Prof. Carlos Urzúa Stricker
LIPIDOS Biomoléculas orgánicas:
Fuentes de energía (reserva)
Membranas y organelos
Solubles en solventes no polares: CCl4, éter, acetona, benceno
Actividades metabólicas: activación enzimática, transporte electrónico, comunicación.
proporción de enlaces C-C y C-H elevada
Hidrofóbicos
Aislantes térmicos y protectores de superficies externas.
No polares
Polares
Saponificables
No saponificables
Simples
Complejos
Grasas, aceites, ceras
Fosfo y esfingolípidos
Hidrolizables con NaOH y KOH
Esteroides
Esteroides, grasas y aceites
Esfingolípidos
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CLASIFICACIÓN
Lípidos simples ácidos grasos ceras acilgliceroles Lípidos compuestos fosfolípidos (fosfoacilgliceroles) esfingolípidos (esfingomielinas) glicolípidos Terpenoides terpenos esteroides carotenoides Derivados de Lípidos prostaglandinas leucotrienos vitaminas lipídicas
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Ácidos grasos
Ácidos orgánicos monocarboxílicos, con el grupo –COOH terminal.
Cadena hidrocarbonada alifática, de nº par de átomos de carbono (aunque hay excepciones) desde 4 hasta 36 unidades.
Poco abundantes al estado libre, obteniéndose por hidrólisis de lípidos saponificables.
Se han identificado alrededor de 70 ácidos distintos, los que se diferencian por:
a.- la longitud de la cadena entre 14 y 22 átomos de carbono, siendo los de 16 y 18 más frecuentes
b.- por la presencia de una o mas insaturaciones de configuración CIS en la mayoría de los casos.
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ACIDOS GRASOS
Ácidos grasos saturados Nombre
sistemático
Nombre
Común
CH3(CH2)10COOH Ácido dodecanoico Ácido láurico
CH3(CH2)12COOH Ácido tetradecanoico Ácido mirístico
CH3(CH2)14COOH Ácido hexadecanoico Ácido palmítico
CH3(CH2)16COOH Ácido octadecanoico Ácido estéarico
CH3(CH2)18COOH Ácido icosanoico Ácido araquídico
Ácidos grasos insaturados
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH Ácido(Z)-9-octadecenoico Ácido oleico
CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7 COOH Ácido (9Z,12Z)-9-12-
octadecadienoico
Ácido linoleico
L.G. Wade Química Orgánica
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Ácidos grasos
Ác. carboxílicos saturados Nombre común p.f. Nomenclatura
CH3(CH2)10CO2H ácido láurico 45 ºC 12 : 0
CH3(CH2)12CO2H ácido mirístico 55 ºC 14 : 0
CH3(CH2)14CO2H ácido palmítico 63 ºC 16 : 0
CH3(CH2)16CO2H ácido esteárico 69 ºC 18 : 0
CH3(CH2)18CO2H ácido araquídico 76 ºC 20 : 0
Ác. carboxílicos insaturados
CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7CO2H ác. palmitoleico 0 ºC 16 : 1Δ9
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7CO2H ác. oleico 13 ºC 18 : 1Δ9
CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7CO2H ác. linoleico -5 ºC 18 : 2Δ9,12
CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7CO2H ácido linolénico 11ºC 18 : 3Δ9,12,15
CH3(CH2)4(CH=CHCH2)4(CH2)2CO2H ác. araquidónico 49 ºC 20 : 4Δ5,8,11,14
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CERAS Químicamente son esteres de ácidos carboxílicos
de cadena larga y alcoholes de cadena larga.
Simples, no polares y saponificables.
CH3 (CH2)14 C
O
O CH2 (CH2)14 CH3Esperma de ballena: principalmente palmitato de cetilo
( pf = 42-50ºC)
CH3 (CH2)14 C
O
O CH2 (CH2)28 CH3
CH3 (CH2)24 C
O
O CH2 (CH2)24 CH3
Cera de abejas, mezcla de esteres de alcoholes y ácidos con alto número de carbonos, más hidrocarburos de alto peso molecular
(pf = 62-65ºC)
CH3 (CH2)24 C
O
O CH2 (CH2)28 CH3
Cera de carnauba (hojas de palmera de Brasil). La hidrólisisproduce algunos hidroxiácidos que indican la presencia de poliésterespresentes en la cera. (pf = 82-86ºC)
Sustancias sólidas que forman
parte de las cubiertas
protectoras: hojas de las
plantas, piel de los animales y
plumas de aves. L.G. Wade Química Orgánica
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GRASAS Y ACEITES:
ACIDOS GRASOS
Mezclas naturales de triacilcliceroles (triesteres
de ácidos grasos; triglicéridos, glicéridos).
C
O
O CH2
CH OC
O
CH2O
C
O
2-Oleil-1,3-diestearilglicerol (pf = 43ºC)
C
O
O CH2
CH OC
O
CH2O
C
O
H2, Pt
Triestearina (pf = 72ºC)
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www.boloncol.com/.../los-lipidos-o-grasas.html
Los aceites son por lo
común de origen vegetal
o marino, en tanto que
las grasas son de fuentes
animales. Los aceites y
grasas son mezclas de
triésteres de ácidos
grasos.
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FOSFOLÍPIDOS Y ESFINGOLÍPIDOS
O
P O X
O
OH2C
CHOC
O
R1
CH2
O C
O
R2
R1: suele ser no saturadoR2: suele ser saturado
= H: ácido fosfatídico
= CH2 CH2 NH3: fosfatidiletanolamina (cefalina)
= CH2 CH2 N (CH3)3 : Fosfatidilcolina (lecitina)
= CH2 CH NH3
COO
: Fosfatidilserina
OH OH
H
OH
HO
HO
= : Fosfatidilinositol
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AGUA-AGUA-AGUA
Cabeza hidrofílica
Cola lipofílicas
Cabeza hidrofílica
Cola lipofílicas
AGUA-AGUA-AGUA
MODELO DE UNA BICAPA FOSFOLÍPIDA
Naturaleza
anfipática
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CH2 OH
CH NH2
CH OH
CH
C
(CH2)12CH3
H
Esfingosina
Puede reaccionar con un ácido o un hidrato de carbono
O
CHO
(CH2)16 24 CH3
Fosfoesfingolípidos
Ácido siálico
Cerebrósidos
Gangliósidos
ESFINGOLÍPIDOS
Los esfingolípidos también son de naturaleza anfipática, forman
bicapas, membranas semipermeables, es decir, permite el paso de
ciertas sustancias y no de otras, ayudando a las funciones
metabólicas.
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ESTEROIDES
HO
CH3
CH3
H3C
CH3
CH3A B
C DNúcleo esteroidal
Colesterol
O
CH3
HOCH
OC O
H2C OH
Aldosterona
O
CH3
CH3C
O
CH3
Progesterona
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REACCIONES DE OXIDACIÓN
REACIONES DE GRASAS Y ACEITES
Enranciamiento: oxidación e hidrólisis con producción de ácidos
carboxílicos volátiles. Implica la oxidación de dobles enlaces o hidrólisis
de las unidades ésteres. Esto puede retardarse con antioxidantes.
¿Cuáles?
Aceites secantes: los aceites insaturados expuestos al aire sufren
oxidación de posiciones alílicas (carbonos vecinos a los dobles enlaces),
lo que implica ligaduras intermoleculares y que tiene como consecuencia
polimerizaciones de los dobles enlaces y endurecimiento. Se usa en
pinturas a base de aceites.
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SAPONIFICACIÓN: Hidrólisis
REACIONES DE GRASAS Y ACEITES
Índice de saponificación: mg de KOH que se requieren para saponificar 1 gramo de una grasa o
aceite.
R C
O
O Na
No polar, hidrofóbico Extremo polar, hidrofílico
La hidrólisis de los triglicéridos, puede llevarse a cabo a con vapor a altas
temperaturas y utilizando catalizadores alcalinos, tales como: ZnO, MgO, CaO)
sal de ácido graso (jabón)Grasa o aceite Glicerol
3 NaR C
O
O
CH2OH
CHOH
CH2OH
H2O3NaOH
CH2 C
O
R
CH C
O
R
CH2 C
O
R
R = O-(CH2)n CH3
(saturado o insaturado)
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OH
H
H OH
OH H H
O
HO
H H
HO
H
Puentes de
Hidrógeno perturbados
Puentes de
Hidrógeno
Interacción ion-dipolo
Aceite AceiteFuerzas
repulsivas
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R O S
O
O
O Na
alquilsulfato de sodio
R S O
O
O
Na
alquilbencensulfato de sodio
R N
CH3
CH3
CH3 Cl
sal de amonio cuaternaria
CH2 N
CH3
CH3
R Cl
cloruro de benzalconio(R = 8-14 carbonos)
R C
O
O CH2 C
CH2OH
CH2OH
CH2OH
R C
O
(OCH2CH2)nOH
CH3 (CH2)15 CH
CH3
SO3 Na
DETERGENTES
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FORMAS DE CONTROL DE LA OXIDACIÓN
Uso de antioxidantes para inhibir la formación de
radicales libres (alquílicos) u otros.
Desplazamiento de O2 por N2 (ambiente inerte)
Envasado al vacío.
Eliminación de fotosensibilizantes.
Desnaturación de la lipoxigenasa (Enzima que interviene
en el metabolismo de los leucotrienos a partir del ácido
araquidónico. (C20); (4)5,8,11,14
Almacenamiento en la oscuridad y a baja temperatura.
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CLASIFICACIÓN TENTATIVA DE ANTIOXIDANTES
Compuestos donadores de Hidrógeno: la mayoría son fenoles,
mono, dihidroxilados con anillos muy sustituidos
Quenchers de oxígeno singlete
Quelantes de metales
Enzimas
Captadores de oxígeno
CH3
HO
CH3
CH3
OCH3 CH3 CH3 CH3
Vitamina E
OH
C(CH3)3(CH3)3C
CH3
BHT
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Acción de estos antioxidantes
OH
C(CH3)3(CH3)3C
CH3
RO
R RH
ROH
O
C(CH3)3(CH3)3C
CH3
O
C(CH3)3(CH3)3C
CH3
O
C(CH3)3(CH3)3C
CH3
O
C(CH3)3(CH3)3C
CH3
O
C(CH3)3(CH3)3C
CH3
O
H
CH
OH
CH2OH
OH
OH
O
RO
R
O
H
CH
OH
CH2OH
O
OH
O
O
H
CH
OH
CH2OH
O
OH
O
Ácido ascórbico
(Viamina C)
Radical libre estabilizado