Lípidos (triglicéridos, esteroides, fosfolípidos). Los lípidos representan entre el 8 y el 25% de la masa corporal magra de un adulto. Al igual que los hidratos de carbono, contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Pero a diferencia de éstos, en los lípidos no hay una relación 2:1 entre el hidrógeno y el oxígeno. La proporción de átomos de oxígeno electronegativos en los lípidos suele ser menor que la de los hidratos de carbono, por lo cual se forman menos enlaces covalentes polares. Es por ello que la mayoría de lípidos son insolubles en solventes polares como el agua, es decir son hidrófobos.
Por esta causa, solo los lípidos más pequeños (algunos ácidos grasos) pueden disolverse en el plasma sanguíneo acuoso. Para aumentar su solubilidad en el plasma, otras moléculas lipídicas se unen a moléculas proteicas hidrófilas. Los complejos de lípidos y proteínas se conocen como lipoproteínas. Las lipoproteínas son solubles porque las proteínas se encuentran por fuera de la molécula y los lípidos por dentro.
Las distintas familias de lípidos se conocen como triglicéridos (grasas y aceites), fosfolípidos (lípidos que contienen fósforo), esteroides (lípidos que contienen anillos de átomos de carbono), eicosanoides (lípidos de 20 átomos de carbono) y una variedad de otras sustancias afines como los ácidos grasos, las vitaminas liposolubles (vitaminas A, D, E y K) y las lipoproteínas.
Los lípidos más abundantes del cuerpo y de la dieta son los triglicéridos, también conocidos como triacigliceroles, los cuales pueden ser sólidos (grasas) o líquidos (aceites) a temperatura ambiente.
Son la forma más concentrada de energía química del cuerpo. Los triglicéridos aportan más del doble de energía química por gramo que los hidratos de carbono o las proteínas.
La capacidad de almacenar triglicéridos en el tejido adiposo (grasa) para cualquier proceso necesario es ilimitada. El exceso de hidratos de carbono, proteínas, grasas y aceites en la dieta tiene el mismo destino: depositarse en el tejido adiposo como triglicéridos.
Los triglicéridos están formados por una única molécula de glicerol y tres moléculas de ácidos grasos. La molécula de glicerol con tres carbonos forma el esqueleto del triglicérido. Los tres ácidos grasos se unen mediante reacciones de deshidratación, cada uno a un carbono del esqueleto del glicerol.
El en lace químico que se forma en el lugar donde estaba cada molécula de agua es una unión éster. La reacción inversa, la hidrólisis, rompe una única molécula de triglicérido en tres ácidos grasos y glicerol.
Las grasas saturadas son triglicéridos que contienen solo enlaces covalentes simples entre los átomos de carbono y los ácidos grasos. Como no presentan ningún enlace doble, cada átomo de carbono está saturado por átomos de hidrógeno. Los triglicéridos formados en su mayor parte por ácidos grasos saturados son sólidos a temperatura ambiente.
Pese a que las grasa saturadas se encuentran en su mayor parte en las carnes (sobre todo en las carnes rojas) y en los productos lácteos enteros (leche, queso y manteca), también se hayan en algunos productos vegetales como la manteca de cacao, el aceite de palma y el aceite de coco.
Las dietas que contienen grandes cantidades de grasas saturadas se han asociado con enfermedades cardíacas y cáncer colorrectal.
Las grasas monoinsaturadas contienen ácidos grasos con un enlace covalente doble entre átomos de carbono. De esta manera, no están saturadas completamente con átomos de hidrógeno. Los enlaces dobles de los ácidos grasos monoinsaturados (y los ácidos grasos poliinsaturados) forman asas en los ácidos grasos. Los aceites de oliva, de maní y de canola, la mayoría de las nueces y las paltas ](aguacates) son ricos en triglicéridos con ácidos grasos monoinsaturados. Se considera que las grasas monoinsaturadas disminuyen el riesgo de enfermedades cardíacas.
Las grasas poliinsaturadas contienen más de un enlace covalente doble entre los átomos de carbono de los ácidos grasos. Un ejemplo es el ácido linoleico. Los aceites de maíz, de cártamo, de girasol y de soja y los pescados grasos (salmón, atún y caballa) contiene un porcentaje alto de ácidos grasos poliinsaturados. Se cree que las grasas poliinsaturadas también disminuyen el riesgo de afecciones cardíacas.
Al igual que los triglicéridos, los fosfolípidos tienen un esqueleto glicerol y dos cadenas de ácidos grasos unidos a los dos primeros carbonos. Sin embargo, en la tercera posición un grupo fosfato se une a un pequeño grupo cargado que suele contener nitrógeno, al esqueleto de glicerol. Esta porción de la molécula (la "cabeza") es polar y puede formar puentes de hidrógeno con las moléculas de agua.
En contraste, los dos ácidos grasos (las "colas") son no polares y solo pueden interactuar con otros lípidos. Las moléculas que tienen tanto partes polares como no polares se denominan anfipáticas. Los fosfolípidos anfipáticos se alinean cola con cola en una cadena doble para formar la membrana que rodea cada célula.
La estructura de los esteroides difere considerablemente de la de los triglicéridos. Los esteroides tiene cuatro anillos de átomos de carbono. Las células pueden sintetizar otros esteroides a partir del colesterol, que tiene una región no polar grande compuesta por cuatro anillos y una cola hidrocarbonada. Los esteroides más comunes, como el colesterol, los estrógenos, la testosterona, el cortisol, las sales biliares y la vitamina D, son conocidos como esteroles ya que también tiene al menos un grupo hidroxilo (-OH)(alcohol).
Los grupos polares hidroxilo hacen que los esteroles sean poco anfipáticos. El colesterol es necesario para la estructura de la membrana celular, los estrógenos y la testosterona se requieren para regular funciones sexuales; el cortisol es necesario para mantener los niveles de glucemia dentro de valores normales; las sales biliares participan en la digestión y absorción de los lípidos, y la vitamina D está relacionada con el crecimiento óseo.
Otros Lípdos
Los eicosanoides son lípidos derivados de un ácido graso de 20 carbonos denominado araquidónico. Los dos subtipos más importantes de eicosanoides son las prostaglandinas y los leucotrienos. Las prostaglandinas tienen una amplia variedad de funciones. Modifican las respuestas hormonales, contribuyen a la respuesta inflamatoria, previenen las úlceras gástricas, dilatan la vía aérea, regulan la temperatura corporal e influyen sobre la formación de los coágulos sanguíneos, entre otras funciones. Los leucotrienos participan en las respuesta alérgica e inflamatoria.
Otros lípidos también contienen ácidos grasos (que pueden proveer ATO por hidrólisis o formar triglicéridos o fosfolípidos por reacciones de deshidratación), las vitaminas liposolubles.
Por esta causa, solo los lípidos más pequeños (algunos ácidos grasos) pueden disolverse en el plasma sanguíneo acuoso. Para aumentar su solubilidad en el plasma, otras moléculas lipídicas se unen a moléculas proteicas hidrófilas. Los complejos de lípidos y proteínas se conocen como lipoproteínas. Las lipoproteínas son solubles porque las proteínas se encuentran por fuera de la molécula y los lípidos por dentro.
Las distintas familias de lípidos se conocen como triglicéridos (grasas y aceites), fosfolípidos (lípidos que contienen fósforo), esteroides (lípidos que contienen anillos de átomos de carbono), eicosanoides (lípidos de 20 átomos de carbono) y una variedad de otras sustancias afines como los ácidos grasos, las vitaminas liposolubles (vitaminas A, D, E y K) y las lipoproteínas.
Triglicéridos
Los lípidos más abundantes del cuerpo y de la dieta son los triglicéridos, también conocidos como triacigliceroles, los cuales pueden ser sólidos (grasas) o líquidos (aceites) a temperatura ambiente.
Son la forma más concentrada de energía química del cuerpo. Los triglicéridos aportan más del doble de energía química por gramo que los hidratos de carbono o las proteínas.
La capacidad de almacenar triglicéridos en el tejido adiposo (grasa) para cualquier proceso necesario es ilimitada. El exceso de hidratos de carbono, proteínas, grasas y aceites en la dieta tiene el mismo destino: depositarse en el tejido adiposo como triglicéridos.
Los triglicéridos están formados por una única molécula de glicerol y tres moléculas de ácidos grasos. La molécula de glicerol con tres carbonos forma el esqueleto del triglicérido. Los tres ácidos grasos se unen mediante reacciones de deshidratación, cada uno a un carbono del esqueleto del glicerol.
El en lace químico que se forma en el lugar donde estaba cada molécula de agua es una unión éster. La reacción inversa, la hidrólisis, rompe una única molécula de triglicérido en tres ácidos grasos y glicerol.
Las grasas saturadas son triglicéridos que contienen solo enlaces covalentes simples entre los átomos de carbono y los ácidos grasos. Como no presentan ningún enlace doble, cada átomo de carbono está saturado por átomos de hidrógeno. Los triglicéridos formados en su mayor parte por ácidos grasos saturados son sólidos a temperatura ambiente.
Pese a que las grasa saturadas se encuentran en su mayor parte en las carnes (sobre todo en las carnes rojas) y en los productos lácteos enteros (leche, queso y manteca), también se hayan en algunos productos vegetales como la manteca de cacao, el aceite de palma y el aceite de coco.
Las dietas que contienen grandes cantidades de grasas saturadas se han asociado con enfermedades cardíacas y cáncer colorrectal.
Las grasas monoinsaturadas contienen ácidos grasos con un enlace covalente doble entre átomos de carbono. De esta manera, no están saturadas completamente con átomos de hidrógeno. Los enlaces dobles de los ácidos grasos monoinsaturados (y los ácidos grasos poliinsaturados) forman asas en los ácidos grasos. Los aceites de oliva, de maní y de canola, la mayoría de las nueces y las paltas ](aguacates) son ricos en triglicéridos con ácidos grasos monoinsaturados. Se considera que las grasas monoinsaturadas disminuyen el riesgo de enfermedades cardíacas.
Las grasas poliinsaturadas contienen más de un enlace covalente doble entre los átomos de carbono de los ácidos grasos. Un ejemplo es el ácido linoleico. Los aceites de maíz, de cártamo, de girasol y de soja y los pescados grasos (salmón, atún y caballa) contiene un porcentaje alto de ácidos grasos poliinsaturados. Se cree que las grasas poliinsaturadas también disminuyen el riesgo de afecciones cardíacas.
Fosfolípidos
Al igual que los triglicéridos, los fosfolípidos tienen un esqueleto glicerol y dos cadenas de ácidos grasos unidos a los dos primeros carbonos. Sin embargo, en la tercera posición un grupo fosfato se une a un pequeño grupo cargado que suele contener nitrógeno, al esqueleto de glicerol. Esta porción de la molécula (la "cabeza") es polar y puede formar puentes de hidrógeno con las moléculas de agua.
En contraste, los dos ácidos grasos (las "colas") son no polares y solo pueden interactuar con otros lípidos. Las moléculas que tienen tanto partes polares como no polares se denominan anfipáticas. Los fosfolípidos anfipáticos se alinean cola con cola en una cadena doble para formar la membrana que rodea cada célula.
Esteroides
La estructura de los esteroides difere considerablemente de la de los triglicéridos. Los esteroides tiene cuatro anillos de átomos de carbono. Las células pueden sintetizar otros esteroides a partir del colesterol, que tiene una región no polar grande compuesta por cuatro anillos y una cola hidrocarbonada. Los esteroides más comunes, como el colesterol, los estrógenos, la testosterona, el cortisol, las sales biliares y la vitamina D, son conocidos como esteroles ya que también tiene al menos un grupo hidroxilo (-OH)(alcohol).
Los grupos polares hidroxilo hacen que los esteroles sean poco anfipáticos. El colesterol es necesario para la estructura de la membrana celular, los estrógenos y la testosterona se requieren para regular funciones sexuales; el cortisol es necesario para mantener los niveles de glucemia dentro de valores normales; las sales biliares participan en la digestión y absorción de los lípidos, y la vitamina D está relacionada con el crecimiento óseo.
Otros Lípdos
Los eicosanoides son lípidos derivados de un ácido graso de 20 carbonos denominado araquidónico. Los dos subtipos más importantes de eicosanoides son las prostaglandinas y los leucotrienos. Las prostaglandinas tienen una amplia variedad de funciones. Modifican las respuestas hormonales, contribuyen a la respuesta inflamatoria, previenen las úlceras gástricas, dilatan la vía aérea, regulan la temperatura corporal e influyen sobre la formación de los coágulos sanguíneos, entre otras funciones. Los leucotrienos participan en las respuesta alérgica e inflamatoria.
Otros lípidos también contienen ácidos grasos (que pueden proveer ATO por hidrólisis o formar triglicéridos o fosfolípidos por reacciones de deshidratación), las vitaminas liposolubles.