LÍPIDOS

1. La base molecular y fisicoquímica de la vida.

Lípidos

Concepto, clasificación y funciones biológicas de los lípidos.

Estructura, propiedades y funciones de los ácidos grasos.

Lípidos saponificables: triacilglicéridos y fosfolípidos. Estructura y función biológica.

Lípidos no saponificables: concepto de terpenos y esteroides (colesterol).

http://www.maph49.galeon.com/biomol2/lipids.html

PROPIEDADES QUÍMICAS

• Constituidos por C, H, O, P y S.

PROPIEDADES FÍSICAS

• Untuosos al tacto.

• Insolubles en agua

• Solubles en disolventes apolares.

FUNCIONES BIOLÓGICAS

• Estructurales (membranas celulares).

• Energéticas (triacilglicéridos).

• Vitamínicas y hormonales (esteroides).

• Función de transporte como las lipoproteinas

• Función protectora: ceras, grasas

CLASIFICACIÓN (según su estructura molecular)

SAPONIFICABLES (con ácidos grasos)

INSAPONIFICABLES (sin ácidos grasos)

• Simples: Grasas o acilglicéridos y Ceras

• Complejos: Fosfolípidos y Esfingolípidos

• Terpenos

• Esteroides

• Prostaglandinas

PROPIEDADES Y CLASIFICACIÓN

Ácidos grasos

CH3(CH2)nCOOH

• Solo tienen enlaces sencillos entre carbonos.

• Suelen ser sólidos a temperatura ambiente.

ÁCIDOS GRASOS SATURADOS

Estructura de los ácidos grasos saturados

COOH

CH3 (CH2)14 COOHÁcido palmítico, (16 at.C)

• Tienen uno o más dobles enlaces.

• Generalmente líquidos a temperatura ambiente.

ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS

Estructura de los ácidos grasos insaturados

COOH

COOH

COOH

COOH

ω9

ω6

ω3

ω6

Oleico

Linoleico

Linolénico

Araquidónico

Ác.oleico Ác.linoleico

Ác.linolénico

Ác.araquidónico

O

CHO

HO

CO

CO

OHO

OHC

Son moléculas anfipáticas por tener una zona polar (grupo carboxilo) y otra apolar (cadena carbonada).

Zona polar

Zona apolar

Interacciones de Van der Waals entre zonas apolares.

Enlaces de hidrógeno entre zonas polares.

Cabezas polares

Cadena alifática apolar

Reaccionan con los alcoholes formando ésteres.

Cuanto mayor grado de insaturación y mayor longitud de la cadena, mayor punto de fusión.

PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE LOS ÁCIDOS GRASOS

CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS

Lípidos saponificables

Acilglicéridos

Aceites

Triglicéridos Mantecas

Sebos

Ceras

Lípidos complejos o de membrana

Fosfolípidos

Esfingolípidos Cerebrósidos (ceramida) Gangliósidos Esfingomielina

Lípidos insaponificables

Terpenos

Esteroides

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b3/Glicerol.svg

SAPONIFICACIÓN

La "piel" de la burbuja consiste en una fina capa de agua atrapada entre dos capas de moléculas tensoactivas, a menudo jabón. Estos tensoactivos tienen cabezas hidrófilas y colas hidrófobas.Las cabezas hidrófilas son atraídas por la capa fina de agua y mantienen intacta a la pompa.Cuando se agitan las colas hidrófobas, la pompa estalla.

Gotas de aceite

COHESIÓN Y LA FORMA DE LAS GOTAS DE LOS LÍQUIDOS

Se denomina cohesión a la fuerza de atracción entre las moléculas de una misma sustancia. Ésta cohesión da lugar a las pequeñas fuerzas que determinan la tensión superficial.

La forma que adoptan las gotas de distintas sustancias sobre una placa de vidrio depende de su tensión superficial.

Según el número de ácidos grasos, hay tres tipos de acilglicéridos:

1. los monoglicéridos, que contienen una molécula de ácido graso

2. los diglicéridos, con dos moléculas de ácidos grasos

3. los triglicéridos, con tres moléculas de ácidos grasos.

Los acilglicéridos frente a bases dan lugar a reacciones de saponificación en la que se producen moléculas de jabón.

Grasas, aceites y mantequillas (ác. grasos saturados) y Aceite de oliva (ác. grasos insaturados)

TriglicéridosTriglicéridos

• Son moléculas insolubles en agua.

• En la mayoría de las células eucarióticas forman gotas que sirven de depósitos o reservas energéticas.

• En los animales las células (adipocítos) almacenan grandes cantidades de triglicéridos.

• Los triglicéridos también se almacenan en las semillas de muchos tipos de plantas aportando energía y precursores biosintéticos para el momento de la germinación.

• Como fuentes energéticas, los triglicéridos tienen ventajas importantes sobre los polisacáridos: como el glucógeno y el almidón.

HOCH2 -CHOH-CH2OH glicerol

COOH(CH2 )14CH3

COOH(CH2 )14CH3

COOH(CH2 )14CH3

+

+

+

+ 3 H2O

Ácido palmítico Glicerina+ Tripalmitina

Se forman por la esterificación de la glicerina con una, dos o tres moléculas de ácidos grasos.

Las grasas en mamíferos se acumulan en adipocitos.

Al perderse los grupos hidroxilo, en la esterificación, los acilglicéridos son moléculas apolares.

GRASAS O ACILGLICÉRIDOS

1 - Adipocitos 2 - Fibras musculares estriadas

GLICEROL

Ac. graso

Ac. graso

Fosfato Alcohol

ÁCIDOS GRASOS

GR

UP

O F

OS

FA

TO

GLICERINA

CH O

O

C

CH2

CH2

OO

C

O

O

P OHOH

CH2

CH2 CH2

CH2CH2

CH2 CH2

CH3CH CH...

... ...

...

CH3

Son los principales componentes de las membranas biológicas.

AMINOALCOHOL O POLIALCOHOL

COMPOSICIÓN QUÍMICA

LOS FOSFOLÍPIDOS

Principales fosfolípidos presentes en la membranaSon anfipáticos

GLICEROL

Ac. graso

Ac. graso

Fosfato Alcohol

Carga (-) en grupo fosfato a pH 7.0Hidrolizados por: fosfolipasa, calorácidos y sales

Fosfoglicéridos Fosfoglicéridos

FOSFOLÍPIDOS

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/biomol/contenidos12.htm

Región hidrofóbica

Cabezas polares

MICELAS

En la superficie externa se sitúan las cabezas polares interaccionando con la fase acuosa.

Las colas apolares se sitúan en el interior.

BICAPASBicapa de fosfolípidos

Separan dos medios acuosos.

Agua

Agua

En el laboratorio se pueden obtener liposomas que dejan en el interior un compartimento acuoso.

Los fosfolípidos, cuando se encuentran en medio acuoso, pueden formar las siguientes estructuras:

COMPORTAMIENTO DE LOS FOSFOLÍPIDOS

Se encuentran fundamentalmente en la vaina de mielina que rodea las fibras nerviosas

FOSFOESFINGOLÍPIDOS : ESFINGOMIELINA

selectividad 2003

La ceramida se une a un glúcido, que puede ser un monosacárido o un oligosacárido ramificado.

Ceramida

Monosacárido

Abundan en las membranas de las células nerviosas del cerebro y del sistema nervioso periférico

ESFINGOGLUCOLÍPIDOS: CEREBRÓSIDOS

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.

Ceras

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/biomol/contenidos11.htm

Son ésteres de un ácido graso de cadena larga [ac. graso (14-36C) esterificado con alcohol (16-22C)]. Sólidos a Temp. ambiente Sus dos extremos son hidrófobos (impermeabilizar y proteger)

Ceras Ceras

Ejemplos Cera de abeja Lanolina (grasa de lana de oveja), espermaceti (cachalote) Cera de cornauba (palmera de Brasil).

Vertebrados Capa protectora que conserva la piel flexible y lubricada. Para repeler el agua en pelo, piel, plumas Marinos consumen plancton que produce y almacena ceras como fuente calórica

Invertebrados Exoesqueleto

Plantas: Capa lustrosa en hojas tallos y frutos

Terpenos

• Son moléculas lineales o cíclicas que cumplen funciones muy variadas, entre los que se pueden citar:

• Esencias vegetales como el mentol, el geraniol, limoneno, alcanfor, eucaliptol, vainillina.

• Vitaminas, como la vit.A, vit. E, vit.K. • Pigmentos vegetales, como el caroteno y

la xantofila.

ISOPRENO

Químicamente son derivados del isopreno y se clasifican según el número de moléculas de isopreno que los forman.

POLITERPENOS

TETRARPENOSTRITERPENOS

DITERPENOSMONOTERPENOS fitol / vit K

el caroteno es precursor de la vit. A

Clorofila

FITOL (diterpeno)

Porfirina (Anillo tetrapirrólico)

• Esteroles: Como el colesterol y las vitaminas D. • Hormonas esteroideas: Como las hormonas

suprarrenales y las hormonas sexuales. • Ácidos y sales biliares

Esteroides

Son lípidos que derivan del esterano (ciclopentanoperhidrofenantreno). Comprenden :

Son derivados del ciclopentanoperhidrofenantreno

ESTEROLES

HORMONAS ESTEROIDEAS

ÁCIDOS BILIARES

Esteroides

Esteroides

El colesterol es transportado por proteinas en la sangre (LDL) (HDL)

Lipoproteína de baja densidad (LDL)transportan el colesterol a las células

Lipoproteína de alta densidad (HDL)transportan el colesterol de las célulasal hígado

http://www.texasheart.org/HIC/Topics_Esp/HSmart/cholspan.cfm

• Las grasas trans contienen ácidos grasos insaturados que se forman cuando los aceites vegetales se procesan y se transforman en más sólidos o en un líquido más estable.

• Este proceso se llama hidrogenación. • Las grasas trans también se encuentran

naturalmente en algunos alimentos.

http://www.ific.org/nutrition/fats/index.cfm

Figura 1. Configuración Tipo Cis. Figura 2. Configuración Tipo Trans

¿Por qué hay grasas trans en los alimentos?

• Los aceites parcialmente hidrogenados se usan en los alimentos procesados porque ayudan en la fabricación de productos alimenticios de alta calidad; que se mantienen frescos durante más tiempo y tienen una textura más apetitosa.

(Los aceites tienen ác. grasos insaturados)

• Las grasas saturadas,

• las grasas trans y

• el colesterol dietético

aumentan el nivel del colesterol LDL ("malo") en la sangre. Además, existen evidencias que sugieren que el consumo de grasas trans disminuye el nivel de colesterol HDL ("bueno").

Prostaglandinas• Son lípidos

Las funciones son diversas:• relacionadas generalmente

con procesos inflamatorios, con dolor, fiebre, edemas y enrojecimiento

• Su producción se inhibe con la presencia de ácido acetil salicílico.

Cabezas polares de fosfolípidos

Colas apolares de fosfolípidos

ColesterolLas colas apolares interaccionan entre sí por Fuerzas de

Van der Waals

Las cabezas polares interaccionan mediante puentes de hidrógeno

con el agua

Proteínas

Colas glucídicas polares

El carácter anfipático de los fosfolípidos es fundamental en la formación de las membranas biológicas.

ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA CELULAR

SA

PO

NIF

ICA

BLE

SIN

SA

PO

NIF

ICA

BL

ES

ÁCIDOS GRASOSÁcidos orgánicos monocarboxílicos saturados o insaturados.

ACILGLICÉRIDOSGlicerina esterificada con uno, dos o tres ácidos grasos.

CERASÉsteres de un ácido graso y un monoalcohol ambos de cadena larga.

FOSFOLÍPIDOSGlicerina esterificada con un grupo fosfato, unido a su vez a un aminoalcohol o polialcohol y dos ácidos grasos.

ESFINGOLÍPIDOS Una ceramida unida a un grupo polar.

TERPENOS Derivados de la polimerización del isopreno.

ESTEROIDESDerivados del ciclopentanoperhidrofenantreno.

PROSTAGLANDINASDerivados de fosfolípidos con ácidos grasos poliinsaturados.

Precursores de otros lípidos.

Reserva energética y aislante.

Protección y revestimiento.

Formación de membranas biológicas.

Membranas biológicas, especialmente en el sistema nervioso.

Pigmentos y vitaminas.

Vitaminas, hormonas y ácidos biliares

Muy diversas.

NATURALEZA QUÍMICA FUNCIÓNTIPO

TABLA RESUMEN DE LOS LÍPIDOS