EJERCICIOS TEMA 4

LÍPIDOS

ACTIVIDADES PAU RESUELTAS

4.1.

a) Indica qué son los lípidos. Haz una clasificación de los lípidos indicando los criterios que uti­lizas, y cita algún ejemplo de cada nivel de la clasificación.

b) El agua y las sustancias apelares atraviesan fácilmente la membrana plasmática, mientras que las sustancias polares lo hacen con más dificultad. Explica razonadamente la causa.

Actividad resuelta en el libro del alumno.

4.2. En la siguiente figura se representa una biomolécula.

a) ¿Qué tipo de biomolécula es?

b) ¿Qué simboliza la línea quebrada?

c) ¿En qué estructuras celulares podrías encontrarla y cuál sería su función?

d) ¿Cuál sería su comportamiento en medio acuoso?

Actividad resuelta en el libro del alumno.

4.3.

a) Indica la naturaleza química de los ácidos grasos. Señala las diferencias entre ácidos grasos saturados e insaturados. |

b) Indica a qué tipo de moléculas biológicas pertenecen los carotenoides, así como algunas de sus funciones en las plantas.

Actividad resuelta en el libro del alumno.

4.4. Para la fabricación de jabones se utilizan todo tipo de grasas vegetales y animales. Sin embargo, el jabón se emplea para eliminar las manchas de grasa tanto de la piel como de los tejidos. Explícalo razonadamente.

Los lípidos saponificables forman jabones cuando se les somete a una hidrólisis alcalina, que desde el punto de vista químico son sales de los ácidos grasos. A la reacción de formación de un jabón se le deno­mina saponificación.

Las moléculas de jabón tienen una estructura bipolar; uno de los dos polos es hidrófilo, y el otro -formado por la cadena alifática-, es hidrófobo. Cuando el jabón se disuelve en agua, los componentes hidrófilos e hidrófobos se orientan formando una estructura llamada micela, en la que el polo hidrófilo se sitúa hacia el exterior, mientras que el hidrófobo se sitúa hacia el interior, alejándose del agua lo más posible.

Las grasas son insolubles en el agua. Cuando se agita una mezcla de agua y grasa, se forma una emulsión pasajera; pero cuando añadimos jabón, la emulsión es permanente, puesto que pequeñísimas cantidades de grasa quedan englobadas en el interior de las micelas de jabón. Dicho de otra manera, cada pequeña gota de grasa se rodea de una finísima capa de jabón. Cuando se produce el aclarado de las manos o de la ropa, el agua arrastra las micelas, y con ellas se elimina la grasa que provoca la suciedad

4.5. Enumera los diferentes tipos de lípidos y explica su función biológica. Describe el enlace éster caracte­rístico de algunos tipos de lípidos.

Los lípidos se clasifican en dos grandes grupos: lípidos saponificables e insaponificables.

Entre los saponificables, se encuentran las grasas, las ceras, los fosfolípidos y los esfingolípidos. Las funciones biológicas de estos lípidos saponificables son:

• Grasas. Son la principal reserva energética tanto en los animales como en los vegetales, actúan como aislantes térmicos y como un almacén de alimento.

• Ceras. Funciones de protección, revestimiento e impermeabilizante.

• Fosfolípidos. Tienen una función eminentemente estructural, ya que son los principales integrantes de las membranas celulares.

• Esfingolípidos. Existen dos tipos de esfingolípidos, las esfingomielinas y los esfingoglucolípidos. Las esfingomielinas se encuentran en las membranas de las células animales y, fundamentalmente, en la vaina de mielina que rodea las fibras nerviosas. Esta vaina se forma por el enrollamiento de la célula de Schwann alrededor del axón, aislándolo y protegiéndolo. Los esfingoglucolípidos se disponen en la zona externa de la membrana plasmática junto a las glucoproteínas, formando el glucocálix. Esta zona peri­férica de la membrana celular está constituida por las fracciones glucídicas de los esfingoglucolípidos y de las glucoproteínas, que se proyectan hacia el exterior de la membrana.

Entre los insaponificables se encuentran los terpenos, los esteroides y las prostaglandinas.

• Terpenos. Algunos terpenos son esencias que dan olor a las plantas, otros son vitaminas como la A, la E o la K, son precursores del colesterol, o bien son pigmentos vegetales como la xantofila o los caro-tenoides, que colaboran con la clorofila en la fotosíntesis.

• Esteroides. Son esteroides importantes el colesterol, que tiene función estructural; la vitamina D, que regula la absorción del calcio; las hormonas esteroideas, que regulan importantes procesos biológicos; y los ácidos biliares, que forman la bilis.

• Prostaglandinas. Pueden actuar como vasodilatadores regulando la presión arterial, e intervienen en los procesos inflamatorios que provocan fiebre, rubor, edema y dolor.

El enlace éster es un tipo de enlace covalente que se forma entre el grupo hidroxilo (-OH) de un alcohol y el grupo carboxilo (-COOH) de un ácido carboxílico, perdiendo una molécula de agua

4.6. Define ácido graso y escribe su fórmula general. Explica las principales propiedades físicas y químicas de los ácidos grasos.

Los ácidos grasos son ácidos orgánicos monocarboxílicos, de fórmula general CH3-(CH2)n-COOH y con un número par de átomos de carbono (entre 10 y 22).

Las principales propiedades físicas y químicas de los ácidos grasos son:

• Son compuestos antipáticos. Poseen dos zonas: una polar, que contiene el grupo carboxilo (-COOH) ^ de carácter hidrófilo; y otra apolar, que es la cadena carbonada (alifática) e hidrófoba. El grupo carboxilo establece enlaces de hidrógeno con otras moléculas polares, mientras que la cadena alifática ¡nte-racciona mediante fuerzas de Van der Waals con otras cadenas de ácidos grasos adyacentes.

• Reaccionan con los alcoholes formando esteres y liberando agua. Se hidrolizan en presencia de álcalis (saponificación) formando sales de sodio y potasio (jabones).

• Punto de fusión. Viene determinado por el grado de insaturación y por la longitud de la cadena alifática. El punto de fusión aumenta con la longitud de la cadena, ya que las interacciones de Van der Waals con otras cadenas semejantes se incrementan. Sin embargo, la presencia de dobles enlaces origina codos en las moléculas que, además de acortarlas, favorecen la disminución del punto de fusión por reducir el número de interacciones con otras cadenas..7. La publicidad de cierto producto lácteo dice: "Si está preocupado por el colesterol y los triglicéridos, leinteresa saber que existen dos tipos de grasas: las saturadas y las insaturadas; siendo estas últimas más saludables, por lo que el producto está enriquecido con ácidos grasos omega-3 para el control de los niveles...".

4.7. La publicidad de ciertos productos lácteos dice “Si está preocupado por el colesterol y los triglicéridos, le interesa saber que existen dos tipos de grasas: las saturadas y las insaturadas; siendo estas últimas más saludables, por lo que el producto está enriquecido con ácidos grasos omega-3 para el control de los niveles…”

a) ¿A qué tipo de biomoléculas (ácidos nucleicos, lípidos, glúcidos o proteínas) hace referencia el anuncio?

b) ¿Cómo son químicamente los ácidos grasos?

c) ¿Qué significa que pueden ser saturadas o insaturadas?

a) Colesterol, triglicéridos, grasas saturadas, grasas insaturadas y ácidos grasos Omega-3 son lípidos.

b) Químicamente, los ácidos grasos son ácidos orgánicos monocarboxílicos, de fórmula general CH3-(CH2)n-COOH, con un número par de átomos de carbono (entre 10 y 22); pueden ser saturados si no ] llevan dobles enlaces, y si los llevan, insaturados.

c) Las grasas pueden ser de dos tipos, las saturadas y las insaturadas. Las saturadas llevan en su molécula ácidos grasos saturados -como el palmítico, el esteárico o el decanoico-, que no tienen do­bles enlaces en su cadena carbonada; mientras que las grasas insaturadas llevan en su molécula ácidos grasos insaturados -como el oleico, el linoleico, el linolénico o el araquidónico-, que tienen en su cadena carbonada uno o más dobles enlaces.

4.8. El siguiente esquema generaliza el transcurso de una de las reacciones que ocurren en el metabolismo celular.

Triglicéridos——> Ácidos grasos + Glicerina

a) ¿Qué tipo de lípidos son los triglicéridos?

b) ¿Qué funciones biológicas tienen este tipo de lípidos?

c) ¿Qué "transformación" sufren los triglicéridos para convertirse en ácidos grasos + glicerina?

d) ¿Mediante qué proceso un triglicérido se convierte en jabón?

a) Los triglicéridos son grasas o triacilglicéridos, formados por una molécula de glicerina esterificada y por tres moléculas de ácidos grasos, que pueden ser iguales o diferentes.

b) Los triglicéridos son la principal reserva energética tanto en los animales como en los vegetales. Actúan como aislantes térmicos, como un almacén de alimento y protegen mecánicamente a deter­minados órganos que, como el riñon o el corazón, son sensibles a los golpes.

c) La "transformación" de un triglicérido en ácidos grasos más glicerina consiste en la ruptura de los enla­ces éster entre los grupos hidroxilo (-OH) de la glicerina y el grupo carboxilo (-COOH) de los ácidos grasos.

d) Un triglicérido se convierte en jabón cuando se somete a hidrólisis alcalina con disoluciones de NaOH y KOH, produciéndose una sal (estearato) sódica o potásica que es el jabón, y la glicerina, que es un alcohol.

4.9. A la vista de la imagen, contesta a las siguientes cuestiones.

a) Indica de qué biomolécula se trata y cuál es la naturaleza química de los componentes señalados con los números 1 y 2.

b) ¿De qué estructura celular forma parte esta molécula? Describe dicha estructura.

a) La biomolécula representada en la imagen es compatible con la estructura química de cualquier lípido de membrana que sea anfipático; podría tratarse, por ejemplo, de un fosfolípido. El número 1 repre­senta la región polar hidrofílica constituida por el grupo fosfato y los constituyentes polares que se unen a él; el número 2 representa la región apolar hidrofóbica formada por los ácidos grasos que este-rifican la glicerina.

b) Los fosfolípidos forman parte de las membranas celulares. Son, junto a las proteínas, los principales constituyentes de la membrana plasmática.

La membrana plasmática representa el límite entre el medio extracelular y el intracelular; dado su pequeño grosor, solo es visible con el microscopio electrónico. Desde el punto de vista químico, está formada por lípidos (fosfolípidos, glucolípidos y esteróles), que le proporcionan una cierta fluidez; proteínas de diverso tipo, que confieren a la membrana funciones específicas y, al igual que los lípidos, contribuyen a su fluidez; y glúcídos, que en su mayoría son oligosacáridos unidos a las proteínas y a los lípidos, formando parte de la cubierta celular o glucocálix.

Mediante estudios microscópicos y por medio de análisis bioquímicos se han elaborado varios modelos para explicar la estructura de la membrana plasmática, siendo, actualmente, el modelo más aceptado el denominado del mosaico fluido, que presenta las siguientes características:

• Considera a la membrana como un mosaico fluido en el que la bicapa lipídica es la red cementante y las proteínas están embebidas en ella, interaccionando unas con otras y, a su vez, con los lípidos. Tanto las proteínas como los lípidos pueden desplazarse lateralmente.

• Los lípidos y las proteínas integrales se hallan dispuestos en mosaico.

• Las membranas son estructuras asimétricas en cuanto a la distribución de todos sus componentes químicos: lípidos, proteínas y glúcidos.

4.10. Los lípidos son componentes esenciales de las membranas celulares.

a) Indica dos lípidos que se encuentren en ellas.

b) Indica cuál es la polaridad de estas moléculas y explica su repercusión en la formación de la membrana.

c) Los lípidos de membrana pueden asociarse a otras biomoléculas. Indica a cuáles, y señala su localización en la membrana.

a) Dos lípidos que forman parte de la membrana plasmática son los fosfolípidos y el colesterol.

b) El principal componente de las membranas biológicas son los fosfolípidos, que son moléculas anfi-páticas, es decir, poseen una región polar hidrofílica formada por el grupo fosfato y los sustituyentes polares que se unen a él, y otra región apolar hidrofóbica formada por los ácidos grasos que esterifican la glicerina. La naturaleza anfipátipa de los fosfolípidos les proporciona un papel fundamental en la formación de las membranas biológicas -tanto de células procarióticas como de eucarióticas, ya que se organizan formando bicapas-, en las que los grupos hidrofílicos se orientan hacia las moléculas de agua e inte-raccionan con ella mediante enlaces de hidrógeno, y los hidrófobos se alejan interaccionando entre sí mediante fuerzas de Van der Waals y ocultándose dentro de la estructura.

c) Los lípidos de membrana están asociados a glúcidos (en la mayoría de los casos se trata de oligosacáridos) que se unen covalentemente a ellos para formar los glucolípidos. Los glucolípidos, junto con las glicoproteínas, se distribuyen de manera asimétrica; solo se localizan en la cubierta externa de la membrana plasmática de las células eucarióticas, formando la cubierta celular o glucocálix.

4.11. Tanto los glúcidos como las grasas tienen una función energética en el organismo. ¿Por qué entonces son las grasas los compuestos que sirven como almacén principal de energía en todos los organismos?

Los lípidos suponen la principal reserva energética tanto en los animales como en los vegetales.

Los lípidos se acumulan en vacuolas en las células vegetales, y en los mamíferos lo hacen en células especializadas del tejido adiposo denominadas adipocitos.

A pesar de que los glúcidos -por ejemplo, pueden ser el glucógeno y el almidón- tienen también función energética, son los lípidos las principales fuentes de energía directa por dos razones:

• Su rápida movilización al ser solubles en agua.

• El aporte energético de los lípidos es muy superior al de los glúcidos. Si nos referimos a un tipo concreto de lípidos como son las grasas, cada gramo de grasa libera 9 kcal (37,62 kJ), frente a 3,75 kcal (17,68 kJ) que aporta igual cantidad de glúcido.

4.12. En relación con la fórmula adjunta, contesta a las siguientes cuestiones.

a)¿Qué tipo de biomolécula representa?

b) Indica el nombre de los compuestos incluidos en los recuadros 1 y 2, e identifica el enlace entre ellos. Explica cómo se forma dicho enlace.

c) ¿Cuál es el comportamiento de esta biomolécula en un medio acuoso? ¿En qué estructuras celulares se encuentra esta biomolécula?

a) Es un fosfolípido; concretamente, se trata de la fosfatidil colina o lecitina.

b) En el recuadro 1 están representados dos ácidos grasos; concretamente, el esteárico, con 16 átomos de carbono, y el oleico, con 18 átomos de carbono y con un doble enlace entre los carbonos 9 y 10. La fór­mula del recuadro 2 representa la glicerina o propanotriol. El enlace que une la glicerina con los ácidos grasos es un enlace de tipo éster, enlace que se produce entre el grupo -OH (hidroxilo) del alcohol y el grupo -COOH (carboxilo) del ácido graso con pérdida de una molécula de agua.

c) Como todos los fosfolípidos, la fosfatidil colina es una sustancia anfipática que cuando se encuentra en disolución orienta las zonas apolares hidrofóbicas (los ácidos grasos) hacia el interior, alejándose lo más posible del agua, mientras que las zonas polares hidrofílicas (el grupo fosfato y los sustituyentes polares) se sitúan en contacto con el agua. La estructura resultante es una bicapa lipídica.

d) Los fosfolípidos y la fosfatidil colina es uno de ellos; forman parte de la estructura en forma de bicapa lipídica, característica de las membranas celulares

.4.13. La imagen nos muestra un tipo de célula característica de un tejido concreto.

a) ¿De qué célula se trata?

b) ¿Qué elemento de los señalados es la vaina de mielina? ¿Cómo se forma esta banda?

c) Nombra el tipo de lípido que forma la banda de mielina y explica cómo está constituido desde el punto de vista químico. ¿Es un lípido saponificable? ¿Por qué?

a) Es una neurona.

b) La vaina de milelina está señalada con el número 5. La vaina de mielina se forma por el enrollamiento de la célula de Schwann alrededor del axón, aislándolo y protegiéndolo.

c) La vaina de mielina está formada, fundamentalmente, por esfingolípidos; concretamente, por las esfin­gomielinas.

Desde el punto de vista químico, las esfingomielinas están formadas por una ceramida (compuesto formado por la unión de la esfingosina y un ácido graso) a la que se une un aminoalcohol fosforilado, que puede ser la fosfocolina o la fosfoetanolamina. Las esfingomielinas son lípidos saponificables, ya que en su composición química entran a formar parte de los ácidos grasos.

4.14. Define qué son los esteroides. Cita tres ejemplos de moléculas esteroídicas. Describe las funciones biológicas fundamentales de los esteroides.

Los esteroides son lípidos insaponificables y derivados de un compuesto cíclico denominado ciclopentano-perhidrofenantreno, cuya estructura la forman tres anillos de ciclohexano unidos a un ciclopentano.

El colesterol, la vitamina D y la testosterona son esteroides. Las funciones realizadas por los esteroides son diversas. Así, el colesterol forma parte de la membrana plasmática de las células animales; la vitamina D está implicada en la regulación de los procesos de absorción de calcio y fosforo; algunos de los esteroides tienen funciones hormonales, como serían la testosterona, los estrógenos, la progesterona, la aldosterona y el cortisol; y, finalmente, los hay que forman parte de la bilis, como el ácido cólico y el desoxicólico.

4.15. Los lípidos son un grupo de moléculas orgánicas con estructuras químicas diversas y funciones muy diferentes.

a) Explica qué significa que sean moléculas antipáticas.

b) Representa mediante un esquema la molécula de un fosfolípido, señalando en ella su carácter

antipático.

c) Enumera al menos tres funciones biológicas que realizan los lípidos.

a) Anfipáticos quiere decir que su estructura molecular está formada por dos regiones, una polar de carác­ter hidrófilo y otra apelar de carácter hidrófobo.

b) La representación esquemática de un fosfolípido es la que se muestra en la figura adjunta. La región polar e hidrófila está representada con el número 1, que, químicamente, está constituida por el grupo fosfato y los sustituyentes polares que se unen a él; la región apolar e hidrófoba está representa con el número 2, que, químicamente, está constituida por los ácidos grasos que esterifican la glicerina

c) Las funciones biológicas de los lípidos son las siguientes:

• Estructurales. En todas las células son los elementos mayoritarios de las membranas.

• Energéticas. Algunos, como los triacilglicéridos, son eficientes reservas para el almacenamiento de energía.

• Vitamínicas y hormonales. Muchas de las vitaminas y hormonas presentes en los vertebrados son lípidos o derivados de lípidos.

4.16. Enumera los diferentes lípidos de membrana, indicando la composición química de uno de ellos.

Explica la formación de la bicapa lipídica en función de las propiedades de los lípidos que la cons­tituyen. ¿Qué tipo de fuerzas e interacciones se establecen?

Los lipidos que forman parte de las membranas celulares son: fosfolípidos, glucolípidos y esteróles (entre los que se encuentra el colesterol). Los esterales son derivados de un compuesto cíclico llamado ciclopentanoperhidrofenantreno, que lleva un grupo hidroxilo en el carbono número 3 y una cadena hidrocar-bonada en el 17.

La mayoría de los lípidos que forman parte de las membranas tienen carácter anfipático; cuando se encuentran en disolución acuosa se orientan de tal manera, que las cadenas hidrofóbicas se sitúan hacia el interior alejándose del agua, mientras que las cabezas polares, que son hidrófilas, se hallan en contacto con el agua. Este comportamiento anfipático de los lípidos de membrana hace que la estructura de las mem­branas celulares sea la de una doble capa.

La estructura en forma de doble capa lipídica que presentan las membranas celulares es estable gracias a las fuerzas e interacciones siguientes: los grupos hidrófilos, es decir, las cabezas polares interaccionan con las moléculas de agua mediante enlaces de hidrógeno, mientras que los grupos hidrófobos se unen median­te débiles fuerzas de Wan der Waals. Dado el elevado número de interacciones que se producen entre los compuestos lipidíeos que constituyen la membrana, hace que su estructura sea muy estable.

4.17. En relación con los lípidos representados por las fórmulas A (fosfolípido) y B (triacilglicérido), contesta a las siguientes cuestiones.

a)¿Son lípidos saponificables o insaponificables? Justifica la respuesta. ¿Qué tipo de enlace señalan las flechas? Descríbelo. Explica la función que desempeñan ambas clases de mo­léculas.

b) Nombra otros dos tipos de lípidos presentes en las células, e indica dos funciones biológicas de cada uno de ellos.

a) Ambos son lípidos saponificables, ya que en su composición química llevan ácidos grasos; cuando se les somete a una hidrólisis alcalina se obtienen jabones, llamándose a esta reacción, reacción de saponificación. Las flechas señalan enlaces de tipo éster. Un enlace de tipo éster es el que se forma entre el grupo -OH (hidroxilo) de un alcohol y el grupo carboxilo -COOH de un ácido graso, con pérdida de una molécula de agua.La función de los fosfolípidos es de tipo estructural, ya que junto con otros compuestos forma parte de las membranas celulares, tanto de los organismos eucariotas como de los procariotas. Los triacil- glicéridos o grasas suponen la principal reserva energética en los animales y también en los vegetales.

Además, actúan como aislantes térmicos y almacén de alimento; este hecho es muy importante en los animales que hibernan, ya que utilizan esta reserva como alimento durante el largo período de letargo invernal.

b) Otros dos tipos de lípidos presentes en las células son las ceras y los esteroides.

• Ceras. Debido a que los dos extremos de la cadena tienen naturaleza hidrófoba, las ceras son sustancias marcadamente insolubles en agua y realizan funciones de protección y de revestimiento. En los vertebrados, recubren e impermeabilizan la piel, el pelo y las plumas; en los insectos, el exoesqueleto; y en las plantas, forman una película que recubre hojas, frutos, flores y tallos jóvenes, protegiéndolos de la evaporación y de los ataques de los insectos.

• Esteroides. Existen diversos esteroides; así, el colesterol tiene una función estructural al formar parte de la membrana plasmática de las células. Además, es precursor de otros esteroides, como, por ejemplo, las hormonas esteroideas y la vitamina D. La testosterona, los estrógenos o la progesterona regulan diversos procesos biológicos relacionados con la reproducción, mientras que la vitamina D regula la absorción del calcio.

4.18. Respecto a los lípidos.

a)¿Son todos los lípidos saponificables? Define el proceso de saponificación.

b) ¿Por qué un aceite es líquido y una grasa es sólida a temperatura ambiente? ¿Qué diferencia existe entre un fosfoglicérido y una esfingomielina? ¿Por qué los ácidos grasos son moléculas antipáticas?

c) ¿Qué es una lipoproteína? Pon un ejemplo.

d) ¿Qué lípidos desempeñan una función energética en el organismo, y cuáles una función estruc­tural?

e)Nombra las diferentes estructuras lipídicas que aparecen señaladas con una letra en el dibujo.

a) No, también los hay insaponificables. Son saponificables los que en su composición llevan ácidos grasos. La saponificación es la obtención de jabón a partir de una sustancia que tenga ácidos grasos. Se realiza sometiendo a hidrólisis alcalina lípidos que lleven ácidos grasos, es decir, que sean saponi­ficables. Los jabones que se obtienen son sales de los ácidos grasos.

b) Los aceites se mantienen en estado líquido a temperatura ambiente debido a que en su composición llevan ácidos grasos insaturados cuyo punto de fusión es bajo, mientras que las grasas son sólidas porque en su composición llevan ácidos grasos saturados, cuyo punto de fusión es alto.

c) Fosfoglicéridos y esfingomielinas son dos tipos de fosfolípidos, y se diferencian en la composición química. En los fosfoglicéridos, el alcohol es la glicerina y en las esfingomielinas es la esfingosina.

d) Los ácidos grasos son moléculas antipáticas porque están formados por dos zonas con comporta­miento distinto: la región polar, que contiene el grupo carboxilo (-COOH), tiene carácter hidrófilo; la región apolar, formada por la cadena carbonada o alifática, es hidrófoba.

e) Las lipoproteínas son proteínas transportadoras de lípidos en la sangre.

f) Entre los lípidos, las grasas o triacilglicéridos tienen función energética, mientras que con función estructural están los llamados genéricamente lípidos de membrana, entre los que se encuentran los fos­folípidos, los esfingolípidos y el colesterol.

g) Las estructuras que aparecen en el dibujo son las siguientes: a: micela monocapa; b: monocapa lipídica; y c: liposoma o micela bicapa.

UN PASO MÁS

4.19. Anuncio de una crema facial:

"Crema para el cutis multiactiva con liposomas. Un aliado contra las arrugas y líneas de expresión.

Crema para el cutis formulada con liposomas que penetran la barrera de la epidermis, ayudando a sua­vizar las arrugas que aparecen en la piel. Contiene ingredientes hidratantes y vitaminas A, C y E i conocidas como 'antirradicales' libres."

a) ¿Qué son los liposomas? Realiza un dibujo esquemático de un liposoma, y nombra los compues­tos químicos susceptibles de constituir un liposoma.

b) ¿Por qué razón se utilizan los liposomas en la industria cosmética?

c) Además de la industria cosmética, ¿en qué otras actividades se utilizan liposomas? ¿Para qué?

d) De las vitaminas nombradas, ¿cuál o cuáles son lípidos? Nómbralas y describe las caracte­rísticas generales del grupo de lípidos al que pertenecen.

a) Los liposomas son estructuras obtenidas en laboratorio, formadas por una bicapa de fosfolípidos que deja en su interior un compartimento que contiene agua. Además de los fosfolípidos, los compuestos químicos susceptibles de formar liposomas son todos los que, como ellos, sean anfipáticos, como, por ejemplo, los esfin-golípidos, los esfingoglucolípidos y el colesterol.

b) Los liposomas se utilizan en la industria cosmética como transpor- tadores de sustancias hidrófilas entre el exterior y el interior de la célula, ya que la membrana artificial del liposoma se puede unir a la de la célula, y de esta manera se pueden introducir en su interior sustancias que por sí solas no atravesarían la membrana plasmática de forma natural.

c) Además de utilizarse en la industria cosmética, se pueden utilizar para:

• Introducir medicamentos en el interior del organismo con los que tratar ciertas enfermedades.

• En biotecnología, se usan como vehículos transportadores de genes. En determinados casos de terapia génica sirven para introducir genes en el interior de células que carecen de ellos o son defec­tuosos.

d) De las vitaminas nombradas, son lípidos la A y la E. Desde un punto de vista químico, ambas vitaminas son terpenos. Los terpenos se denominan también isoprenoides, ya que químicamente derivan de la polimerización del isopreno, dando lugar a estructuras que pueden ser lineales o cíclicas. La presencia de dobles enlaces en la molécula de isopreno confiere a algunas de estas sustancias una coloración característica. Son muy abundantes en los vegetales. Tanto la vitamina A como la E son diterpenos; por lo tanto, están formadas por cuatro moléculas de isopreno.

4.20. Haciendo limpieza en el laboratorio de Ciencias Naturales, nos encontramos con dos vasos de precipitados, el A y el B, que contienen sendas sustancias de naturaleza grasa. Observamos que, a temperatura ambiente, la del vaso A está sólida y la del vaso B está líquida. Se han perdido las etiquetas y lo único que sabemos es que un frasco contiene tripalmitina y el otro trioleína.

a) Contesta, de manera razonada, qué vaso de precipitados contiene tripalmitina y cuál contiene trioleína.

b) ¿Por qué unas grasas a temperatura ambiente son líquidas y otras son sólidas?

a) Vaso A. Contiene tripalmitina. La tripalmitina es una grasa que, a temperatura ambiente, es sólida porque en su composición química lleva ácidos grasos saturados; concretamente, el ácido palmítico. La presencia de ácidos grasos saturados -ácidos que carecen de dobles enlaces- hace que el punto de fusión sea elevado; por tanto, grasas como la tripalmitina, a temperatura ambiente, son sólidas.

Vaso B. Contiene trioleína, que es una grasa que a temperatura ambiente es líquida porque en su composición química lleva ácidos grasos insaturados; concretamente, el ácido oleico. La presencia de ácidos grasos insaturados -ácidos que tienen uno o más dobles enlaces en su cadena carbonada-hace que el punto de fusión sea bajo y que a temperatura ambiente las grasas, como la trioleína, sean líquidas.b) Las grasas que son sólidas a temperatura ambiente llevan ácidos grasos saturados. Entre las cadenas carbonadas de los ácidos grasos se producen numerosas uniones de Van der Waals que las mantienen muy unidas, de tal manera que cuando se necesita romper estas uniones para separar las moléculas y pasar de un estado sólido a otro líquido, se requiere elevar mucho la temperatura.

Las grasas que son líquidas a temperatura ambiente tienen ácidos grasos insaturados. La existencia de dobles enlaces en los ácidos grasos insaturados provoca que la molécula no sea del todo lineal, sino que tenga unos codos que hacen que el número de interacciones de Van der Waals entre las cadenas carbonadas sea menor que cuando se trata de ácidos grasos saturados. Este menor número de inte­racciones hace que se necesite menos calor para pasar a estado líquido, ya que el número de uniones que romper es menor, con lo que el punto de fusión es bajo y son líquidas a temperatura ambiente.

4.21. Los datos de la siguiente tabla se han obtenido de la información nutricional de dos productos alimenticios de consumo habitual; en su fabricación se han utilizado aceites vegetales. Expresan el valor medio por cada 100 gramos de producto. Observa los datos y contesta a las cuestiones.

Grasas, de las cuales:

Saturadas

Monoinsaturadas

Poliinsaturadas

Colesterol

a) ¿Qué diferencias existen entre las grasas nombradas en la tabla?

b) Razona si la siguiente afirmación es verdadera o falsa: el colesterol es un lípido, pero no es una grasa.

d) Las grasas poliinsaturadas llevan ácidos grasos poliinsaturados. Nombra los principales ácidos grasos poliinsaturados y relaciónalos con la denominada vitamina F.

a) La diferencia entre las grasas utilizadas en la fabricación de los panes está en la presencia de dobles enlaces en las cadenas carbonadas de los ácidos grasos que forman parte de las grasas nombradas en la tabla. Los ácidos grasos de las saturadas carecen de dobles enlaces, las monoinsaturadas llevan un doble enlace y las poliinsaturadas tienen más de un doble enlace.

b) La afirmación es verdadera. El colesterol es un lípido esteroideo no saponificable, mientras que las gra­sas también son I (pidos, pero saponificables.

c) Sí se podrían obtener jabones con las mismas grasas saturadas, monoinsaturadas y poliinsaturadas utilizadas en la fabricación de los panes. Las grasas son lípidos saponificables, y a partir de ellos se pueden obtener jabones mediante hidrólisis alcalina.

c) ¿Con el mismo tipo de aceite vegetal que se utiliza para la fabricación de los panes se podría ob­tener jabón? Razona la respuesta.

d) Los principales ácidos grasos poliinsaturados son: el ácido linoleico, el linolénico y el araquidónico. Al igual que ocurre con las vitaminas, los mamíferos no pueden fabricarlos; por tanto, a estos efectos se consideran igual y son llamados en su conjunto vitamina F

4.22. La mantequilla y la margarina son productos alimenticios sólidos a temperatura ambiente. La mante­quilla se fabrica a partir de la leche, mientras que las margarinas a partir de aceites vegetales. En la etiqueta de una determinada margarina se indica que se ha fabricado a partir de aceites vegetales hidrogenados.

¿Cómo es posible que ambos productos sean sólidos a temperatura ambiente?

Cuando se hidrogena un ácido graso insaturado, se eliminan los dobles enlaces que tiene y, en conse­cuencia, se transforma en un ácido graso saturado. Las grasas que tienen ácidos grasos saturados son sólidas a temperatura ambiente, independientemente de que se hayan obtenido por deshidrogenación de ácidos grasos insaturados o no.