ANIMACIÓN: CICLO DE WILSON Y TECTÓNICA DE PLACAS (INGLÉS)

Ciclo de Wilson

Subsidencia. Borde destructivo o convergente

Terremotos

Volcanes

Motor de tectónica de placas

Evolución de placas en el futuro

Resumen de tectónica (español)

ANIMACIÓN: CICLO DE WILSON (Versión cantada)

UNIDAD 4: EL SISTEMA GEOSFERA. DINÁMICA INTERNA.

TEMA 4: EL SISTEMA GEOSFERA. DINÁMICA INTERNA.

1. La Geosfera como sistema.

2. Estructura de la geosfera.

3. Procesos internos.

  3.1. Tectónica de placas.

  3.2. Procesos sísmicos.

  3.3. Procesos volcánicos.

  3.4. Deformaciones tecnológicas.

  3.5. Procesos magmáticos.

  3.6. Procesos metamórficos.

1. LA GEOSFERA COMO SISTEMA

 

La geosfera es el sistema de mayor tamaño y soporte de los demás sistemas. Es la parte sólida del planeta. Básicamente está formada por minerales y rocas dispuestas en capas.

Se encuentra en equilibrio dinámico, ello se debe a que actúan dos tipos de energía.

- Energía que tiene su origen en el interior de la Tierra: energía geotérmica, que procede de :

. Desintegración de los materiales radiactivos (uranio, radio, talio,...).

. Calor residual o remanente que se desprendió en los procesos de formación de la Tierra, y que conserva la Tierra desde su formación.

     

Las rocas son, en general, malas conductoras del calor, no todas tienen la misma conductividad, el resultado es que en el interior de la Tierra, existen zonas a elevadísimas presiones y temperaturas y otras zonas donde los valores son más bajos. Estas diferencias provocan la aparición de tensiones y fuerzas responsables de los procesos internos, constructores del relieve: procesos orogénicos, procesos magmáticos y metamórficos.

- Energía procedente del sol: es la responsable de los procesos geológicos externos, destructores del relieve. Son: meteorización, erosión, transporte y sedimentación.

Estos procesos suceden ininterrumpidamente describiendo un ciclo llamado Ciclo Geológico. Durante este ciclo se produce un intercambio de materia y energía de la geosfera con los otros sistemas, por lo que la geosfera es un sistema abierto que  interacciona con la atmósfera, hidrosfera y la biosfera.

2. ESTRUCTURA DE LA TIERRA

Los materiales de la geosfera se disponen en unidades o capas concéntricas que presentan comportamiento físico y composición química diferentes.

Por su composición química la Tierra se encuentra diferenciada en :

-         Corteza: Es la capa más superficial de la geosfera, es muy delgada en comparación con el resto de al geosfera. Representa el 1% de la masa y el 1,6% del volumen. Está formada por silicatos hidratados. Es poco compacta. Está separada del manto por la discontinuidad de Mohorovicic (Moho).

. Corteza continental: Forma la mayor parte de los continentes. Su espesor es variable aunque tienen un espesor medio de 40 km. Su espesor es mayor bajo la grandes cordilleras donde la discontinuidad de Moho se encuentra a unos 70-80 km. de profundidad. Es la capa más estable de la corteza. Es rica en aluminio (Al), sodio (Na) y potasio (K). Es mucho más antigua que la corteza oceánica.

. Corteza oceánica: Forma el fondo de los océanos. Es más delgada y densa que la continental. . Es relativamente uniforme en su composición. Es más rica en calcio (Ca), hierro (Fe), y magnesio (Mg). Tiene un espesor medio de unos 10 km. Las rocas de la corteza oceánica nunca superan 180 millones de años, porque la litosfera oceánica se crea y se destruye constantemente

-         Manto: Capa intermedia  más extensa, que constituye el 68% de la masa y el 82% del volumen. Los materiales están compactados debido a la presión. Está formada por silicatos. Se divide en:

. Manto superior: Se extiende hasta los 700 km. de profundidad. La presión y temperatura que presenta permiten que sus rocas tengan plasticidad y sean capaces de fluir.

. Manto inferior: Alcanza hasta los 2900 km. Limita con el núcleo mediante la discontinuidad de Gutenberg. El aumento de presión y temperaturas que los minerales cambien  hacia formas de estructura compacta y densa.

El límite entre manto superior y manto inferior se denomina discontinuidad de Repetti. La densidad aumenta progresivamente de los 3,2 g/cm ³ en la parte superior hasta los 5,5 g/cm ³ en las zonas próximas al núcleo. La temperatura asciende progresivamente desde los 1500 ºC hasta los 3000 ºC. 

-         Núcleo: Situado en la parte más interna. Constituye el 32% de la masa y el 16% del volumen. Las rocas que lo constituyen están formadas principalmente por hierro (Fe) y níquel (Ni). Estos materiales le dan una elevada densidad entre 10 y 13 g/cm ³, y son los responsables del campo magnético terrestre. Se divide en dos capas entre las cuales se encuentra la discontinuidad de Lehmann-Wiecher situada a unos 5100 km.:

. Núcleo externo que se extiende hasta los 5100 km. Su temperatura es de unos 4000 ºC y es líquido y bastante fluido.

. Núcleo interno que termina en el centro de la Tierra a los 6371 km. Su temperatura es de unos 6000 ºC. Es sólido y muy denso.

  Por su comportamiento físico se distinguen:

-         Litosfera: Capa sólida con un comportamiento rígido. Comprende la corteza más los 100 primeros km. del manto. No es continua sino que está dividida en placas de distintos tamaños que se mueven o deslizan unas respecto a otras, chocan, se destruyen y se construyen, debido a que están sometidas a los movimientos de convección que tienen lugar en la astenosfera, o a lo largo de todo el manto. El espesor de las placas puede variar de 10 km. hasta 300 km. en algunas áreas continentales.

-         Astenosfera: Dentro del manto superior, es una zona de comportamiento semiplástico. Los materiales están semifundidos, lo que provoca que las ondas sísmicas se propaguen más lentamente. Los materiales de la astenosfera  presentan movimientos de convección que son los responsables del movimiento de las placas. Su grosor es variable, se extiende desde la litosfera hasta aproximadamente los 600 km.

-         Mesosfera: Se corresponde con todo el manto inferior y parte del manto superior. Se comporta como una zona sólida y rígida, que permite sin embargo la existencia de corrientes de convección. En la zona entre el manto y el núcleo existiría una capa denominada capa D de la cual ascenderían por convección enormes masas de materiales calientes formando unos penachos o plumas térmicas que pueden llegar hasta la superficie creando los puntos calientes.

-         Endosfera: Se corresponde con el núcleo. Consta de una parte interna que se comporta rígidamente, como un sólido, y otra externa que se comporta como un fluido, donde se cree que puede haber corrientes de convección que explicarían la existencia del campo magnético terrestre. Estas corrientes estarían provocadas por la diferencia de temperaturas causadas por la distinta acumulación de elementos radiactivos. Los materiales más calientes ascenderían hacia la parte superior del núcleo enfriándose por contacto con el manto y posteriormente descenderían hacia el núcleo interno arrastrados por corrientes frías.

La energía geotérmica o calor interno de la Tierra corresponde a un aumento medio de temperatura de 0,03 ºC por metro que se profundiza (30 ºC/km.). La variación de la temperatura con respecto a la profundidad se denomina gradiente geotérmico.

El flujo térmico viene dado por: Q = K . gradiente geotérmico (Q = flujo térmico, que se define como la cantidad de calor que la Tierra libera por unidad de superficie y tiempo;           K = conductividad de las rocas).

3. PROCESO INTERNOS

3.1. TECTÓNICA DE PLACAS

En el año 1912, el geofísico alemán Alfred Wegener afirmó que los continentes no permanecen estáticos sino que se desplazan. Propuso que los continentes actuales formaron un continente único al que llamó Pangea, y un único océano llamado Pantalasa. Posteriormente el Pangea se fragmentó y se originaron dos continentes: Goudwana (sur) y  Laurasia (norte), separados por el mar de Tetis. Laurasia se volvió a fragmentar dando lugar a Eurasia y América del Norte. Y Goudwana se fragmentó dando lugar a América del Sur, África, Australis, Antártida y la India, hasta dar lugar a la posición actual.

Estos continentes continuarían desplazándose, por lo que la superficie de la Tierra seguirá cambiando en el futuro.

Wegener aportó pruebas geográficas

-         Paleontológicas: La existencia de los mismos fósiles en América y en África, cuando estos continentes pertenecían a la misma masa continental.

-         Geológicas: Coincidencia de las líneas de costa, se ajustan las líneas que delimitan la plataforma continental. Y la coincidencia de formaciones rocosas en continentes lejanos.

-         Paleoclimáticas: Los depósitos de la glaciación producida hace millones de años, se pueden encontrar en varios continentes hoy día separados.

-         Paleomagnetismo: El campo magnético terrestre ha variado a lo largo del tiempo. Los minerales de hierro que contienen las lavas de los volcanes se orientan según este campo magnético.

A esta teoría se la denomina Deriva Continental y fue corroborada posteriormente por la Teoría de la Tectónica de Placas que fue enunciada entre 1968-1971 por varios científicos.

La teoría de la tectónica de placas explica el desplazamiento de los continentes, así como las causas que originan dicho desplazamiento, y la distribución de los terremotos y volcanes en la superficie de la Tierra. Además esta teoría establece que la litosfera o capa sólida más externa de la Tierra, se encuentra fragmentada en placas y sometida a procesos dinámicos que suponen su renovación constante.

Existen 7 grandes placas: Euroasiática, Africana, Americana del Norte, Americana del Sur, Pacífica, Indoaustraliana y Antártica. Unas están formadas por corteza oceánica, otras por corteza continental y otras por ambas (mixtas).

Los bordes o límites de placas pueden ser de tres tipos:

3.1.1. BORDES O LÍMITES CONSTRUCTIVOS O DIVERGENTES

 

Dorsales oceánicas, que es donde se crea litosfera oceánica. Están situados entre dos placas que se separan. El proceso comienza con la formación de corrientes ascendentes en la astenosfera en un punto caliente o a lo largo de una sucesión de puntos calientes debido a temperaturas anormalmente altas en el manto. Estas corrientes ascendentes producen un arqueamiento o domo en la litosfera que hay encima de ellas, la cual queda sometida a tensiones que provocan su estiramiento en profundidad (más caliente y plástica) y la aparición de fracturas en su parte superior al estar más fría y rígida. Los bloques centrales fallados se hunde, con lo que queda formando una fosa tectónica llamada rift (Rift Valle o región de los Grandes Lagos en África oriental).

En estas zonas el magma de la astenosfera asciende subiendo por el rift, se solidifica cuando sale al exterior y se distribuye a ambos lados del rift originando nueva corteza oceánica.

Conforme las dos placas se separan el mar llega a invadir la fosa tectónica, que queda convertida en estrecho mar, como el mar Rojo y el golfo de Adén, y la corteza continental va siendo sustituida por corteza oceánica.

Existen tres grandes dorsales: Atlántica, Índica y Pacífica.

En estas zonas se produce una intensa actividad sísmica y volcánica. Los terremotos son de foco superficial, profundidades inferiores a 70 km., y los magmas o materiales que salen por el rift son de tipo toleítico, formadas principalmente por roca básica (pobres en sílice).

Las dorsales no son continuas, sino que han sufrido una series de desplazamientos al ser atravesadas por fracturas transversales que se denominan fallas transformantes.

Las dorsales emergen en algunos puntos dando lugar a islas como Islandia y Azores.

3.1.2. BORDES O LÍMITES DESTRUCTIVOS O CONVERGENTES

Zonas de subducción, que es donde se destruye litosfera. Son los límites que se aproximan y ejerciendo presión una placa sobre la otra, colisionando. Tipos:

-         Borde continental converge con borde oceánico: Es el caso de la costa pacífica de América, donde la corteza oceánica más densa y delgada se hunde bajo el continente incorporándose sus materiales al manto. A este proceso se le denomina subducción.  Se produce la formación de fosas oceánicas en la zonas de inflexión de la placa que se curva al subducir.   La superficie de contacto entre la litosfera oceánica y continental es inclinada (45º) y se denomina superficie de Benioff. Estas zonas son de gran actividad sísmica y volcánica. Los terremotos tienen sus hipocentros a lo largo de la superficie de Benioff, debido al rozamiento entre las placas.  La presión que ejercen las dos placas provocan la formación de pliegues que dan lugar a cordilleras paralelas a la costa denominadas cordilleras perioceánicas.  Los magmas ascienden por las grietas y dan lugar a una intensa actividad volcánica en la cordillera. Por ejemplo la cordillera de los Andes se forma por la convergencia de las placas de Nazca y la Sudamericana.

-         Borde continental converge con borde continental: El contacto entre un borde oceánico y un continental, al cabo de un tiempo, se convierte en un contacto entre dos continentes, y el mar que había entre ellos desaparece. Los sedimentos que se habían depositado se pliegan, se deforman, dando lugar a una cordillera de grandes dimensiones intercontinental (obducción).  Este es el caso de la cordillera del Himalaya, que se orina por la colisión entre la placa Indoaustraliana y la placa Euroasiática. También los Urales, Alpes, Pirineos, etc. (todas las cordilleras intercontinentales). 

-         Borde oceánico converge con borde oceánico: En este caso el borde de mayor densidad se hunde bajo el otro dando lugar a una fosa oceánica (son las mayores depresiones). Los materiales se pliegan y fragmentan por donde asciende el magma dando origen a los arcos insulares, que son cadenas de islas volcánicas con forma curva, que presentan su convergencia hacia el lado oceánico.  Arcos islas son las Alentianas, Marianas, Japón, Filipinas, Kuriles, Antillas, islas de Tonga, Jara, Sumatra, etc. que se producen de la colisión entre la placa Pacífica y la Euroasiática.

3.1.3. BORDES PASIVOS O LÍMITES TANGENCIALES

 

Fallas transformantes. Las placas se deslizan lateralmente por lo que no hay formación ni destrucción de la corteza.

El roce entre placas hace que en estas zonas se produzcan grandes fallas y una intensa actividad sísmica.

Las causas del movimiento de las placas serían las corrientes de convección del manto que se originan en la astenosfera. El magma situado a mayor profundidad está más caliente y es menos denso por lo que asciende a nivel de las dorsales. Una parte del magma sale al exterior formando corteza oceánica y otra se desplaza debajo de la litosfera, arrastrando a las placas, al mismo tiempo se va enfriando al encontrarse más cerca de la superficie, se hace más denso y desciende por las regiones de subducción cerrando el ciclo de convección.

EL CICLO DE WILSON:

Sirve para ilustrar ciclos orogénicos de formación de cordilleras. Básicamente el ciclo comienza en un antiguo continente que sufre una rotura con formación de un rift. Cada segmento de ese continente se transforma en una nueva placa independiente que crece mediante la incorporación de nueva litosfera y la formación de la dorsal. A cierta distancia de la dorsal puede romperse la unión de la nueva litosfera oceánica con la antigua litosfera continental y formarse una zona de subducción, que se irá consumiendo. El océano generado por la rotura del antiguo continente puede desaparecer colisionando las dos masas que al principio del ciclo formaban una unidad.

LA ACTIVIDAD GEOLÓGICA EN LAS ZONAS DE INTRAPLACA

Existen volcanes que no están en los bordes de las placas, sino en el interior de las mismas, ello se debe a la presencia de puntos calientes, que son zonas del manto donde se produce un sobrecalentamiento debido a la ascensión de una corriente de materiales a temperatura elevada a modo de pluma o penacho térmico. Como consecuencia, se produce un abombamiento de la litosfera, situado sobre ella, que si es oceánica puede emerger sobre el nivel del mar, llegando en ocasiones a fracturar, saliendo el magma por dicha fractura formando una isla oceánica. Islas Hawai.

Se cree que los puntos calientes están fijos en el manto por lo que al desplazarse las placas sobre ellos, originan una cadena de islas. A medida que se desplazan las placas, las islas se alejan del punto caliente y se enfría, sufriendo entonces una subsidencia o hundimiento térmico, el mar erosiona entonces su cima dándole una forma característica llamada Guyot, con la parte superior plana.

3.2. LOS SISMOS

Un terremoto es un movimiento vibratorio (liberación de energía en forma de ondas) de la superficie de la Tierra, que se produce a consecuencia de los esfuerzos de compresión, distensión y cizalla generados por el desplazamiento de las placas litosféricas, fracturas corticales (fallas) o fenómenos volcánicos.

Se denomina hipocentro o foco al punto del interior de la tierra donde se genera el terremoto, y epicentro, al punto de la superficie situado encima del hipocentro, donde el terremoto se registra con mayor intensidad.

3.2.1. ONDAS SÍSMICAS

Las ondas que emite un terremoto pueden ser de tres tipos:

-         Ondas primarias (P): Son las más rápidas por lo que son las primeras que se reciben en los sismógrafos. Al propagarse, las partículas de las rocas vibran en la misma dirección de la propagación de la onda. Se desplazan tanto en sólidos como en líquidos, pero su velocidad aumenta a medida que aumenta la rigidez de los materiales que atraviesa.

-         Ondas secundarias (S): Se propagan a menor velocidad, por lo que en los sismógrafos, se registran después de las ondas P. Al propagarse, las partículas de las rocas, vibran perpendicularmente a la propagación de la onda. No se transmiten en los líquidos, sólo en sólidos (rígidos).

Ambos tipos de ondas se originan en el hipocentro, se refractan, se reflejan y cambian de velocidad cuando pasan de unas rocas a otras.

-         Ondas superficiales (L): Son las más lentas, se originan en el epicentro y se desplazan, tan solo, por la superficie de la Tierra, en las interfases tierra-aire y tierra-agua. Son las que originan las catástrofes. Pueden ser de dos tipos:

. Ondas Love: Mueven el suelo horizontalmente y perpendicularmente a la dirección de propagación.

. Ondas Rayleigh: Se transmiten de forma análoga a las olas del mar. Las partículas se mueven describiendo elipses.

3.2.2. REGISTRO DE LOS TERREMOTOS

Las ondas sísmicas son registradas por los sismógrafos que se basan en la inercia de un péndulo que permanece inmóvil durante el seísmo. El péndulo lleva un estilete que dibuja la gráfica sobre un papel situado en un rodillo giratorio. La gráfica se denomina sismograma. La distancia de llegada entre las ondas P y S, permite calcular la distancia del foco.

3.2.3. INTENSIDAD Y MAGNITUD DE UN TERREMOTO

Los terremotos son los fenómenos geológicos más destructivos. Los daños pueden ser directos como la destrucción de edificios, roturas de presas, vías de comunicación, etc., e indirectos como consecuencia de los anteriores: incendios debido a la rotura de los conductos del gas, falta de alimentos y agua potable, etc.

- La intensidad de un terremoto refleja los efectos o la gravedad de los daños producidos por un terremoto. Las ondas sísmicas superficiales son las responsables de los cambios en la litosfera y de los daños que causan los terremotos en las zonas pobladas.

La intensidad se mide por la escala de Mercalli o la EMS-98 elaboradas en función de los daños originados. Estos daños dependen de factores como la naturaleza del sustrato, tipo de construcción y de la densidad de población. La escala de Mercalli tiene 12 grados, se suelen utilizar números romanos. El grado I es imperceptible y el grado XII corresponde a una destrucción total.

- La magnitud de un terremoto es la energía liberada por éste. Para medir este parámetro se utiliza la escala de Richter. El valor mínimo es 0 y el máximo 10, aunque el valor máximo registrado es de 8,9.

La intensidad es un parámetro objetivable, deducido del sismograma, la intensidad es una apreciación subjetiva.

3.2.4. DISTRIBUCIÓN DE LOS TERREMOTOS

 

Los terremotos se producen a lo largo de los bordes de las placas. Pocos ocurren en el interior de las placas y en los márgenes pasivos. se pueden distinguir tres regiones sísmicas:

-         Cinturón circumpácifico: Es donde ocurre el 68% de los terremotos. Se extiende alrededor de todo el océano Pacífico, afectando a las costas de Asia., Australia y América. Coincide esta zona con bordes de placas en subducción.

-         La franja mediterráneo-asiática: En la que ocurre el 21% de los terremotos. Abarca las regiones costeras del Mediterráneo, sigue por Oriente medio, región del Himalaya e Indonesia. Coincide esta zona con el borde de contacto entre la placa euroasiática y las placas africana, arábiga e indicoaustraliana, que en algunas regiones se hace por colisión y en otras por subducción.

-         Atlántico, Índico y Pacífico siguiendo las dorsales oceánicas: Coincide, por tanto, con los bordes de placas en expansión. Son terremotos de foco poco profundo que ocurren bajo el eje de las dorsales y a lo largo de las fallas transformantes.

-         Una pequeña zona recorre el este de África siguiendo la región de los grandes Lagos y el mar Rojo.

Con relación a España, queda dividida en tres zonas (ver mapa):

-         Zona limitada por la isosista de grado VI (baja intensidad).

-         Zona hasta la isosista de grado VIII (media intensidad).

-         Zona sísmica por encima de esta isosista (alta intensidad).

Las zonas de mayor riesgo sísmico en España se localizan en Andalucía oriental (Granada y Almería), Murcia y el Pirineo aragonés.

(Las isosistas son las líneas que unen los puntos de la superficie terrestre con que las ondas han llegado con la misma intensidad).

3.3. VULCANISMO

 

El vulcanismo son el conjunto de procesos relacionados con las erupciones volcánicas.

Un volcán es una abertura en la superficie de la Tierra a través de la cual se escapa el magma. Como consecuencia de sucesivas erupciones, las lavas junto con los materiales piroclásticos se almacenan alrededor de la abertura formando un cono volcánico.

3.3.1. PARTES DE UN VOLCÁN

 En un volcán de se distinguen las siguientes partes:

-         Cámara magmática: Zona donde se acumula el magma.

-         Chimenea: Conducto por donde salen al exterior los materiales volcánicos desde la cámara magmática.

-         Cráter: Orificio de salida al final de la chimenea.

-         Cono volcánico: Montículo formado por la acumulación de los materiales que arroja el volcán. En el cono principal puede haber pequeños conos adventicios o parásitos asociados a chimeneas secundarias.

-         Dique o filón: Fractura del terreno por la que asciende el magma sin llegar a salir al exterior. Al enfriarse este magma da lugar a rocas filonianas.

-         Colada de lava. Ríos de lava que salen delcráter.

-         Columna eruptiva. Altura alcanzada pro los materiales emitidos al aire durante la erupción

3.3.2. MATERIALES QUE ARROJAN LOS VOLCANES

3.3.2.1. PRODUCTOS GASEOSOS:

- Gases: hidrógeno (H  ), vapor de agua, dióxido de carbono (CO₂), monóxido de carbono (CO), dióxido de azufre (SO₂), ácido sulfhídrico (H₂S), trióxido de azufre (SO₃), ácido clorhídrico (HCl) y cloro (Cl^-).

Los gases son el motor de las erupciones, ya que posibilitan el ascenso de otros materiales. A presiones elevadas, estos gases se encuentran disueltos en el magma, pero al disminuir la presión, se separan y son los primeros en alcanzar la superficie.

- Las nubes ardientes están formadas por gases a elevadas temperaturas (varios cientos de grados) que llevan en suspensión una masa densa de cenizas cuyo peso hace rodar a la mezcla ladera abajo incendiando y destruyendo todo lo que encuentra en su camino.

Una de estas nubes emitidas en 1902, por el volcán Mont Peleé de la isla de Martinica, destruyó la capital de san Pedro causando 29000 muertos.

Durante la fase de reposo, muchos volcanes emiten gases. Estas emanaciones gaseosas relacionadas con el vulcanismo, reciben el nombre de fumarolas, y pueden ser de tres tipos:

-         Solfataras: Son ricas en dióxido de azufre (SO₂) y además tienen altas temperaturas (100-300 ºC)

-         Mofetas: Son ricas en dióxido de carbono (CO₂) y tienen bajas temperaturas (menos de 100 ºC)

-         Géiseres: Emisiones intermitentes de vapor de agua.

3.3.2.2. PRODUCTOS LÍQUIDOS O LAVAS

Son los materiales fundidos que salen por el cráter y se derraman sobre la superficie formando coladas. La lava es el magma que ha perdido los gases.

La consistencia de las lavas depende del tipo de magma originario. Se distinguen dos tipos de lavas: ácidas y básicas.

-         Lavas ácidas: Constituyen un elevado porcentaje de sílice (SO₂). Su temperatura es inferior  a 1000 ºC, son  lavas viscosas en las que los gases escapan con dificultad por lo que originan erupciones violentas o explosivas. Su desplazamiento es lento y se solidifican pronto, cerca del cráter. Suelen presentar numerosas vacuolas por desgasificación y un aspecto escoriáceo. A sus acumulaciones se le conoce como Malpaís.

-         Lavas básicas: Son de temperatura elevada (1000-1200 ºC). Son lavas fluidas (basálticas) que contienen menos de 50% de sílice (SiO₂). Al ser muy fluidas, salen al exterior con facilidad, dejan escapar los gases dando lugar a erupciones poco violentas o efusivas. Se desplazan de forma rápida a grandes distancias. Dentro de estas lavas están las lavas cordadas (pahoehoe) que presentan superficies onduladas debido a que su enfriamiento es superficial y en su interior los materiales fluyen dando lugar a tubos de lava, que quedan vacíos cuando el flujo cesa; y las lavas almohadilladas o pillow-lavas, que son las que salen por las dorsales oceánicas o erupciones submarinas.

Los Lahares: Son flujos o coladas de lodo formados a causa de las lluvias torrenciales, que puede provocar la erupción del volcán, bien por el vapor de agua que expulsa, ya que es el gas volcánico más abundante o bien por la fusión de nieve o hielo producida por el calor de volcán, como ocurrió en 1985 en el Nevado de Ruiz, donde la corriente de lodo sepultó el pueblo de Armero, causando la muerte de 25000 habitantes.

3.3.2.3. PRODUCTOS SÓLIDOS O PIROCLÁSTICOS

Son fragmentos de lava o de roca de las paredes que son lanzados al exterior por la presión de los gases. Según su tamaño se denominan:

-         Cenizas: Tamaño de polvo, pueden mantenerse en suspensión en la atmósfera largo tiempo.

-         Lapilli: Tamaño de grava o guisante.

-         Bombas volcánicas: Con tamaño desde gramos hasta bloques de grandes dimensiones, de forma más o menos fusiforme, algunos de los cuales, permanecen fundidos al caer sobre la tierra recibiendo el nombre de lluvia piroclástica, muy abundante en algunas erupciones como la del Vesubio del año 79 que sepultó la ciudad de Pompeya bajo una lluvia de cenizas incandescentes.

3.3.3. TIPOS DE ERUPCIONES VOLCÁNICAS

La erupción de un volcán depende del tipo de lava. Dependiendo del tipo de erupción, los volcanes de clasifican en:

-         Hawaiano: Con lavas muy fluidas (básicas) que se derraman en las erupciones dando lugar a extensas coladas y conos aplanados. Las erupciones son tranquilas, emitiendo gran cantidad de gases y escasa cantidad de fragmentos piroclásticos.

-         Estromboliano: Las lavas son algo más viscosas que las de tipo hawaiano y tienen conos más elevados. En las erupciones ocasionalmente se producen explosiones con emisión de piroclastos. Stromboli en Sicilia.

-         Vulcaniano: Presentan lavas muy viscosas que se solidifican a medida que sale, formando una costa que tapona el cráter y que tiene que ser destruida por las sucesivas erupciones. En las erupciones se producen fuertes explosiones y grandes cantidades de materiales piroclásticos mezclados con gases originando nubes de ceniza. Vulcano, Vesubio, Etna, Nevado del Ruiz.

-         Peleano: Lava tan viscosa que solidifica en la chimenea del volcán, formando un tapón, que al ser empujado origina una cúpula o domo. Las erupciones son muy violentas. Mont Peleé en la isla de Martinica o el Santa Helena (EEUU).

3.3.4. TIPOS DE VOLCANES ATENDIENDO A LA FORMA

-         Erupciones centrales: Con una o varias aberturas puntuales o cráteres por donde salen los productos del volcán. Se distinguen:

. Volcanes en escudo: Se forman por la emisión de lavas básicas, muy fluidas y se caracterizan por tener un cráter de gran diámetro y un cono de pendiente suave.

. Estrato volcanes: Se caracterizan por tener un cono bien desarrollado constituido por la acumulación de lava y productos piroclásticos alrededor del cráter. Se forma por la repetición de numerosas erupciones. La mayoría de los grandes volcanes pertenecen a este grupo (Teide, Etna).

. Forma de caldera: Se forman por la explosión como consecuencia del taponamiento de al chimenea por lavas muy ácidas (calderas de origen explosivo), o bien por el colapso o hundimiento de la cámara magmática al quedarse vacía después de la expulsión de la lava en sucesivas erupciones.

. Forma de domo o aguja: Las erupciones centrales de magmas ácidos, muy viscosas y generan volcanes con unas estructuras monolíticas en el mismo cráter llamado domo o aguja. Mont Peleé.

-         Erupciones fisurales: Los productos piroclásticos y las lavas se expulsan a través de unas fracturas que pueden alcanzar centenares de kilómetros. Para que se produzca este fenómeno, son necesarias, lavas muy fluidas (tipo basáltico). Los basaltos así emitidos reciben el nombre de basaltos de meseta. Son característicos de Islandia donde por ejemplo el volcán Laki entró en erupción a finales del siglo XVIII a lo largo de una grieta de 25 km. de longitud. A este tipo pertenecen también las erupciones submarinas que originan la corteza oceánica de las dorsales.

3.3.5. DISTRIBUCIÓN DE LOS VOLCANES

Las áreas volcánicas coinciden en líneas generales con las áreas sísmicas.

En España aunque hasta finales del Carbonífero (hace unos 300 millones de años) hubo numerosas manifestaciones volcánicas, en la actualidad solamente existe actividad volcánica en las islas Canarias, por lo que se puede considerar que no hay riesgo volcánico en toda la Península.

Las manifestaciones volcánicas relativamente recientes están comprendidas entre hace 10 millones de años y 1,2 millones de años, ocurrieron en el sureste  peninsular: Murcia, Campo de Calatrava, Cabo de Gata, Olot.

3.4. PROCESOS TECTÓNICOS

3.4.1. LAS DEFORMACIONES DE LAS ROCAS

La tectónica es la parte de la geología que estudia la disposición de las rocas y las causas que originan dicha disposición.

3.4.1.1. TIPOS DE ESFUERZOS TECTÓNICOS

Las fuerzas que actúan sobre las rocas pueden ser de tres tipos:

-         Comprensivos: Son fuerzas convergentes. Con las que forman los orógenos (montañas) y arcos-islas.

-         Tensión o tracción: Son fuerzas divergentes. Se dan en los rift-waley y dorsales.

-         Cizalla: Son fuerzas paralelas que actúan en sentido opuesto. Forman fallas de desgarre y transformantes. Se dan en los bordes pasivos de las placas litosféricas y en las fallas transformantes de las dorsales.

3.4.1.2. COMPORTAMIENTO ANTE LOS ESFUERZOS

 

Las rocas no son cuerpos rígidos, sino que al actuar sobre ellas, las fuerzas se deforman. Las rocas se comportan de tres formas diferentes cuando actúan fuerzas sobre ellas:

-         Comportamiento elástico: La roca se deforma al ser sometida a un esfuerzo, pero al cesar la fuerza, recupera su forma original. Propagación de las ondas sísmicas.

-         Comportamiento plástico: La roca se deforma, pero al cesar la fuerza, permanece la deformación.

-         Comportamiento frágil: La roca se rompe, sin sufrir apenas deformación plástica.

3.4.1.3. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA DEFORMACIÓN DE LAS ROCAS

  Existen factores que provocan variaciones en el comportamiento de las rocas.

-         La temperatura: El aumento de la temperatura hace que los materiales se comporten de una forma plástica.

-         La presión de confinamiento: Debida al peso de la columna de roca situada sobre ella. A medida que aumenta la profundidad, aumenta la presión y las rocas presentan comportamiento más plástico. Muchas rocas que en superficie tienen un comportamiento frágil, en profundidad se comportan como plásticos; por ejemplo las calizas en superficie son frágiles y en profundidad se pliegan.

-         Presencia de fluido (agua, petróleo): Generalmente facilita la deformación plástica al reblandecer los materiales y rebajar el punto de fusión.

-         Intensidad y duración del esfuerzo: Una roca ante un esfuerzo moderado pero prolongado puede sufrir una deformación plástica y ante un esfuerzo intenso y corto puede fragmentarse.

3.4.1.4. TIPOS DE DEFORMACIONES

Como resultado del comportamiento de las rocas ante las fuerzas que actúan sobre ellas, las deformaciones resultantes son:

-         Pliegues: Son resultado de una compresión que produce una deformación plástica. Son ondulaciones de las rocas sin llegar a la rotura.

-         Diaclasas: Son fracturas en las que no se produce desplazamiento de las partes separadas por la fractura. Se producen por descompresión o por esfuerzos tectónicos.

-         Fallas: Son fracturas que se originan en las rocas poco plásticas sometidas a esfuerzos de cualquier tipo. Las rocas se rompen y crean dos bloques que quedan desplazados uno con respecto al otro.

EJERCICIOS DE RELLENAR HUECOS

Ejercicio 1

La distribución geográfica de los volcanes y terremotos se circunscribe a los ___________________, sobre todo en las _________________.

En las zonas intraplacas los volcanes se justifican por la presencia de _______________ o ____________________.

La forma y tamaño de un volcán, así como su erupción, depende del tipo de ____________ que emita. Así, las ____________ lavas fluidas dan lugar a un cono volcánico extenso y plano, mientras que las ______________ producen ________________ y el cono será más abultado y la pendiente pronunciada. Los primeros serán volcanes __________ y los segundos ____________.

Soluciones por orden de aparición: límites entre placas, zonas de subducción, puntos calientes, puntos débiles en la litosfera, magma, básicas, lavas densas, efusivos, lavas fluidas, explosivos.

Ejercicio 2

Un terremoto se genera a partir de un punto en la corteza llamado _________ y su proyección en la superficie se corresponde con el ____________.

Las __________ viajan a mayor velocidad y pueden moverse en los estados _________, ____________ y ___________.  En cambio, las __________ van más __________ y atraviesan sólo materiales __________.

La energía liberada en un seísmo se mide por la _______________ y su capacidad de destrucción por la _________________.

Soluciones por orden de aparición: hipocentro, epicentro, ondas P, sólido, líquido, gaseoso, ondas S, lentas, sólidos, escala de Richter, escala Mercalli, 

Ejercicio 3

Ejercicio 4

TEMA 3: LÍPIDOS

TEMA  3

LOS LÍPIDOS

1. LÍPIDOS: CARACTERISTICAS

            1.1. CLASIFICACION

2. ACIDOS GRASOS.

            2.1. CARACTERISTICAS GENERALES

            2.2. PROPIEDADES

3. LIPIDOS SAPONIFICABLES

            3.1. LIPIDOS SIMPLES

                        3.1.1. ACILGLICERIDOS: TRIGLICERIDOS

                        3.1.2. CERIDOS

            3.2. LIPIDOS COMPLEJOS

                        3.2.1 FOSFOLÍPIDOS

                                   -FOSFOGLICÉRIDOS

                                   -ESFINGOLIPIDOS

                        3.2.2. GLUCOLÍPIDOS

4. LIPIDOS INSAPONIFICABLES

           

            4.1. TERPENOS

           

            4.2. ESTEROIDES

           

            4.3. PROSTAGLANDINAS

5. FUNCION DE LOS LIPIDOS

1. LÍPIDOS: CARACTERISTICAS

Son biomoléculas orgánicas que están formadas siempre por C, O, e H y a veces también por P, N, y S.

Constituyen un grupo muy heterogéneo desde el punto de vista químico, pero todos tienen una serie de propiedades físicas en común como son:

            -Son poco o nada solubles en agua.

            -Son solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, alcohol etc.

            -Son poco densos.

            -Son untuosos al tacto

1.2. CLASIFICACION

A los lípidos se les puede clasificar utilizando diversos criterios, uno de ellos es atendiendo a su estructura molecular.

Según este criterio se diferencian dos grupos:

·Lípidos saponificables. Contienen ac.grasos en su composición y por lo tanto dan la reacción saponificación. Atendiendo a su complejidad molecular se diferencian dos grupos:

            ¨Lípidos simples o hololípidos. Estructura molecular relativamente sencilla

                                   - Acilglicéridos: Triglicéridos o grasas neutras.

                                   - Céridos.

            ¨Lípidos complejos o heterolípidos. Estructura molecular más compleja

                                    -Fosfolípidos:  

                                                -Fosfoglicéridos.

                                                -Esfingolípidos.

                                    -Glucolípidos.

·Lípidos insaponificables. No tienen ácidos grasos en su molécula y por consiguiente no dan la reacción de saponificación.

            ¨Esteroides.

            ¨Terpenos.

            ¨Prostaglandinas.

2. ACIDOS GRASOS

2.1. CARACTERISTICAS GENERALES

Son ácidos orgánicos monocarboxílicos, en todos ellos se diferencia una cadena hidrocarbonada más o menos larga y un grupo carboxílico terminal ( -COOH ) que tiene carácter ácido.

Casi todos tienen un número par de átomos de carbono que suele oscilar entre 12 y 22, aunque los más abundantes tienen 16 ó 18 carbonos.

La formula general se puede escribir de diversas formas:

1)  R - COOH     donde R es la cadena hidrocarbonada cuya longitud varía de unos a otros.

           

2)  CH₃ - (CH₂)_n - COOH  

           

3) Línea quebrada cuyos vértices representan los átomos de carbono.

Los átomos de carbono de los ácidos grasos se numeran empezando por el grupo carboxílico

No suelen encontrarse libres, sino que están formando parte de otros lípidos y se pueden obtener por hidrólisis de los mismos. Se conocen unos 100.

Se dividen en dos grupos, dependiendo de que tengan o no dobles enlaces en la cadena hidrocarbonada:

·Saturados: No tienen dobles enlaces. Algunos de los más importantes son:

            -Ac. Láurico: CH₃ - (CH₂)₁₀ - COOH

            -Ac. Palmítico: CH₃ - (CH₂)₁₄ - COOH

            -Ac. Esteárico: CH₃ - (CH₂)₁₆ -COOH

·Insaturados: Tienen dobles enlaces en la cadena hidrocarbonada. Según el número pueden ser:

-Monoinsaturados tienen uno sólo como el oléico

            - Ac. Oleico: CH₃ - (CH₂)₇ - CH = CH - (CH₂)₇ - COOH

-Poliinsaturados tienen varios dobles enlaces como el linoleico

            -Ac. Linoleico: CH₃-(CH₂)₄-CH=CH-CH₂ -CH=CH-(CH₂)₇-COOH

Todos los ácidos grasos se representan mediante un símbolo, que esta formado por dos números separados por dos puntos. El primero indica el nº de carbonos del ácido graso y el segundo el  nº de dobles enlaces que posee, la posición que estos ocupan en la cadena se indica mediante  exponentes situados sobre el segundo número, separados por comas.

Ej. ac. linoleico 18:2 ^9,12 ; ác. esteárico 18:0

Entre los ácidos grasos poliinsaturados destacan  tres de ellos: el ac. linoleico, el linolénico y, el araquidónico reciben el nombre de ácidos grasos esenciales (antes se les llamaba vitamina F) y al igual que las vitaminas son imprescindibles para el funcionamiento del organismo,  los mamíferos no los podemos sintetizar por ello debemos ingerirlos en la dieta. Los vegetales si los sintetizan. Son importantes por intervenir en el transporte de otras moléculas, son los precursores de las prostaglandinas; su carencia (rara) en niños produce retrasos del crecimiento, se corrigen al ingerirlos.

2.2. PROPIEDADES

·Los ácidos grasos son moléculas bipolares o anfipáticas, diferenciándose en ellos dos regiones:

            -Una cola hidrófoba, apolar, representada por la cadena hidrocarbonada.

-Una cabeza hidrófila polar representada por el grupo carboxílico. Que se puede disociar en el medio acuoso como cualquier ácido.

La cadena hidrocarbonada se puede unir con otras semejantes mediante enlaces por fuerzas de Van der Waals.

El grupo carboxílico puede unirse con otros grupos semejantes y con moléculas de agua, mediante enlaces por puentes de hidrógeno.

Esto explica dos propiedades de los ácidos grasos:

1) Cuando se encuentran en un medio acuoso se orientan, las cabezas hidrófilas se dirigen hacia el agua, mientras que las colas hidrófobas se alejan de ella; por ello se disponen formando una monocapas superficial sobre el agua con las colas hidrófobas dirigidas hacia fuera, micelas, pequeñas esferas con las colas hidrófobas dirigidas hacia el interior o bicapas en las que se disponen enfrentadas por las colas hidrófobas.

2) El punto de fusión aumenta con la longitud de la cadena hidrocarbonada, debido a que al aumentar la cadena aumentan el número de enlaces de Van der Waals que se establecen entre ellas y por lo tanto es necesario mayor cantidad de energía para romperlos.

La presencia de dobles enlaces disminuye la temperatura de fusión, ya que estos provocan una inclinación en las cadenas que dificulta la formación entre ellas de los enlaces de Van der Waals. Por ello los saturados tienen una Tª de fusión más alta que los insaturados, y a Tª ambiente son sólidos mientras que los insaturados son líquidos. Los primeros abundan en los animales sobre todo homeotermos y los segundos abundan en los vegetales.

·Los ácidos grasos se comportan como ácidos moderadamente fuertes, lo que les permite realizar dos tipos de reacciones: esterificación y saponificación.

1) Esterificación: Se produce al reaccionar el ac.graso con un alcohol, formándose un éster y desprendiéndose una molécula de agua. La reacción contraria se denomina hidrólisis, mediante ella, el éster se rompe dando el ac.graso y el alcohol.              

                                         Esterificación   

 R-COOH    +  OH-R'    =============  R-C-O-R'  + H2O

                                             Hidrólisis

 ac.graso  +      alcohol  ==============      éster     +  agua

2) Saponificación: Se produce al reaccionar un ac.graso con una base formándose la sal correspondiente de dicho ácido graso y una molécula de agua. A estas sales se las denomina jabones.                          

                                  Saponificación   

 R-COOH  +  OHNa  ¾¾¾¾® R-C-ONa   +  H2O

 ac.graso       + base    ¾¾¾¾®      jabón    +  agua

  

3. LIPIDOS SAPONIFICABLES

Son lípidos que tienen ácidos grasos en su composición, por lo tanto pueden dar la reacción de saponificación. Dentro de ellos, atendiendo a su complejidad molecular, se diferencian dos grupos:

                        -Lípidos simples

                        -Lípidos complejos.

3.1. LIPIDOS SIMPLES

Son lípidos formados solamente por C, H, y O. Tienen una estructura molecular relativamente sencilla. Se forman por la esterificación de ácidos grasos con un alcohol. Dentro de ellos tenemos dos grupos:

                        -Acilglicéridos

                        -Céridos

3.1.1 ACILGLICERIDOS O GLICERIDOS

Son ésteres de glicerina o glicerol (propanotriol) y ácidos grasos. Se forman al esterificarse uno, dos o los tres grupos alcohólicos de la glicerina con 1, 2, o 3 moléculas de ac.grasos.

Según el número de ac.grasos esterificados se diferencian  3 grupos:

-Monoacilglicéridos: Cuando se esterifica una sola molécula de ac.graso con un grupo alcohólico de la glicerina.

-Diacilglicéridos: Cuando se esterifican dos moléculas de ac.grasos con dos grupos alcohólicos de la glicerina.

-Triacilglicéridos: Cuando se esterifican tres moléculas de ac.grasos con los tres grupos alcohólicos de la glicerina.

TRIGLICERIDOS o TRIACILGLICÉRIDOS:

Son los más importantes, se forman al esterificarse 3 moléculas de ac.grasos, que pueden ser iguales o diferentes, con los tres grupos alcohólicos de la glicerina, formándose 3 enlaces éster que unen a los ácidos grasos con la glicerina (grasa) y liberándose 3 moléculas de agua una por cada enlace que se forma.

                                         esterificación

 3 ac.grasos  +  glicerina    ¾¾¾®    Triglicérido (grasa) + 3 agua

Si los 3 ac.grasos son iguales se denominan grasas simples, si son diferentes se llaman grasas mixtas.

Las grasas a Tª ambiente pueden ser:

·Líquidas: Cuando contienen ácidos grasos insaturados en la molécula, se las llama aceites,  abundan en los vegetales bien en el fruto (olivo) o en la semilla (girasol).

·Sólidas: Cuando  los ác. grasos son saturados, se denominan sebos y mantecas, abundan en los animales.

Las grasas son moléculas apolares y por lo tanto insolubles en agua, esto es así porque no tienen ningún grupo hidroxilo de la glicerina libre, por ello también se las denomina grasas neutras

Son sustancias de reserva energética que se acumulan en las vacuolas de las células vegetales (especialmente en frutos y semillas) y en los adipocitos de los animales. Además tienen función aislante y protectora.

La reacción contraria a la esterificación se denomina hidrólisis. Esta puede ser:

·Hidrólisis enzimática: Es la que ocurre en el tubo digestivo de los animales, sirve para digerir las grasas ingeridas en la alimentación. Se realiza gracias a la acción de unas enzimas llamadas lipasas, mediante ella se rompen los enlaces éster y a partir de 1 molécula de grasa se obtienen 3 moléculas de ac.grasos y 1 molécula de glicerina.

                                     hidrólisis   

       1 grasa + 3 agua ¾¾¾¾® 3 ac.grasos + 1 glicerina

                                       lipasas

·Hidrólisis química o saponificación: Se utiliza en la industria. Consiste en tratar a las grasas en caliente con bases sódicas o potásicas, entonces se rompen los enlaces éster y se origina 1 molécula de glicerina y 3 moléculas de la sal sódica o potásica del ac.graso correspondiente, a estas sales se las denomina jabones.

                                            saponificación

                1 grasa +  3 base   ¾¾¾¾®  1 glicerina + 3 jabón.

Los jabones son sales sódicas o potásicas de ac.grasos R-COONa ó RCOOK. Emulsionan las grasas, las separan en pequeña gotas e impiden que se junten.

3.1.2. CERIDOS O CERAS

Son lípidos formados por la esterificación de un ac.graso de cadena larga con un monoalcohol también de cadena larga.

                                             

                                        esterificación

R-COOH  +  OH-CH2-R'  ¾¾¾¾®   R-CO - O - CH2-R'  +  H2O

  a.graso    +    alcohol         ¾¾¾¾®             cera                  +  agua

Por lo general son sólidas e insolubles en agua, ello hace que tengan función impermeabilizante y protectora. Están muy difundidas tanto entre los animales como entre los vegetales, forman láminas impermeables que recubren la parte externa de la piel, pelo, plumas, hojas, frutos etc.

Entre las más conocidas están: cera de las abejas, cerumen del oído, lanolina que recubre la lana.

3.2. LIPIDOS COMPLEJOS

Tienen una estructura molecular bastante compleja. Además de C, H y O pueden tener también N y P. Son anfipáticos, forman parte de la bicapa lipídica de las membranas celulares, por ello junto con el colesterol se denominan también lípidos de membrana. Aquí se incluyen:

                        -Fosfolípidos

                        -Glucolípidos

3.2.1. FOSFOLÍPIDOS

Son lípidos complejos que tienen en su composición una molécula ácido fosfórico. Están formados por: ác.grasos – alcohol – fosfórico – otros compuestos polares (aminoalcoholes).

Son moléculas bipolares o anfipáticas, en ellas se diferencian dos zonas:

-Una zona hidrófoba, apolar insoluble en agua representada por el fosforito y el aminoalcohol

-Una zona hidrófila, polar soluble en agua representada por los ácidos grasos y el alcohol.

Según el tipo de alcohol que contengan se diferencian dos grupos:

            -Fosfoglicéridos contienen glicerina.

            -Esfingolípidos contienen esfingosina.

3.2.1.1. FOSFOGLICÉRIDOS

Contienen glicerina en su molécula.

Todos ellos tienen en común el ácido fosfatídico, el cual esta formado por: Una molécula de glicerina que esterifica dos de sus grupos alcohólicos con dos moléculas de ac.grasos (el segundo suele ser insaturado) y el tercer grupo alcohólico lo esterifica con el ac.ortofosfórico.

Todos los fosfoglicéridos derivan del ac.fosfatídico al esterificarse con el fosfórico un compuesto polar que suele ser un aminoalcohol y que puede ser: atanolamina, serina, colina etc. Según cual sea este compuesto se diferencian varios tipos de fosfoglicéridos.

            ·Fosfatidil-etanolamina  (cefalina) -------------- ac.fosfatídico + etanolamina

            ·Fosfatidil-colina (Lecitina) --------------------- ac.fosfatídico + colina

            ·Fosfatidil-serina --------------------------------- ac.fosfatídico + serina

Los fosfoglicéridos son moléculas anfipáticas diferenciándose en ellas dos zonas:

·Una cabeza hidrófila polar, soluble en agua, esta zona se corresponde con: la región del aminoalcohol y fosfórico .

·Una cola hidrófoba apolar, insoluble en agua, que se corresponde con los dos ácidos grasos.

Esta polaridad les permite desempeñar un papel fundamental en la formación de las membranas biológicas, ya que en un medio acuoso tienden a formar espontáneamente bicapas enfrentando sus extremos hidrófobos apolares y dejando en contacto con el agua las regiones hidrófilas polares. Estas bicapas constituyen la estructura básica de las membranas celulares. Son los que más abundan en las membranas celulares.

3.2.1.2 ESFINGOLIPIDOS

Tienen como alcohol la esfingosina, la cual es un aminoalcohol insaturado de cadena larga.

Todos tienen en común la ceramida, que esta formada por: una molécula de esfingosina que se une por su grupo amino, mediante un enlace amida, con un ac.graso.

Todos los esfingolípidos derivan de la ceramida, que esterifica el grupo alcohólico primario de la esfingosina con un grupo OH del ortofosfórico; a su vez otro grupo OH del fosfórico se esterifica con otros compuestos polares que suelen ser aminoalcoholes entre los cuales están: etanolamina, colina etc.

Son también moléculas anfipáticas, igual que los fosfoglicéridos forman parte de las membranas celulares aunque en menor proporción. Abunda en el tejido nervioso, donde forma las vainas de mielina que recubren a los axones que forman las fibras mielinicas.

El más representativo de todos es la esfingomielina, en este caso el compuesto que se une al fosfórico es la colina. 

                         Ceramida + fosfórico + colina -----  esfingomielina.

 3.2.2. GLUCOLÍPIDOS.

Son lípidos complejos formados al unirse la ceramida mediante un enlace O-glucosídico con un glúcido.

Son también antipáticos en este caso la región hidrofílica esta representada por el glúcido. Se encuentran en la monocapa externa de la bicapa lípidica de las membranas celulares, especialmente en las neuronas.

Los más importantes son:

·Cerebrosidos: El glúcido que se une a la ceramida es sencillo, glucosa o galactosa. ·Gangliosidos: Cuando el glúcido que se une a la ceramida es un glucido complejo (oligosacárido o polisacárido).

4. LIPIDOS INSAPONIFICABLES

No contienen ac.grasos en su molécula y por ello no dan la reacción de saponificación. Se diferencian 3 grupos: terpenos, esteroides y prostaglandinas

4.1. TERPENOS O ISOPRENOIDES

Están formados por la unión de 2 o más unidades de un hidrocarburo llamado isopreno      (2-metil 1,3 butadieno). Algunos tienen estructura lineal, otros cíclica y otros presentan ambos tipos de estructura Abundan en los vegetales. La presencia de dobles enlaces conjugados (alternos) hace que muchos de ellos sean sustancias coloreadas.

Según el número de moléculas de isopreno que contienen se diferencian varios grupos:

·Monoterpenos: Están formados por 2 isoprenos. A este grupo pertenecen la mayoría de las esencias vegetales responsables de los aromas vegetales  como: limoneno, mentol, alcanfor etc.

·Diterpenos: Están formados por 4 isoprenos. A este grupo pertenece: el fitol que es un alcohol componente de la clorofila y algunas vitaminas como: la vitamina A, la E y la K.

·Triterpenos: Están formados por 6 isoprenos. A este grupo pertenece el escualeno que es el precursor de los esteroides (colesterol).

·Tetraterpenos: Están formados por 8 isoprenos. A este grupo pertenecen los carotenoides, que son pigmentos vegetales fotosintéticos que intervienen en la fotosíntesis captando energía luminosa de longitud de onda diferente a la que capta la clorofila. Entre ellos destaca el caroteno de color anaranjado y la xantofila amarillento. El caroteno además es precursor de la Vitamina A, ya que por rotura de un enlace central de la molécula de caroteno se obtienen 2 moléculas de vitamina A..

·Politerpenos: Están formados por más de 8 isoprenos. A este grupo pertenece el caucho formado por miles de moléculas.

4.2. ESTEROIDES

Son lípidos derivados de un hidrocarburo tetraciclico saturado, llamado ciclopentanoperhidrofenantreno o esterano. Los esteroides se forman por la aparición en distintas posiciones de este hidrocarburo de dobles enlaces, y grupos sustituyentes (OH, cadenas carbonadas etc).

Los principales esteroides son:

·Esteroles: Son esteroides que tienen un grupo OH en el carbono 3 y una cadena de 8 carbonos ramificada en el carbono 17. El más abundante de todos es el colesterol. Este se encuentra en las membranas de las células animales (lípido de membrana), e influye en su fluidez. También se encuentra en la sangre donde suele estar unido a proteínas formando las lipoproteínas. Es necesario para las células, pero en exceso es perjudicial ya que se puede depositar en las paredes internas de las arterias, endureciéndolas y reduciendo la luz arterial, dando lugar a una enfermedad llamada arterioesclerosis. Se sintetiza en el hígado y es el precursor de otros esteroides (ácidos biliares, hormonas sexuales).

·Ácidos biliares: Se forman en el hígado a partir del colesterol. Las sales de estos ácidos forman parte de la bilis y su función es la de emulsionar a las grasas en el intestino favoreciendo su digestión y posterior absorción.

·Vitamina D: Regulan el metabolismo del Ca y del P y su absorción intestinal, su falta ocasiona raquitismo en niños y osteomalacia en adultos. Existen varios tipos de vitaminas D. 

-D2 se forma a partir del ergosterol (esterol de origen vegetal) que actúa como provitamina, en el organismo por irradiación de los rayos ultravioleta se transforma en vitamina.

-D3 se forma a partir del colesterol, que actúa como provitamina, mediante los rayos ultravioleta se transforma en vitamina.

·Hormonas esteroides: Derivan del colesterol, dentro de ellas hay que destacar:

¨Hormonas producidas por la corteza de las cápsulas suprarrenales. Aquí se incluye la aldosterona que regula el funcionamiento del riñón y el cortisol que interviene en el metabolismo de los glúcidos.

¨Hormonas sexuales producidas por los órganos sexuales. Regulan el funcionamiento de los mismos y la aparición de los caracteres sexuales secundarios. Aquí se incluyen: la testosterona en el hombre y los estrógenos y progesterona en las mujeres.

4.3. PROSTAGLANDINAS

Fueron descubiertas en 1930 por Von Euler en las secreciones de la próstata, de ahí su nombre, hoy se sabe que son producidas por casi todos los tejidos animales.

Son sustancias lipídicas que se forman por la ciclación de ac.grasos poliinsaturados de 20 carbonos (araquidónico) procedentes de los fosfolípidos de la membrana celular. Se conocen más de 200 diferentes.

Realizan muchas funciones, algunas antagónicas (PGC₁ disminuye la presión arterial mientras que la PGC₂ la eleva), entre las principales funciones destacan:

·Estimulan la contracción de los músculos lisos.

·Producen vasodilatación arterial regulando el flujo sanguíneo.

·Intervienen en los procesos inflamatorios que producen fiebre, rubor, dolor etc. Por ello la aspirina que inhibe su síntesis tiene acción antipirética, antiinflamatoria y calmante.

·Estimulan la producción de mucus protector en el estómago, y regulan la secreción de HCl.

·Algunas producen descenso de la presión sanguínea.

·Intervienen en los procesos de coagulación ya que alguna como los tromboxanos estimula el agregamiento plaquetario.

5. FUNCIONES DE LOS LIPIDOS

Los lípidos desempeñan numerosas e importantes funciones entre las cuales destacamos las siguientes:

·Función energética: Algunos lípidos, como las grasas, son utilizados como combustible para obtener energía mediante su oxidación, siendo los que tienen mayor valor energético pues proporcionan 9,4 Kcal/gr.

·Función de reserva energética: Igualmente las grasas se pueden almacenar como sustancias de reserva energética, en tejidos y órganos especializados para ello, tales como el tejido adiposo en los animales y los frutos y semillas en los vegetales. Esta función  es especialmente importante en los animales que almacenamos la mayor parte de la energía de esta forma, porque al ser más energéticos las grasas que los glúcidos y los protidos necesitamos menor cantidad de masa para almacenar igual cantidad de energía y eso hace que el peso del cuerpo aumente menos lo cual facilita la movilidad.

·Función estructural: Muchos lípidos como los fosfolípidos, los glucolípidos y el colesterol etc están formando parte  de las membranas celulares animales y vegetales, a estos lípidos por este motivo se les denomina lípidos de membrana.

·Función aislante y protectora: Las ceras forman cubiertas que revisten distintas partes de los organismos como pelos, piel, hojas, frutos etc proporcionándolas protección e impermeabilizándolas.

Las grasas que se acumulan en el tejido adiposo forman una capa subepidermica, denominada panicuelo adiposo, que proporciona aislamiento térmico. Igualmente se acumulan alrededor de algunas vísceras y las protegen de golpes.

·Función biocatalizadora: Algunos lípidos actúan como biocatalizadores regulando procesos bioquímicos de gran importancia así tenemos las hormonas esteroides, vitaminas como la A, D, K etc.      

ENLACE A CONTENIDOS, ESQUEMAS, TEST DEL TEMA Y EJERCICIOS

http://www.um.es/molecula/lipi.htm