anteriormente, cuanto más saturado es un lípido, más rígido se vuelve y cuanto más insaturado está, más fluido se vuelve. Los aceites son en su mayor parte lípidos insaturados porque pueden mantener un estado líquido a temperatura ambiente. Las grasas como la mantequilla y la manteca de cerdo son sólidas a temperatura ambiente porque están más juntas (y por lo tanto son sólidas). Generalmente, cuanto más saturada es una grasa, menos saludable es para usted.

Resumen de la lección

Las moléculas anfipáticas son aceites y grasas, que se conocen como labios en la ciencia. Tienen porciones hidrófilas (amantes del agua) e hidrófobas (temerosas del agua), lo que significa que un lado quiere asociarse con el agua y el otro no. Las moléculas anfipáticas que se encuentran en el cuerpo incluyen los lípidos, que componen las membranas celulares de las células, y el colesterol, que es necesario para la producción de hormonas y crea fluidez en la membrana celular.

Es importante distinguir entre lípidos saturados , si cada carbono tiene dos átomos de hidrógeno unidos a él, con la excepción del uno en el extremo que puede tener tres, y lípidos insaturados , si uno o más de los carbonos forma un doble enlace con el carbono delante o detrás de él, porque ambos juegan papeles biológicos importantes y son ligeramente diferentes en términos de estructura. A temperatura ambiente, los lípidos saturados tienden a ser sólidos mientras que los insaturados tienden a ser líquidos.

Los lípidos saturados e insaturados tienen sus usos. Por ejemplo, si una membrana celular solo estuviera hecha de lípidos saturados, la membrana celular se volvería demasiado rígida. Si bien los lípidos pueden tomar muchas formas diferentes, comparten las mismas propiedades básicas que los hacen anfipáticos. Por ejemplo, el colesterol es muy hidrofóbico debido a su estructura de anillo, con solo una pequeña porción que es hidrofílica y es necesaria como molécula precursora de las hormonas en nuestro organismo. Verá, no solo causa ataques cardíacos.

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