LÌpidos

MSc. MILVIO CASAVERDE RÍO 2015-I

Estructura, Función y suimportancia biológica

Lipidos Introduccion: La palabra lípido viene del griego Lypos

(grasa). En el contexto general un lípido es una sustancia grasa que se puede encontrar bajo forma aceitosa, liquida, pastosa o sólida y son los que le dan el sabor deseado a un alimento. Es en 1923 que el frances Eurene Chevreul descubre la naturaleza química de las grasas y en 1929 los hermanos Burr demuestran que ciertos ácidos grasos son indispensables para el régimen alimenticio.

Concepto El término “lipido” es muy amplio que

sirve para designar sustancias de aspecto aceitoso insolubles en el agua y solubles en disolventes orgánicos o polares, como alcohol, eter, cloroformo, etc.

Son compuestos orgánicos formados por C, H, O mayoritariamente y por N, P, S, ocasionalmente.

FUNCIÓN DE LOS LÍPIDOS a. Función energetica

Los lípidos (generalmente en forma de triacilgiceroles) constituyen la reserva energética de uso tardío del organismo. Su contenido calórico es muy alto (10 Kcal/gramo), y representan una forma compacta y anhidra de almacenamiento de energía. los lípidos sólo pueden metabolizarse aeróbicamente.Toda la sustancia que se ingiere en exceso, para las necesidades de cada organismo acaban transformandose en lípidos.

b. Función de reserva para cumplir con la función energéticas. Son la principal reserva energética del organismo.Un gramo de grasa produce 9'4 kilocalorías en las reacciones metabólicas de oxidacion, mientras que proteínas y glúcidos sólo producen 4'1 kilocaloría/gr.

c. Función aislante Los lípidos son sustancias que presentan

una serie de propiedades físicas muy particulares, como su insolubilidad en el agua y su baja conductividad térmica , que les convierte en materiales idóneos para actuar como sustancias aislantes.

Por presentar baja densidad la gran cantidad de energía que acumulan en sus moléculas representan un mínimo incremento de peso.

Estas ventajas mecánicas hacen que los lípidos de reserva, mientras no son utilizados para obtener energía, cumplan la función de aislar el cuerpo del calor, el frío o la humedad y de proteger distintos órganos a los que rodean.

d. Función estructural Para delimitar bien el

espacio celular, la inter- fase célula-medio debe ser necesariamente hi- drofóbica. Esta interfa- se está formada por lí- pidos de tipo anfipá tico,que tienen una parte de la molécula de tipo hidrofóbico y otra parte de tipo hidrofílico.

Forman las bicapas lipídicas de las membranas. Recubren órganos y le dan consistencia, o protegen mecánicamente como el tejido adiposo de piés y manos.

e. Función informativa Los organismos pluri-

celulares han desarro- llado sistemas de co- municación entre sus órganos y tejidos. El sistema endocrino ge- nera señales químicas para la adaptación del organismo a circunstancias medioambientales diversas.

Estas señales reciben el nombre de hormonas. Muchas de estas hormonas (esteroides, prostaglandinas, leucotrienos, calciferoles, etc) tienen estructura lipídica.

f. Función transportadora El transporte de lípidos, desde el

intestino hasta el lugar de utilización o al tejido adiposo (almacenaje), se realiza mediante la emulsión de los lípidos por los ácidos biliares y los proteolípidos, asociaciones de proteínas específicas con triacilglicéridos, colesterol, fosfolípidos, etc., que permiten su transporte por sangre y linfa.

g. Regulacion del metabolismo celular

Además de los lípidos que tienen una misión energética de reserva y de los que se encuentran en las membranas celulares, existen otras que actuán como vitaminas y hormonas por lo que regulan diversas funciones fisiológicas.

h. Función biocatalizadora. En este papel los lípidos favorecen o facilitan las reacciones químicas que se producen en los seres vivos. Cumplen esta función las vitaminas liposolubles, las hormonas esteroideas y las prostaglandinas.

Clasificación de los Lipidos Los lípidos pueden clasificarse

atendiendo a que posean en su composición ácidos grasos o no, en:

*Saponificables (poseen ácidos grasos).

*Insaponificables (no poseen ácidos grasos).

Saponificación

I. Lípidos saponificables Los lípidos saponificables son

aquellos que poseen ácidos grasos en su estructura, en este grupo se encuentran:

*Ácidos grasos y sus derivados. *Eicosanoides. *Lípidos neutros. *Lípidos anfipáticos.

A la vez se conocen como:A. Simples

Acilglicéridos Céridos

B. Complejos Fosfolípidos Glucolípidos

2. Lípidos insaponificables A. Terpenos B. Esteroides C. Prostaglandinas

Ácidos grasos: Los ácidos grasos son las moléculas mas simples

precursores de otros lípidos, son ácidos orgánicos de cadena abierta (alifática).

H H H H H | | | | | OH- C – C – C – C - C - C | | | | | H H H H H OH

cadena hídrocarbonada grupo carboxilo

Según la estructura de sus cadenas hídrocarbonadas, distinguimos tres grandes grupos de ácidos grasos:

*Acidos grasos saturados.

*Acidos grasos insaturados.

*Derivados de acidos grasos.

Acidos grasos saturados Todos los enlaces existentes entre

C – C son simples, los ácidos grasos saturados más abundantes son el palmítico (hexadecanoico, o C16:0) y el esteárico (octadecanoico, o C18:0). Los lípidos ricos en ácidos grasos saturados constituyen las grasas.

Ácidos grasos insaturados En estos ácidos la mayoría de enlaces

C=C son dobles pero también existen triples. Por lo general, las insaturaciones de los ácidos grasos son del tipo cis, estos ácidos son los mas abundantes entre ellos tenemos, el ácido oleico (9-octadecenoico), el linoleico (9,12-octadecadienoico), y el linolénico (9,12,15-octadecatrienoico).

Acidos grasos esenciales Son los acidos grasos que necesitamos

para un buen metabolismo, entre ellos tenemos a los acidos grasos insaturados como el linoleico y el linolenico, y el derivado de ambos el araquidonico.

Estos ácidos son precursores de los lípidos sencillos llamados prostaglandinas.

Derivados de los acidos grasos Entre ellos podemos destacar: JABONES: Son las sales de los ácidos

grasos, HIDROXIÁCIDOS GRASOS: contienen grupos hidroxilo en la cadena hidrocarbonada. Ejemplos son el ácido cerebrónico (2-hidroxi C24:0), el hidroxinervónico (2-hidroxi C24:115), ambos presentes en esfingolípidos de cerebro, y el ácido ricinoleico (12-hidroxi C18:19), presente en el aceite de ricino.

Eicosanoides Agrupan a una serie de compuestos

derivados de ácidos grasos poliinsaturados de 20 átomos de carbono, como el ácido araquidónico, pueden actuar como señales químicas (hormonas) o como efectores fisiológicos (en procesos inflamatorios). En esta categoría se incluyen:

*Prostaglandinas *Tromboxanos *Leucotrienos

Prostaglandinas Son derivados de los acidos grasos

insaturados fundamentalmente del acido arquidonico, poseen actividad de regulacion de funciones fisiologicas y hormonales, influyen en el proceso del parto ya que su suministro induce al parto.

Tromboxanos Son eicosanoides descritos por primera vez en las

plaquetas sanguíneas, aunque su distribución es muy general. Se caracterizan por tener un anillo piranósico. El tromboxano A2 se sintetiza en las plaquetas, contrae las arterias y desencadena la agregación plaquetaria.

(TXA2)

Leucotrienos Son derivados eicosanoides que aparecen

frecuentemente combinados con el tripéptido glutatión. Deben su nombre a que poseen tres dobles enlaces conjugados. Son mediadores locales en reacciones de tipo alérgico e inflamatorio, en especial el LTC4.

(LTA4).

Lipidos neutros Son ésteres de ácidos grasos con

alcoholes. No tienen ningún otro tipo de componentes, por loque son moléculas muy poco reactivas.

En la Naturaleza encontramos dos tipos: *acilgliceroles *ceras

Acilgliceroles Son lípidos simples formados por glicerol

esterificado por uno, dos, o tres ácidos grasos, en cuyo caso: monoacilglicérido, diacilglicérido o triacilglicérido respectivamente.

  Glicerol Tambien denominado glicerina o 1,2,3

propanotriol, a los grupos OH se esterifican los ácidos grasos para dar monoacilglicéridos, diacilglicéridos o triacilglicéridos.

MONOACILGLICÉRIDOS Se trata de un

ácido graso que se estefica en uno de los grupos alcohol de la glicerina.

DIACILGLICÉRIDOS Se trata de dos

ácidos grasos que se esterifican en sendos grupos alcohol de la glicerina.

TRIACILGLICÉRIDOS Se trata de

tres ácidos grasos que se esterifican en los grupos alcohol de la glicerina.

Ceras Son mezclas de diversas sustancias

especialmente de esteres de acidos grasos con alcoholes de cadena larga y un solo grupo hidroxilo. Su función principal es estructural, cubriendo y protegiendo diversas estructuras, contribuyendo al carácter hidrofóbico de los tegumentos de animales y plantas.

Lípidos anfipáticos Cuando la molécula de un lípido posee un

grupo fuertemente polar además de la cadena hídrocarbonada hidrofóbica se dice que se trata de un lípido anfipático. Se representan de forma esquemática como una o dos líneas rectas o quebradas que acaban en un círculo.se clasifican en:

*Glicerolipidos *Esfingolipidos

Aspectos generales de los lipidos anfipaticos En presencia de agua, las colas hidrofóbicas

tienden a interaccionar entre sí, mientras que la cabeza polar interacciona con el agua. Este es el llamado efecto hidrofóbico y es el responsable de que en presencia de agua, los lípidos anfipáticos tengan la importante propiedad de la autoestructuración, que da lugar a tres tipos de estructuras distintas:

*monocapas *micelas *bicapas

MONOCAPAS LIPÍDICAS Las colas hidrofóbicas se

orientan hacia el aire, mientras que las cabezas polares lo hacen hacia el agua Las monocapas son susceptibles de compresión lateral mecánica de forma que las moléculas quedan totalmente empaquetadas en la interfase aire-agua.

Micelas Se forman en medio

acuoso. En ellas, las colas hidrofóbicas quedan hacia el interior mientras que las cabezas polares están en la superficie, en contacto con el agua. Pueden considerarse como una minúscula gota de lípido. Los lípidos quedan atrapados en el interior de la micela.

Bicapas lipidicas Constituyen la base

de las estructuras de membrana, que delimitan la interfase célula-medio o separan diversos compartimentos intracelulares.

Glicerolipidos Poseen dos moléculas de ácidos

grasos mediante enlaces ester a dos grupos alcohol de la glicerina Según sea el sustituyente unido al tercer grupo alcohol de la glicerina se forman los:

*Gliceroglucolipidos *fosfolipidos

Gliceroglucolipidos

Si se une un glúcido. Lípidos que se encuentran en membranas de bacterias y células vegetales.

Fosfolipidos Se caracterizan por

presentar un ácido ortofosfórico en su zona polar, se pueden considerar derivados del ácido fosfatídico. Los Fosfolípidos tienen un gran interés biológico son las moléculas más abundantes de la membrana citoplasmática.

Esfingolipidos Todos ellos poseen una estructura

derivada de la ceramida (formada por un ácido graso unido por enlace amida a la esfingosina) pueden ser de dos clases:

*Esfingoglucolipiods o glicolipidos *Esfingomielinas o esfingofosfolipiodos

Glicolipidos Resultan de la unión de la ceramida y un

conjunto de monosacáridos como la glucosa y galactosa entre otros se distingen dos tipos:

*Cerebrosidos: la cabeza polar generalmente constituida de galactosa se encuentrane en laas menbranas del tejido nervioso

*Gangliosidos: poseen un oligosacárido unido a la ceramida, son los mas abundantes en las menbranas de la materia griss del cerebro.

Esfingomielinas Muy abundantes

en el tejido nervioso, donde forman parte de las vainas de mielina actuando como aislante.

II. Lipidos insaponificables Se sintetizan a partir de una

unidad básica de 5 átomos de carbono: el isopreno . En este grupo de lípidos se incluyen:

*Terpenos *Esteroides

Terpenos : Compuestos formados por hidrocarburo

insaturado de cinco atomos de carbono denominado isopropeno. Son moléculas muy abundantes en los vegetales y su clasificación se determina por el nº de isoprenos que contienen:

*Monoterpenos *Diterpenos *Tetraterpenos *Politerpenos

Monoterpenos : Se encuentran

aquí los aceites esenciales de muchas plantas, a las que dan su olor sabor característicos: mentol, geraniol, limoneno, pineno, alcanfor etc.

Diterpenos : Es de destacar el fitol que

forma parte de la clorofila y ser precursor de la vitamina A. Las vitaminas A, E y K también son diterpenos, o sea vitaminas liposolubles.

Tetraterpenos : Estos son los mas

importantes, son abundantes las xantofilas y carotenos,que son pigmentos vegetales. En la fotosíntesis desempeñan un papel clave absorbiendo energía luminosa.

Politerpenos : Es de destacar el caucho,

obtenido del Hevea Brasiliensis, que contiene varios miles de isoprenos. Se usa en la fabricación de objetos de goma.

Esteroides : Los esteroides son lípidos que

derivan del esterano. Comprenden dos grandes grupos de sustancias:

*Esteroles: Como el colesterol , las vitaminas D y las acidos biliares.

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

ESTEROLES: Colesterol

Esta presente en todas las celulas del organismo especialmente en el tejido nervioso, es un componente esencial en la vaina de mielina.

Acidos biliares : Derivan del colesterol los mas

importantes son los ácidos cólico, desoxicólico y quenodesoxicólico, cuyas sales emulsionan las grasas por lo que favorecen su digestión y absorción intestinal.

Los ácidos biliares se forman en el higado y luego pasan al intestino para actuar como agentes emulcionantes.

HORMONAS ESTEROIDEAS:Hormonas suprarrenales

Son derivadas el colesterol, entre las hormonas suprarrenales se encuentra la cortisona, que actúa en el metabolismo de los glúcidos, regulando la síntesis de glucógeno.

Hormonas sexuales : Entre las hormonas

sexuales se encuentran la progesterona que prepara los órganos sexuales femeninos para la gestación y la testosterona responsable de los caracteres sexuales masculinos.

IMPORTANCIA BIOLÓGICA 1. Constituyen las principales reservas energéticas de los

seres vivos: • forman parte de las membranas celulares, • regulan la actividad de las células y los tejidos Así, las grasas, aceites, ciertas vitaminas y hormonas y la mayor parte de los componentes no proteicos de las membranas son lípidos. 2. Los lípidos representan: alrededor del 30% del valor calórico total diario. Muy por el contrario a lo que se cree habitualmente, todos los lípidos son necesarios en la dieta, ya que cada uno de ellos cumple una importancia biológica específica que no puede ser cumplida por otra sustancia. Este equilibrio es necesario para que el organismo funcione correctamente.

3. De reserva: Acumulación de lípidos para la obtención de energía. Por ejemplo los triglicéridos. 4. Como regulador: Actúan regulando los diferentes procesos metabólicos de las células y órganos. Dentro de este grupo se encuentran las vitaminas A, D, E Y K, son liposolubles (solubles en grasas) y las hormonas.5. Como transportadora: Trasportar nutrientes desde el intestino hasta el órgano de recepción. Son ejemplo los ácidos biliares y las lipoproteínas.6. Como Reguladora de la temperatura: También sirven para regular la temperatura. Por ejemplo, las capas de grasa de los mamíferos.