BIOQUÍMICA MÓDULO II
LÍPIDOS
Prof. Miriam Díaz
Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrógeno y generalmente, en menor proporción, también oxígeno. Además ocasionalmente pueden contener también fósforo, nitrógeno y azufre. Se caracterizan por ser hidrofóbicas, es decir, insoluble en agua y muy solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno, metanol etc. De los lípidos podemos decir: La mayoría de los organismos, los utilizan como reservorios de moléculas fácilmente utilizables para producir energía (aceites y grasas). Los mamíferos, los acumulan como grasas, y los peces como ceras; en las plantas se almacenan en forma de aceites protectores con aromas y sabores característicos. Los lípidos, pueden ser separados fácilmente de otras biomoléculas por extracción con solventes orgánicos y pueden ser separados por técnicas experimentales como la cromatografía de adsorción, cromatografía de placa fina y cromatografía de fase reversa. PROPIEDADES FÍSICAS: son sustancias untuosas al tacto, tienen brillo graso, son menos densas que el agua y malas conductoras del calor.
CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS DE ACUERDO A SU COMPOSICIÓN QUÍMICA
Prof. Miriam Díaz
Los lípidos están formados por ácidos grasos, que se clasifican en ácidos grasos saturados y ácidos grasos insaturados. Ácidos Grasos Son los componentes característicos de muchos lípidos y rara vez se encuentran libres en las células. Son moléculas formadas por una larga cadena hidrocarbonada de tipo lineal, y con un número par de átomos de carbono. Tienen en un extremo de la cadena un grupo carboxilo (-COOH). La presencia de dobles enlaces en el ácido graso reduce el punto de fusión. Propiedades de los ácidos grasos Solubilidad: Los ácidos grasos poseen una zona hidrófila, el grupo carboxilo (-COOH) y una zona lipófila, la cadena hidrocarbonada que presenta grupos metileno (-CH2-) y grupos metilo (-CH3) terminales. Por eso las moléculas de los ácidos grasos son anfipáticas, pues por una parte, la cadena alifática es apolar y por tanto, soluble en disolventes orgánicos (lipófila), y por otra, el grupo carboxilo es polar y soluble en agua (hidrófilo).
ÁCIDOS GRASOS SATURADOS: Sólo tienen enlaces simples entre los átomos de carbono. Son ejemplos de este tipo de ácidos el palmítico (16 átomos de C) y el esteárico (18 átomos de C) suelen ser sólidos a temperatura ambiente. Constituyen entre el 98-100% del tejido adiposo animal, 30% del plasma sanguíneo e hígado, 10% de los glóbulos rojos LOS ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS: Tienen uno o varios enlaces dobles. Son ejemplos el oleico (18 átomos de C y un doble enlace) y el linoleico (18 átomos de C y dos dobles enlaces) suelen ser líquidos a temperatura ambiente. Prof. Miriam Díaz
ﾃ…idos Grasos:
Ejemplos de ﾃ…idos Grasos Saturados:
Prof. Miriam Dﾃｭaz
Ejemplo de Ácidos Grasos Insaturados:
Los lípidos también pueden clasificarse según su consistencia a temperatura ambiente: ACEITE: Si los ácidos grasos son Insaturados o de cadena corta o ambas cosas a la vez, la molécula resultante es líquida a temperatura ambiente y se denomina aceite.
Mantecas: Son grasas semisólidas a temperatura ambiente. La fluidez de esta depende de su contenido en ácidos Insaturados y esto último relacionado a la alimentación. Sebos: Son grasas sólidas a temperatura ambiente, como las de cabra o buey. Están formadas por ácidos grasos saturados y cadena larga.
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Reacciones Químicas
LÍPIDOS COMPLEJOS: Presentan en sus moléculas ácidos grasos Son aquellos que se hidrolizan con facilidad para formar constituyentes más simples. Son esteres de ácidos carboxílicos de cadena larga llamados ácidos grasos. Son saponificables, al ser sometidos a hidrólisis alcalina se producen jabones, llamándose a esta reacción saponificación. LÍPIDOS SIMPLES: Son aquellos que no se hidrolizan con facilidad mediante ácidos o bases acuosos.
LÍPIDOS COMPLEJOS: CERAS: Son esteres de ácidos grasos de cadena larga con alcoholes de cadena larga. Son completamente insoluble en agua. Prof. Miriam Díaz
Se presentan con frecuencia en la naturaleza y tienen diferentes funciones en plantas y animales Son hidrófobas, actúan como repelentes del agua, como ocurre en las plumas de algunas aves y en hojas de algunas plantas impidiendo la evaporación excesiva del agua y como protección contra parásitos . La cera de abejas es un material que usan estos insectos para formar su panal y tienen función estructural. En determinados microorganismos marinos, las ceras se utilizan almacenamiento de energía.
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El espermaceti (Palmito de cetilo), ayuda a la flotabilidad de animales en inmersiones profundas y para amplificar los sonidos de alta frecuencia con los que localizan sus presas.
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GLICÉRIDOS: Son esteres de ácidos grasos con el triol glicerol, o glicerina. Los más comunes son los triglicéridos o trialcilgliceroles. Son moléculas apolares, prácticamente insolubles en agua. Las grasas acumuladas en las células vegetales y animales forman pequeñas gotas oleosas en el citoplasma. En los adipocitos que son las células animales especializadas en el almacenamiento de las grasas, casi todo el volumen de cada célula está ocupado por una gota de grasa, estas células constituyen la mayor parte del tejido adiposo de los animales. TRIACILGLICEROLES Da protección mecánica, como los constituyentes de los tejidos adiposos que están situados en la planta del pie, palma de la mano y rodeando el riñón, acolchándolo y evitando su desprendimiento FUNCIONES: El almacenamiento de grasas en los animales tiene tres funciones distintas: PRODUCCIÓN DE ENERGÍA: la mayor parte de la grasa de la mayoría de los animales se oxida para generar ATP, que impulse los procesos metabólicos. PRODUCCIÓN DE CALOR: algunas células especializadas oxidan los trigliceroles para producir calor, en lugar de formar ATP. AISLAMIENTO: en los animales que viven en entorno frio, las capas de células adiposas situadas debajo de la piel actúan como un aislante térmico. LÍPIDOS SIMPLES FOSFOGLICÉRIDO Se encuentran casi exclusivamente en las membranas celulares y en las lipoproteínas del plasma sanguíneo y se desempeñan fundamentalmente como estructurales. Siguiendo en importancia nutricional se encuentran los fosfolípidos, que incluyen fósforo en sus moléculas.
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Constituyen una parte importante de los lípidos de membrana en los reinos bacterianos, vegetal y animal. Los Fosfolípidos tienen un gran interés biológico por ser componentes estructurales de las MEMBRANAS CELULARES
Fosofolípido Contienen un grupo de fosfato como característica estructural. Son moléculas anfipáticas, con una zona apolar formada por las colas de los ácidos grasos y otra polar, que contiene el grupo fosfato. Fosfolípidos son lípidos iónicos compuestos de 1,2-diacilglicerol y un enlace fosfodiéster que une el esqueleto del glicerol. Por otra parte se une a alguna base, generalmente nitrogenada, tal como la colina, serina o etanolamina. Los fosfolípidos más abundantes en los tejidos humanos son la fosfatidilcolina (también llamada lecitina), la fosfatidilenolamina y la iserina.
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FOSOFOLÍPIDO-LECITINA La lecitina, forma parte de las células de los animales posibilitando la entrada y salida de nutrientes a las células. En los vegetales: lentejas, girasol, frutos de las fresas, semillas de calabacín. Presente en la yema del huevo, considerada como la sustancia capaz de mezclar el aceite con el agua, a través de su propiedad emulsionante es aprovechada en la industria de la alimentación. (mayonesa, chocolateras, helados, caramelos etc.) Es utilizada en tratamientos y prevención de algunas anomalías del corazón. Genera una elevada cantidad de COLINA, la misma es un miembro de la vitamina B, que ayuda a mejorar los cálculos biliares, salud del hígado y mal de Alzheimer.
FUNCIONES DE LOS FOSFOLÍPIDOS COMPONENTES ESTRUCTURAL. Una función principal de los fosfolípidos es ser parte de membranas citoplasmáticas, así como de las lipoproteínas del plasma Los fosfolípidos también juegan un papel en la activación de ciertas enzimas. COMPONENTES DEL SURFACTANTE PULMONAR. El funcionamiento normal del pulmón requiere del aporte constante de un fosfolípidos COMPONENTE DETERGENTE DE LA BILIS: Los fosfolípidos, y sobre todo la fosfatidilcolina de la bilis, solubilizan el colesterol. Una disminución en la producción de fosfolípidos y de su secreción a la bilis provoca la formación de cálculos biliares colesterol y pigmentos biliares.
ESFINGOFOSFOLÍPIDOS. El grupo alcohol de la ceramida se une a una molécula de ácido orto fosfórico que a su vez lo hace con otra de etanol amina o de colina. Así se originan las esfingomielinas, se hallan presentes en las membranas plasmáticas de las células animales, muy abundantes en el tejido nervioso, donde forman parte de las vainas de mielina que rodea y aísla los axones de algunas neuronas.
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TERPENOS Suelen incluirse en este grupo moléculas formadas por condensación de unas pocas unidades de isoprenos. Químicamente, la mayoría son hidrocarburos, aunque algunos contienen funciones oxidadas. Muchas de estas moléculas son vitaminas liposolubles. Son frecuentes en los aceites esenciales de plantas. En este grupo se incluyen los retinoides (vitamina A), los carotenoides, los tocoferoles (vitamina E), las naftoquinonas (vitamina K) y los dolicoles. La vitaminas A, E y K son compuestos liposolubles formados por unidades de isopreno. Todas tienen papeles fundamentales en el metabolismo la fisiología de los animales: VITAMINA A: proporciona el pigmento visual del ojo de los vertebrados y actúa como reguladora de la expresión genética durante el crecimiento de las células epiteliales (ayudan a proteger los órganos). VITAMINA D: es el precursor de la hormona que regula el metabolismo del calcio. VITAMINA E: Actúa en la protección de los lípidos de membrana frente a la lesión oxidativa. VITAMINA K: Es esencial en el proceso de coagulación de la sangre.
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Esteroides Los esteroides son lípidos que derivan del esterano. Comprenden dos grandes grupos de sustancias: 1. Esteroles: Como el colesterol y las vitaminas D. 2. Hormonas esteroideas: Como las hormonas suprarrenales y las hormonas sexuales El Colesterol forma parte estructural de las membranas a las que confiere estabilidad. Es la molécula base que sirve para la síntesis de casi todos los esteroides. Es un esterol (Lípido) que se encuentra en los tejidos corporales y en el Plasma Sanguíneo de los vertebrados.
FUNCIONES DEL COLESTEROL 1. ESTRUCTURAL: el colesterol es un componente muy importante de las membranas plasmáticas de los animales (en general, no existe en los vegetales). 2. PRECURSOR DE LA VITAMINA D: esencial en el metabolismo del calcio. 3. PRECURSOR DE LAS HORMONAS SEXUALES: progesterona, estrógenos y testosterona. 4. PRECURSOR DE LAS HORMONAS CORTICOESTEROIDALES: cortisol y aldosterona. 5. PRECURSOR DE LAS SALES BILIARES: esenciales en la absorción de algunos nutrientes lipídicos y vía principal para la excreción de colesterol corporal.
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LAS PROSTAGLANDINAS: contienen un anillo de cinco átomos de carbono que inicialmente formaba parte de la cadena de ácido araquidónico. Su nombre proviene de la glándula prostática. Estimulan la contracción del musculo liso del útero durante el parto o en la menstruación. Afectan al flujo sanguíneo a órganos específicos, al ciclo sueño-vigilia y a la capacidad de respuesta de ciertos tejidos a hormonas tales como la adrenalina. Elevan la temperatura corporal , dando lugar a fiebre y causan inflamación con el consiguiente Producción de sustancias que regulan la coagulación de la sangre y cierre de las heridas, Reducción de la secreción de jugos gástricos. Funcionan como hormonas locales.
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ESTRUCTURAL: Son componentes estructurales fundamentales de las membranas celulares. ENERGÉTICA: Al ser moléculas poco oxidadas sirven de reserva energética pues proporcionan una gran cantidad de energía; la oxidación de un gramo de grasa libera 9,4 Kcal, más del doble que la que se consigue con 1 gramo de glúcido o de proteína (4,1 Kcal). PROTECTORA: Las ceras impermeabilizan las paredes celulares de los vegetales y de las bacterias y tienen también funciones protectoras en los insectos y en los vertebrados. TRANSPORTADORA: orgánicos.
Sirven
de
transportadores
de sustancias en los medios
REGULADORA DEL METABOLISMO: Contribuyen al normal funcionamiento del organismo. Desempeñan esta función las vitaminas (A, D, K y E). Las hormonas sexuales y las de la corteza suprarrenal también son lípidos. REGULADORA DE LA TEMPERATURA: También sirven para regular la temperatura. Por ejemplo, las capas de grasa de los mamíferos acuáticos de los mares de aguas muy frías
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