Las membranas biológicas tienen ciertas estructuras comunes tales como la doble capa de fosfolípido que actúa por la prevención de la entrada de iones y moléculas polares.
Los fosfolípidos son componentes principales de las membranas celulares y por lo tanto sus antipatías como las características de sus ácidos grasos (número de carbono, la presencia de dobles enlaces) confieren muchas de sus propiedades.
Hay varios lípidos que pueden formar parte de esta estructura de membrana. En nosotros los humanos, tenemos los glicerofosfolípidos, galactolípidos, sulfolípidos y esfingolípidos.
Estructura
Un fosfolípido está formado por un glicerol unido a dos ácidos grasos y un grupo fosfato. Los ácidos grasos unidos a la glicerina pueden variar, pero en general uno de ellos está saturado. El fosfato se puede unir a diferentes grupos químicos.
Los fosfolípidos son lípidos anfifílicos, lo que significa que un lado es hidrófilo (la porción de fosfato de glicerol) mientras que el otro es hidrófobo (ácidos grasos). Por lo tanto, si se colocan en agua, los fosfolípidos se organizarán de tal manera que solo la zona hidrofílica estará en contacto con el agua.
Si se ven obligados a mezclarse con este líquido, formarán una bicapa de lípidos en la que los ácidos grasos hidrofóbicos se enfrentarán entre sí. Las membranas plasmáticas de células y orgánulos están además constituidas de esta manera.
Mezclados con agua, los fosfolípidos pueden formar pequeñas esferas microscópicas llamadas liposomas. Cada liposoma es una pequeña esfera hueca delimitada por una doble capa de fosfolípidos.
Los liposomas pueden sintetizarse artificialmente. Comenzamos a usarlos en medicina para transportar ciertos medicamentos a las células. Los liposomas pueden fusionarse con las membranas celulares y liberar la droga que contienen dentro de la célula.
También se usan para la fabricación de vacunas sintéticas. La industria cosmética también hace un uso importante de ella (cremas para la piel).
Los fosfolípidos también pueden formar una capa única que cubre pequeñas gotas de lípidos. Estas estructuras, llamadas micelas, permiten que los lípidos permanezcan suspendidos en el agua. La porción hidrófoba del fosfolípido está vinculada a la grasa, mientras que la porción hidrófila, dirigida hacia fuera, se une al agua.
Los fosfolípidos no son verdaderas «grasas», porque tienen uno de los ácidos grasos sustituidos por un grupo fosfato. La mayoría de los fosfolípidos contienen un diglicérido, un grupo fosfato, y una molécula orgánica simple tal como colina; una excepción a esta regla es la esfingomielina, que se deriva de la esfingosina en lugar de glicerol.
El primer fosfolípido identificado como tal en tejidos biológicos fue la lecitina o fosfatidilcolina, en la yema de huevo, por Theodore Nicolas Gobley, un químico y farmacéutico francés, en 1847.
Funciones de los fosfolípidos
Como componentes de la membrana, los fosfolípidos son selectivamente permeables (también llamados semipermeables), lo que significa que solo ciertas moléculas pueden pasar a través de ellos para entrar o salir de la célula.
Las moléculas que se disuelven en la grasa pueden pasar fácilmente, mientras que las moléculas que se disuelven en el agua no pueden. El oxígeno, el dióxido de carbono y la urea son algunas moléculas que pueden atravesar fácilmente la membrana celular.
Las moléculas grandes como la glucosa o los iones como el sodio y el potasio no pueden pasar fácilmente. Esto ayuda a mantener el contenido de la celda funcionando correctamente y separa el interior de la celda del entorno circundante.
Los fosfolípidos pueden descomponerse en la célula y usarse como energía. También se pueden dividir en moléculas más pequeñas llamadas quimiocinas, que regulan una variedad de actividades en la célula, como la producción de ciertas proteínas y la migración de las células a diferentes áreas del cuerpo.
Además, se encuentran en áreas como el pulmón y en las articulaciones, donde ayudan a lubricar las células.
Usos clínicos
En los productos farmacéuticos, los fosfolípidos se utilizan como parte de los sistemas de administración de fármacos, que son sistemas que ayudan a transportar un medicamento por todo el cuerpo hasta el área a la que debe afectar. Tienen alta biodisponibilidad, lo que significa que son fáciles de absorber para el cuerpo.
El valium es un ejemplo de un medicamento que usa un sistema de administración de fármacos basado en fosfolípidos.
En la industria alimentaria, los fosfolípidos pueden actuar como emulsionantes, que son sustancias que dispersan las gotas de aceite en el agua para que el aceite y el agua no formen capas separadas. Por ejemplo, las yemas de huevo contienen fosfolípidos y se usan en mayonesa para evitar que se separe.
Los fosfolípidos se encuentran en altas concentraciones en muchas otras fuentes animales y vegetales, como soja, girasoles, semillas de algodón, maíz e incluso cerebros de vacas.
Tipos
Glicerofosfolipidios
Los glicerofosfolipidios, también llamados fosfogliceridos, son fosfolípidos derivados del compuesto precursor ácido fosfatídico. Los lípidos de membrana se componen de dos ácidos grasos unidos a la primera y segunda de carbono de glicerol de un enlace éster y el grupo polar y está ligado por un enlace fosfodiéster en el tercer carbono.
Esfingolípidos
Los esfingolípidos son una clase de lípidos de membrana formada por una molécula de aminoalcohol, esfingosina (de cadena larga) o uno de sus derivados, un ácido graso de cadena larga y la cabeza polar unido por una unión glicosídica o unión fosfodiéster.
Entre los esfingolípidos existe uno que se clasifica como fosfolípido, son las esfingomielinas. El grupo polar de este fosfolípido contiene fosfocolina o fosfoetanolamina, pareciendose mucho con las fosfatidilcolinas en la estructura tridimensional, sin tener cargas líquidas en su grupo de cabeza.
Además de estar presentes en las membranas plasmáticas de los animales, las esfingomielinas están elevadas en las mielinas, de ahí su nombre.
Cardiolipina
La cardiolipina es un difosfatidilglicerol, una molécula de glicerol que se une a dos moléculas de ácido fosfatídico. Es un fosfolípido muy importante que está presente en la membrana interna de las mitocondrias de plantas y animales.
Las membranas de las células normalmente tienen sus lípidos repuestos. La degradación de los fosfolípidos se produce en los lisosomas donde hay enzimas específicas para la hidrólisis de cada uno.
Uno o dos ácidos grasos son removidos por fosfolipasas del tipo A, como producto tenemos un lisofosfolípido. Entra en escena las lipofosfolípas para remover los ácidos grasos restantes.
