Defina el concepto de «saponificación» e indique dentro de los lípidos cuáles se consideran saponificables. Comente en cada caso sus propiedades fisicoquímicas más relevantes, estructura molecular, sus posibles localizaciones celulares y respectivas funciones biológicas. [2 puntos]
La SAPONIFICACIÓN es la hidrólisis de un enlace éster en MEDIO ALCALINO. Al tratar con una base fuerte —hidróxido sódico o potásico— un lípido que contenga ácidos grasos esterificados, el enlace éster se rompe y se liberan el alcohol correspondiente y las sales sódicas o potásicas de los ácidos grasos, que son los JABONES:
Conviene señalar que la molécula de jabón resultante es ANFIPÁTICA —cabeza iónica y cola apolar— y que por eso emulsiona las grasas rodeándolas de micelas: en eso consiste su capacidad detergente.
De esta reacción sale la división de los lípidos en dos grandes grupos: SAPONIFICABLES, los que contienen ácidos grasos y por tanto enlaces éster hidrolizables, e INSAPONIFICABLES, los que no los contienen —terpenos, esteroides y prostaglandinas— y no dan jabones.
Se consideran saponificables cuatro tipos:
ACILGLICÉRIDOS. ESTRUCTURA MOLECULAR: glicerina esterificada con uno, dos o tres ácidos grasos, de donde los nombres mono, di y triacilglicérido; los triacilglicéridos son los mayoritarios. PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS: son moléculas totalmente APOLARES, porque al esterificar los tres hidroxilos de la glicerina no queda ningún grupo polar libre; son por tanto insolubles en agua y se acumulan en gotas. Su punto de fusión depende de los ácidos grasos: sólidos si son saturados —las grasas— y líquidos si son insaturados —los aceites—, porque los dobles enlaces cis acodan la cadena e impiden el empaquetamiento. Son menos densos que el agua. LOCALIZACIÓN CELULAR: el citoplasma, en forma de gotas lipídicas, muy abundantes en los adipocitos del tejido adiposo y en las semillas y los frutos. FUNCIÓN: RESERVA ENERGÉTICA a largo plazo, con unas 9 kilocalorías por gramo, y también protección mecánica y aislamiento térmico en la grasa subcutánea.
CERAS. ESTRUCTURA: un ácido graso de cadena muy larga esterificado con un alcohol también de cadena larga, en lugar de con glicerina. PROPIEDADES: totalmente apolares e IMPERMEABLES, sólidas y untuosas a temperatura ambiente, con punto de fusión alto y muy inertes químicamente. LOCALIZACIÓN: la superficie externa de la célula y del organismo: la cutícula de hojas y frutos, la epidermis, las plumas, el pelo, y la cera de los panales. FUNCIÓN: PROTECTORA E IMPERMEABILIZANTE, evitando la pérdida de agua por evaporación y la entrada de microorganismos.
FOSFOLÍPIDOS o glicerofosfolípidos. ESTRUCTURA: glicerina esterificada con DOS ácidos grasos y, en el tercer hidroxilo, con ácido fosfórico, al que se une a su vez un alcohol —colina, etanolamina, serina o inositol—. PROPIEDADES: son ANFIPÁTICOS, y esa es la propiedad decisiva: la cabeza con el fosfato y su alcohol es polar e hidrófila y las dos colas hidrocarbonadas son apolares e hidrófobas, de modo que en medio acuoso se ordenan espontáneamente en monocapas, micelas y, sobre todo, BICAPAS que se cierran sobre sí mismas. LOCALIZACIÓN: todas las MEMBRANAS celulares, la plasmática y las de los orgánulos. FUNCIÓN: ESTRUCTURAL. Son el componente básico de la bicapa, y su grado de insaturación determina la fluidez de la membrana.
ESFINGOLÍPIDOS. ESTRUCTURA: no llevan glicerina, sino ESFINGOSINA, un aminoalcohol de cadena larga unido a un ácido graso por un enlace amida y a un grupo polar, que puede ser fosforilcolina —esfingomielinas— o un glúcido —cerebrósidos y gangliósidos—. PROPIEDADES: las mismas de los fosfolípidos, son anfipáticos y forman bicapas. LOCALIZACIÓN: la membrana, y de forma muy señalada la de las células del sistema nervioso: la esfingomielina es el componente mayoritario de la vaina de mielina que envuelve los axones. FUNCIÓN: estructural y, en el caso de los cerebrósidos y gangliósidos, de RECONOCIMIENTO CELULAR, ya que su parte glucídica sobresale al exterior formando parte del glucocálix.
Vistos en conjunto, los dos primeros grupos son los lípidos de RESERVA y de PROTECCIÓN, apolares por completo, y los dos últimos son los lípidos de MEMBRANA, y lo son precisamente porque son anfipáticos.