jueves, 18 de octubre de 2018

Biomoléculas II Lípidos Biología IV


Las grasas son sólo un tipo de lípido, una categoría de moléculas que tienen en común su incapacidad para mezclarse bien con el agua. Los lípidos tienden a ser hidrofóbicos, no polares y están constituidos principalmente de cadenas de carbohidratos, aunque existen ciertas variaciones que veremos más adelante. Los diferentes tipos de lípidos pueden tener estructuras distintas y, por lo tanto, diversas funciones en los organismos. Por ejemplo, las grasas almacenan energía, proporcionan aislamiento térmico, conforman las membranas celulares, forman capas impermeables en las hojas y constituyen las unidades estructurales de hormonas como la testosterona.

Grasas y aceites
Una molécula de grasa consta de dos partes: un esqueleto de glicerol y tres colas de ácidos grasos. El glicerol es una pequeña molécula orgánica con tres grupos hidroxilo (OH), mientras que un ácido graso consta de una larga cadena de carbohidratos unida a un grupo carboxilo. Un ácido graso típico tiene entre 12 y 18 carbonos, aunque algunos pueden tener tan solo 4 o hasta 36.
Para formar una molécula de grasa, cada uno de los grupos hidroxilo del esqueleto de glicerol debe reaccionar con el grupo carboxilo del ácido graso mediante una reacción de síntesis por deshidratación. Este proceso produce una molécula de grasa con tres colas de ácido graso unidas al esqueleto de glicerol por medio de enlaces éster (que contienen un átomo de oxígeno junto a un grupo carbonilo o C=O). Los triglicéridos pueden tener tres colas de ácidos grasos idénticas o diferentes (que se distinguen en su longitud o en su patrón de enlaces dobles).
Las moléculas de grasa también se conocen como triacilgliceroles o, en los análisis de sangre realizados por tu médico, como triglicéridos. En el cuerpo humano, los triglicéridos se almacenan principalmente en células adiposas especializadas, llamadas adipocitos, que forman un tejido conocido como tejido adiposo. Aunque muchos ácidos grasos se encuentran en las moléculas de grasa, algunos otros están libres en el cuerpo y se consideran como un tipo aparte.
Ácidos grasos saturados e insaturados
Grasas trans
La hidrogenación parcial y las grasas trans pueden parecer una forma conveniente de obtener sustancias parecidas a la mantequilla a precio de aceite. Por desgracia, las grasas trans han resultado tener efectos muy nocivos en la salud humana. Debido a la estrecha relación entre las grasas trans y la cardiopatía coronaria, la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) recientemente prohibió las grasas trans en alimentos, y dio un plazo de tres años a las empresas para eliminar las grasas trans de sus productos.
Ácidos grasos omega
Otra clase de ácido graso que merece mención incluye los ácidos grasos omega-3 y omega-6. Hay diferentes tipos de ácidos grasos omega-3 y omega-6, pero todos ellos provienen de dos formas precursoras básicas: el ácido alfa-linolénico (ALA) para omega-3 y el ácido linoleico (LA) para omega-6.
El cuerpo humano necesita estas moléculas (y sus derivados), pero no puede sintetizarlas. Por consiguiente, el ALA y el LA se clasifican como ácidos grasos esenciales y una persona los debe obtener de su dieta. Algunos pescados, como el salmón, y algunas semillas, como la chía y la linaza, son una buena fuente de ácidos grasos omega-3.
Los ácidos grasos omega-3 y omega-6 tienen al menos dos enlaces cis-insaturados, lo que les da una forma curva. El ALA, que se muestra a continuación, es bastante curvo, pero no es el ejemplo más extremo: el DHA, un ácido graso omega-3 derivado del ALA mediante la formación de enlaces dobles adicionales, tiene seis enlaces cis-insaturados y ¡está tan doblado que casi forma un círculo! 
Los ácidos grasos omega-3 y omega-6 desempeñan diversas funciones en el cuerpo. Son los precursores (materia prima) para la síntesis de una serie de moléculas de señalización importantes, tales como las que regulan la inflamación y el estado de ánimo. Los ácidos grasos omega-3 en particular pueden reducir el riesgo de muerte súbita por ataques cardíacos, disminuir los triglicéridos en la sangre, bajar la presión arterial y prevenir la formación de coágulos sanguíneos.
La función de las grasas
Como se muestra en el ejemplo anterior, las tres colas de ácidos grasos de un triglicérido no necesariamente tienen que ser idénticas. Además de la diferencia en longitud, las cadenas de ácidos grasos también difieren en su grado de insaturación.
·    Si solamente hay enlaces sencillos entre carbonos vecinos en la cadena de carbohidrato, se dice que un ácido graso está saturado (los ácidos grasos se saturan con hidrógeno; en una grasa saturada, hay tantos átomos de hidrógeno unidos al esqueleto de carbono como sea posible).
·     Cuando la cadena de carbohidrato contiene un enlace doble, se dice que el ácido graso está insaturado, ya que ahora tiene menos hidrógenos. Si solo hay un enlace doble en un ácido graso, está monoinsaturado, mientras que, si hay varios enlaces dobles, está poliinsaturado.
Los enlaces dobles en los ácidos grasos insaturados, como otros tipos de enlaces dobles, pueden existir en una configuración trans o cis. En la configuración cis, los dos hidrógenos asociados al enlace se encuentran del mismo lado, mientras que en la configuración trans se encuentran en lados opuestos. Un enlace doble en cis genera un estrechamiento o una curva en el ácido graso, una característica que tiene consecuencias importantes para el comportamiento de las grasas.
Debido a que las colas de ácidos grasos saturados son rectas, las moléculas de grasa saturada se pueden empaquetar de manera compacta, lo que produce grasas sólidas a temperatura ambiente (tienen un punto de fusión relativamente alto).
En cambio, en los ácidos grasos cis- insaturados, las colas están dobladas debido a la presencia de un enlace doble cis. Esto dificulta la compactación de moléculas de grasa con una o más colas de ácido graso cis- insaturado, por lo que tienden a estar en estado líquido a temperatura ambiente (tienen un punto de fusión relativamente bajo). Estas moléculas se conocen comúnmente como aceites.
En este punto, quizá hayas notado que olvidamos algo: no hemos dicho nada acerca de las grasas insaturadas con enlaces dobles trans en sus colas de ácidos grasos o grasas trans. Las grasas trans rara vez se encuentran en la naturaleza, pero se producen fácilmente mediante un procedimiento industrial llamado hidrogenación parcial.
En este proceso, se pasa hidrógeno gaseoso través de aceites (constituidos en su mayoría por grasas cis-insaturadas), lo que convierte algunos de los enlaces dobles en enlaces sencillos. El objetivo de la hidrogenación parcial es darle a los aceites algunas de las propiedades deseables de las grasas saturadas, como solidez a temperatura ambiente, pero una consecuencia no intencionada es que algunos de los enlaces dobles cis cambian su configuración y se convierten en enlaces dobles trans. Los ácidos grasos trans insaturados pueden empaquetarse de manera más compacta y es más probable que sean sólidos a temperatura ambiente.
Otra clase de ácido graso que merece mención incluye los ácidos grasos omega-3 y omega-6. Hay diferentes tipos de ácidos grasos omega-3 y omega-6, pero todos ellos provienen de dos formas precursoras básicas: el ácido alfa-linolénico (ALA) para omega-3 y el ácido linoleico (LA) para omega-6.
El cuerpo humano necesita estas moléculas (y sus derivados), pero no puede sintetizarlas. Por consiguiente, el ALA y el LA se clasifican como ácidos grasos esenciales y una persona los debe obtener de su dieta. Algunos pescados, como el salmón, y algunas semillas, como la chía y la linaza, son una buena fuente de ácidos grasos omega-3.
Los ácidos grasos omega-3 y omega-6 tienen al menos dos enlaces cis-insaturados, lo que les da una forma curva. El ALA, que se muestra a continuación, es bastante curvo, pero no es el ejemplo más extremo: el DHA, un ácido graso omega-3 derivado del ALA mediante la formación de enlaces dobles adicionales, tiene seis enlaces cis-insaturados y ¡está tan doblado que casi forma un círculo! 
Los ácidos grasos omega-3 y omega-6 desempeñan diversas funciones en el cuerpo. Son los precursores (materia prima) para la síntesis de una serie de moléculas de señalización importantes, tales como las que regulan la inflamación y el estado de ánimo. Los ácidos grasos omega-3 en particular pueden reducir el riesgo de muerte súbita por ataques cardíacos, disminuir los triglicéridos en la sangre, bajar la presión arterial y prevenir la formación de coágulos sanguíneos.
Son esenciales para el cuerpo y cumplen muchas funciones importantes.
Por ejemplo, muchas vitaminas son liposolubles, lo que significa que deben estar asociadas con moléculas de grasa para que el cuerpo las absorba eficazmente. Las grasas también proporcionan una manera eficiente de almacenar energía durante períodos largos de tiempo, ya que la energía que contienen por gramo es más del doble de la contenida en los carbohidratos. Además, aíslan el cuerpo térmicamente.
Como todas las demás grandes moléculas biológicas, las grasas se necesitan en las cantidades adecuadas para que tu cuerpo (y el de otros organismos) funcione correctamente.
Bibliografía:
Peluso, M. R. (s.f.). How are lipids stored in the body (Cómo se almacenan los lípidos en el cuerpo). En Healthy eating. Recuperado el 18 de octubre de 2018, Tomado de http://healthyeating.sfgate.com/lipids-stored-body-5236.html.
FDA (16 de junio de 2015). The FDA takes step to remove artificial trans fats in processed foods (La FDA toma medidas para eliminar las grasas trans de los alimentos procesados). Recuperado el 18 de octubre de 2018, Obtenido de http://www.fda.gov/NewsEvents/Newsroom/PressAnnouncements/ucm451237.htm.
Fat-soluble vitamin (Vitamina liposoluble). (19 de julio, 2015). En Genetics Home Reference. Recuperado el 18 de octubre de 2018, Tomado de http://ghr.nlm.nih.gov/glossary=fatsolublevitamin.
Raven, P. H., Johnson, G. B., Mason, K. A., Losos, J. B. y Singer, S. R. (2014). The chemical building blocks of life (Los componentes químicos fundamentales de la vida). En Biology (Biología) (10° ed., AP ed). Nueva York, NY: McGraw-Hill.
Reece, J. B., Urry, L. A., Cain, M. L., Wasserman, S. A., Minorsky, P. V. y Jackson, R. B. (2011). The structure and function of large biological molecules (La estructura y función de las grandes moléculas biológicas). En Campbell Biology (10° ed.). San Francisco, CA: Pearson.
U.S. Department of Agriculture, Agricultural Research Service. (2014). Basic report: 01145, butter, without salt (Reporte básico: 01145, mantequilla sin sal). En USDA national nutrient database for standard reference (release 27). Tomado de http://ndb.nal.usda.gov/ndb/foods/show/132?fg=&manu=&lfacet=&format=&count=&max=35&offset=&sort=&qlookup=01145.
U.S. Food and Drug Administration. (16 de junio, 2015). The FDA takes step to remove artificial trans fats in processed foods (La FDA toma medidas para eliminar las grasas trans en los alimentos procesados). Recuperado el 18 de octubre de 2018, Tomado dehttp://www.fda.gov/NewsEvents/Newsroom/PressAnnouncements/ucm451237.htm.
Khan Academy; (2015); Lípidos; recuperado el 18 de octubre de 2018; Tomado de https://es.khanacademy.org/science/biology/macromolecules/lipids/a/lipids

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