TEMA. BIOQUÍMICA. LÍPIDOS

8/3/2019 TEMA. BIOQUMICA. LPIDOS

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LLPPIIDDOOSS

1. Concepto y clasificacinSon biomolculas orgnicas formadas principalmente por: C, H, O y a veces N y P.Los lpidos constituyen un grupo heterogneo de sustancias que slo tienen en comn su insolubilidad enagua, siendo solubles en disolventes orgnicos (ter, cloroformo, acetona, etc.). Esto se debe a la presencia

de largas cadenas hidrocarbonadas, que carecen de polaridad y por lo tanto son hidrfobas.En general este grupo de compuestos desarrollan dos grandes funciones en los seres vivos: reservaenergtica a largo plazo (los enlaces C-H liberan mucha energa cuando se rompen por oxidacin); y funcinestructural en las clulas (debido a su insolubilidad forman estructuras diferenciadas en medio acuoso). Sinembargo realizan otras funciones.

Por su heterogeneidad existen muchos criterios para su clasificacin. El ms utilizado es la posibilidad (o no)de saponificacin, es decir, si por hidrlisis alcalina rinden jabones. Segn esto diferenciamos:

HIDROLIZABLES O

SAPONIFICABLES

SIMPLESACILGLICRIDOS: grasas neutras

CERAS

COMPLEJOS

FOSFOLPIDOS: Fosfoacilglicridos yEsfingolpidos

GLUCOLPIDOS: Ganglisidos y cerebrsidos

INSAPONIFICABLESESTEROIDES Esterol, vitaminas liposolubles, etc.

TERPENOIDES Caroteno, xantofila

2. cidos grasosSon cidos orgnicos (-COOH) de cadenahidrocarbonada larga (entre 14 y 22tomos de C en n par) que seencuentran normalmente formando partede otros lpidos. (No aparecen en estadolibre en las clulas)La cadena hidrocarbonada puede sersaturada, si todos los enlaces entrecarbonos son sencillos, o insaturada siexiste algn doble enlace.

2.1 Clasificacin

Segn presenten o no dobles enlaces, loscidos grasos se clasifican en:

cidos grasos saturados: Lascadenas se disponen en zigzag,de modo que la molculaadquiere una forma regularalargada, y pueden aparecer fuerzas de Van der Waals entre varias.

cidos grasos insaturados: Presentan una cadena que cambia de orientacin bruscamente encada doble enlace, originando una estructura heterognea (el ngulo de estos dobles enlaces esde 123, frente a los 110 del enlace simple). Por esto, los cidos grasos insaturados tienenmayor dificultad para aproximarse entre s, con menos fuerzas de Van der Waals entre ellas.


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2.2 Propiedades

Las propiedades de los cidos grasos dependen de la longitud de la cadena y del grado de saturacin de lasmismas (tipo y posicin de los enlaces que poseen).

- Ionizables

A pH neutro el grupo carboxilo (-COOH) est ionizado (-COO -), por lo que es frecuente referirse a ellos porsus formas ionizadas:palmitato, oleato, etc.

- Punto de fusin

Depende de la longitud de la cadena y del n de dobles enlaces que presente. El punto de fusin de loscidos grasos saturados es mayor que el punto de fusin de los insaturados. Por qu? Entre los cidosgrasos saturados, se forman muchos enlaces por fuerzas de Van der Waals y las molculas estn muycohesionadas, por lo que hay que suministrar mayor energa para romperlos. En el caso de los cidos grasosinsaturados, al existir menos enlaces Van der Waals hay que suministrar menos energa para romperlos.

- Carcter anfiptico

Como cada cido grao tiene un grupo carboxilo, con clara tendencia a polarizarse o incluso a ionizarse, estazona de la molcula tiene afinidad por el agua (hidrfila); mientras, la cadena aliftica (hidrocarbonada) estotalmente apolar, siendo rechazada por el agua (hidrfoba). Este doble comportamiento o anfipata haceque, en presencia de agua, las molculas se dispongan de forma que las regiones polares se enfrenten alagua y las apolares escapen de ella. Se forman as:

Pelculas superficiales sobre el agua: monocapa.Esferas de una sola capa constituyendo micelas.Bicapa cuando a ambos lados hay lquidos acuosos. Si adquieren aspecto esfrico se denominan

liposomas.

- Isomera CIS-TRANS

Slo en los cidos grasos insaturados. Cada doble enlace en lacadena hidrocarbonada da lugar a dos posibilidades estructurales oismeros cis- trans. La mayora de los cidos grasos insaturados son

de tipo cis.


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EJEMPLOS

El cido palmtico es un cido graso saturado de 16 C, abundante en las grasas animales y en el cacao. Elcido oleico, es insaturado y tiene 18 tomos de C.Los cidos linoleico, linolnico y araquidnico son de tipo poliinsaturado y estn ampliamenterepresentados en el reino vegetal. Sin embargo se consideran esenciales para los animales ya que ellos nopueden producirlos y deben tomarlos con los alimentos; cumplen funciones imprescindibles en el

organismo, sobre todo en la sntesis de prostaglandinas. Las prostaglandinas se consideran hormonaslocales, ya que son sintetizadas por las clulas en el mismo lugar donde van a actuar. No son verdaderashormonas ya que no las producen las glndulas y no viajan en sangre.Las prostaglandinas son sustancias vasodilatadoras, hacen bajar la presin arterial en una zonadeterminada. Tambin producen edema (hinchazn), inflamacin, fiebre y dolor. Estn especialmentepresentes en la llamada reaccin inflamatoria. (El cido acetilsaliclico o aspirina inhibe la sntesis deprostaglandinas).

3. Acilglicridos

Son steres de la glicerina con 1, 2 o 3 cidos grasos. Los ms importantes son los triglicridos, tambin

denominados grasas neutras. Estn formados por 3 molculas de cidos grasos unidos a una molcula deglicerina mediante un enlace de tipo ster: un grupo hidroxilo (-OH) de la glicerina reacciona con elcarboxilo (-COOH) del cido graso. Esta reaccin se denomina esterificacin.

Los cidos grasos participantes pueden ser iguales entre s (grasassimples), aunque el ms frecuente es que sean diferentes (grasasmixtas). De cualquier manera, cuando predominan los cidos grasossaturados, la grasa resultante se denomina sebo, ya que adquiereconsistencia slida a temperatura ambiente. Si en la grasa predominanlos cidos grasos insaturados esta adquiere consistencia lquida y sedenomina aceite.

3.1 Propiedades y funciones

o Debido a que los grupos polares de la glicerina y de los cidos grasos estn unidos entre s, lostriacilglicridos son molculas apolares y prcticamente insolubles en agua.

o Todos los lpidos que contienen cidos grasos son susceptibles de formar sales de los mismos cidos,en un proceso denominado saponificacin. Los jabones resultantes (las sales de los cidos grasos),debido a su polaridad, son muy anfipticos y pueden formar micelas alrededor de otras grasasneutras. Realizan as una funcin de detergente o emulsionante.

o Las grasas son lpidos muy abundantes y constituyen elementos de reserva y proteccin (trmica ymecnica) tanto en animales como en vegetales. La principal funcin en los animales es la dereserva energtica a largo plazo, ya que proporcionan ms del doble de energa por gramo que losglcidos, y por otro lado, como no precisan hidratacin, ocupan menos volumen. Gracias a esto, losanimales pueden disponer de una abundante reserva de energa sin que les impida eldesplazamiento.


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oDebido a su baja conductividad trmica, las grasas neutras cumplen una funcin termoaislante sobretodo frente a temperaturas muy bajas de climas muy fros.

oRealizan tambin en los animales una funcin protectora de rganos (ex., de los riones o del hgado)4. Ceras

Son lpidos que resultan de la esterificacin de un cido graso con un monoalcohol de cadena larga.

Debido a la presencia de estas cadenas largas, la molcula es muy poco polar, y consecuentemente muy

hidrfoba. De ah que la principal funcin que desempean las ceras sea protectora, de revestimiento eimpermeabilizante, tanto en animales como en vegetales. Las ceras se localizan en los pelos, plumas,epidermis de las hojas y frutos, exosqueleto de muchos insectos, panales y colmenas.La cera de las abejas est formada por steres del cido palmtico y un alcohol de cadena larga: el alcoholmiriclico.

5. Lpidos complexos: fosfolpidos y glucolpidos

5.1 Fosfolpidos

Son los lpidos ms importantes de las membranas biolgicas, ampliamente distribuidos en los seres vivos.

Hay dos grupos:- Fosfoglicridos o glicerofosftidos- Esfingolpidos o esfingofosftidos

5.1.1 Fosfoglicridos = glicerofosftidos

Con estructura semejante a la de los triglicridos, aunque que en este caso, un OH de la glicerina estesterificado por una molcula de cido ortofosfrico resultando un compuesto llamado cido fosfatdico.

Adems el grupo fosfato est esterificado por un compuesto polar (colina, serina, etanolamina).En estos compuestos: el glicerol, el grupo fosfato y los compuestos polares, son hidrfilos, mientras que lascolas hidrocarbonadas de los cidos grasos son hidrfobas.

Luego, en los fosfoglicridos hay:- un grupo hidrfilo, la parte polar cargada- 2 largas cadenas hidrfobas, la parte apolar


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por lo que tienen carcter anfiptico papel esencial en las membranas biolgicas donde forman bicapasEjemplo de un fosfoglicrido:

5.1.2 Esfingolpidos = esfingofosftidos

Forman parte de las membranas celulares animales y vegetales.La base estructural de estos compuestos es la esfingosina: aminoalcohol insaturado de cadena larga. Candola esfingosina se une a un cido graso, surgen unos compuestos denominados ceramidas que son

precursores de los esfingolpidos.

Esfingosina + c graso = Ceramida

Al unirse la CERAMIDA con:- una molcula de cido ortofosfrico

+ ESFINGOLPIDO- una molcula de colina o etanolamina

Uno de los esfingolpidos ms importantes es la esfingomielina, que forma parte de las vainas de mielinasegregadas por las clulas de Schwann que rodean a los axones de algunas neuronas.Ejemplo de esfingolpido: ESFINGOMIELINA


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5.2 Glucolpidos

Los glucolpidos se disponen en la zona externa de la membrana plasmtica de las clulas animales junto alas glucoprotenas formando el glucoclix, y constituyen seales de identidad de las clulas.Incluyen azcares en su estructura, frecuentemente D-galactosa. Destacan los cerebrsidos y losganglisidos

- Cerebrsidos. No contienen restos fosfricos. Estn formados por esfingosina + c. graso + azcar(a veces D galactosa). Se localizan en las membranas celulares del tejido nervioso

- Ganglisidos. Estn formados por una ceramida unida a un oligosacrido ramificado. Abundantesen los tejidos neuronales, actan como receptores de superficie de las membranas celulares, enlugares de transmisin qumica del impulso nervioso. Algunos ganglisidos actan como receptoresde membrana de algunas toxinas y de ciertos virus permitiendo su entrada en las clulas.

6. Lpidos insaponificables: esteroides e terpenos

Son lpidos sin cidos grasos, por lo tanto insaponificables.

6.1 EsteroidesLpidos derivados del anillo esterano (anillo tetracclico, llaamado ciclo pentano perhidrofenantreno,formado por tres anillos de ciclohexano unidos no linealmente a un ciclopentano)

Los compuestos que derivan de l se forman por laaparicin de dobles enlaces en los anillos, o por la adicinde grupos -OH y ms cadenas laterales

Entre los esteroides destacan los esteroles (alcoholes deesteroides) que incluyen muchas molculas de intersbiolgico.

Uno de los esteroles ms importantes es el COLESTEROL.- Es un componente de las membranas de todas las

clulas eucariotas, ms abundante en las de losmamferos, a las que confiere estabilidad, variandola fluidez de las mismas.

- Es esencial para el crecimiento de las clulas de losorganismos superiores.

- Es precursor de un gran nmero de biomolculas:. cidos biliares: componentes de la bilis producidapor el hgado. De ellos derivan las sales biliares quetienen la funcin de emulsionar las grasas en elintestino, facilitando su degradacin por la lipasapancretica.. Hormonas sexuales masculinas o andrgenoscomo la testosterona (determinan la aparicin de los caracteres sexuales secundarios) y lasfemeninas o estrgenos como la progesterona (prepara a la matriz para la gestacin) y el estradiol(que participa en el ciclo ovrico y es responsable de los caracteres sexuales secundarios). Hormonas suprarrenales, como la aldosterona (regula los niveles de Na+ y K+ en sangre,

aumentando su reabsorcin en los riones) y el cortisol (colabora en el mantenimiento de losniveles de glucosa en sangre y estimula la utilizacin de las grasas con fines energticos).


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. Vitamina D3, que regula el metabolismo del P y del Ca. Su carencia provoca raquitismo en losnios y osteomalacia en los adultos ya que impide la correcta mineralizacin de los huesos.

Transporte del colesterol en la sangre. El colesterol es insoluble en el plasma sanguneo. Los organismossuperan este inconveniente gracias a un conjunto de molculas hidrfilas que envuelven a los lpidos parafacilitar su transporte. Estas molculas son protenas y la asociacin lpido-protena se denomina

lipoprotena. Ejemplos de lipoprotenas son los quilomicrones, que transportan a las grasas desde lamucosa intestinal hasta el tejido adiposo y el hgado para almacenarse. Para el transporte del colesterolexisten dos lipoprotenas:

- LDL (lipoprotenas de baja densidad), transportan desde el hgado a los tejidos la mayor parte delcolesterol, tanto el fabricado por el propio hgado (endgeno) como el obtenido en la alimentacin(exgeno), adems transportan buena parte de los TG e de los FL.

- HDL (lipoprotenas de alta densidad), transportan el exceso de colesterol hasta el hgado para quesea degradado e excretado a travs de la bilis.

Un aumento de LDL en la sangre indica un exceso de colesterol para el hgado, por lo que es devuelto altorrente circulatorio. El problema que origina es que puede depositarse en las paredes internas de lasarterias formando placas (ateromas). Las placas crecen, endurecen las paredes, disminuye la luz de lasarterias, se produce obstruccin y arteriosclerosis. Si es en una arteria coronaria, hablamos de infarto; si esen una arteria cerebral, de trombosis.El consumo de grasas saturadas aumenta los niveles de LDL, mientras que el consumo de grasasinsaturadas y el ejercicio fsico aumentan los niveles de HDL.

6.2 Terpenos

Son lpidos insaponificables por no tener cidos grasos en su composicin, y son muy abundantes en lasclulas vegetales. CH3

Son compuestos derivados del isopreno (2 metil 1,3 butadieno). CH2 = CH - C = CH2Estos lpidos estn formados por varias unidades de este monmero, y pueden disponerse lineal occlicamente. Generalmente la cabeza de una unidad de isopreno est unida a la cola de otra.Se clasifican segn el nmero de monmeros que aparecen en la molcula:

- Monoterpenos (2 unidades de isopreno) y sesquiterpenos (3 unidades de isopreno). Soncomponentes de los aceites esenciales de las plantas y tienen aromas y sabores caractersticos. Elmentol, el limoneno, el geraniol y el alcanfor son monoterpenos. El farnesol, presente en el tilo y enlas rosas es un sesquiterpeno.

- Diterpenos. Con 4 unidades de isopreno, como el fitol, componente de la clorofila, la vitamina A,que participa en el funcionamiento de la retina, la vitamina E que es un antioxidante celular y lavitamina K, que participa en la coagulacin de la o sangre.

- Triterpenos. Con 6 unidades de isopreno, como el escualeno, a partir del cual se forman todos losesteroides.

- Tetraterpenos. Con 8 unidades de isopreno, como el licopeno (pigmento rojo del tomate), loscarotenos (de color anaranjado) y las xantofilas (de color amarillo). Cabe destacar el caroteno,precursor de la vitamina A (con su escisin, que se produce en el hgado, se obtiene esta vitamina)

- Politerpenos. Con numerosas unidades de isopreno. El caucho tiene 60 unidades de isopreno

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