ESTRUCTURA DE LÍPIDOS Y MEMBRANAS

TEMAS 12 y 13: ESTRUCTURA Y ANÁLISIS DE LÍPIDOS

Son un grupo de compuestos químicamente muy diverso.

CARACTERÍSTICAS:• Insolubles en solventes polares como el agua• Solubles en solventes orgánicos no polares como el

cloroformo, el éter y el benceno.

FUNCIONES:1. Son moléculas de almacenamiento de energía, usualmente en

forma de grasa o aceite.2. Cumplen funciones estructurales, (fosfolípidos, glucolípidos y

ceras).3. Actividad biológica (cofactores, transportadores, hormonas)

LÍPIDOS BIOLÓGICOS

Principales clases de lípidos de almacenamiento y de membrana

1.- LÍPIDOS DE ALMACENAMIENTO

Las grasas y los aceites contienen una mayor proporción de enlaces carbono-hidrógeno ricos en energía que los carbohidratos y, en consecuencia, contienen más energía química.

En promedio, las grasas producen aproximadamente 9,3 kcal/g, en comparación con las 3,79 kcal/g de carbohidrato, o las 3,12 kcal/g de proteína

Las grasas y aceites son derivados de ácidos grasos (AG) La oxidación completa de AG (a CO2 y H2O) es muy exergónica.

Cabeza polar

Cola no polar

ÁCIDOS GRASOS Saturados Insaturados

1

Estearato18:0

Oleato18:1 (9)

TRIACILGLICÉRIDOSEsterificación de tres ácidos grasos con los tres

hidroxilos del glicerol

- Esteárico (18:0)

Glicerol + - Linoleico (18:2)

- Palmítico (16:0)

Composición de tres grasas comestibles (25ºC)

Áci

do

s g

raso

s (%

del

co

ntr

ol)

Aceite de oliva Mantequilla Sebo de buey Líquido Sólida, blanda Sólido, duro

Grasas animales:Ricas en AG saturadosSólidas a Tª ambiente

Grasas vegetales:Ricas en AG insaturadosLíquidas a Tª ambiente

COH

OR1 + OHR2

Ácido graso Monoalcohol

R1 CO

O

R2

Cera

Reacción de esterificación

CERAS BIOLÓGICASEsterificación de ácidos grasos de cadena larga (14-36 C)

con alcoholes de cadena larga (16-30 C)

Funciones: Almacenamiento de energíaProtección

Aplicaciones: Industria farmaceútica

Ejemplo: Triacontanilpalmitato (cera de abeja)

2. LÍPIDOS ESTRUCTURALES DE LAS MEMBRANAS

A. Glicerofosfolípidos

B. Esfingolípidos

C. Esteroles

Fosfoesfingolípido Glicoesfingolípido

Colesterol

A. Glicerofosfolípidos o fosfoglicéridosEsterificación de dos ácidos grasos y una molécula de ácidofosfórico con los tres hidroxilos de las molécula de glicerol.

Glicerofosfolípido

Ácido grasp saturadop.ej. Ác. palmítico

Ácido graso insaturadop.ej. Ác. oleico

Grupo sustituyente en la cabeza polar

Ácido fosfatídico ------

Fosfatidiletanolamina Etanolamina

Fosfatidilcolina Colina

Fosfatidilserina Serina

Fosfatidilglicerol Glicerol

Fosfatidilinositol Inositol 4,5-4,5-bifosfato bifosfato

Cardiolipina Fosfatidil glicerol

Nombre del Carga netaGlicerofosfolípido Nombre de X Fórmula de X (pH 7)

FOSFOLÍPIDOS con ácidos grasos unidos con enlace éter

Alqueno unido en enlace éter

Plasmalógeno

Éster acetilo

Alcano unido en enlace éter

Factor activador plaquetario

Colina

Colina

Ácido acético

B. EsfingolípidosEsterificación de la esfingosina con un ácido graso y un grupo polar

responsable del carácter anfipático de la molécula

H2

H

+

ESFINGOSINA

Ceramida -----

Esfingomielina Fosfocolina

Glicolípidos neutros

Glicosilcerebrósido Glucosa

Lactosilceramida di, tri o tetra sacárido

Gangliósido GM2 Oligosacárido complejo

Nombre del esfingolípido Nombre de X Fórmula de X

Esfingosina

Ácido graso

Ceramida -----

Esfingomielina Fosfocolina

Glicolípidos neutros

Glicosilcerebrósido Glucosa

Lactosilceramida di, tri o tetra sacárido

Gangliósido GM2 Oligosacárido complejo

Nombre del esfingolípido Nombre de X Fórmula de X

ESFINGOLÍPIDOS

1.

2.

1. ESFINGOMIELINAS

2. GLICOESFINGOLÍPIDOS

a) Cerebrósidos

b) Globósidos

c) Gangliósidos

ESFINGOLÍPIDO GLICEROFOSFOLÍPIDO

EsfingomielinaFosfatidilcolina

Similitudes de forma y estructura

Glicoesfingolípidos como determinantes de los grupos sanguíneos

Antígeno 0

Antígeno A

Antígeno B

Especificidad de las fosfolipasas sobre enlaces éster de glicerofosfolípidos

Degradación en lisosomas de fosfolípidos y esfingolípidos

C. Esteroles

Cabeza polar Núcleo esteroide

Cadena lateral alquílica

COLESTEROL

3.- LÍPIDOS CON ACTIVIDAD BIOLÓGICA

A. ESTEROIDES- Hormonas sexuales masculinas

femeninas- Hormonas de la corteza suprarrenal

- Vitamina D

B. EICOSANOIDES- Prostaglandinas- Tromboxano A2- Leucotrieno A4

C. ISOPRENOIDES- Carotenos- Vitaminas A, E, K- Otros isoprenoides

A. ESTEROIDES

Testosterona Estradiol

Cortisol Aldosterona

Hormonas sexuales

Hormonas corticales

Ácidos biliares(Ác. Taurocólico)

7-Deshidrocolesterol

Luz UV

2 pasos (en la piel)

Colecalciferol (Vitamina D3)

1 paso en el hígado

1 paso en el riñón

1,25-Dihidroxicolecalciferol (1,25-dihidroxivitamina D3)

Producción de la Vitamina D3

Vitamina liposoluble

Regula:1. La captación de Ca2+ en intestino2. El calcio y los fosfatos en hueso

Deficiencia: Raquitismo

Forma activa

B. EICOSANOIDES

Fosfolipasa A2

Fosfolípido de membrana

Grupo polar de cabeza

Prostaglandina E1 (PGE1)

Tromboxano A2

Leucotrieno A4

Ácido araquidónico

NSAID Fármacos antiinflamatorios no esteroideosaspirina, ibuprofeno

Inhiben la prostaglandina H2 sintasa (COX)

C. ISOPRENOIDES

Isopreno Vitamina A1, precursores y derivados

-Deficiencia:- Piel, ojo, mucosas secas-Retraso desarrollo y crecimiento-Ceguera nocturna

-Fármaco: tretinoin (P.A. ácido retinoico)

Otros isoprenoides o derivados

Vitamina K1:

Un cofactor de la coagulación sanguínea

Warfarina:Un anticoagulante

sanguíneo

Vitamina E:Un antioxidante

Ubiquinona (coenzima Q):

Un transportador de electrones en las mitocondrias

Dolicol:Un transportador

glucídico

SEPARACIÓN Y ANALISIS DE LÍPIDOS

Homogeneizado y extracción

Separación: cromatografía

Separación e identificación:

cromatografía

Capa fina

Gas-líquido HPLC

Metanol/agua

Cloroformo

adsorción