Los lípidos son moléculas orgánicas insolubles en agua pero solubles en disolventes orgánicos. Cumplen funciones estructurales, energéticas y de señalización en los seres vivos.
¿Cuál es una de las funciones principales de los lípidos en los seres vivos?
¿Qué diferencia hay entre las grasas saturadas y las insaturadas?
En 2.º de Bachillerato estudiamos la célula a nivel de ultraestructura: la organización subcelular visible al microscopio electrónico, con detalle molecular de cada orgánulo y sus funciones.
La membrana plasmática sigue el modelo del mosaico fluido (Singer y Nicolson, 1972):
• Bicapa de fosfolípidos: Los fosfolípidos se disponen con las cabezas polares (hidrófilas) hacia el exterior (agua) y las colas apolares (hidrófobas) hacia el interior. La membrana es fluida: los fosfolípidos se mueven lateralmente.
• Proteínas intrínsecas (integrales): Atraviesan toda la membrana. Funcionan como canales iónicos, transportadores, receptores y enzimas.
• Proteínas extrínsecas (periféricas): Adheridas a una u otra cara de la membrana. Funciones de señalización y soporte del citoesqueleto.
• Colesterol: Se intercala entre los fosfolípidos, regulando la fluidez (la disminuye a altas temperaturas y la aumenta a bajas).
• Glucocáliz: Oligosacáridos unidos a proteínas (glucoproteínas) y lípidos (glucolípidos) en la cara externa. Funciones: reconocimiento celular, adhesión, protección, determinación del grupo sanguíneo.
Retículo endoplasmático rugoso (RER): Red de cisternas aplanadas con ribosomas adheridos a la cara citoplásmica. Función: síntesis de proteínas de secreción, de membrana y lisosómicas. Las proteínas se insertan en la luz del RER durante la traducción (translocación cotraduccional), donde sufren modificaciones postraduccionales (glicosilación, plegamiento).
Retículo endoplasmático liso (REL): Red de túbulos sin ribosomas. Funciones: síntesis de lípidos (fosfolípidos, esteroides), detoxificación de sustancias (hígado), almacén de Ca²⁺ (retículo sarcoplásmico en células musculares), metabolismo de glucógeno.
Aparato de Golgi: Pilas de 4-8 cisternas aplanadas (dictiosomas) con una cara cis (recepción, cercana al RER) y una cara trans (secreción, orientada a la membrana). Funciones: modificación de proteínas (glicosilación, fosforilación), empaquetamiento en vesículas, clasificación y envío a su destino (membrana, lisosomas, secreción). Participa en la formación del acrosoma de los espermatozoides y de la pared celular vegetal.
Lisosomas: Vesículas membranosas con pH ácido (~5) que contienen hidrolasas ácidas (proteasas, lipasas, nucleasas, fosfatasas). Funciones: digestión intracelular de partículas fagocitadas (heterofagia), degradación de orgánulos dañados (autofagia), liberación de enzimas al exterior en algunos procesos (remodelación ósea por osteoclastos).
Peroxisomas: Vesículas membranosas con enzimas oxidativas. Contienen catalasa, que descompone el H₂O₂ (peróxido de hidrógeno, tóxico) en H₂O + O₂. Participan en la β-oxidación de ácidos grasos de cadena muy larga.
Mitocondrias: Orgánulos con doble membrana: la externa es lisa; la interna presenta repliegues llamados crestas mitocondriales, que aumentan la superficie para las reacciones de la cadena respiratoria. El interior (matriz mitocondrial) contiene ADN circular propio, ribosomas 70S (similares a los bacterianos), enzimas del ciclo de Krebs y de la β-oxidación de ácidos grasos.
Función principal: respiración celular aerobia (obtención de ATP a partir de glucosa y O₂). Según la teoría endosimbiótica (Lynn Margulis, 1967), las mitocondrias derivan de bacterias aerobias que fueron fagocitadas por células eucariotas ancestrales.
Cloroplastos (células vegetales y algas): Doble membrana externa + membrana tilacoidal interna que forma sacos apilados (grana) conectados por lamelas. En la membrana tilacoidal se encuentran los fotosistemas I y II (con clorofila y pigmentos accesorios) y la cadena de transporte de electrones fotosintética. La fase luminosa ocurre en los tilacoides; la fase oscura (ciclo de Calvin) ocurre en el estroma. Los cloroplastos tienen ADN circular propio y ribosomas 70S (origen endosimbiótico).
Núcleo: Delimitado por la envoltura nuclear (doble membrana con poros nucleares que regulan el tránsito de moléculas). Contiene la cromatina (ADN + histonas): eucromatina (descondensada, transcripcionalmente activa) y heterocromatina (condensada, transcripcionalmente inactiva). El nucléolo es una región densa donde se sintetiza el ARNr y se ensamblan las subunidades ribosómicas.
Citoesqueleto: Red de filamentos proteicos que da forma a la célula, permite el movimiento intracelular y la división celular:
• Microfilamentos de actina (7 nm): contracción muscular, movimiento ameboide, ciclosis, citocinesis.
• Filamentos intermedios (10 nm): resistencia mecánica (queratina en epitelio, vimentina en células mesenquimáticas).
• Microtúbulos (25 nm): formados por tubulina. Forman el huso mitótico, cilios, flagelos y centriolos.
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