Bioqumica LIPIDOS 2012 Tema 4 Dra Mara Sofa

Bioquímica LIPIDOS 2012 Tema: 4 Dra. María Sofía Giménez bioquimica. enfermeria. unsl@gmail. com

LIPIDOS CLASIFICACIÓN Y PROPIEDADES GLICERIDOS REACCIONES Y APLICACIONES DE LOS GLICERIDOS LIPIDOS COMPUESTOS

Clasificación y propiedades ¿Que es un lípido? Son los derivados reales ó potenciales de los ácidos grasos y substancias relacionadas H-(CH 2)n -CO-O- R Normalmente n es impar y comprendido entre 5 y 23

Clasificación y propiedades Clasificación según su complejidad: Lípidos sencillos A) Glicéridos B) Ceras Son ésteres de ácidos grasos y alcoholes Lípidos compuestos A) Fosfolípidos B) Glicolípidos C) Esfingolípidos y otros lípidos Contienen otros compuestos distintos de ácidos grasos y alcoholes

Clasificación y propiedades Clasificación según su complejidad: Lípidos sencillos A) Glicéridos A) A) Glicéridos B) Ceras Son ésteres de ácidos grasos y alcoholes H-(CH 2)n -CO-O- CH 2 Son ésteres. Lípidos de ácidoscompuestos grasos y glicerina H-(CH ) -CO-OCH A) Fosfolípidos 2 n´ B) Glicolípidos C) Esfingolípidos y otros lípidos H-(CH 2)n¨ -CO-O- CH 2 Contienen otros compuestos distintos de ácidos Son ésteres de ácidos y glicerina grasos y alcoholes

Clasificación y propiedades Clasificación según su complejidad: Lípidos sencillos B) Ceras A) Glicéridos B) Ceras H-(CH de 12 yaalcoholes 20 Son ésteres de ácidos ngrasos 2)n -CO Lípidos compuestos n´ de 19 a 31 A) Fosfolípidos B) Glicolípidos Funden entre 40 y 120ªC C) Esfingolípidos y otros lípidos Cera de abejas: 70 A 80% ESTERES H-(CH 2)n´ - O Contienen compuestos distintos de ácidos 12 A 15 otros % ACIDOS LIBRES grasos y alcoholes 10 A 16 % HIDROCARBUROS

Clasificación y propiedades Clasificación según su complejidad: A) Fosfolípidos Lípidos sencillosfosfoglicéridos fosfátidos A) Glicéridos Ceras ) -H CH 2 - O -COB)-(CH 2 n Son ésteres de ácidos grasos y alcoholes H-(CH 2)n´ -CO-OCH Lípidos compuestos O A) Fosfolípidos A) B) Glicolípidos CH 2 -O- P-O-X C) Esfingolípidos y otros lípidos O-H Contienen otros compuestos distintos de ácidos Esteres de ácidos y ácido fosfórico grasos y alcoholes

Clasificación y propiedades Clasificación según su complejidad: B) Glicolípidos Lípidos sencillos Glicosilglicéridos A) Glicéridos B) Ceras CH 2 - O -CO -(CH 2)n -H Son ésteres de ácidos grasos y alcoholes CH compuestos -O- CH 2 Lípidos A) Fosfolípidos O B) Glicolípidos CH H-(CH 2)n´ -CO-O- CH 2 CHOH C) Esfingolípidos y otros lípidos CHOH-CHOH Contienen otros compuestos distintos de ácidos Esteres de ácidos grasos yy glicósidos alcoholes de la glicerina

Clasificación y propiedades Clasificación según su complejidad: Lípidos sencillos C) Esfingolípidos y otros lípidos A) Glicéridos B)CH Ceras CH 3 -(CH ) -CH=CH-CH-CH 2 12 2 Son ésteres de ácidos grasos y alcoholes Ejemplo HO Lípidos compuestos A) Ceramidas Fosfolípidos X=-COR O- Y NH-X B) Glicolípidos C) C) Esfingolípidos y otros lípidos Y=H Contienen otros compuestos distintos de ácidos Derivados grasosdey esfingosina alcoholes (X=Y=H)

Clasificación y propiedades Solubilidad en agua: Los lïpidos contienen grupos polares y cadenas alifáticas no polares. Las moléculas con parte hidrófila y parte hidrófoba se conocen como Anfipáticas Dependiendo del balance hidrófobo/hidrófilo las moléculas anfipáticas pueden ser: Insolubles , Solubles y Esponjadas

Clasificación y propiedades Solubilidad en agua: Anfipáticas Dependiendo del balance hidrófobo/hidrófilo pueden ser: Insolubles , Solubles y Esponjadas Insolubles: Los que contienen pocos grupos polares, no interarccionan con el grueso de la fase acuosa, se asocian y ni se suspenden ni se emulsionan en agua. Se orientan en interfases aire -agua ó aceite -agua y permanecen siempre separados de la fase acuosa. Mono capas con las cadenas hacia fuera de la disolución. Ejemplos: Di y triglicéridos, alcoholes alifáticos, esteroles, colesterol y ácidos grasos totalmente protonados

Clasificación y propiedades Solubilidad en agua: Anfipáticas Dependiendo del balance hidrófobo/hidrófilo las moléculas anfipáticas pueden ser: Solubles Las que contienen grupos polares, tienen una solubilidad finita en agua. A bajas concentraciones forman disoluciones moleculares. Ejemplos: Jabones y detergentes iónicos, acidos fosfatídicos. A mayor concentración que su solubilidad se forman micelas

Clasificación y propiedades Solubilidad en agua: CONCENTRACIÓN MICELAR CRÍTICA = CONCENTRACIÓN A LA QUE SE ALCANZA LA SOLUBILIDAD MOLECULAR Micelas Forma esférica y a altas concentraciones forma de varilla Las moléculas de las micelas están en equilibrio rápido con la disolución y otras micelas

Clasificación y propiedades Solubilidad en agua: Fases liquido - cristalinas Al aumentar la concentración se forman agregaciones mayores de las micelares en varilla. Se conocen como fases semijabón o liquido -cristalinas : cilíndricas, hexagonal, cúbicas. Mayores concentraciones originan fases liquido cristalinas laminares ó Lamelas Son laminillas bimoleculares de lípidos separadas por agua Las estructuras liquido-cristalinas se conservan incluso después de la deshidratación de los lípidos

Clasificación y propiedades Solubilidad en agua: Fases liquido - cristalinas Mayores concentraciones de lamelas pueden originan estructuras bicapa vesiculares

Clasificación y propiedades Solubilidad en agua: Temperatura de Krafft Por debajo de una T o están disueltos o en forma cristalina, pero no forman micelas. Calentando, funden en un pequeño intervalo de temperaturas y el agua penetra en la red y da micelas. Esa T se conoce como de Krafft y es mayor a mayor punto de fusión y menor a mayor facilidad para penetrar el agua en la red (más grupos polares). En mezclas de substancias anfipáticas la T es intermedia entre las de las substancias puras.

LIPIDOS CLASIFICACIÓN Y PROPIEDADES GLICERIDOS REACCIONES Y APLICACIONES DE LOS GLICERIDOS LIPIDOS COMPUESTOS

GLICERIDOS Fuentes naturales Palmáceas Coco

GLICERIDOS Fuentes naturales Girasol Olivo

GLICERIDOS Fuentes naturales Cacahuete Algodón

GLICERIDOS Fuentes naturales Colza Lino Soja

GLICERIDOS Fuentes naturales Pescado (Bacalao)

GLICERIDOS Fuentes naturales Manteca (Cerdo)

GLICERIDOS CLASIFICACIÓN Según los ácidos grasos A) Hologlicéridos B) Heteroglicéridos (los 3 R-COOH iguales) (Con R-COOH diferentes) Según el grado de esterificación A) monoglicéridos B) Diglicéridos C) Triglicéridos

TRIGLICERIDOS CLASIFICACIÓN Según sean líquidos ó sólidos A) Aceites B) Grasas Son los triglicéridos naturales tanto de origen animal como vegetal Según el grado de insaturación A)Saturados B) Insaturados

Aceites y grasas Acidos grasos constituyentes Hexanoico H-(CH 2)5 -CO-O- H Octanoico H-(CH 2)7 -CO-O- H Aceite de Coco -- 0, 8% Aceite de Coco -- 5, 5 a 9, 9% Palma -- 3 a 4%

Aceites y grasas Acidos grasos constituyentes Caprico H-(CH 2)9 -CO-O- H Laurico H-(CH 2)11 -CO-O- H Aceite de Coco -- 4, 4 a 9, 5% Palma -- 3 a 7% Aceite de Coco -- 44 a 52% Palma -- 46 a 52%

Aceites y grasas Acidos grasos constituyentes Miristico H-(CH 2)13 -CO-O- H Palmítico H-(CH 2)15 -CO-O- H Aceite de Algodón -- 0, 5% Soja -- 14% Sésamo -- 0, 1% Coco -- 13 a 19% Palma -- 14 a 17% Aceite de Algodón -- 21, 9% Soja -- 14% Sésamo -- 8, 2 a 9, 4% Coco -- 7, 5 a 10, 5% Palma -- 6, 5 a 9%

Aceites y grasas Acidos grasos constituyentes Estearico H-(CH 2)17 -CO-O- H Araquidico H-(CH 2)19 -CO-O- H Aceite de Algodón -- 1, 9% Sésamo -- 3, 6 a 3, 7% Coco -- 1 a 3% Palma -- 1 a 2, 5% Aceite de Algodón -- 0, 1% Sésamo -- 0, 8 a 1, 2% Coco -- 0 a 0, 4%

Aceites y grasas Acidos grasos constituyentes Oleico C 17 H 33 -CO-O- H Cis-9 Aceite de Algodón -- 30, 7% Sésamo -- 35 a 45% Coco -- 5 a 8% Palma -- 13 a 19% Soja -- 23%

Aceites y grasas Acidos grasos constituyentes Linoleico C 17 H 31 -CO-O- H Cis-9 Cis-12 Aceite de Algodón -- 44, 9% Sésamo -- 40 a 48% Coco -- 1, 5 a 2, 5% Palma -- 0, 5 a 2% Soja -- 35%

Aceites y grasas Acidos grasos constituyentes Aceite de Soja -- 8% Linolénico C 17 H 29 -CO-O- H Cis-9 Cis-12 Cis-15 Araquidónico C 19 H 29 -CO-O- H Aceite de Algodón -- 0, 1% Cis-5 Cis-8 Cis-11 Cis-14

Aceites y grasas Importancia biológica Reservas energéticas Producen más calorías por gramo que los carbohidratos y las proteínas.

Aceites y grasas Importancia biológica Protección de pérdidas de calor Los triglicéridos se depositan subcutáneamente en los animales de sangre caliente. También los animales marinos tienen grasas para protegerse de pérdidas de calor

Aceites y grasas Importancia biológica Glicéridos no esenciales Los animales los sintetizan a partir de otros componentes de la dieta (Carbohidratos y Proteínas) La síntesis se realiza en el hígado y existe una renovación continua de los depósitos almacenados A veces los de la dieta pueden modificarse (hidrogenarse) antes de almacenarse, pero las cadenas cortas se metabolizan y rara vez se encuentran en los depósitos.

Aceites y grasas Importancia biológica Acidos grasos esenciales Los animales son incapaces de sintetizar ciertos ácidos polienoicos que se consideran esenciales para su crecimiento Ejemplos: Linoleico, , linolénico y araquidónico Entre otras funciones los ácidos grasos esenciales se consideran precursores de las Prostaglandinas (liquido seminal de la oveja y el hombre) antiagregantes de plaquetas

Aceites y grasas Importancia biológica Acidos grasos esenciales Síntesis enzimática de Prostagladina E a partir de ácido araquidónico CH 2 -(CH 2)3 - CH 3 HOOC -(CH 2)2 - CH 2 CH=CH-CH 2 -CH CH -CH 2 - CH=CH CH 2

Aceites y grasas Importancia biológica Acidos grasos esenciales Síntesis enzimática de Prostagladina E a partir de ácido araquidónico CH 2 -(CH 2)3 - CH 3 HOOC -(CH 2)2 - CH 2 CH=CH-CH 2 -CH CH -CH 2 - CH=CH OH HO CH CH CH 2 O

Aceites y grasas Importancia biológica Acidos grasos esenciales Síntesis enzimática de Prostagladina E a partir de ácido araquidónico CH 2 -(CH 2)3 - CH 3 HOOC -(CH 2)2 - CH 2 CH- CH=CH-CH CH -CH 2 - CH=CH OH HO CH CH CH 2 O

Aceites y grasas Importancia biológica Acidos grasos esenciales También otras implicaciones como en la fotosíntesis de otros ácidos insaturados ó en seguimiento de rutas de la evolución. Dieta aproximada ideal 17% de ácidos grasos saturados, 8% de mono-insaturados y 7 % de poli-insaturados Importancia de los poli insaturados, que son cis y no conjugados (Un CH 2 entre cada dos enlaces dobles)

Aceites y grasas Aislamiento y caracterización Aislamiento - Cromatografía en placas de gel de sílice con Ag. NO 3 - Cromatografia líquido-líquido - Cromatografia gas-líquido (metil esteres) Caracterización - Insaturaciones: -CH=CH- + I 2 Indice de iodo -CHI- El exceso de Iodo se valora por retroceso con tiosulfato

Aceites y grasas Aislamiento y caracterización Caracterización - Insaturaciones: -CH=CH- Indice de iodo + I 2 -CHI- El exceso de Iodo se valora por retroceso con tiosulfato - Insaturaciones: Absorción UV (para conjugados) I. R. , R. M. N. ó G. L. C. (Para cis ó trans) - Insaturaciones: Otras reacciones químicas y M. S. Hidrogenación, Degradación oxidativa (KMn. O 4 Os. O 4 , O 3 etc. )

Aceites y grasas Aislamiento y caracterización Caracterización - Insaturaciones: Número de protones olefínicos - R. M. N. - Grado de esterificación glicéridos - R. M. N. - Contenido en ácidos: Equivalente de saponificación Es mg de KOH consumidos por mg de materia grasa El exceso de KOH ó Na. OH se valora por retroceso con HCl 0, 5 N y fenolftaleina

LIPIDOS CLASIFICACIÓN Y PROPIEDADES GLICERIDOS REACCIONES Y APLICACIONES DE LOS GLICERIDOS LIPIDOS COMPUESTOS

Aceites y grasas REACCIONES Y APLICACIONES - Alimentación -Hidrogenación - Jabones y detergentes - Saponificación - Pinturas y barnices - Aceites secantes - Plastificantes y lubricantes - Otros derivados - Aminas y nitrilos Esteres, resinas etc.

Aceites y grasas REACCIONES Y APLICACIONES HIDROGENACION RCH=CH-R´-CO-O-R¨ + H 2 Condiciones suaves: RCH 2 -R´-CO-O-R¨ Ni + H 2 (1, 3 a 2, 7 Atm. y 175 a 190ºC) En estas condiciones no sufre hidrogenolisis la unión ester. Se consigue: - mayor punto de fusión - migraciones de enlaces y cambios estereoqímicos - menor capacidad de enranciamiento (oxid. Alílica) con formación de aldehidos y ácidos volátiles de mal olor

Aceites y grasas REACCIONES Y APLICACIONES HIDROGENACION RCH=CH-R´-CO-O-R¨ + H 2 Condiciones suaves: RCH 2 -R´-CO-O-R¨ Ni + H 2 (1, 3 a 2, 7 Atm. y 175 a 190ºC) En estas condiciones no sufre hidrogenolisis la unión ester. Se emplea: - Industria de margarinas, chocolate y grasas para cocinar. - Aceites baratos (soja , algodón, maiz) a margarinas.

Aceites y grasas REACCIONES Y APLICACIONES - Alimentación -Hidrogenación - Jabones y detergentes - Saponificación - Pinturas y barnices - Aceites secantes - Plastificantes y lubricantes - Otros derivados - Aminas y nitrilos Esteres, resinas etc.

Aceites y grasas REACCIONES Y APLICACIONES SAPONIFICACION (R-CO-O)2 Ca + R´-OH R-CO-O-R´ + H 2 O + Ca. O Método de Krebisch (En España a gran escala) 1 - Saponificación Con agua de cal da jabón cálcico y aguas glicerinosas. 2 - Maduración Separar aguas glicerinosas 3 - Lavado Elimina glicerina que pudiera quedar 4 - Ebullición con Na. OH Se obtiene jabón sódico (de grano) y precipita carbonato cálcico que se separa por la parte inferior de la cuba.

Aceites y grasas REACCIONES Y APLICACIONES SAPONIFICACION (R-CO-O)2 Ca + R´-OH R-CO-O-R´ + H 2 O + Ca. O Historia Tribus Germanas época de Cesar Hervían sebo de cabra con potasa (Obtenida por lixiviación de las cenizas del fuego de leña)

Aceites y grasas REACCIONES Y APLICACIONES SAPONIFICACION (R-CO-O)2 Ca + R´-OH R-CO-O-R´ + H 2 O + Ca. O Tipos de jabones Según tipo de procesamiento del jabón sódico -Batido con aire (Para que flote) -Adición de perfumes y colorantes -Adición de germicidas -Adición de alcohol (Para hacerlo transparente)) -Jabón potásico (Jabón blando)

Aceites y grasas REACCIONES Y APLICACIONES DETERGENTES SO 3 Na Sales sódicas de ácidos sulfónicos R Obtenidos de R-X con cat Friedel Crafts y sulfonación Los detergentes no iónicos son poliéteres obtenidos de oxido de etileno

Aceites y grasas REACCIONES Y APLICACIONES TRANSESTERIFICACION R-CO-O-CH 3 + R´-OH R-CO-O-R´ + CH 3 OH Catalizada por: Sn, Pb, Zn, Cd - Enfriando precipitan los más pesados - Calentando destilan los más volátiles - Por destilación fraccionada se obtienen ácidos puros - Por reducción de esteres metílicos alcoholes de cadenas largas (Y PAR) para síntesis orgánica.

Aceites y grasas REACCIONES Y APLICACIONES HIDROGENOLISIS R-CO-O-R´ + H 2 1)2)- R-CH 2 OH + R´-OH Cat + H 2 (200 a 600 Atm. y 250 a 350ºC) Et. OH + Na -Método de Bouveault-Blanc (Aún en pequeñas empresas) Los alcoholes se emplean como tensoactivos y para obtener esteres de cadena larga.

Aceites y grasas REACCIONES Y APLICACIONES - Alimentación -Hidrogenación - Jabones y detergentes - Saponificación - Pinturas y barnices - Aceites secantes - Plastificantes y lubricantes - Otros derivados - Aminas y nitrilos Esteres, resinas etc.

Aceites y grasas REACCIONES Y APLICACIONES ACEITES SECANTES - Son aceites con alto contenido en glicéridos con 2 ó 3 enlaces dobles como el aceite de linaza ó tung Como componentes de pinturas y barnices, el secado consiste en una polimerización catalizada por oxígeno del aire. Preparación de estandóleos. - Consiste en isomerizar dienos a 300ºC en atmósfera inerte para obtener dienos conjugados que sean mejores secantes

Aceites y grasas REACCIONES Y APLICACIONES ACEITES SECANTES Mecanismo del secado R-CH=CH-R´-COOR¨ O-O . R-CH . CH CH . . CH CH-CH-R´-COOR¨ . O-O .

Aceites y grasas REACCIONES Y APLICACIONES ACEITES SECANTES Mecanismo del secado R-CH=CH-R´-COOR¨ O-O . R-CH . CH CH . . CH CH-CH-R´-COOR¨ . O-O . O-O. . R-CH CH CH-CH-R´-COOR¨ . O-O . Los radicales A y B reaccionan con I polimerizando especialmente en posiciones conjugadas y terciarias I A B

Aceites y grasas REACCIONES Y APLICACIONES ACEITES SECANTES Aceites maleicos y estirenados - Son modificaciones de los agentes secantes para hacer más adherente e impermeable la película, por polimerización con maleico ó estireno. R-CH CH O=C CH-R´-COOR¨ CH C=O O R-CH CH-R´-COOR¨ CH 2 Ph-CH HC-Ph

Aceites y grasas REACCIONES Y APLICACIONES ACEITES SECANTES Resinas Gliceroftálicas - Policondensación de ácido graso secante en el C central de la glicerina con anhídrido t-ftálico. HO-CH 2 -CH-CH 2 - O-COO-C=O CH 2 -(CH 2)n- CH=CH-R -CO-O- CH 2 -CH-CH 2 - OO-C=O CH 2 R - CH=CH-(CH 2)n

Aceites y grasas REACCIONES Y APLICACIONES ACEITES SECANTES Esteres del alcohol polivinílico CH 2 CH O-C-(CH 2)n O CH CH CH CH R R

Aceites y grasas REACCIONES Y APLICACIONES ACEITES SECANTES a partir de aceite de Ricino: 82% de ester del ácido Ricinoleico CH 3 -(CH 2)4 - CH 2 -CH-CH=CH-CH 2 -(CH 2 )6 -COOR OH -H 2 O CH 3 -(CH 2)4 - CH=CH-CH 2 -(CH 2 )6 -COOR Cl. OH CH 3 -(CH 2)4 - CH-CH=CH-CH-CH 2 -(CH 2 )6 -COOR OH -H 2 O Cl -HCl CH 3 -(CH 2)3 - CH=CH-CH=CH -(CH 2 )6 -COOR También esteres para fibras textiles de ricinoleico

Aceites y grasas REACCIONES Y APLICACIONES - Alimentación -Hidrogenación - Jabones y detergentes - Saponificación - Pinturas y barnices - Aceites secantes - Plastificantes y lubricantes - Otros derivados - Aminas y nitrilos Esteres, resinas etc.

Aceites y grasas REACCIONES Y APLICACIONES AMINAS, NITRILOS Y SALES DE AMONIO Calor R -COOR´ + NH 3 R -CN´ Lubricantes, plastificantes y agentes de flotación R -CN + H 2 R -CH 2 -NH 2 Emulgentes para alquitranes de carretera condensadas con acrilonitrilo. También como bactericidas, como plastificantes de resinas epoxi y como dispersantes de pigmentos (+) R -CH 2 -NH 2 + Cl-CH 3 R -CH 2 -NH 2 -CH 3 (-)Cl Detergentes catiónicos con propiedades bacteriostáticas.

Aceites y grasas REACCIONES Y APLICACIONES - Alimentación -Hidrogenación - Jabones y detergentes - Saponificación - Pinturas y barnices - Aceites secantes - Plastificantes y lubricantes - Otros derivados - Aminas y nitrilos Esteres, resinas etc.

Aceites y grasas REACCIONES Y APLICACIONES CLORUROS DE ACIDO, AMIDAS y ESTERES R -COOH + PCl 3 (Cl 2 SO ó Cl 2 CO) R -CO-Cl Impermeabilizante de celulosa tejida como esteres R -CO-Cl + R´-NH 2 R -CO-NHR´ Tensoactivos no iónicos por esterificación de epóxidos. R -COOH + n CH 2 -CH 2 O Ac. dicloro esteárico para aceites lubricantes

Aceites y grasas REACCIONES Y APLICACIONES OTRAS APLICACIONES Oxidación de Ac. oleico CH 3 -(CH 2)7 -CH=CH -(CH 2)7 -COOH O 2 CH 3 -(CH 2)7 -CH-CH -(CH 2)7 -COOH O CH 3 -(CH 2)7 -COOH + HOOC-(CH 2)7 -COOH Ac. Pelargónico +Ac. Acelaico

LIPIDOS CLASIFICACIÓN Y PROPIEDADES GLICERIDOS REACCIONES Y APLICACIONES DE LOS GLICERIDOS LIPIDOS COMPUESTOS

LIPIDOS COMPUESTOS A) Fosfolípidos B) Glicolípidos C) Esfingolípidos y otros lípidos Contienen otros compuestos distintos de ácidos grasos y alcoholes

LIPIDOS COMPUESTOS FOSFOLIPIDOS FOSFOGLICERIDOS Acido fosfatídico (X=H) CH 2 - O -CO -(CH 2)n -H H-(CH 2)n´ -CO-O- CH n y n´ varian y los acidos insaturados preferentemente en n´ O CH 2 -O- P-O-X O-H

LIPIDOS COMPUESTOS FOSFOLIPIDOS FOSFATILCOLINAS - LECITINAS CH 2 - O -CO -(CH 2)n -H H-(CH 2)n´ -CO-O- CH O CH 2 -O- P-O-X (+) X= -CH 2 -N(CH 3) 3 O-H

LIPIDOS COMPUESTOS FOSFOLIPIDOS FOSFATILDIETANOLAMINAS CH 2 - O -CO -(CH 2)n -H H-(CH 2)n´ -CO-O- CH O CH 2 -O- P-O-X (+) X= -CH 2 -NH 3 O-H

LIPIDOS COMPUESTOS FOSFOLIPIDOS FOSFATILSERINAS CH 2 - O -CO -(CH 2)n -H H-(CH 2)n´ -CO-O- CH O CH 2 -O- P-O-X (+) X= -CH 2 -CH-NH 3 O-H COOH

LIPIDOS COMPUESTOS FOSFOLIPIDOS FOSFATILINOSITOLES CH 2 - O -CO -(CH 2)n -H H-(CH 2)n´ -CO-O- CH OH OH OH X= OH OH O CH 2 -O- P-O-X OH O-H

LIPIDOS COMPUESTOS FOSFOLIPIDOS IMPORTANCIA BIOLOGICA - Componentes esenciales de membranas celulares - Implicados en procesos como: transporte activo coagulación de la sangre enfermedades de sistema nervioso cancer - Punto de fusión de una parte de la molécula (cadena) inferior al de fusión normal.

LIPIDOS COMPUESTOS A) Fosfolípidos B) Glicolípidos C) Esfingolípidos y otros lípidos Contienen otros compuestos distintos de ácidos grasos y alcoholes

Las moléculas de lípidos son insolubles en agua, pero se disuelven en disolventes orgánicos. Constituyen casi el 50% de la masa de las membranas plasmáticas, siendo el resto casi todo proteínas. El tipo de lípido que conforma las membranas se denomina FOSFOLÍPIDOS. Ác. Grasos Cabeza polar de distinta longitud (14 -24 átomos de C). dos colas hidrocarbonadas hidrofóbicas.

En gral. Las membranas de las bacterias están compuestas por un solo tipo de fosfolípido y no contienen colesterol, pero tienen una pared celular que las protege. Fosfatidilcolina Células eucariotas Esfingomielina predominan 4 tipos de fosfolípidos. Fosfatidilserina Fosfatidiletanolamina Las membranas plasmáticas no solo están compuestas de lípidos sino que también las conforman proteínas e hidratos de carbono.

LIPIDOS COMPUESTOS GLICOLIPIDOS GLICOSIL-GLICERIDOS CH 2 - O -CO -(CH 2)n -H CH -O- CH 2 O CH H-(CH 2)n´ -CO-O- CH 2 CHOH-CHOH

LIPIDOS COMPUESTOS A) Fosfolípidos B) Glicolípidos C) Esfingolípidos y otros lípidos Contienen otros compuestos distintos de ácidos grasos y alcoholes

LIPIDOS COMPUESTOS ESFINGOLIPIDOS ESFINGOSINA (X=Y=H) CH 3 -(CH 2)12 -CH=CH-CH-CH- CH 2 HO O- Y NH-X - Esfingosina y dihidro esfingosina, en grasas animales, tejidos del páncreas, cerebro y medula espinal - Es el producto del metabolismo lento de esfingolípidos

LIPIDOS COMPUESTOS ESFINGOLIPIDOS ESFINGOSINA (X=Y=H) CH 3 -(CH 2)12 -CH=CH-CH-CH- CH 2 HO O- Y NH-X - Los esfingolípidos junto con los fosfoglicéridos juegan un papel importante en las membranas celulares

LIPIDOS COMPUESTOS ESFINGOLIPIDOS ESFINGOMIELINAS X= -CO-R CH 3 -(CH 2)12 -CH=CH-CH-CH- CH 2 HO O O- Y NH-X (+) Y= -P-O-CH 2 -N(CH 3) 3 Fosfatil colina O-H Contienen Ac. Estearico y palmítico las de pulmón

LIPIDOS COMPUESTOS ESFINGOLIPIDOS ESFINGOMIELINAS X= -CO-R CH 3 -(CH 2)12 -CH=CH-CH-CH- CH 2 HO O O- Y NH-X (+) Y= -P-O-CH 2 -N(CH 3) 3 Fosfatil colina O-H Otras contienen Ac. lignocérico y nervónico

LIPIDOS COMPUESTOS ESFINGOLIPIDOS CERAMIDAS X= -CO-R CH 3 -(CH 2)12 -CH=CH-CH-CH- CH 2 Y= H HO O- Y NH-X Con los carbohidratos forman glicósidos conocidos como cerebróxidos

LIPIDOS COMPUESTOS ESFINGOLIPIDOS CEREBROXIDOS X= -CO-R CH 3 -(CH 2)12 -CH=CH-CH-CH- CH 2 Y= b-glucósido ó b- galactósido HO O- Y NH-X Antiguamente se conocían como glicoesfingolípidos

LIPIDOS COMPUESTOS ESFINGOLIPIDOS CEREBROXIDOS X= -CO-R CH 3 -(CH 2)12 -CH=CH-CH-CH- CH 2 Y= b-glucósido ó b- galactósido HO O- Y NH-X Cerasina - Contiene Ac. Lignocérico Nervona y oxinervona - Contienen Ac. Nervónico Frenosina - Contiene Ac. Cerebrónico

LIPIDOS COMPUESTOS ESFINGOLIPIDOS PSICOSINA X= -H CH 3 -(CH 2)12 -CH=CH-CH-CH- CH 2 Y= b-glucósido ó b- galactósido HO O- Y NH-X Se forma en la hidrólisis alcalina de cerebrósidos

LIPIDOS COMPUESTOS ESFINGOLIPIDOS SULFATIDOS X= -CO-R CH 3 -(CH 2)12 -CH=CH-CH-CH- CH 2 Y= b-galactósido con -OH de C-3 como -O-SO 3 H HO O- Y NH-X Se encuentran en tejidos del cerebro

LIPIDOS COMPUESTOS ESFINGOLIPIDOS CERAMIDA-POLIHEXOSIDOS X= -CO-R CH 3 -(CH 2)12 -CH=CH-CH-CH- CH 2 Y= glicósidos de di tri HO O- Y y oligosacáridos de glucosa y galactosa NH-X Son las responsables de la antigenicidad de los grupos sanguíneos A y B

LIPIDOS COMPUESTOS ESFINGOLIPIDOS GLOBOSIDO X= -CO-R CH 3 -(CH 2)12 -CH=CH-CH-CH- CH 2 Y= gluco-galacto-galacto-NHAc HO Está en los hematies O- Y NH-X

Colesterol En las células eucariotas existe una gran cantidad de colesterol intercalado entre los fosfolípidos. Se orientan con sus grupos OH hacia las cabezas polares de los mismos; sus anillos esteroides (planos y rígidos), interactúan y en parte inmovilizan al primer fragmento de las colas hidrofóbicas. De esta manera el colesterol hace que las partes más cercanas a las cabezas polares estén más rígidas, disminuyendo la permeabilidad de la bicapa a pequeñas moléculas solubles. También el colesterol impide que las cadenas hidrocarbonadas se junten y se cristalicen.

Colesterol (C 27) OH Se esterifica con ácidos grasos (16: 0, 18: 1, 18: 2)

alimentos de origen animal colesterol esterificado colesterol esterasa pancreática ácidos biliares + ácidos grasos y monoglicéridos dietarios (100% de hidrólisis) micela mixta

lumen intestinal célula intestinal Colesterol libre Colesterol esterificado Ácidos grasos Monoglicéridos micela mixta Triglicéridos Fosfolípidos q u i l o m i c r o n e s

El colesterol esterificado se incorpora a los quilomicrones que la célula intestinal exporta, primero a la linfa y posteriormente al torrente circulatorio.

colesterol dietario colesterol biliar micela mixta célula intestinal 50% colesterol libre transportadores colesterol y otros esteroles lumen intestinal colesterol esterificado

ORIGEN Y VIAS METABOLICAS DEL COLESTEROL EN EL HEPATOCITO Dieta RETICULO ENDOPLASMICO Colesterol Neosíntesis r. Qm LDL VLDL ? CE CE Transporte reverso Col HDL ? Colesterol ? Sales Biliares ? VLDL PLASMA Colesterol Metabólicamente Activo Síntesis Sales Biliares BILIS

VIAS DE SINTESIS DE SALES BILIARES Colesterol 7 -Hidroxilasa 7 -Hidroxi. Colesterol Cyp 7 a Colato Quenodeoxicolato Oxisteroles Oxisterol 7 -Hidroxilasa Cyp 7 b 7 -Oxisteroles Hidroxilados

CATABOLISMO DE COLESTEROL HEPATICO Y SINTESIS DE SALES BILIARES (2001) Dieta Neosintesis Colesterol 7 -OH-Col Cyp 7 a 1 Col-25/27 -Hidroxylase 25 -OH-Col 27 -OH-Col Col-24 -Hidroxylase 24 -OH-Col 3 -OH- 5 -C 27 Steroid dehidrogenase Cyp 7 b 1 7 -OHlated-Col Cyp 39 a 1 Oxysterol-7 OHlasa Sales Biliares Primarias

ESTRUCTURA QUIMICA DE ACIDOS BILIARES (PRIMARIOS, SECUNDARIOS) 1 rias Ac. Cólico 2 rias Acido Deoxicólico Colesterol Ac. Quenodeoxicólico

FISOLOGIA DE LA SECRECION BILIAR Secreción Biliar: • Necesaria para la digestión y absorción de lípidos. • Rol central en la homeostasis del colesterol corporal. • Excreción de xeonobióticos liposolubles y toxinas endógenas. • Rol inmunológico por secreción de Ig. A-secretora.

SALES BILIARES: CIRCULACION ENTEROHEPATICA Hígado Síntesis 0, 5 g/d Retorno 95% IBAT IBABP Excreción 5% 0, 5 g/d

SINGNIFICADO FISIOLOGICO DE LA SECRECION DE SALES BILIARES • Su síntesis y excreción fecal representa una vía muy relevante de excreción de colesterol corporal en exceso. • Sales biliares y Lecitina en la bilis solubilizan el colesterol biliar, evitando que precipite el colesterol en la vía biliar. • Facilita la digestión de lípidos dietéticos (triglicéridos) junto al jugo pancreático. • Facilitan la absorción de vitaminas liposolubles.

- Digestión y absorción de lípidos. - Transporte de lípidos. - Metabolismo del colesterol. Regulación molecular. - Degradación y biosíntesis de los lípidos. Cuerpos cetónicos.

Hígado Estómago Vesícula Sales biliares Páncreas Intestino delgado (Enz. Hidrol. Panc. ) Triglicéridos transportados por VLDL Tejido adiposo Tejido adipo so Músculo Hígado Corazón Triglicéridos transportados/ Quilomicrones Ac. grasos/ albúmina

ESTRUCTURA DE UNA LIPOPROTEINA Fosfolípidos Colesterol Proteína Esteres de Colesterol Triacilglicéridos

Clases de Lipoproteínas Tipo Lípido principal transportado Quilomicrones Triglicéridos (intestinales) VLDL Triglicéridos (del hígado) LDL Colesterol esterificado (CE) HDL Colesterol

Los lípidos absorbidos en la mucosa intestinal pasan a los vasos linfaticos en forma de quilomicrones QUILOMICRONES

Los quilomicrones circulan por el conducto linfático torácico hasta la sangre venosa Conducto linfático torácico Tejido adiposo hígado

DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE LIPIDOS DE LA 8) Los AG son Oxidados como DIETA combustible o re-esterificados para almacenamiento. 7) Los AG entran a la célula. 1) Las sales biliares emulsionan las Grasas formando micelas. 2) Lipasas intestinales degradan los Triglicéridos 3) Los Ácidos Grasos y otros productos de la digestión son tomados por la mucosa intestinal y convertidos en TAG. 6) La Lipoproteínlipasa activada por apo-C en los capilares convierten los TAG en AG y Glicerol. 5) Los QUILOMICRONES viajan por el Sistema Linfático y el Torrente sanguíneo hacia los Tejidos. 4) Los TAG son incorporados con colesterol y Apolipoproteínas en los 117 QUILOMICRONES.

Enzimas que intervienen en el Metabolismo de las lipoproteínas plasmáticas LIPOPROTEIN LIPASA (LPL) + CII Sinusoides hepáticos LIPASA HEPATICA (LH) Lecitin Colesterol Acil Transferasa (LCAT) Pared de Cél. endoteliales + AI HDL

ACCION DE LA LIPOPROTEIN LIPASA (LPL) Y LIPASA HEPATICA (LH) = H 2 C-O-CCH 2 O TRIGLICER R 3 IDO H 2 CO OH + R 2 -CH 2 –C-OH CH 2 = = = O O H C-O-C-CH -R 2 2 1 R 2 -CH 2 –C-OCH H 2 CGLICER OH OL ACGRASO HIGAD O T. ADIPOS O, MUSCUL AR,

Acción de Lecitin Colesterol Acil Transferasa (LCAT) Colesterol Ester de Colesterol Fosfatidilco Lecitin colesterol lina Acil Transferasa (LCAT) Lisofosfatidilc olina

Esterificación del colesterol intracelular Colesterol Acil-Co. A acil Co. A-Colesterol Co. ATransferasa (ACAT) SH Ester de Colesterol

ESTRUCTURA DE UN QUILOMICRON Apolipoprote inas Colestero l Fosfolípi Triglicéridos dosy Esteres de

Metabolismo de Quilomicrones B 48 LPL TG TG QUILOMICR ONES B 48 CII E HDL AI CII E CII TG E QM remanente s LRP HIGADO

TAG TAG

Metabolismo de las VLDL, IDL, LDL VLDL Apo B-100 VLDL HIGADO Apo CII, E Lipasa Hepáti ca LDL Apo B-100 Apo E Apo B-100 IDL VLDL Apo CII Colesterol Esterificado Apo E Lipoprot eín HDL Lipasa Apo C AG TEJIDO PERIFERICO TG HDL TG TEJID O CETP: Proteína de ADIPO transporte de esteres de

Receptores de lipoproteínas R. relacionados a LDL (LRP) R. de LDL Apo E Apo B 100 QM, HDL LDL, VLDL, IDL R. recolectores macrófagos R. SR-BI (HDL) HDL naciente Proteína ABC 1 Apo A LDL modificadas Transporte inverso del

RECEPTORES LDL

Internalización de LDL - Receptores de LDL regulables y saturables por los niveles de colesterol

Captación del Colesterol de las LDL por endocitosis facilitada por receptor

Metabolismo de HDL C E HDL 2 L H HIGADO A, C, E HDL discoide In te s ti no HDL 3 CET P VLDL IDL QM T G HDL 2 Col libre TEJIDO EXTRAHEPATICO

ARTERIOESCLEROSIS • Enfermedad progresiva con formación de placas calcificadas fibrosas • Se relaciona con niveles elevados de colesterol plasmático • Mutaciones puntuales en receptor

Formación de placa de ateroma - Lesión en la capa de células que revisten la luz de la arteria. - Endotelio lesionado se hace permeable a LDL y hay invasión de monocitos y macrófagos. - Acción de macrófagos y formación de células espumosas. - Factor de crecimiento, células musculares lisas se multiplican y migran a la zona lesionada. - Migración de plaquetas. - Formación del ateroma que cierra la luz de los vasos sanguíneos. - Lesión oxidativa de LDL por radicales libres de las células.