LIPIDOS

Conjunto muy heterogéneo de biomoléculas cuya característica distintiva aunque no exclusiva ni general es la insolubilidad en agua, siendo por el contrario, solubles en disolventes orgánicos (benceno, cloroformo, éter, hexano, etc.).

Están constituidas básicamente por tres elementos: carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O); en menor grado aparecen también en ellos nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S).

grupo carboxilo (-COOH).

Los lípidos se clasifican en dos grupos, atendiendo a que posean en su composición ácidos grasos (Lípidos saponificables) o no lo posean ( Lípidos insaponificables )

Lípidos saponificables Simples

Acilglicéridos Céridos

Complejos Fosfolípidos Glucolípidos

Lípidos insaponificables Terpenos Esteroides Prostaglandinas

Una característica básica de los lípidos, y de la que derivan sus principales propiedades biológicas es la hidrofobicidad.

La baja solubilidad de los lipídos se debe a que su estructura química es fundamentalmente hidrocarbonada (alifática, alicíclica o aromática), con gran cantidad de enlaces C-H y C-C (Figura

FUNCIONES Constituyentes importantes de la

alimentación (aceites, manteca, yema de huevo)

fuente de energía y de almacenamiento. funcionan como aislantes térmicos. componentes estructurales de membranas biológicas.

son precursores de hormonas (sexuales, corticales), ácidos biliares, vitaminas

Ácidos grasos Los ácidos grasos 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).

Los ácidos grasos saturados sólo tienen enlaces simples entre los átomos de carbono. Son ejemplos de este tipo de ácidos el mirístico (14C);el palmítico (16C) y el esteárico (18C) .

Los ácidos grasos insaturados tienen uno o varios enlaces dobles en su cadena.

Son ejemplos el oléico (18C, un doble enlace) y el linoleíco (18C y dos dobles enlaces).

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).

Grasas y aceites

Se diferencian uno del otro por que a temperatura ambiente los aceites son líquidos oleosos, esta característica está dada por que son triglicéridos no saturados.

Las grasas presentan ácidos grasos saturados.

Ambos sirven de depósito de reserva de energía para células animales (grasas) y en vegetales (aceites).

Estos compuestos son altamente energéticos, aproximadamente 9,3 kilocalorías por gramo

Ceras Ceras Las ceras son ésteres de ácidos

grasos de cadena larga, con alcoholes también de cadena larga.

En general son sólidas y totalmente insolubles en agua.

Todas las funciones que realizan están relacionadas con su impermeabilidad al agua y con su consistencia firme.

Así las plumas, el pelo , la piel , las hojas, frutos, están cubiertas de una capa cérea protectora.

Una de las ceras más conocidas es la que segregan las abejas para confeccionar su panal.

Lípidos simples

Son lípidos saponificables en cuya composición química sólo intervienen carbono, hidrógeno y oxígeno.

Acilglicéridos

Son lípidos simples formados por la esterificación de una, dos o tres moléculas de ácidos grasos con una molécula de glicerina.

También reciben el nombre de glicéridos o grasas simples

Según el número de ácidos grasos, se distinguen tres tipos de estos lípidos:

los monoglicéridos, que contienen una molécula de ácido graso

los diglicéridos, con dos moléculas de ácidos grasos

los triglicéridos, con tres moléculas de ácidos grasos.

Los acilglicéridos frente a bases dan lugar a reacciones de saponificación

Trigliceridos

Forma en que almacenan los animales las grasas

De la unión del glicerol con un ácido graso se forma un monoglicérido, con dos ácidos grasos tenemos un diglicérido, y con tres ácidos grasos tenemos un triglicérido.

Son moléculas anfipáticas (del griego amphi, doble).

La cabeza de la molécula es polar o iónica y, por tanto, hidrófila (-COOH).

La cadena es apolar o hidrófoba (grupos -CH2- y -CH3 terminal).

Fosfolípidos

Son los componentes primarios de las membranas celulares.

En su estructura química formados por glicerol, dos ácidos grasos, un grupo fosfato y una base nitrogenada

FOSFOLIPIDO

En las membranas celulares juegan un papel muy importante, ya que controlan la transferencia de sustancias hacia el interior o exterior de la célula.

Una de las características de los fosfolípidos es que una parte de su estructura es soluble en agua (hidrofílica), mientras que la otra, es soluble en lípidos (hidrofóbica).

Esfingolipidos

Esteroides Los esteroides son lípidos que derivan

del esterano. Comprenden dos grandes grupos de

sustancias: Esteroles: Como el colesterol y las

vitaminas D.

Hormonas esteroideas: Como las hormonas suprarrenales y las hormonas sexuales.

COLESTEROL 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

ProstaglandinasLas prostaglandinas son lípidos cuya molécula básica está constituída por 20 átomos de carbono que forman un anillo ciclopentano y dos cadenas alifáticas.

Funciones: producción de sustancias que regulan la coagulación de la sangre y cierre de las heridas; la aparición de la fiebre como defensa de las infecciones; la reducción de la secreción de jugos gástricos. Funcionan como hormonas locales.

PROTEINAS

FUNCIONES DE LAS PROTEINAS• Función enzimática. Las enzimas son proteínas

•  Función hormonal: Algunas hormonas son de naturaleza proteica, como la insulina y el glucagón (que regulan los niveles de glucosa en sangre)

• Reconocimiento de señales químicas. La superficie celular alberga un gran número de proteínas encargadas del reconocimiento de señales químicas

• Función de transporte. Hemoglobina transporta Oxigeno. Transportan moléculas a través de la membrana plasmática.

• Función estructural: Las células poseen un citoesqueleto de naturaleza proteica.

• Función de defensa: En los vertebrados superiores, las inmunoglobulinas se encargan de reconocer moléculas u organismos extraños y se unen a ellos para facilitar su destrucción por las células del sistema inmunitario

• Función de movimiento. La contracción del músculo

resulta de la interacción entre dos proteínas, la actina y la miosina.

• El movimiento de la célula mediante cilios y flagelos está relacionado con las proteínas que forman los microtúbulos

Las proteínas se componen de carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y a veces, azufre.

Los átomos de estos elementos suelen formar subunidades moleculares denominadas aminoácidos.

Estructura aminoácido

s

Clasificación aminoácidos

Polipeptidos

• Las cadenas de polipéptidos se forman a partir de aminoácidos

• El carbono del grupo carboxilo de una molécula reacciona con el nitrógeno del grupo amino de otra.

• El enlace covalente que une dos aminoácidos se denomina enlace peptídico.

• Cuando dos aminoácidos se combinan, se forma un dipéptido

• una cadena más larga recibe el nombre polipéptido.

Estructura de las proteínas Las cadenas de polipéptidos que forman

una proteína se encuentran enrolladas o plegadas de modo que forman una macromolécula con una conformación específica, tridimensional. Esta conformación determina la función de la proteína.

Hay varios niveles de organización en una molécula proteínica: primario, secundario, terciario y cuaternario.

Estructura primaria La secuencia de aminoácidos en una

cadena de polipéptidos determina su estructura primaria.

La insulina contiene 51 unidades de aminoácidos unidos en dos cadenas enlazadas

Interacción entre aminoácidos cercanos de una misma cadena

Las cadenas se pliegan La hélice alfa es una

estructura geométrica muy uniforme y en cada giro se encuentran 3,6 aminoácidos. Se mantiene mediante puentes de hidrógeno entre los aminoácidos

La hélice alfa es la unidad estructural básica de las proteínas fibrosas como la lana, cabello, piel

Estructura secundaria

Otro tipo de estructura secundaria es el denominado lámina plegada beta. En éstas los puentes de hidrógeno pueden ocurrir entre diferentes cadenas polipeptídicas

Estructura terciaria: Interacción de los aminoácidos alejados

Estructura cuaternaria Interacción

entre subunidades de la proteína.

Hemoglobina

Clasificación de las proteínas proteínas fibrosas: las cadenas de

polipéptidos están dispuestas en láminas largas

proteínas globulares las cadenas de polipéptidos se encuentran plegadas en forma estrecha a fin de producir una molécula compacta, de forma esférica.

La mayor parte de las enzimas son proteínas globulares

ACIDOS NUCLEICOS

el ácido ribonucleico (ARN) y el ácido desoxirribonucleico (ADN).

El ADN forma genes, el material hereditario de las células, y contiene instrucciones para la producción de todas las proteínas que el organismo necesita.

El ARN está asociado a la transmisión de la información genética desde el núcleo hacia el citoplasma, donde tiene lugar la síntesis de proteínas.

Hay tres tipos de ARN: ARN mensajero (ARNm), ARN de transferencia (ARNt) y ARN ribosómico (ARNr), que actúan en el proceso de síntesis de proteínas.

NUCLEOTIDOS los monómeros de los ácidos nucleicos son

los nucleótidos constan de: 1) un azúcar de cinco carbonos,

ya sea ribosa en el caso del ADN o desoxirribosa en el caso del ARN;

2) un grupo fosfato 3) una base nitrogenada, ya sea una purina

de doble anillo o una pirimidina de anillo simple.

ESTRUCTURA DE UN NUCLEOTIDO

BASES NITROGENADAS

ADN

El ADN contiene las bases púricas Adenina (A) y Guanina (G) y las bases pirimídicas Citosina (C) y Timina (T), junto con el azúcar desoxirribosa y el fosfato

RNA

El ARN contiene las mismas bases púricas (A y G), pero en cuanto a las bases pirimídicas contiene( C) el Uracilo (U) reemplaza a la timina.

Una sola cadena Azucar: ribosa

Cadenas de nucleotidos

Enlaces fosfodiester Las moléculas de los ácidos nucleicos

están formadas por cadenas de nucleótidos.

cada uno de ellos unido al siguiente nucleotido por enlaces covalentes entre la molécula de azúcar de una cadena (el carbono 3´de la ribosa o de la desoxirribosa) y la molécula de fosfato de la otra cadena, que a su vez está unido al carbono 5´de la pentosa.

• Las moléculas de ADN además poseen una estructura doble, ya que están constituidas por dos cadenas que son complementarias entre sí.

• Las dos cadenas se enfrentan por las bases, que se mantienen unidas por la existencia de puentes de hidrógeno

• La complementariedad proviene de que siempre una base púrica (de mayor dimensión) se enfrenta con una base pirimídica y que el acoplamiento siempre enfrenta a A con T y G con C.

• A-T• G-C

COMPLEMENTARIEDAD DE BASES EN EL ADN

Este hecho es fundamental para permitir la duplicación (“replicación”) del ADN, ya que cada una de las cadenas sirve de molde para que se produzca la cadena complementaria respectiva.

Como consecuencia de su elevado contenido en ácido fosfórico y a raíz del pH cercano a la neutralidad del medio celular, las moléculas de ADN en el núcleo poseen carga negativa.

Cadenas antiparalelas en el ADN

Estructura del ADN

ARN