LIPIDOS

lípidos

glicolípidos

lipoproteínas

Grupo

prostético

glicéridos

fosfolípidos

esteroides

GLICOLÍPIDOS

1,2-di-O-acilgliceroles que se encuentran en la naturaleza se unen en el oxígeno de

la posición 1 por medio de un enlace glicosídico a un carbohidrato (es usual que

sea un mono-, un di- o bien un trisacárido).

R’ = H o glicosilo

LIPOPROTEÍNAS

Las lipoproteínas son complejos macromoleculares compuestos por proteínas

y lípidos que transportan masivamente las grasas por todo el organismo.

Son esféricas, hidrosolubles, formados por un núcleo de lípidos apolares

(colesterol esterificado y triglicéridos) cubiertos con una capa externa polar de

2 nm formada por apoproteínas, fosfolípidos y colesterol libre. Muchas

enzimas, antígenos y toxinas son lipoproteínas

Una apolipoproteína es,

una proteína que contiene

y transporta lípidos en la

sangre

GRUPO PROSTÉTICO

La porción que no esta constituida por

aminoácidos de una proteína conjugada.

Grupo hemo

COFACTORES como las flavinas o citocromos

también como los lípidos y los polisacáridos, los

cuales son los grupos prostéticos de las

lipoproteínas y de las glicoproteínas,

respectivamente

Hemo

Una porfirina

GLICÉRIDOS

Son los ésteres del glicerol (1,2,3-propanotriol) con ácidos grasos, que se

encuentran ampliamente distribuídos en la naturaleza.

Un triglicérido

Son lípidos que contienen ácido fosfórico como los mono- o diésteres,

incluyendo a los ácidos fosfatídicos y a los fosfoglicéridos

FOSFOLÍPIDOS

Son los componentes principales de las membranas celulares. Se caracterizan por

formar bicapas de lípidos. La mayoría de los fosfolípidos contienen un diglicérido,

un grupo fosfato y una molécula simple como la colina. Una excepción a esto es la

esfingomielina la cual se deriva de la esfingosina en lugar de la glicina

FOSFOLÍPIDOS

El grupo polar de la

molécula marcado

con rojo. La U indica

la porción hidrofóbica

no cargada de la

molécula, marcada en

azul

FOSFOLÍPIDOS

La fosfatidilcolina es el componente principal de la

lecitina. También es la fuente de colina en la

síntesis de la acetilcolina en las neuronas

colinérgicas

FOSFOLÍPIDOS

En química un ácido graso es un ácido carboxílico, con frecuencia de una cadena

alifática sin ramificar, la cual puede ser saturada o insaturada.

ACIDOS GRASOS

Los ácidos grasos más abundantes tienen un número par de átomos de carbono

debido a que su biosíntesis involucra a la acetil-CoA , una coenzima que acarrea a

un grupo con dos átomos de carbono

ÁCIDOS CARBOXÍLICOS QUE SE ENCUENTRAN EN LA

NATURALEZA.

La glucosa es hidrolizada para formar el ácido pirúvico. El ácido

láctico es el responsable de la sensación de calor que se siente

en los músculos durante el ejercicio anaeróbico. La espinaca y

otros vegetales de hoja verde son ricos en ácido oxálico. El

ácido succínico y el ácido cítrico son intermediarios en el ciclo

del ácido cítrico

Ácido pirúvico Ácido

(S)-(+)-láctico Ácido oxálico Ácido succínico Ácido cítrico

(del latín Malus domestica que significa manzana)

Ácido (S)-(-)-málico

Aisló el ácido málico de la sidra por primera vez

en el año 1785

Carl Wilhelm Scheele

Grasa o aceite

Hidrólisis

Glicerol Sales de ácidos grasos

Jabón

Hidrólisis de grasas y aceites

Los ácidos grasos de producen por medio de la hidrólisis de las uniones ester

en un aceite o en una grasa (las cuales son formalmente triglicéridos), y los

cuales al ser hidrolizados liberan glicerol y el ácido graso

ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS

Los ácidos grasoso insaturados son ácidos grasos de forma similar a los ácidos

grasos saturados, con la excepción que tienen uno o mas grupos alquenilo a lo

largo de la cadena, con cada alqueno sustituyendo a un enlace sencillo

"-CH2-CH2-" de la cadena, por un doble enlace "-CH=CH-”

En la cadena, los dos siguientes carbonos al doble enlace pueden estar en la

configuración cis o en la trans

Ácido oleíco

(trans)

Ácido oleíco

(cis)

ACIDOS GRASOS CON LA CONFIGURACIÓN cis

Una configuración cis significa que los átomos de hidrógeno adyacentes al doble

enlace están del mismo lado. Lo rígido del doble enlace congela su conformación

Conforme más dobles enlaces cis tenga la cadena, presentará una menor

flexibilidad, y la cadena llegará a curvarse

Ácido

araquidónico

Ácido

linoleíco

Ácido

linolenico

Ácido araquídico

Ácido esteárico

Ácido palmítico

Ácido erúcico Ácido oleíco

Ácido

araquídónico

Ácido

linoléico

Ácido

linolénico

Ejemplos de ácidos grasos insaturados

Nombre Común Estructura química Δx C:D n−x

Ácido miristoleíco CH3(CH2)3CH=CH(CH2)7COOH

cis-Δ9

14:1 n−5

Ácido palmitoleíco CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH

cis-Δ9

16:1 n−7

Acido sapiénico CH3(CH2)8CH=CH(CH2)4COOH

cis-Δ6

16:1 n−10

Ácido oleíco CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH

cis-Δ9

18:1 n−9

Ácido linoleíco CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH cis,cis-Δ9,Δ

12 18:2 n−6

Ácido

α-Linolenico

CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH cis,cis,cis-Δ9,Δ

12,Δ

15 18:3 n−3

Ácido

Araquidónico

CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOHNIST

cis,cis,cis,cis-Δ5Δ

8,Δ

11,Δ

14 20:4 n−6

Ácido

Eicosapen-

taenoíco

CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH

2)3COOH

cis,cis,cis,cis,cis-

Δ5,Δ

8,Δ

11,Δ

14,Δ

17

20:5 n−3

Ácido Erúcico CH3(CH2)7CH=CH(CH2)11COOH cis-Δ13

22:1 n−9

Ácido Docosa

hexaenoíco

CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2

CH=CH(CH2)2COOH

cis,cis,cis,cis,cis,cis-

Δ4,Δ

7,Δ

10,Δ

13,Δ

16,Δ

19

22:6 n−3

Nombre

común

Estructura química Δx C:D n−x

Ejemplos de ácidos grasos insaturados

Nombre químico y fuente natural de algunos ácidos grasos comunes

Nombre común

Atomos Carbono

Dobles enlaces

Nombre sistemático (IUPAC) Fuente

Ácido butìrico 4 0 ácido butanoìco grasa mantequilla

Ácido caproíco 6 0 ácido hexanoìco grasa mantequilla

Ácido caprílico 8 0 ácido octanoíco aceite de coco

Ácido cáprico 10 0 ácido decanoíco aceite de coco

Ácido laúrico 12 0 ácido dodecanoíco aceite de coco

Ácido mirístico 14 0 ácido tetradecanoíco aceite de almendra o palma

Ácido palmítico 16 0 ácido hexadecanoíco aceite de palma

Ácido palmitoleíco 16 1 ácido 9-hexadecenoíco grasas animales

Ácido esteárico 18 0 ácido octadecanoíco grasas animales

Ácido oleíco 18 1 ácido 9-octadecenoíco aceite de oliva

Ácido ricinoleíco 18 1 ácido 12-hidroxi-9-octadecenoíco aceite de castor

Ácido vacénico 18 1 ácido 11-octadecenoíco grasa mantequilla

Ácido linoleíco 18 2 ácido 9,12-octadecadienoíco aceite semila uva

Ácido α-linolenico (ALA)

18 3 ácido 9,12,15-octadecatrienoíco aceite de linasa

Nombre químico y fuente natural de algunos ácidos grasos comunes

Nombre común

Atomos Carbono

Dobles enlaces

Nombre sistemático (IUPAC) Fuente

Ácido -Linolénico (GLA)

18 3 ácido 6,9,12-octadecatrienoíco aceite de borraja

Ácido araquídico 20 0 Ácido eicosanoíco

aceite de cacahuate, aceite de pescado

Ácido Gadoleíco 20 1 ácido 9-eicosenoíco aceite de pescado

Ácido araquidónico (AA)

20 4 ácido 5,8,11,14-eicosatetraenoíco

grasas del hígado

EPA 20 5 ácido 5,8,11,14,17-eicosapentaenoíco

aceite de pescado

Ácido behénico 22 0 ácido docosanoíco aceite de colza

Ácido Erúcico 22 1 ácido 13-docosenoíco aceite de colza

Ácido

docosahexaenoíco

(DHA) 22 6

ácido 4,7,10,13,16,19-docosahexaenoíco

aceite de pescado

Ácido Lignocérico 24 0 ácido tetracosanoíco

en pequeñas cantidades en la mayoría de las grasas

Es un. Tienen una cadena con 22 carbonos y seis dobles enlaces con la configuración

cis, el primero de ellos en el tercer carbono del extremo . Sui nombre trivial es ácido

cervónico. La mayor parte del DHA en el pescado y en organismos más complejos se

origina en las microalgas fotosintéticas y heterotrópicas,

ÁCIDO DOCOSAHEXAENOÍCO (DHA)

ÁCIDO LINOLEICO

ácido graso -3

ácido graso -6

Nombre común Nombre del lípido Nombre químico

Ácido alfa-

linolénico (ALA) 18:3 (n-3)

octadeca-9,12,15-

trienoico

Ácido

docosahexaenoico (DHA) 22:6 (n-3)

docosa-4,7,10,13,16,19-

hexaenoico

Ácido

docosapentaenoico (DPA) 22:5 (n-3)

docosa-7,10,13,16,19-

pentaenoico

Ácido

eicosapentaenoico (EPA) 20:5 (n-3)

eicosa-5,8,11,14,17-

pentaenoico

Ácido

eicosatetraenoico (ETA) 20:4 (n-3)

eicosa-8,11,14,17-

tetraenoico

Ácido

estearidónico (SDA) 18:4 (n-3)

insercion-6,9,12,15-

tetraenoico

Nombre común Nombre del

lípido Nombre químico

Ácido estearidónico (SDA) 18:4 (n-3) insercion-6,9,12,15-

tetraenoico

Ácido eicosatetraenoico (ETA) 20:4 (n-3) eicosa-8,11,14,17-

tetraenoico

Ácido eicosapentaenoico (EPA) 20:5 (n-3) eicosa-5,8,11,14,17-

pentaenoico

Ácido docosapentaenoico (DPA) 22:5 (n-3) docosa-7,10,13,16,19-

pentaenoico

Ácido docosahexaenoico (DHA) 22:6 (n-3) docosa-4,7,10,13,16,19-

hexaenoico

Ácido alfa-linolénico (ALA) 18:3 (n-3) octadeca-9,12,15-trienoico

Ácido alfa-linolénico (ALA), un ácido graso esencial n−3 , (18:3Δ9c,12c,15c, el cual

tiene una cadena de 18 carbonos con 3 dobles enlaces en los carbonos numerados 9,

12 y 15). No obstante que los químicos numeran a partir del grupo carbonilo,

(numeración azul), los fisiologos cuentan a partir del carbono n (ω) (numeración en

rojo).

Acido eicosapentaenoíco (EPA).

Ácido docosahexaenoíco (DHA).

ÁCIDOS GRASOS OMEGA-3

Nombre común Nomenclatura Nombre químico

Ácido linoleico 18:2 (n-6) Ácido 9,12-

octadecadienoico

Ácido γ-linolénico 18:3 (n-6) Ácido 6,9,12-

octadecatrienoico

Ácido eicosadienoico 20:2 (n-6) Ácido 11,14-eicosadienoico

Ácido dihomo-gamma-

linolénico 20:3 (n-6)

Ácido 8,11,14-

eicosatrienoico

Ácido araquidónico 20:4 (n-6) Ácido 5,8,11,14-

eicosatetraenoico

Ácido docosadienoico 22:2 (n-6) Ácido 13,16-

docosadienoico

Ácido adrénico 22:4 (n-6) Ácido 7,10,13,16-

docosatetraenoico

Ácido docosapentaenoico 22:5 (n-6) Ácido 4,7,10,13,16-

docosapentaenoico

Ácido caléndico 18:3 (n-6) Ácido 8E,10E,12Z-

octadecatrienoico

Se va incrementando la

concentración de DHA en los

organismos conforme éste se va

moviendo en la cadena

alimenticia.

La cadena alimenticia marina

mamíferos

Peces grandes Peces pequeños

fitoplancton zooplancton

LÍPIDOS

Los lipidos son solubles en disolventes orgánicos no polares

Tienen una gran variedad de estructuras y grupos funcionales

PGE1

UN VASODILATADOR

CORTISONA

UNA HORMONA

TRIESTEARINA

UNA GRASA

VITAMINA A

UNA VITAMINA

LIMONENO

ACEITES DE

NARANJA Y

LIMÓN

Los lípidos complejos contienen grupos funcionales éster, los cuales se pueden hidrolizar para formar

ácidos y alcoholes. Los lípidos simples no se pueden hidrolizar con facilidad

EJEMPLOS DE LÍPIDOS COMPLEJOS EJEMPLOS DE LÍPIDOS SIMPLES

TRIESTEARINA, UNA GRASA COLESTEROL, UN ESTEROIDE

PALMITATO DE CETILO, UNA CERA α-PINENO, UN TERPENO

Los ácidos grasos saturados tienen puntos de fusión que se incrementa gradualmente con

respecto al peso molecular

Nombre Carbonos Estructura Punto de

fusión ( C)

Ácidos saturados

Ácidos insaturados

Ácido laúrico

Ácido mirístico

Ácido palmítico

Ácido esteárico

Ácido araquídico

Ácido oleíco

Ácido linoleíco

Ácido linolenico

Ácido araquidónico

Ácido eleosteárico

El doble enlace cis en el ácido oleíco disminuye el punto de fusión por 66C

El menor punto de fusión que se observa en los ácidos saturados resulta del

dobles que se presenta en la posición del doble enlace. En un sólido, las

moléculas con dicho dobles no se pueden empacar tan firmemente como las

cadenas uniformes en zigzag de los ácidos saturados

Ácido esteárico, pf 70 C Ácido oleíco, pf 4 C

Los triglicéridos insaturados tienen menores puntos de fusión debido a que sus ácidos grasos

insaturados no se empacan bien en una red cristalina

La trioleína tiene el mismo número de átomos de carbono en la triestearina, pero la trioleína

tienen tres dobles enlaces cis, en los que las conformaciones dobladas evitan un

empaquetamiento óptimo en el sólido

Triestearina, pf 72 C

Trioleína, pf -4 C

El mapa de potencial electrostático de una molécula de jabón muestra una zonacon alta densidad

electrónica con carga negativa en la cabeza (carboxilato, zona roja) y una con una densidad

electrónica media (en verde) zona con densidad electrónica media en la cola (hidrocarburo)

Cola

(hidrocarburo)

Cabeza

(parte ionica)

agua Frontera de agua

en la estructura

En una solución jabonosa, la grasa es emulsificada por la formación de miscelas

que es cubierta por los grupos carboxilato presentes en el jabón

agua

agua

grasa

Los detergentes sintéticos pueden ser aniónicos, catiónicos, o con grupos

funcionales hidrofílicos no ionicos. De estos detergentes, solo el Gardol¨ es una

sal de carboxilatp y forma un precipitado con el agua dura

Ejemplos de otros tipos detergentes

Un detergente alquilbencensulfonato

No precipíta

Nonoxinol, Ortho Pharmaceuticals

Sal de sodio de la N-lauroil-N-metilglicina

Gardol, Colgate-Palmolive Co.

Sulfato de lauril sodio

Sulfato de dodecil sodio

Cloruro de bencilacetildimetilamonio

(cloruro de benzalconio)

Los Fosfoglicéridos se pueden agregar en una membrana bicapa con sus cabezas

polares expuestas a la solución acuosa y las colas de hidrocarburos protegiendo la

parte interna

Superficie hidrofílica

Interior

hidrofóbico

Superficie hidrofílica

expuesta al agua

alargada

LIPOSOMA

MISCELA

BICAPA

ESTEROIDES

ESTEROIDES

Los compuestos que se encuentran en forma natural así como sus analogos

sintéticos, que se basan en el esqueleto del ciclopentano[a)fenantreno,

parcial o completamente hidrogenado; es usual que tengan grupos metilo en

las posiciones C-10 y C-13, con fecuencia en C-17. Por extensión, pueden

haber ocurrido una o más rupturas de enlaces, expansiones de anillo y/o

contracciones de del esqueleto. Los esteroides naturales derivan

biogenéticamente a partir de los triterpenoides

Isómeros Cis-trans de la decalina

Trans-decalina

Cis-decalina

Un hidrógeno arriba

Un hidrógeno abajo

Dos hidrógenos

arriba

Los esteroides comunes pueden ser cis o trans en la fusión de los anillos A-B. Los otros

anilos normalmente tienen la fusión trans.

Un esteroide con la

fusión A-B trans

Un esteroide con la

fusión A-B cis

El Cortisol es la hormona natural principal de la corteza adrenal. El acetónido de la

Fluocinolona es el más potente para tratar la inflamación y la beclometasona es más potente

para tratar el asma

Cortisol

Acetónido de la Fluocinolona

Beclometasona

El Colesterol es un triterpenoide que ha perdido tres átomos de carbono de las seis

unidades de isopreno presentes en el escualeno

ESCUALENO INTERMEDIARIO

COLESTEROL

Pérdida de 3 carbonos

Los ácidos grasos con ácidos carboxílicos con cadenas hidrocarbonadas

Número de

carbonos

Nombre

común

Nombre

sistemático

Estructura

Punto de

fusión (C)

saturados Ácido laurico ácido dodecanoíco

Ácido mirístico ácido tetradecanoíco

Ácido palmítico ácido hexadecanoíco

Ácido esteárico ácido octadecanoíco

Ácido araquídico ácido eicosanoíco

Los ácidos grasos con ácidos carboxílicos con cadenas hidrocarbonadas

Número de

carbonos

Nombre

común

Nombre

sistemático

Estructura

Punto de

fusión (C)

insaturados

Ácido palmitoleíco ácido (9Z)-hexadecenoíco

Ácido oleíco ácido (9Z)-octadecenoíco

Ácido linoleíco ácido (9Z, 12Z)-

octadecadienoíco

Ácido linolenico ácido (9Z, 12Z, 15Z)-

octadecatrienoíco

Ácido araquidónico ácido (5Z, 8Z, 11Z, 14Z)-

eicosatetraenoíco

EPA ácido (5Z, 8Z, 11Z, 14Z, 17 Z)-

eicosapentanoíco

• La configuración de los dobles enlaces en los ácidos grasos que se

encuentran en forma natural, es CIS

• Los dobles enlaces en los ácidos grasos que se encuentran en forma

natural están separados por un grupo metileno

• Los ácidos grasos poliinsaturados tienen más de un doble enlace dentro

de su estructura

• Ácidos grasos, es uno de los principales grupos de los lípidos, son ácidos

carboxílicos con una cadena larga de hidrocarburos

ÁCIDOS GRASOS

Los ácidos grasos insaturados tienen un punto de fusión más bajo que los

ácidos grasos saturados

Ácido esteárico

Ácido oleíco

Ácido

linolénico

Ácido

linoleíco

Un ácido graso de 16

carbonos, sin dobles

enlaces

Un ácido graso de 16

carbonos, con un doble

enlace

Un ácido graso de 16

carbonos, con tres dobles

enlaces

Un ácido graso de 16

carbonos, con dos dobles

enlaces

Las ceras son ésteres con pesos moleculares altos

Uno de los componentes

principales de la cera de

las abejas

Material estructural de las

colmenas

Uno de los componentes

principales de la cera de

carnauba

Material que se encuentra

en las hojas de la palma

de Brasil

Uno de los componentes

principales de la cera de

esperma de ballena

Material que se encuentra

en cabezas de esperma de

las ballenas

Grasas y aceites

Un triacilglicerol simple tiene los tres ácidos grasos idénticos

Un triacilglicerol mixto tiene como componentes 2 o 3 ácidos grasos

diferentes

Los tres grupos OH del glicerol se esterifican con ácidos grasos

glicerol Ácidos grasos Un triacilglicerol

Una grasa o aceite

Las grasas son triacilgliceroles que

existen en estado sólido o semisólido a

temperatura ambiente

Una grasa

Los aceites son triacilgliceroles que

se encuentran en estado líquido

Un aceite

Algunos de todos los dobles enlaces de los aceites poli-insaturados se puede

reducir por medio de una hidrogenación catalítica

TIEMPO DE VIDA MEDIA

LARGO

OXIDACIONES CON OXÍGENO

R- : k3 (M-1 seg-1)

7 x 10-3

8 x 10-2

0.5

31

3.3 x 104

Oxidación de grasas y aceites poliinsaturados por O2 iniciación

propagación

propagación

Contribuyen al hibrido de resonancia

con dobles enlaces (aislados)

Contribuyen al hibrido de resonancia

con dobles enlaces conjugados

Un radical peroxilo

Un hidroperóxido de alquilo

Y otros ácidos

carboxílicos de

cadena corta

DESCOMPOSICIÓN DE LOS HIDROPERÓXIDOS FORMADOS

FORMACIÓN DE COMPUESTOS 1,2-DICARBONÍLICOS Y ÁCIDOS

CARBOXÍLICOS

FORMACIÓN DE COMPUESTOS 1,2-DICARBONÍLICOS

PROSTAGLANDINAS

Ácido

araquídónico

Las prostaglandinas son un conjunto de sustancias que

pertenecen a los ácidos grasos de 20 carbonos

(eicosanoides), Intervienen en la respuesta inflamatoria:

vasodilatación, aumento de la permeabilidad de los tejidos

permitiendo el paso de los leucicitos, antiagregabtes de

plaquetas, estímulo de las terminaciones nerviosas del dolor.

Provocan la contracción del músculo liso. Regulan la presión

sanguínea.

Prostaglandina A2 Prostaglandina F2a

La biosíntesis de prostaglandinas comienza con una enzima que cataliza la

ciclización oxidativa del ácido araquidónico

Ácido araquidónico

enzima

reducción

• Las Prostaglandinas se sintetizan a partir del ácido araquidónico

• Son responsables de regular una gran variedad de respuestas fisiológicas

Prostaglandinas

• Se clasifican usando la fórmula PGX, donde X designa los grupos

funcionales del anillo de 5 átomos

Esqueleto de las prostaglandinas

Prostaglandina E1

Prostaglandina F2a

Contracción de útero

Broncoconstricción

Prostaglandina E2

Secreción del ácido gástrico

(disminuye)

Secreción de la mucosa gastrica

(incrementa)

Contracción del útero (embarazo)

Contracción del tracto del músculo

liso

Respuesta de la plaquetas a sus

agonistas

La prostaglandina endoperoxido sintasa cataliza la conversión del ácido

araquidónico a PGH2 Hay dos formas en las que esta enzima se manifiesta:

producción bajo una condición fisiológica normal y en

respuesta a una inflamación

La enzima tiene

actividad como

ciclooxigenasa y como

hidroperoxidasa

ARAQUINODATO

PROSTAGLANDINA

G2

PROSTAGLANDINA

H2

PROSTACICLINA

OTRAS

PROSTAGLANDINAS TROMBOXANO A2

dehidrasa

LEUCOTRIENO A4

PROTAGLANDINA H SINTASA:

ACTIVIDAD COMO HIDROPEROXIDASA

PROTAGLANDINA H SINTASA:

ACTIVIDAD COMO CICLOOXIGENASA

Araquinidato

lipoxigenasa

Es inhibida por la aspirina

5-Hidroperoxi-D6,8,11,14-eicosatetraenoato

Biosíntesis de prostaglandinas,

tromboxanos y protaciclinas Ácido araquidónico

ciclooxigenasa

Un tromboxano

Una prostaciclina

PGH2

PGE2

UNA PROSTAGLANDINA

Un radical peroxi

2. Donador de

átomos de

hidrógeno

hidroperoxidasa Varios

pasos

Varios

pasos

La Aspirina (ácido acetilsalicílico) inhibe la actividad de la ciclooxigenasa

Grupo

acetilo Grupo hidroxilo

de la serina

Enzima activa

Enzima inactiva

Ácido acetilsalicílico

Aspirina

ciclooxigenasa Ciclooxigenasa acetilada

Otras drogas anti-inflamatorias también compiten con el ácido araquidónico o

el radical peroxi, por el sitio de enlace de la enzima

Aspirina

Ibuprofeno

Naproxeno

Fosfoacilgliceroles

El grupo OH terminal del glicerol es esterificado con ácido fosfórico

Son los principles componenetes de las membranas celulares

Un ácido fosfatídico Ácido

fosfórico

Configuración

R

Un éster de ácido fosfórico

Los fosfoacilgliceroles más comúnes en las membranas

son los fosfodiésteres

Los alcoholes que se usan más comúnmente para formar el segundo grupo

éster son la are etanolamina, la colina, y la serina

FOSFOACILGLICÉRIDOS

Uniones éster fosfato

Una fosfatidiletanolamina

una cefalina

Una fosfatidilcolina

una lecitina

Una fosfatidilserina

Los fosfoacilgliceroles forman membranas por un arreglo de ellos

mismos en una bicapa de lípidos

Los ácidos grasos saturados disminuyen la fluidez de la membrana debido a

que sus cadenas hidrocarbonadas se empacan de una forma compacta

entre ellas mismas

Los ácidos grasos insaturados tienen el efecto opuesto

Cabeza

polar

Molécula de

colesterol

Cadenas no

polares de ácidos

grasos Una bicapa de

lípidos Imagen agrandada

de un

fosfoacilglicerol

Esfingolípidos

Estos compuestos contienen un amino alcohol que se conoce como

esfingosina en lugar del glicerol

Son los componentes principales de los lípidos de las vainas de

mielina en las fibras nerviosas

También se encuentran en las membranas

esfingosina

Configuración

S

Dos de los tipos más comunes de esfingolípidos

Una esfingomielina

Un gluococerebrósido

TERPENOS

Los terpenos se encuentran ampliamente distribuídos en la naturaleza,

principalmente en las plantas como constituyentes de los aceites esenciales.

Muchos terpenos son

derivados de las

resinas de coníferas,

como este pino

Muchos terpenos son hidrocarburos, en los que también se encuentran

compuestos conteniendo oxígeno como alcoholes, aldehídos o cetonas

(terpenoides). Su bloque de construcción es el hidrocarburo isopreno

monoterpenos 2

sesquiterpenos 3

diterpenos 4

triterpenos 6

tetraterpenos 8

Las unidades de isopreno se unen entre sí de acuerdo a la regla isoprénica,

Wallach 1887. Los terpenos hidrocarburos tienen fórmulas moleculares (C5H8)n,

y se clasifican de acuerdo con el número de unidades de isopreno

Número de unidades

de isopreno

Cinerina, un piretroide

(E)-b-Farneseno

un sesquiterpeno

Geraniol, un

monoterpeno (E)-Nerolidol, un

sesquiterpeno

(E,E)-farnesol, un

sesquiterpeno

(E)-b-Cariofileno, un

sesquiterpeno (+)-Estrigol, un

apocarotenoide

Esqueleto padre de los

sesquiterpenos de

drimano

Poligodial, un

sesquiterpeno del drimano Calotropina, un

cardenólido

(S)-Linalool, un

monoterpeno

Caulerpenino, un

sesquiterpeno

Crisomelidial, un

monoterpeno iridoide Avenacosido B, una

saponina

Ejemplos de monoterpenos:

nerol citral

a-pineno β-pineno

Alcanfor

Limoneno

Ejemplos de sesquiterpenos farnesol.

Farnesol

β-caroteno

fitol

Ejemplos de triterpenos: escualeno y el β-caroteno (provitamina A1)

Periplanona B

es el atrayente sexual de la

hembra de una especie de

cucarachas

Gosipol

que se aísla de las semillas de las

plantas de algodón. En China se ha

usado como un contraceptivo para

mujeres

SESQUITERPENOs (15 CARBONOS)

Estrella Federal o Poinsetia (Euphorbia

pulcherrima): Es levemente tóxica, su

principio activo son los ésteres del

forbol, triterpenos.

FORBOL

Artemisia absinthium (ajenjo)

El ajenjo, ajorizo, artemisia amarga o hierba

santa (Artemisia absinthium L., en latín

medieval aloxinus) es una planta herbácea

medicinal de la familia de las asteráceas. Era

conocida por los egipcios, transmitida después a

los griegos, esta hierba ha sido denominada la

"madre de todas las hierbas" en la obra "Tesoro

de los pobres" dadas sus múltiples aplicaciones

curativas. Se utiliza como tónico, febrífugo y

antihelmíntico, así como en la elaboración de la

absenta.

Santonina

se encuentra en el ajenjo

y es un fotosensibilizador

• Los terpenos contienen átomos de carbono en multiplos de cinco

• Los terpenos se forman uniendo entre sí unidades de isopreno de

5-carbonos

TERPENOS

• Los terpenos que contienen oxígeno algunas veces se conocen

como terpenoides

• Estos compuestos son una clase muy diversa de los lípidos

LA REGLA ISOPRENICA

cola cola

cabeza cabeza

El esqueleto de las dos unidades de isopreno con un

enlace entre la cola de una unidad con la cabeza de la otra

unidad

cabeza

cola CARVONA

Aceite esencial de menta

verde

UN MONOTERPENO

Muchas fragrancias y saborizantes que se encuentran en las

plantas son monoterpenos y sesquiterpenos

cabeza cabeza

cola cola

a-Farneseno

Un sesquiterpeno que se encuentra en

la cubierta ceroza de la piel de las

manzanas

Escualeno, un triterpeno, es un precursor de las moléculas de los

esteroides

escualeno

TERPENOS

ESTRUCTURA Y BIOSÍNTESIS

Los terpenos son derivados biosintéticos de unidades de isopreno, el cual tiene

la formula molecular C5H8 y la siguiente formula estructural:

La formula molecular básica de los terpenos son múltiplos del isopreno (C5H8)n donde

n es el número de unidades de isopreno unidas entre sí. Esta es la regla isoprénica o la

regla C5. Las unidades de isopreno se pueden unir entre sí “cabeza con cola” para

formar cadenas lineales o bien puede arreglarse para formar anillos. Se puede

considerar a la unidad de isopreno como el bloque de construcción más común

Átomos de carbono Clasificación

10 Monoterpenos

15 Sesquiterpenos

20 Diterpenos

25 Sesterterpenos

30 Triterpenos

40 Tetraterpenos

TERPENOS

Monoterpenos Representativos

a-felandreno

(eucalipto)

Mentol

(menta)

Citral

(hierba de limón)

a-felandreno

(eucalipto)

Mentol

(menta)

Citral

(hierba de limón)

TERPENOS

Monoterpenos Representativos

a-felandreno

(eucalipto)

Mentol

(menta)

Citral

(hierba de limón)

TERPENOS

Monoterpenos Representativos

a-Selineno

(apio)

TERPENOS

Sesquiterpenos Representativos

TERPENOS

Sesquiterpenos Representativos

a-Selineno

(apio)

TERPENOS

Sesquiterpenos Representativos

a-Selineno

(apio)

Vitamina A

TERPENOS

Diterpenos Representativos

Vitamina A

TERPENOS

Diterpenos Representativos

Vitamina A

TERPENOS

Diterpenos Representativos

El isopreno por si mismo no experimenta el proceso de construcción sino más bien sus

formas activadas:

Hay dos derivados del isopreno:

(a) El pirofosfato de isopentenilo (IPP o también pirofosfato de isopentenilo):

(b) El pirofosfato de dimetilalilo (DMAPP o difosfato de dimetilalilo)Q|

PIROFOSFATO DE ISOPENTENILO

PIROFOSFATO DE DIMETILALILO

El pirofosfato de isopentenilo (IPP o también pirofosfato de isopentenilo) se

forma a partir de la acetil-CoA a través del ácido mevalónico como intermediario

en la ruta metabólica HMG-CoA

PIROFOSFATO DE ISOPENTENILO

5-PIROFOSFOMEVALONATO

MEVALONATO

(2 PASOS)

El Mevalonato es fosforilado por dos

transferencias secuenciales de fosfato

por el ATP, dando como resultado un

derivado pirofosfato. La

pirofosfomevolanato descarboxilasa

cataliza una dewscarboxilación

dependiente del ATP junto con una

deshidratación para formar el

pirofosfato de isopentenilo

La isomerasa pirofosfato de Isopentenilo interconvierte al pirofosfato de

isopentenilo y al pirofosfato de dimetilalilo. El mecanismo involucra una

protonación seguida de una desprotonación

PIROFOSFATO

DE

ISOPENTENILO

PIROFOSFATO

DE

DIMETILALILO

La prenil transferasa cataliza una serie de reacciones de condensación cabeza con

cola. El pirofosfato de dimetilalilo reacciona con el pirofosfato de isopentenilo

para formar el pirofosfato de geranilo.

La condensación con otra molécula de pirofosfato de isopentenilo da lugar al

pirofosfato de farnesilo

PIROFOSFATO DE ISOPENTENILO

PIROFOSFATO DE DIMETILALILO

PIROFOSFATO DE GERANILO

PIROFOSFATO DE ISOPENTENILO

PIROFOSFATO DE FARNESILO

Pirofosfato de 2-farnesilo

PIROFOSFATO DE

DIMETILALILO

PIROFOSFATO DE

ISOPENTENILO PIROFOSFATO DE GERANILO

PIROFOSFATO DE GERANILO PIROFOSFATO DE

ISOPENTENILO

escualeno 2,3-óxido de escualeno lanosterol

Pirofosfato de 2-farnesilo

La escualeno sintasa cataliza la condensación cabeza-cabeza de 2 moléculas de

pirofosfato de farnesilo, con la reducción por NADPH, para formar escualeno.

La escualeno epoxidasa cataliza la oxidación del escualeno para formar el 2,3-

óxido de escualeno. Esta función mezclada requiere NADPH como agente reductor

y al O2 como agente oxidante. Un átomo de oxígeno es incorporado en el sustrato

(como el epóxido) y el otro átomo de oxígeno es reducido y forma agua

La escualeno óxidociclasa cataliza una serie de desplazamientos de electrones,

iniciados por la protonación del epóxido, que da como resultado una

ciclización. Los estudios estructurales de enzimas de bacterias han confirmado

que el sustrato se une en el sitio activo en una conformación que permite la

ciclización solo con pequeñas cargas en la posoición en la que procede la

reacción. El producto de la reacción de cilcización es el esterol que se llama

lanosterol

La conversión del lanosterol en colesterol involucra 19 reacciones, catalizadas

por enzimas asociadas con las membranas del retículo endoplasmico

lanosterol colesterol

19

pasos

El licopeno y el b-caroteno son tetraterpenos que se conocen como

carotenoides

licopeno

b-caroteno

La vitamina A es un terpeno

La química de la visión

Doble enlace trans

Doble enlace cis

Retinol

Vitamina A (11 Z)-Retinal

oxidación

isomerización

opsina

Doble enlace trans

Doble enlace cis

opsina

opsina

opsina

isomerización

Luz visible

Rodopsina activada

Rodopsina

(11 E)-Retinal

Los cinco átomos de carbono que se necesitan para la biosíntesis de los

terpenos es el pirofosfato de isopentenilo

Acetil-CoA Malonil-CoA Acetoacetil-CoA

hidroximetilglutaril-CoA Ácido mevalónico Fosfato de mevalonilo

Pirofosfato de mevalonilo Pirofosfato de isopentenilo Pirofosfato de mevalonilo Pirofosfato de isopentenilo

Condensación

de Claisen

La conversión del ácido mevalónico en el fosfato de mevalonilo

Una reacción SN2

Una segunda SN2

Ácido mevalónico

adenosina

adenosina

adenosina

adenosina

Pirofosfato de mevalonilo

Se necesitan tanto el pirofosfato de isopentilo como el pirofosfato de dimetilalilo

para la biosíntesis de terpenos

Pirofosfato de isopentenilo Pirofosfato de dimetilalilo

Formación del pirofosfato de geranilo

BIOSÍNTESIS DE TERPENOS

Pirofosfato de dimetilalilo Pirofosfato de isopentenilo

Pirofosfato de geranilo Pirofosfato

Muchos monoterpenos se pueden sintetizar a partir

del pirofosfato de geranilo

Pirofosfato de geranilo Geraniol

En los aceites de

rosas y de geranio

Citronelol

En los aceites de

rosas y de geranio

Citronelol

En el aceite del

limón

a-terpineol

En el aceite del

enebro

Hidrato de terpino

Constituyente común en los

medicamentos para la tos

a-terpineol

En el aceite del

enebro

oxidación reducción

mentol

En el aceite de la

menta

limoneno

En el aceite de las

naranjas y limones

reducción oxidación

Aceite esencial del enebro

El aceite esencial del enebro (Juniperus communis)

Formación del fosfato de farnesilo

Pirofosfato de farnesilo

Pirofosfato de geranilo Pirofosfato de isopentenilo

Formación del escualeno,

El precursor del colesterol

Pirofosfato de farnesilo Pirofosfato de farnesilo

escualeno

Escualeno sintasa

cola-cola

Formación enlace Carbono-Carbono

El paso clave implica al doble enlace del pirofosfato

de isopentenilo, el cual actúa como nucleófilo sobre el

carbono alílico del pirofosfato de dimetilalilo

+ OPP

OPP

+

OPP

OPP –

+ OPP

OPP

Formación enlace Carbono-Carbono

+

OPP

• El carbocatión puede perder un protón para formar un doble enlace

Después de la formación del

enlace Carbono-Carbono …

+

OPP

OPP

• El carbocatión puede perder un protón para formar un doble enlace

H – +

Después de la formación del

enlace Carbono-Carbono …

OPP

• Este compuesto se conoce como pirofosfato de geranilo. Si se hidroliza este pirofosfato se obtiene el geraniol (aceite de rosa)

Después de la formación del

enlace Carbono-Carbono …

OPP

OH

Geraniol

H2O

Después de la formación del

enlace Carbono-Carbono …

Terpenos

• isoprenilo (C5) --> geranilo (C10)

• geranilo (C10) --> farnesilo (C15)

• farnesilo (C15) --> esqualeno (C30)

• Genérico: C10 monoterpenos, C15sesquiterpenos, C20 diterpenos, C30 triterpenos, C40 tetraterpenos

OP

OP

O

OO

O

O

Isopentenyl pyrophosphate IsoprenePirofosfato de isopentenilo Isopreno

De 10 a 15 Carbonos

+ OPP

OPP

Pirofosfato de

Geranilo

+

OPP

+

OPP

H – +

OPP

De 10 a 15 Carbonos

OPP

• Este compuesto es el pirofosfato de farnesilo.

• La hidrólisis de este éster pirofosfato da el farnesol

De 10 a 15 Carbonos

OPP

Si se adiciona otra unidad de isopreno se extiende el

pirofosfato de Farnesilo a través de la reacción con

pirofosfato de isopentenilo

OPP

De 10 a 15 Carbonos

Ciclización

Los anillos se generan a través de la formación

intramolecular de un enlace carbono-carbono

OPP

OPP

+

doble enlace

E doble enlace

Z

+

OH

H – +

H2O

Limoneno

a-Terpineol

Terpenos Bicíclicos

+

+

+

b-Pineno

+

a-Pineno

• Las hormonas son mensajeros químicos

• Muchas hormonas son esteroides

• Los esteroides son compuestos no-polares y son lípidos

Esteroides

• Los esteroides contienen un sistema anular tetracíclico

Características estructurales de los esteroides

Anillo base esteroidal

ciclopentanoperhidrofenantreno

Anillo con la fusión trans

Más estable Anillo con la fusión cis

Menosestable

Los grupos metilo en C-10 y C-13 se llaman grupos metilo angulares

En los esteroides, los anillos B, C, y D rings tienen la fusión trans

CH3 y H son

trans

CH3 y H son

cis

Grupos CH3

angulares

Aquelos que se encuenran en el lado opuesto del plano del anillo son

sustituyentes-a

Los sustituyentes en el mismo lado del anillo esteroidal como el metilo

angular, son sustituyentes -b

Los anillos A y B también presentan una fusión trans en la mayoría de los

esteroides naturales

Los anillos A y B presentan una

fusión trans Los anillos A y B presentan una

fusión cis

CH3 y H

son trans

CH3 y H

son cis

El colesterol es un esteroide

Es el miembro más abundante de la familia de los esteroides en los

animales

Es el precursor de todos los otros esteroides

Dentro de los lípidos presentes en las membranas, es el lípido más

rigido

COLESTEROL

Ejemplos de esteroides

CORTISONA ALDOSTERONA

ESCUALENO

ÓXIDO DE ESCUALENO

CATIÓN PROTOSTEROL LANOSTEROL

ESCUALENO

EPOXIDASA

O2

19 PASOS

APERTURA DEL EPÓXIDO

CATALIZADA CON

ÁCIDOESCUALENO

EL PROTÓN C-9

BIOSÍNTESIS DEL LANOSTEROL Y DEL COLESTEROL

Ejemplos de esteroides sintéticos

ESTANOZOLOL DIANABOL

NORETINDRONA RU 486

Johnson batió en dos ocasiones el récord del

mundo de los 100 metros, en el Campeonato

Mundial de Atletismo de 1987 y en la final olímpica

de 1988 pero junto con su descalificación

por dopaje, perdió el oro y los dos récords

Benjamin Sinclair "Ben" Johnson

ESTANOZOLOL