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Lípidos Unidad Temática Nº 9 M.V. Gladys Obregón Lípidos del griego lipos: “grasa” Solubles en disolventes orgánicos apolares (ej. cloroformo), pero poco o nada solubles en agua. No forman estructuras poliméricas, su masa no alcanza valores muy elevados. Funciones de los lípidos 1. Energética: combustible de alto valor calórico (9,3 kcal/g), de uso diferido. 2. Estructural: forman las membranas plasmáticas de todo tipo de seres vivos. 3. Protectora. 4. Reguladora de temperatura 5.Reguladora del metabolismo: señales químicas como esteroides, prostaglandinas, retinoides, leucotrienos, calciferoles, etc. Lípidos - clasificación Lípidos simples Acilglicéridos Ceras Lípidos complejos Glicerolípidos Esfingolípidos Sustancias asociadas a lípidos Terpenos Esteroides Eicosanoides Ácidos Grasos Ácidos monocarboxílicos de elevado número de átomo de C y en su mayoría son de número par. Saturados CH3-(CH2)16-COOH No saturados CH3-(CH2)7- CH = CH - (CH2)7-COOH Nomenclatura (C18:1)9 Ácidos grasos insaturados C16:1 Palmitoleico 9-cis hexadecenoico C18:1 Oleico 9-cis octadecenoico C18:2 Linoleico 9,12 todo cis octadecadienoico C18:3 Linolénico 9,12,15 todo cis octadecatrienoico C20:4 Araquidónico 5,8,11,14 todo cis eicosatetraenoico Aspectos estructurales de los ácidos grasos acido esteárico ácido oleico ácido elaídico Aspectos estructurales de los ácidos grasos C; O; H Modelos moleculares espaciales compactos. (a) Ácido graso saturado (esteárico) (b) Ácido graso monoetilénico (oleico). Propiedades de Ácidos Grasos Físicas: - solubilidad - Tº de Fusión y Ebullición - Isomería Geométrica Químicas: dependientes del grupo “-COOH” - Carácter ácido - Formación de ésteres. - Formación de Jabones. Propiedades de Ácidos Grasos Químicas: dependientes de la “cadena carbonada” - Oxidación. - Hidrogenación. - Halogenación. Acidos Grasos Esenciales: Linoléico (18 cis 9, 12 ω6) Linolénico (18 cis 9,12,15 ω3) Araquidónico (20 cis 5,8,11,14 ω6) Lípidos simples ACILGLICÉRIDOS: ésteres de un alcohol y ácidos grasos, el alcohol es glicerol. Según el número de funciones alcohólicas esterificadas por ácidos grasos se obtienen • monoacilgliceroles • diacilgliceroles • triacilgliceroles. Propiedades de Acilgliceroles Físicas: - solubilidad - Tº de Fusión y Ebullición - Isomería Geométrica (D y L) * Químicas: - Hidrólisis. - Oxidación. - Hidrogenación Función biológica de los Acilglicéridos Los triacilgliceroles (TAG) son formas de almacenamiento de ácidos grasos en los adipocitos. Energética: • Reservorios de carbono y energía menos oxidados que carbohidratos. (16:1, palmitoleil) • Como no se hidratan, las grasas almacenan ≈ 6 veces más energía efectiva por unidad de masa. • Permite supervivencia en ayuno por 2-3 meses (reserva total de (18:0, estearil) glucógeno es insuficiente para un solo día). Estructural: • Recubren órganos y le dan consistencia, • Protegen mecánicamente como el tejido adiposo de las almohadillas palmares y plantares. Aislante térmico: forman capa aislante bajo la piel (animales que hibernan) Ceras Son ésteres de alcoholes monovalentes de cadena larga y ácidos grasos superiores. Ejemplo: cera de abejas ácido palmítico + alcohol de 30 C - Sólidas a Tº ambiente. - Insolubles en agua. - Funciones de protección y lubricación. - Funciones de reserva energética (animales marinos). Lípidos complejos Formados por un alcohol, AG y un grupo sustituyente Función estructural en membranas biológicas. Caracter anfipático: parte polar hidrofílica + parte apolar hidrofóbica Glicerolípidos Fosfolípidos Plasmalógenos el alcohol es GLICEROL Esfingolípidos Glicoesfingolípidos Fosfoesfingolípidos el alcohol es ESFINGOL Lípidos complejos Fosfolípidos: • glicerofosfolípidos • esfingofosfolípidos Plasmalógenos. Glucolípidos: • Cerebrósidos • Gangliósidos. Lipoproteínas. Glicerofosfolípidos Lípidos en los cuales: el glicerol está esterificado con dos moléculas de ácido graso y una de ácido fosfórico. además el ácido fosfórico está unido a un grupo que aporte una función alcohol Glicerofosfolípidos Los diferentes fosfolípidos surgen de la sustitución del H por un grupo en R3 colina, etanolamina, etc Si R3 = H ácido fosfatídico (precursor de los fosfolípidos) Fostatidilcolina Plasmalógenos Son glicerofosfolípidos unido mediante un enlace tipo éter a un aldehído graso de cadena larga en C1 del glicerol. Esfingofosfolípidos Formados por : esfingol ácido graso un grupo polar carbohidrato. fosfato 1 2 3 4 5 CH2OH CHNH2 CHOH CH CH Esfingosina 18 (CH2)12 CH3 o Fosfoesfingolípidos: esfingomielinas Se hallan constituídas por: esfingosina un ácido graso ácido fosfórico colina. - CH2 O R CO HN CH CH OH CH O P O CH3 + O CH2 CH2 N CH3 CH3 N O P O Colina Esfingomielina CH (CH2)12 CH3 Ácido Esfingol graso La esfingomielina está íntimamente relacionada con tejido cerebral Funciones de los lípidos complejos (glicero y esfingolípidos) glicerolípidos esfingolípido La principal función de los glicerofosfolípidos y esfingofosfolipidos es formar membranas biológicas triacilglicérido Glicoesfingolípidos: Cerebrósidos Compuestos neutros, formados por ceramida (esfingosina y ácido graso) y un monosacárido unido por enlace glicosídico b a C1 de esfingol. Mas frecuente: galactosa (galactocerebrósido). También aparece glucosa (glucocerebrósido) N O Ácido graso (24 C) Esfingol Galactosa Glicoesfingolípidos: Gangliósidos Compuestos semejantes a gangliósidos pero la porción glucídica es de mayor complejidad. Unido a la ceramida poseen un oligosacárido compuesto por varias hexosas y 1 a 3 restos de ácido acetilneuramínico (ácido siálico) N O Ácido graso (18 C) (a) Glucosa Galactosa Ácido siálico Esfingol N-acetil galactosamina Sustancias asociadas a lípidos. • Grupo de sustancias muy heterogéneo • Funciones biológicas muy distintas y especializadas esteroides: colesterol y derivados otros esteroides terpenos o isoprenoides. eicosanoides: prostaglandinas prostaciclinas tromboxanos leucotrienos Vitaminas liposolubles Terpenos Están construidos por unidades múltiples del hidrocarburo de cinco átomos de carbono isopreno (2metil-1,3-butadieno) Por estar formados de C e H, son moléculas altamente hidrofóbicas, de allí que siempre están asociadas a lípidos. Pueden ser lineales o cíclicos Terpenos triterpeno: escualeno Otro pigmento fotosintético: b-caroteno, es un tetraterpeno Vitaminas liposolubles (de estructura terpenoide) Esteroides Son derivados del hidrocarburo ciclopentanoperhidrofenantreno Los principales puntos de sustitución son el C3 del anillo A, el C11 del anillo C y el C17 del anillo D. Los anillos A, B y C no forman un plano, adoptan la conformación en “silla”. Esteroides Dentro de los esteroides hay cuatro grandes grupos de interés biológico: Esteroles, donde el más representativo es el colesterol Ácidos biliares, indispensables para la digestión de grasas. Hormonas esteroideas, dentro de las cuales se hallan los estrógenos y los andrógenos. Vitamina D, vitamina liposoluble. Esteroles Se caracterizan por tener un grupo hidroxilo en el C 3 del anillo A y una cadena ramificada de ocho o más átomos de carbono en el C 17. El colesterol, muy abundante en animales . En los vegetales se encuentran fitosteroles. Entre ellos se halla el estigmasterol , camposterol y el sitosterol. Colesterol Ubicación del colesterol en la membrana Ácidos Biliares Se caracterizan por presentar un grupo –COOH en la cadena alquílica del carbono 17, lo que le da el carácter ácido a este grupo de compuestos Además poseen tres grupos –OH en las posiciones 3, 7 y 12 del núcleo ciclopentanoperhidrofenantreno. Ácido cólico Vitaminas esteroideas Vitamina D3 (colecalciferol) origen animal. Vitamina D2 (ergocalciferol) origen vegetal, se sintetiza a partir del ergosterol (provitamD) ergosterol Vitamina D2 Eicosanoides Hidroxiácidos derivados de ácidos grasos Poliinsaturados de 20 C Intervienen en el proceso inflamatorio Comprenden los siguientes tipos moleculares: Prostaglandinas (PG) Prostaciclinas (PGI) Tromboxanos (Tx) Leucotrienos (LT) Prostaglandinas Tromboxanos Prostaciclinas Leucotrienos Síntesis de PG – PGI – Tx: vía de la Ciclo-oxigenasa Síntesis de LT: vía de la Lipoxigenasa