Tipos y clasificación de los Glucolípidos

Llamados esfingoglucolípidos, compuesto por una ceramida y un glúcido de cadena corta; carecen de grupo fosfato. Forman parte de la bicapa lipídica de la membrana celular; la parte glucídica de la molécula se orienta hacia el exterior de la membrana plasmática,siendo el componente esencial del glicocálix, actúando en el reconocimiento celular y como receptor antigénico.

La cadena glucídica puede contener, dependiendo del glucolípido y el lugar, entre uno y siete monómeros de monosacárido. Similar a  la cabeza de fosfato de un fosfolípido, la cabeza de ácido graso de un glucolípido es hidrofílica, y las colas hidrocarbonadas son hidrofóbicas. En solución acuosa, los glucolípidos tienen el mismo comportamiento a los fosfolípidos.

Los principales glúcidos que forman los glucolípidos están  lagalactosa, manosa, fucosa, glucosa, glucosamina, galactosamina y el ácido siálico. Entre los glucolípidos más comunes están los cerebrósidos y gangliósidos.Funciones de los glucolípidos

Los glucolípidos se pueden encontrar en organismos unicelulares como las bacterias y levaduras, así como en organismos tan complejos como animales y plantas.

En las células animales los glucolípidos están predominantemente compuestos por un esqueleto de esfingosina, en cambio  en las plantas los dos más comunes corresponden a diglicéridos y derivados de ácido sulfónico. En las bacterias existe glicosil glicéridos y derivados de azúcares acilados.

En las plantas, los glucolípidos se agrupan en las membranas cloroplasticas, y en los animales predominan en la membrana plasmática. Sumadocon las glicoproteínas y los  proteoglicanos, los glucolípidos forman parte importante del glucocálix, esencial  para muchos procesos celulares.

 

Tipos de glucolípidos

Existen dos clases principales de glucolípidos son los gliceroglucolípidos y los esfingoglucolípidos:

Gliceroglucolípidos: Son glucolípidos formados por monosacáridos u oligosacáridos unidos a un grupo oxhidrilo presente en la unidad del glicerol. Dos otros hidroxilos de la molécula de glicerol son generalmente esterificadas por dos cadenas de ácidos grasos de tamaño variable, aunque se pueden encontrar con solo un ácido graso (lisoglucolípidos).

Esfingoglucolípidos: Estos glucolípidos pueden formarse por monosacáridos u oligosacáridos unidos a una base de cadena larga (LCB), conocida como esfingosina, generalmente formada por 18 átomos de carbono, aunque existen variaciones estructurales.

Los carbonos 1 y 3 de la esfingosina presentan grupos hidroxilo, mientras que el carbono 2 presenta un grupo amina. Al hidroxilo del carbono 1 se le unen el mono u el oligosacáridos, mientras que un ácido graso se une al grupo amina (formando una unión de amida). Los esfingoglucolípidos están asociados o relacionados con el sistema sanguíneo.Tipos de glucolípidos

Clasificación de los glucolípidos

Su clasificación se basa en el esqueleto molecular que es puente de unión entre la región hidrofóbica y polar. Así pues, dependiendo de la identidad de este grupo se tienen:

Glicoglicerolípido: Estos glucolípidos, al igual que los glicerolípidos, tienen un esqueleto diacilglicerol o monoalquil-monoacilglicerol al que se unen los residuos azúcares por enlaces glucosídicos.Son relativamente uniformes en cuanto a su composición de carbohidratos, pudiendo hallarse en su estructura residuos de galactosa o glucosa, de donde se desprende su clasificación principal, a saber:

Galactoglicerolípidos: poseen residuos de galactosa en su porción carbohidratada. La región hidrofóbica consiste en una molécula de diacilglicerol o alquil-acilglicerol.

Glucoglicerolípidos: estos tienen residuos de glucosa en su cabeza polar y la región hidrofóbica se compone únicamente de alquil-acilglicerol.

Sulfoglicerolípidos: pueden ser o galactoglicerolípidos o glucoglicerolípidos con carbonos unidos a grupos sulfato, que les dan la característica de “acídicos” y los diferencian de los glicoglicerolípidos neutrales (galacto- y glucoglicerolípidos).

Glucoesfingolípidos: Son lípidos sumamente variables, no solo en cuanto a la composición de sus cadenas hidrofóbicas, sino respecto a los residuos carbohidratados en su cabeza polar. Son abundantes en numerosos tejidos de mamíferos.

Su clasificación se basa en el tipo de sustitución o en la identidad de la porción sacárida, más que en la región compuesta por las cadenas hidrofóbicas. De acuerdo con los tipos de sustitución, la clasificación de estos esfingolípidos es la siguiente:

Glucoesfingolípidos neutros: aquellos que contienen en la porción sacárida hexosas, N-acetil hexosaminas y metil pentosas.

Sulfatidas: son los glucoesfingolípidos que contienen ésteres sulfato. Poseen carga negativa y son especialmente abundantes en las vainas de mielina en las células cerebrales. Los más comunes poseen un residuo de galactosa.

Gangliósidos: también conocidos como sialosilglucolípidos, son aquellos que contienen ácido siálico, por lo que también se conocen como glucoesfingolípidosacídicos.

Fosfoinositido-glucolípidos: el esqueleto está conformado por fosfoinositido-ceramidas.

División

Los glucolípidos se dividen en dos grupos:

Cerebrósidos: moléculas donde a la ceramida se le une una cadena glucídica, por medio de un enlace β-O-glucosídico, de glucosa o galactosa. Un azúcar a través del enlace β-glucosídicose une al conjunto hidroxilo de la ceramida. Los que poseen compuestos de galactosa se nombran galactocerebrósidos, como la frenosina. De forma particular se hallan en las membranas plasmáticas de las células del tejido nervioso. Los que contienen glucosa glucocerebrósidos, se ubican en las membranas plasmáticas de los tejidos no nerviosos. Los sulfátidos se caracterizan por una galactosa esterificada con sulfato en el carbono.

Gangliósidos: Son los más complejos, poseen residuos de ácido siálico que les confiere una fuerte carga negativa. Son muy abundantes en las neuronas. Están formados por moléculas en las que la ceramida está unida a un complejo oligosacárido en el que invariablemente se encuentra el ácido siálico. Los gangliósidos se diferencian de los cerebrósidos por poseer este ácido. Están concentrados en gran cantidad en las células ganglionares del sistema nervioso central, fundamentalmente en las terminales nerviosas.

Funciones de los glucolípidosClasificación de los glucolípidos

Protegen  la membrana contra cambios drásticos en las condiciones de su entorno, bien sea por un pH bajo o algunas enzimas de degradación.

Intervenir en el aislamiento eléctrico de la vaina de mielina y los axones.

Participar en los fenómenos de reconocimiento celular al comportarse como receptores para moléculas extracelulares.

En los animales, los glucolípidos tienen una importante función en la comunicación celular, diferenciación y proliferación, oncogénesis, repulsión, adhesión celular, entre otros.

Su presencia en muchas de las membranas celulares de animales, plantas y microorganismos da cuenta de su importante función, que está relacionada particularmente con las propiedades de las balsas lipídicas multifuncionales.

Algunos de los glicoglicerolípidos son requeridos para mejorar la estabilidad de la bicapa. Sirven también como precursores de otros componentes de membrana y también soportan el crecimiento en anoxia o deficiencia de fosfato.

Importancia de los glucolípidos en la medicina

Como los glucolípidos son componentes del tejido nervioso, se considera que la presencia de ciertas enfermedades puede ser ocasionada por su deficiencia o por algún defecto en su estructura, por lo que es importante que estén presentes. Ejemplo de esas patologías son:

Enfermedad de Gaucher: una creciente acumulación de grasa en determinados órganos y huesos, provocado por un déficit de la enzima glucocerebrosidasa. Es identificada por hiperplasia de las células reticulares de los órganos como el hígado, riñones, bazo, ganglios linfáticos y médula ósea.

Enfermedad de Tay-Sachs: En esta afección no se fragmentan los glucolípidos porque se carece de secreción de enzimas hexosaminidasa A, lo que trae como consecuencia una acumulación de esfingolípidos en tejidos oculares y cerebrales que genera la muerte antes de los 5 años.

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