Ácido graso: definición, metabolismo y función

Si ha tomado un curso de nutrición o incluso ha prestado atención a las etiquetas de los productos alimenticios, probablemente esté muy familiarizado con tres de los cuatro principales biomoléculas del cuerpo humano Estas biomoléculas son carbohidratos, lipidos, ácidos nucleicos y proteinas. Los lípidos incluyen una amplia gama de moléculas, incluidos los triglicéridos, que a veces se denominan grasas.

Los lípidos realizan muchas funciones importantes en el cuerpo humano. Algunos de los más cruciales son el almacenamiento de energía y la composición de las membranas celulares. Los lípidos también proporcionan amortiguación y aislamiento para los órganos vitales.

Información general sobre lípidos

Los lípidos son los más densos en energía de las cuatro biomoléculas básicas cuando se trata de almacenamiento y acceso a la energía. Los lípidos pueden suministrar 9 calorías de energía por gramo. Esto es más que los carbohidratos y las proteínas, que cada uno proporciona solo 4 calorías de energía por gramo.

Los lípidos también forman membranas celulares gracias a una característica muy importante de las moléculas lipídicas llamada hidrofobicidad. Este término proviene de las palabras griegas hydor – que significa agua – y fobos – significa miedo. Las moléculas hidrofóbicas, como los lípidos, no se mezclan bien con el agua porque repelen las moléculas de agua.

Como verá, los lípidos hidrofóbicos pueden unirse a moléculas hidrofílicas, es decir, moléculas que atraen moléculas de agua, para la formación de membranas celulares.

¿Qué son los ácidos grasos?

moléculas de grasa, o triglicéridos, tienen una columna vertebral de glicerol y tres colas de ácidos grasos. Estos ácidos grasos son cadenas largas que contienen un esqueleto de átomos de carbono con moléculas de hidrógeno unidas a lo largo del esqueleto de carbono y ácido carboxílico unido en un extremo.

Debido a que contienen tantos carbonos e hidrógenos, los científicos los llaman cadenas de hidrocarburo.

Hay dos tipos principales de ácidos grasos, saturados e insaturados. Los ácidos grasos reciben su clasificación en función de su estructura química. Ácidos grasos saturados tienen enlaces simples entre las moléculas de carbono de las cadenas hidrocarbonadas.

Están saturados de hidrógeno, lo que significa que contienen tantas moléculas de hidrógeno como sea posible.

Ácidos grasos insaturados tienen enlaces dobles o enlaces triples entre las moléculas de carbono de las cadenas hidrocarbonadas. No están saturados con hidrógeno, lo que significa que tienen sitios abiertos disponibles para que se unan otras moléculas.

Puntos de fusión de ácidos grasos

Debido a las diferencias en la forma en que los enlaces simples y los enlaces dobles (o triples) afectan la estructura molecular, los ácidos grasos saturados con enlaces simples tienen cadenas lineales rectas que pueden agruparse muy estrechamente. Los ácidos grasos insaturados, por otro lado, tienen torceduras como resultado de los dobles enlaces y, por lo tanto, tampoco pueden acumularse.

Esta estructura afecta las funciones del mundo real de los lípidos.

Uno de ellos es la temperatura a la que se funde el ácido graso. El punto de fusión de los ácidos grasos insaturados es más bajo que el punto de fusión de los ácidos grasos saturados de la misma longitud. Por ejemplo, el ácido esteárico se derrite a aproximadamente 157 grados Fahrenheit mientras que el ácido oleico se derrite a aproximadamente 56 grados Fahrenheit.

Esta es la razón por la que los lípidos saturados, como la grasa de un bistec, tienden a ser sólidos a temperatura ambiente, mientras que los lípidos insaturados, como el aceite de oliva, son líquidos a temperatura ambiente.

Los ácidos grasos almacenan energía

Una de las funciones más importantes de los lípidos y sus ácidos grasos constituyentes es el almacenamiento de energía. Esto generalmente ocurre en tejidos especializados llamados tejido adiposo. Las células que forman estos tejidos, llamadas adipocitos, pueden contener gotas de grasa de triglicéridos que ocupan el 90 por ciento del volumen de la célula.

Toda esa grasa tiene un propósito principal crucial: almacenar la energía necesaria para alimentar el cuerpo humano. Esta es una forma importante en que la evolución permite a los organismos sobrevivir períodos de baja disponibilidad de alimentos mediante la acumulación de reservas de energía cuando las fuentes de alimentos están fácilmente disponibles para que puedan aprovechar estas reservas durante tiempos más difíciles.

Por ejemplo, los animales que hibernan o migran dependen de las reservas de grasa para mantener las funciones corporales necesarias y mantenerse con vida durante los momentos en que no comen.

Algunos científicos llevan a casa la idea de que los lípidos son ideales para el almacenamiento de energía usando el ejemplo de un humano masculino promedio que pesa 154 libras. Si este espécimen modelo dejara de comer, sus reservas de carbohidratos (glucosa libre y reservas de glucógeno en el hígado y los músculos) lo mantendrían con vida durante aproximadamente un día.

Sus reservas de proteínas (principalmente músculo) durarían alrededor de una semana, aunque algunos de los músculos que finalmente necesitaría quemar para obtener energía también son cruciales para su salud, como los músculos cardíacos del corazón.

Sin embargo, sus reservas de lípidos, que comprenden alrededor de 24 libras de su peso corporal total, podrían sostenerlo durante 30 o 40 días. El tipo de metabolismo que su cuerpo usaría para convertir la energía almacenada en sus tejidos adiposos en energía utilizable es lipólisis.

Los ácidos grasos forman membranas

Los ácidos grasos también hacen posibles las membranas celulares. Las membranas biológicas, como las membranas plasmáticas, son barreras selectivas entre el interior de la célula (u orgánulo) y el exterior de la célula. En esta función, permiten el paso de algunas moléculas y mantienen fuera a otras moléculas.

El componente principal de estas membranas son lípidos especializados llamados fosfolípidos. Los fosfolípidos tienen dos partes básicas: una cabeza y una cola. La región de la cabeza es glicerol con un grupo fosfato adjunto. La región de la cola está formada por cadenas de ácidos grasos. Estas moléculas de fosfolípidos son anfipático; el extremo de la cola de ácidos grasos repele el agua (hidrofóbico) y el extremo de la cabeza atrae el agua (hidrofílico).

Las membranas biológicas generalmente se forman usando lípidos. bicapas. Esto significa que dos filas de fosfolípidos se alinean cola con cola con las cabezas hidrofílicas en contacto con el interior y el exterior de la célula, que comprenden principalmente agua.

Esto hace que la membrana de fosfolípidos sea impermeable al mismo tiempo que permite que pequeñas moléculas pasen a través de la membrana semipermeable sin necesidad de transportadores especializados, como bombas de proteínas.

Cojín y aislamiento de ácidos grasos

Toda esa grasa que cuelga en los tejidos adiposos, almacenando energía para cuando se necesita, también sirve para otros propósitos útiles. El tejido adiposo es suave y, por lo tanto, proporciona un colchón para los órganos vulnerables del cuerpo, como el corazón, los riñones y el hígado.

Es por eso que puede sufrir una fuerte caída o incluso soportar un accidente automovilístico sin dañar necesariamente sus órganos vitales.

El tejido adiposo también actúa como aislamiento para ayudar al cuerpo a regular su temperatura central. Esto es especialmente importante en circunstancias que incluyen climas extremos o cambios de temperatura. Es por esto que los mamíferos que viven en ambientes extremadamente fríos, como algunas ballenas que viajan por aguas heladas, mantienen depósitos de grasa llamados sebos.

Los depósitos de grasa justo debajo de la piel pueden incluso metabolizarse para generar calor cuando la temperatura de la piel es demasiado baja.

¿Qué son los ácidos grasos esenciales?

Los seres humanos pueden sintetizar muchos ácidos grasos utilizando los átomos de carbono que se encuentran en biomoléculas como carbohidratos y proteínas. Sin embargo, acidos grasos esenciales son un tipo de ácido graso que el cuerpo humano no puede producir por sí solo.

Estos a veces se denominan ácidos grasos dietéticos, ya que estas moléculas deben provenir de los alimentos en su dieta.

Dos ácidos grasos esenciales bien conocidos son los ácidos grasos omega-3, también llamados ácido alfa-linolénico, y los ácidos grasos omega-6, también llamados ácido linoleico. Los ácidos grasos omega-3 y omega-6 de la dieta forman otros ácidos grasos esenciales, como el ácido araquidónico (AA), dentro del cuerpo.

Los alimentos que contienen naturalmente estos ácidos grasos incluyen:

• Pescados y mariscos azules.
• Vegetales de hoja.
• Aceites vegetales, especialmente aceite de canola, aceite de linaza, aceite de oliva y aceite de soja.
• Frutos secos y semillas, especialmente semillas de chía, semillas de cáñamo, semillas de calabaza y nueces.

¿Por qué son importantes los ácidos grasos esenciales?

Estos ácidos grasos esenciales son cruciales para el funcionamiento adecuado de la membrana, especialmente en las membranas de las células nerviosas importantes y las membranas de las células sanguíneas. Allí, contribuyen a la fluidez de la membrana, que es fundamental para mantener los gradientes de concentración que hacen posibles los procesos vitales como la difusión y la ósmosis.

Los científicos creen que los ácidos grasos esenciales juegan un papel importante en el desarrollo de enfermedades y la salud en general. Las condiciones afectadas por las deficiencias de ácidos grasos pueden incluir:

• Enfermedad cardiovascular, incluida la enfermedad coronaria.
• Diabetes.
• Enfermedades inflamatorias, como asma, enfermedad inflamatoria intestinal y artritis reumatoide.
• Enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Alzheimer y la demencia.
• Trastornos neuropsiquiátricos, incluidos el trastorno bipolar, la depresión y la esquizofrenia.

Algunos ácidos grasos son esenciales solo bajo condiciones específicas, como enfermedades o estados de desarrollo. Por ejemplo, los ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga llamados ácido docosahexaenoico (DHA) son cruciales para la estructura del cerebro y la función cognitiva, así como para una visión adecuada. Los humanos recién nacidos, especialmente los prematuros, requieren una alimentación cuidadosa con leche humana rica en DHA y AA o fórmulas infantiles fortificadas con estos ácidos grasos esenciales.

¿Cómo se metabolizan los ácidos grasos?

Ya te has familiarizado con el término lipólisis, que es la forma en que los ácidos grasos se metabolizan para liberar la energía almacenada. Cuando las células de los tejidos adiposos reciben la señal de que el cuerpo necesita acceder a la energía almacenada, las enzimas lipasas inician un proceso de varios pasos llamado hidrólisisque descompone los triglicéridos en sus partes constituyentes, ácidos grasos y glicerol.

Cada paso de hidrólisis escinde un ácido graso de la molécula de triglicérido.

Desde ese punto, el ciclo del ácido cítricotambién llamado el ciclo de Krebs, se hace cargo. Esta serie de reacciones químicas escinde aún más las cadenas de ácidos grasos para liberar toda la energía almacenada contenida en las cadenas. Todos los organismos aeróbicos, incluidos los humanos, utilizan este ciclo para generar energía.

El proceso opuesto a la lipólisis permite que el cuerpo humano almacene esta energía en primer lugar. lipogénesiso esterificación, convierte los azúcares simples en ácidos grasos. Luego, estas cadenas de ácidos grasos se sintetizan en triglicéridos para almacenar energía en forma de grasa en el cuerpo, especialmente en los tejidos adiposos.

Otros lípidos que necesita saber

Es posible que haya oído hablar de otro lípido importante llamado colesterol. Esta molécula de esteroide viene en dos formas: colesterol de alta densidad (HDL) y colesterol de baja densidad (LDL). Dado que el colesterol viaja a través del torrente sanguíneo, los proveedores de atención médica pueden verificar sus niveles de colesterol con un simple análisis de sangre.

Mientras que el colesterol HDL es beneficioso para el cuerpo humano, los niveles altos de colesterol LDL pueden dañar el sistema cardiovascular.

Aunque la mayoría de las personas equiparan el término colesterol con colesterol LDL y se preocupan por tener demasiado colesterol en la sangre, la molécula de colesterol juega un papel muy importante en el cuerpo humano. Además de los efectos protectores del colesterol HDL, la molécula de esteroide también actúa como precursor de muchas hormonas importantes.

Estos incluyen hormonas sexuales importantes para su sistema reproductivo, como estrógeno, progesterona y testosterona.

El colesterol también es responsable de la producción de hormonas del estrés, incluyendo cortisol. Estas hormonas ayudan al cuerpo a generar importantes respuestas de estrés ante el peligro, como la respuesta de huir o luchar.

Una molécula mal entendida

A lo largo de los años, los lípidos han adquirido una mala imagen pública debido a las tendencias de las dietas bajas en grasas. Como puede ver, esta mala reputación es inmerecida porque las funciones que desempeñan los lípidos en el cuerpo humano, desde el almacenamiento de energía hasta la formación de membranas y la simple amortiguación y aislamiento, no solo son importantes; son cruciales para la vida.