LOS LPIDOS LPIDOS Biomolculas orgnicas con C H

LOS LÍPIDOS

LÍPIDOS Biomoléculas orgánicas con C, H, O y en algunos casos P, N y S. Propiedades: Heterogéneos por su naturaleza química, pero en común: 1. Insolubles en agua y solubles en disolventes orgánicos (éter, benceno) por formación de dipolos temporales como Van der Waals 2. Hidrófobos, por su menor proporción de oxígeno. 3. Untuosos al tacto 4. Poco densos 5. Bastante reducidas, al oxidarse liberan mucha energía. 6. Malos conductores del calor. Funciones: 1. Energética (triglicéridos), bastante reducidas, al oxidarse liberan mucha energía y al ser insolubles se almacenan sin variar la presión osmótica. 2. Transportadora (lipoproteínas) 3. Aislante térmico (triglicéridos) y de la humedad (ceras) 4. Protección mecánica (triglicéridos) 5. Estructural (fosfolípidos), en la bicapa de membranas. 6. Fotosensible, absorción de la energía de la luz (carotenoides y xantofilas) 7. Reguladora, vitaminas (K, A) y hormonas (h. esteroideas)

CLASIFICACIÓN LÍPIDOS Acilglicéridos Simples Ceras Saponificables • Lípidos • Contienen ácidos grasos. Reacción de saponificación. Glicerolípidos Complejos Lípidos de membrana Esfingolípidos Terpenos No saponificables • • Heterolípidos No contienen ácidos grasos. No reacción de saponificación. Esteroides Derivados de ácidos grasos Prostaglandinas

ÁCIDOS GRASOS Ácidos orgánicos monocarboxílicos (grupo carboxilo terminal), larga cadena hidrocarbonada lineal (alifática) en zig-zag, normalmente entre 12 y 24 C (nº par) Clasificación (1*): 1. Saturados: a. No dobles enlaces. b. Puntos de fusión elevados. c. Sólidos a temperatura ambiente. 2. Insaturados: a. Si algún doble enlace (forman codos) b. Puntos de fusión más bajos. c. Líquidos a temperatura ambiente. d. Según el número de insaturaciones (2*): d. 1. Monoinsaturados , un doble enlace. d. 2. Poliinsaturados, varios dobles enlaces. Propiedades: 1. Anfipáticos (3*): a. Empaquetamiento b. Formación estructuras 2. Punto de fusión (4*) determinado por: a. Longitud cadena. b. Número insaturaciones 3. Esterificación (5*) 4. Saponificación (6*)

ÁCIDOS GRASOS (1*) Saturados Insaturados Ácido esteárico Ácido oleico

ÁCIDOS GRASOS SATURADOS (2*) Butírico CH 3(CH 2)2 COOH Láurico CH 3(CH 2)10 COOH Mirístico CH 3(CH 2)12 COOH Palmítico CH 3(CH 2)14 COOH Esteárico CH 3(CH 2)16 COOH Araquídico CH 3(CH 2)18 COOH

ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS (2*) Monoinsaturados Poliinsaturados Oleico CH 3(CH 2)7 CH=CH(CH 2)7 COOH Erúcico CH 3(CH 2)7 CH=CH(CH 2)11 COOH Palmitoléico CH 3(CH 2)5 HC=CH(CH 2)7 COOH Linoleico (*) CH 3(CH 2)4 CH=CHCH 2 CH=CH(CH 2)7 COOH 18: 29, 12 Linolénico (*) CH 3 CH 2 CH=CHCH 2 CH=CH(CH 2)7 COOH 18: 39, 12, 15 Araquidónico (*) CH 3(CH 2)4 CH=CHCH 2 CH=CHCH 2 CH=CH(CH 2)3 COOH 20: 45, 8, 11, 14 (*) Ácidos grasos esenciales, no se sintetizan pero son indispensables, deben incorporarse con la dieta.

PROPIEDADES DE LOS ÁCIDOS GRASOS: CARÁCTER ANFIPÁTICO (I) (3*) Carácter anfipático: dos zonas, una polar (carboxilo) hidrófila (afinidad por el agua), otra apolar (cadena hidrocarbonada) hidrófoba (se aleja del agua) Zona hidrófoba Zona hidrófila Enlaces de Van der Waals, entre las cadenas. a. Empaquetamiento, por enlaces de H entre carboxilos y Van der Waals entre cadenas hidrocarbonadas Puentes de hidrógeno, entre los carboxilos.

PROPIEDADES DE LOS ÁCIDOS GRASOS: CARÁCTER ANFIPÁTICO (II) b. Formación de estructuras: monocapas, bicapas, micelas 1. 2 1. 1 2. 2 2. 1 Estructura fundamental de las membranas celulares, carboxilos hidrófilos hacia el exterior, colas hidrófobas enfrentadas en el interior Micela bicapa monocapa 2. 3 Artificiales, introducción de sustancias en la célula

PROPIEDADES DE LOS ÁCIDOS GRASOS: PUNTO DE FUSIÓN (4*) 1 Punto de fusión: temperatura a la que cambia de estado, sólido a líquido. Depende de : 2 ↑ longitud de la cadena, ↑ fuerzas Van der Waals, ↑ energía para romperlas, ↑ punto de fusión ↑ % insaturaciones, ↑ codos, ↓ fuerzas de Van der Waals, ↓ energía para romperlas, ↓ punto de fusión.

PROPIEDADES DE LOS ÁCIDOS GRASOS: ESTERIFICACIÓN (5*) Reacción de esterificación: R 1 -COOH + HOCH 2 -R 2 → R 1 -COO-CH 2 -R 2 + H 2 O ← (2) (Ácido) (Alcohol) (Éster) Reacción Formación de de unsaponificación: éster y una molécula de agua a partir de un grupo carboxílico y un alcochol (es el O del alcohol el queda R 1 -COO-CH -R 2 + Na. OH →R 1 -COONa + HOCH 2 -R 2 unido al C del 2 carboxilo) La reacción de hidrólisis (2), por acción de lipasas (digestión) o calentando con ácidos fuertes. (Éster) (Base) (Jabón) (alcohol)

PROPIEDADES DE LOS ÁCIDOS GRASOS: SAPONIFICACIÓN (6*) Reacción de esterificación: Formación de jabones, disociación las grasas (ésteres) en un 2 medio alcalino R 1 -COOH + HOCH → R + H 2 -R 2 de 1 -COO-CH 2 -R 2 O (Na. OH o KOH), separándose glicerina y ácidos grasos que se unen a los álcalis constituyendo las sales sódicas de los ácidos grasos, es decir el jabón (Ácido) (Alcohol) (Éster) Reacción de saponificación: R 1 -COO-CH 2 -R 2 + Na. OH →R 1 -COONa + HOCH 2 -R 2 (Éster) (Base) (Jabón) (alcohol)

LÍPIDOS SAPONIFICABLES Acilglicéridos Simples Ceras Lípidos saponificables Fosfoglicerolípidos Glicerolípidos Complejos Glucoglicerolípidos Lípidos de membrana Fosfoesgingolípidos Esfingolípidos Glucoesfingolípidos

LÍPIDOS SAPONIFICABLES SIMPLES: Acilgliceroles (gliceroles, acilglicéridos) Ésteres del alcohol glicerina (propanotriol) con uno, dos o tres ácidos grasos, obteniéndose mono-, di- o triacilglicéridos. Monoacilglicerol Diacilglicerol Triacilglicerol

TRIACILGLICÉRIDOS: Formación Grasas neutras, son los más abundantes, apolares pues la glicerina no posee ningún OH libre, luego insolubles en agua. Pueden ser: 1. Simples: los 3 ácidos grasos iguales. 2. Mixtos: los tres ácidos grasos diferentes. Esterificación Hidrólisis 3 de Ácido palmítico Glicerina (propanotriol) Triacilglicérido simple (tripalmitina)

TRIACILGLICÉRIDOS: Tipos Palmítico 16: 0 Triacilglicérido SIMPLE (tripalmitina) Esteárico 18: 0 Palmítico 16: 0 Triacilglicérido MIXTO (1, 3 -dipalmitil-2 -estearil-glicérido)

TRIACILGLICÉRIDOS: Estado y funciones A temperatura ambiente: 1. Líquidos: con ácidos grasos insaturados, menor punto de fusión, vegetales. 2. Sólidas: con ácidos grasos saturados, elevado punto de fusión, animales FUNCIONES: 1. Reserva energética, 9 Kcal/g frente a las 4 kcal/g de los glúcidos. Almacén de energía: a) Animales: lípidos (adipocitos), menos masa más energía, movilidad) y b) Vegetales: glúcidos, no movilidad, salvo frutos y semillas almacenan lípidos. 1. Aislamiento térmico. 2. Protección mecánica.

TRIACILGLICEROLES: Hidrólisis 1. Hidrólisis ácida 2. Hidrólisis enzimática 3. Saponificación (7*)

TRIACILGLICEROLES: Saponificación (7*)

TRIACILGLICEROLES: Jabones Saponificación Ácido palmítico (ácido graso) Hidróxido de sodio Palmitato de sodio (jabón) Aceite Jabón Emulsión Agua Acción del jabón: las cadenas hidrocarbonadas del jabón, hidrófobas, se disponen hacia la grasa, rodeándola, mientras que los grupos COO-Na+, hidrófilos, se disponen hacia el exterior, en contacto con el agua, ayudando a arrastrar la grasa junto a los restos de suciedad adheridos a ella. Hace más estables las emulsiones.

LÍPIDOS SAPONIFICABLES SIMPLES: Ceras Esterificación de un ácido graso de cadena larga (más de 14 C) con un monoalcohol de cada larga (más de 16 C) Propiedades: 1. Sólidas 2. Insolubles en agua (extremos hidrófobos) Función impermeabilizante y protectora, piel, pelo, plumas, hojas, frutos… C 16

LÍPIDOS SAPONIFICABLES COMPLEJOS: Lípidos de membrana Ésteres de un alcohol con uno o dos ácidos grasos más otro compuesto u otros compuestos (aminoalcohol). Función: formación de la bicapa fosfolipídica, además de las estructuras estudiadas en los ácidos grasos, por su naturaleza anfipática (a*) : 1. Parte hidrófoba (apolar): ácidos grasos. 2. Parte hidrófila (polar): resto.

(a*) CARÁCTER ANFIPÁTICO: DE GLICEROLÍPIDOS Ácido graso Fosfatidiletanolamina (CEFALINA) Glicerina Ácido graso Fosfato Zona hidrófoba Zona hidrófila DE ESFINGOLÍPIDOS Esfingosina Esfingomielina Fosfato Ácido graso Colina Zona hidrófoba Etanolamina Zona hidrófila

LÍPIDOS SAPONIFICABLES COMPLEJOS: clasificación Fosfoglicerolípidos (1*), otro compuesto ión fosfato Glicerolípidos, Alcohol glicerina Glucoglicerolípidos (2*), Otro compuesto glúcido Lìpidos Complejos Lípidos de membrana Fosfoesgingolípidos (3*), otro compuesto ión fosfato Esfingolípidos, alcohol esfingosina Glucoesfingolípidos (4*), otro compuesto glúdico

(1*) FOSFOGLICEROLÍPIDOS: Formación Derivan del ácido fosfatídico, en el que un OH de la glicerina se esterifica con un ión fosfato y los demás con ácidos grasos (uno saturado y el otro insaturado), en el resto el fosfato se esterifica con otro compuesto normalmente un aminoalcochol. Ácido fosfatídico Los fosfoglicerolípidos más importantes son la fosfatidilcolina (lecitina) y la fosfatidiletanolamina (cefalina) (trimetiletanolamina)

FOSFOGLICEROLÍPIDOS: Fosfatidilcolina (lecitina) (I) Colina (trimetiletanolamina)

FOSFOGLICEROLÍPIDOS: Fosfatidilcolina (lecitina) (II) (trimetiletanolamina)

FOSFOGLICEROLÍPIDOS: Fosfatidilcolina (lecitina) (III)

FOSFOGLICEROLÍPIDOS: Fosfatidiletanolamina (cefalina) (I) (Colamina )

FOSFOGLICEROLÍPIDOS: Fosfatidiletanolamina (cefalina) (II) Estructura química de la fosfatidiletanolamina: • Verde y azul: ácidos grasos • negro: glicerol • rojo: ión fosfato • violeta: etanolamina (colamina)

(2*) GLUCOGLICEROLÍPIDOS Ésteres del alcohol glicerina con dos ácidos grasos y el tercer hidroxilo con un glúcido, normalmente monosacáridos. Abundantes en membranas celulares de plantas y bacterias.

ESFINGOLÍPIDOS: Formación ceramida Esfingolípido = Ceramida + grupos polares Esfingosina: aminoalcohol insaturado de cadena larga Esfingosina Ác. graso Enlace amida H Ceramida : Unión mediante un enlace amida entre la amina de la esfingosina y el carboxilo del ácido graso. Enlace amida

(3*) FOSFOESFINGOLÍPIDOS: Esfingomielinas (I) Enlaces éster Enlace amida Fosfoesfingolípidos: Ceramida + ión fosfato + aminoalcohol (colina) Los más abundantes las esfingomielinas de la vaina de mielina de neuronas.

FOSFOESFINGOLÍPIDOS: Esfingomielinas (II)

FOSFOESFINGOLÍPIDOS: Esfingomielinas (III) En el libro falta un CH 2

(4*) GLUCOESFINGOLÍPIDOS : Cerebrósidos y gangliósidos 1. Unión mediante enlace O-glucosídico, de ceramida con un monosacárido (galactosa o glucosa) en los cerebrósidos o con un oligosacárido en los gangliósidos. 2. Forman parte del glucocálix celular. 3. Abundantes en las neuronas cerebrales. 4. Función receptores de neurotransmisores. Gangliósido Cerebrósido

GLUCOESFINGOLÍPIDOS : Gangliósidos y cerebrósidos

LÍPIDOS INSAPONIFICABLES: Clasificación Esteroides No saponificables Terpenos Derivados de ácidos grasos Prostaglandinas

LÍPIDOS INSAPONIFICABLES: Esteroides 1. No poseen ácidos grasos. 2. Derivados del esterano (Ciclopentanoperhidrofenantreno), hidrocarburo tetracíclico saturado, formado por 3 anillos de ciclohexano unidos de manera no lineal y un anillo de ciclopentano. Producto de la saturación del fenantreno (prefijo perhidro- ) 3. Se diferencian entre sí por el tipo y localización de sus grupos funcionales y dobles enlaces. 4. Destacamos el colesterol del que derivan el resto de esteroides. El colesterol está entre los fosfolípidos de la membrana, reduciendo su movilidad y fluidez. Fenantreno Esterano Parte hidrófila Parte hidrófoba Molécula anfipática

ESTEROIDES DERIVADOS DEL COLESTEROL Son las sales biliares, la vitamina D y las hormonas esteroideas (adrenocorticales y sexuales) (1) (1) Forman la bilis, emulsionar la grasa facilitando su digestión. Regula metabolismo del Ca y F, déficit: raquitismo en niños, osteomalacia adultos. (2) Funcionamiento órganos sexuales, aparición caracteres sexuales secundarios Glucocorticoides: (2) (1) Esteroles, grupo hidroxilo (OH) en el C 3. (2) Hormonas esteroideas un doble enlace con el Oxígeno. Interviene en la formación de glucosa (2) Mineralcorticoides: Reabsorción de agua en el riñón

LÍPIDOS INSAPONIFICABLES: Terpenos (isoprenoides) 1. No poseen ácidos grasos. 2. Polímeros del hidrocarburo isopreno (2 -metil-1, 3 butadieno) 3. La mayoría son de origen vegetal. Isopreno

TERPENOS: Clasificación 1 par a c e 1 par 1, 5 pares b 2 pares 3 pares d 4 pares Muchos pares g Fitol Dependiendo del número de unidades múltiples (pares) de isopreno Pentaterpenos 5 pares f Con 10 isoprenos, como la Plastoquinona o la Coenzima Q, transportadoras de electrones. plastoquinona

DERIVADOS DE ÁCIDOS GRASOS: Prostaglandinas Derivadas de la ciclación de ácidos grasos poliinsaturados de 20 C como el ácido araquidónico. • Acción hormonal local, estimulan: 1. Contracción músculo liso (contracciones útero en parto) 2. Producción de mucus en las paredes de estómago e intestino, disminuyendo la secreción gástrica (cura de úlceras) 3. Agregamiento plaquetario, formación del coágulo (perjudiciales ante una trombosis) 4. Bajada de la presión sanguínea al favorecer la eliminación de sustancias a través del riñón. 5. Activan la respuesta inflamatoria, pues: 5. 1. Estimulan los receptores del dolor 5. 2. Favorecen la vasodilatación (enrojecimiento y edema) 5. 3. Aparición de fiebre al acumularse en el hipotálamo. • Ácido araquidónico Prostaglandina E 1 (PGE 1) El ácido acetilsalicílico (aspirina), inhibe la síntesis de prostaglandinas (acción antipirética, antiinflamatoria, analgésica y anticoagulante)

HETEROLÍPIDOS: Lipoproteínas La insolubilidad de los lípidos como el colesterol se soluciona recubriéndolos con una proteína hidrófila, formando lipoproteínas de transporte, que permiten la transferencia de lípidos por el organismo. Destacamos las siguientes, de menor a mayor densidad: 1. Quilomicrones, llevan del intestino al tejido adiposo e hígado lípidos de alimentos. 2. LDL (“low”) llevan el colesterol del hígado a diferentes partes del organismo, “colesterol malo” (acumulación → ateromas → arteriosclerosis. 3. HDL (“high”) llevan el colesterol desde los diferentes tejidos al hígado para su degradación, “colesterol bueno”.