Lpidos Molculas orgnicas compuestas por C H y

Lípidos

• Moléculas orgánicas compuestas por C, H y O, y en menor proporción, S y P. • Todos ellos son sustancias poco o nada solubles en agua, pero solubles en disolventes orgánicos. • Son sustancias muy heterogéneas, heterogéneas ya que no tienen en común ni la estructura de sus moléculas, ni la gran variedad de funciones que desempeñan.

Funciones generales • Función energética (forman depósitos de reserva energética) • Función estructural (constituyen estructuras de las membranas biológicas) • Función vitamínica (vitaminas liposolubles A, D, E y K) • Función hormonal (Hormonas esteroideas)

Clasificación • Ácidos Grasos – Saturados – No saturados • Lípidos saponificables – Triacilgliceroles o grasas – Ceras – Lípidos complejos o de membrana • Glicerolípidos – Gliceroglucolípidos – Glicerofosfolípidos • Esfingolípidos – Esfingoglucolípidos – Esfingofosfolípidos • Lípidos insaponificables – Terpenos o isoprenoides – Esteroides

Ácidos Grasos • Ácido orgánico formado por una larga cadena hidrocarbonada, hidrocarbonada generalmente lineal, en la que un grupo metilo terminal se ha oxidado grupo ácido carboxilo • Hay dos características que permiten diferenciarlos: – La longitud de la cadena (corta, media y larga) – Grado de saturación (saturados e insaturados)

Ácidos grasos saturados • No presentan dobles enlaces. • Muy abundantes en las grasas de origen animal, animal sobre todo en los mamíferos, en la manteca del cacao y también en los aceites de palma y de coco

Ácidos grasos insaturados • Presentan uno o más dobles enlaces, según sean monoinsaturados o poliinsaturados, poliinsaturados respectivamente.

Ácidos grasos esenciales • Los tres ácidos grasos poliinsaturados, poliinsaturados linoleico, linoleico linolénico y araquidónico, araquidónico se llamaron antiguamente vitamina F; F pero actualmente se denominan ácidos grasos esenciales porque los humanos y otros animales no podemos sintetizarlos y por ello debemos ingerirlos con la dieta en cantidades mayores que las vitaminas.

Isomería cis-trans • La presencia de insaturaciones da lugar a un tipo de isomería geométrica denominada cis-trans • Se diferencian según la configuración espacial que adoptan los diversos sustituyentes respecto al doble enlace

• Configuración cis, cis significa del mismo lado: los restos R 1 y R 2 de la cadena alifática se sitúan al mismo lado del doble enlace • Configuración trans, trans significa del lado opuesto: se disponen en lados contrarios

• La presencia de uno o más dobles enlaces en configuración cis forma un quiebro en la cadena, lo que explica que las cadenas de los ácidos grasos insaturados estén dobladas, mientras que las de los saturados (o los de la configuración trans) son rectas.

Propiedades físicas • Las moléculas de los ácidos grasos son anfipáticas, anfipáticas pues por una parte, la cadena alifática es apolar y, por tanto, soluble en disolventes orgánicos (lipófila), lipófila mientras que, por otra parte, el grupo carboxilo es polar y soluble en agua (hidrófilo) hidrófilo

Propiedades físicas • Se establecen numerosas interacciones mediante puentes de hidrógeno entre los grupos carboxilos y mediante interacciones de Van der Waals entre los grupos metilenos de sus cadenas alifáticas

• Cuanto más largas sean las cadenas, tienen lugar más interacciones entre ellas, lo que incrementa el punto de fusión de estos ácidos grasos, pues se requiere más energía para deshacer las interacciones • Sin embargo la presencia de dobles enlaces configuración cis, cis que es la más extendida en la mayoría de los ácidos grasos insaturados de la naturaleza, obliga a formar curvaturas en sus cadenas que dificultan el empaquetamiento y debilitan las interacciones de Van der Waals, lo que disminuye el punto de fusión

Propiedades químicas • El grado de insaturación también influye en la facilidad que tienen los ácidos grasos para oxidarse, sobre todo de los poliinsaturados. Este hecho puede conducir a la rotura de las cadenas con la consiguiente formación de aldehídos volátiles responsables del característico olor y sabor a rancio. Este proceso de oxidación se contrarresta en los sistemas biológicos por la presencia de sustancias antioxidantes, como la vitamina E.

Propiedades químicas • Desde el punto de vista químico, los ácidos grasos son capaces de formar enlaces éster con grupos alcohol de otras moléculas; cuando estos enlaces se hidrolizan con álcali, se rompen y se obtiene las sales de los ácidos grasos correspondientes, denominadas jabones, jabones mediante el proceso denominado saponificación

Triacilgliceroles o grasas • El alcohol que se utiliza es el glicerol o glicerina (Propanotriol) Propanotriol

• Resultan de la esterificación de una molécula de glicerol con tres moléculas de ácidos grasos, grasos que pueden ser saturados o insaturados • Los tres ácidos grasos pueden ser iguales y dan lugar los triglicéridos simples (tripalmitina, tripalmitina triestearina, triestearina trioleína, trioleína etc); o bien pueden ser distintos, tanto por la longitud como por el grado de insaturación, y constituyen los triglicéridos mixtos

• Son sustancias de reserva energética que se almacena en las vacuolas de las células vegetales (sobre todo en los frutos y en las semillas de las plantas oleaginosas) y en los adipocitos del tejido adiposo de los animales • Los depósitos de grasa subcutánea también sirven como almohadilla protectora frente a golpes y contusiones y como aislante térmico, térmico para conservar el calor corporal.

Clasificación de las grasas • Se clasifican según su punto de fusión: – Sebos Son grasas de origen animal, animal como las de buey, carnero y cabra. Debido a su alto contenido en ácidos grasos saturados y de cadena larga son sólidos – Mantecas. De origen animal, animal como el cerdo Dependen de la alimentación de estos. Así, los cerdos alimentados con bellotas ingieren más cantidad de grasas insaturadas y generan grasas mas fluidas que son más apreciadas para el consumo y, por tanto, más caras. Son semisólidas – Aceites De origen vegetal Contienen ácidos grasos insaturados o de cadena corta y por lo tanto son líquidos a temperatura ambiente.

Ceras HO-(CH 2)n-CH 3 • El alcohol está formado por una larga cadena alifática (entre 14 y 30 átomo de carbono) • Es un monoalcohol

• Se esterifica con un ácido graso también de cadena larga (de 14 a 36 átomos de carbono) Ácido palmítico Alcohol miricilo H 3 C-(CH 2)14 -COOH + HO-(CH HO 2)29 -CH 3 H 3 C-(CH 2)14 -COO-(CH 2)29 -CH 3 + H 2 O Palmitato de miricilo (cera de abeja)

• La longitud de estas moléculas es tan grande que las ceras son sustancias fuertemente apolares, apolares sólidas y con un fuerte carácter hidrofobo • Son secretadas por las glándulas sebáceas de los vertebrados para proteger e impermeabilizar la piel, el pelo, y las plumas. • Envuelve el exoesqueleto de los artrópodos. • Actúa como impermeabilizante en los recubrimientos céreos que protegen de la evaporación y del ataque de los parásitos a los frutos, las hojas y los tallos jóvenes de las plantas.

Lípidos complejos o de membrana • Se denominan lípidos complejos porque en su composición intervienen sustancias lipídicas (ácidos grasos) grasos y otros componentes no lipídicos (alcoholes, alcoholes glúcidos, glúcidos ácido fosfórico, fosfórico derivados aminados, aminados etc. ) • Son constituyentes de las membranas biológicas

• En función del tipo de alcohol que contiene la molécula, se distinguen dos clases de lípidos complejos: glicerolípidos (contiene glicerol) glicerol y esfingolípidos (contiene esfingosina) esfingosina

Glicerolípidos • Poseen dos moléculas de ácidos grasos (saturados o insaturados) unidos mediante enlaces éster a dos grupos alcohol del glicerol • Según sea el sustituyente que está unido al tercer grupo alcohol del glicerol pueden ser de dos clases: Gliceroglucolípidos y glicerofosfolípidos.

Gliceroglucolípidos • El tercer grupo alcohol del glicerol forma un enlace O -glucosídico con un monosacárido • Son los lípidos que se encuentran en las membranas de las bacterias y de las células vegetales

Glicerofosfolípidos • Se denominan vulgarmente fosfolípidos y se caracterizan porque el tercer grupo del glicerol forma un enlace éster con una molécula de ácido ortofosfórico. • La molécula resultante recibe el nombre de ácido fosfatídico

• A la molécula de ácido fosfatídico se le puede unir mediante enlace éster con un grupo alcohol de un derivado aminado o un polialcohol: • Etanolamina • Colina • Serina • Glicerol • inositol

Fosfatidil etanolamina

Fosfatidil colina (lecitina) lecitina

Fosfatidil serina

Fosfatidil glicerol

Fosfatidil inositol

Difosfatidilglicerol (cardiolipina) cardiolipina • Cuando una molécula de ácido fosfatídico forma un enlace éster con otra de fosfatidil glicerol, glicerol se forma un fosfolípido “doble” • Estas moléculas son especialmente abundantes en la membrana interna mitocondrial y en las membranas bacterianas.

Plasmalógenos • Se caracterizan porque una cadena alifática no se encuentra unida al glicerol mediante un enlace éster, éster sino mediante enlace éter • Son componentes importantes de las membranas del retículo endoplasmático y de las membranas de ciertas bacterias; también son abundantes en el tejido cardíaco.

Propiedades de los glicerofosfolípidos • Debido a su carácter anfipático se pueden formar tres tipos de agregados cuando interaccionan con el agua. – Micelas – Monocapas – Bicapas

Micelas • Cada micela es una minúscula gota lipídica, cuyos grupos polares se disponen hacia fuera para interaccionar con el agua. Suelen formar emulsiones que son dispersiones coloidales.

Monocapa • Cuando la concentración es baja, interaccionan con la fase acuosa mediante sus regiones polares, mientras que las cadenas apolares son repelidas y proyectadas hacia fuera, en el aire, donde interaccionan con las moléculas alifáticas de sus moléculas vecinas. Esta doble interacción es la responsable de que se extienda por la superficie del agua.

Bicapa • Cuando aumenta la concentración, son capaces de formar bicapas, mediante el autoensamblaje espontáneo de sus moléculas, que pueden considerarse como dos monocapas superpuestas y unidas por sus regiones hidrofóbicas. • Las cabezas polares interaccionan entre si y con la moléculas de agua, pero las cadenas alifáticas son repelidas por la fase acuosa, de manera que se agrupan y empaquetan fuertemente entre sí, hacia el interior de una bicapa, con el fin de disminuir al máximo el área apolar expuesta en el medio acuoso. Estas bicapas se pliegan sobre si mismas para formar liposomas, liposomas que son vesículas huecas que albergan en su interior una cavidad llena de agua.

Esfingolípidos • Poseen una estructura derivada de la ceramida, ceramida una molécula que resulta de la unión, mediante un enlace amida, amida de una molécula de ácido graso con un aminoalcohol llamado esfingosina. • Según sea el sustituyente unido al grupo alcohol de la ceramida, los esfingolípidos pueden ser de dos clases: esfingoglucolípidos y esfingofosfolípidos

Esfingoglucolípidos • Resultan de la unión, mediante enlace O-glucosídico, O-glucosídico entre el grupo alcohol de la ceramida y un conjunto de monosacáridos, entre los que se encuentra la glucosa, la galactosa, la N-acetilglucosamia y la N-acetilgalactosamina. • Destacan dos grupos: – Cerebrósidos Generalmente se un monosacárido. – Gangliósido Generalmente se un oligosacárido ramificado.

Cerebrósidos

Gangliósido

Funciones • Forman parte de las membranas celulares, especialmente de la membrana plasmática, donde se intercalan entre los fosfolípidos y contribuyen al aumento de la rigidez. • Junto con las secuencias glucídicas de las glucoproteínas constituyen el glucocalix

Esfingofosfolípidos • Resultan de la unión del grupo alcohol de la ceramida, ceramida mediante enlace éster, éster con una moléculas de ácido ortofosfórico que, a su vez, se une mediante otro enlace éster con un molécula de etanolamina o colina • Se origina de esta manera un grupo de sustancias que reciben el nombre de esfingomielinas y son muy abundantes en el tejido nervioso, donde forman parte de las vainas de mielina que recubren los axones de determinadas neuronas.

Terpenos o isoprenoides • Son un conjunto de sustancias que presentan gran diversidad, tanto en el aspecto estructural como en las funciones que desempeñan, pero todas ellas responden a la estructura general derivada de la polimerización del isopreno (2 -metil-butadieno) • Su clasificación, basada en el número de moléculas de isopreno que se unen entre sí, establece los siguiente grupos:

Monoterpenos (C 10 H 14) • Formadas por la unión de dos moléculas de isopreno. • Son sustancias volátiles y de aromas penetrantes y característicos que constituyen las esencias vegetales (limoneno, limoneno mirceno, mirceno geraniol, geraniol mentol, mentol timol, timol anetol, anetol alcanfor) alcanfor

Diterpenos (C 20 H 26) • Constituidos por la unión de cuatro unidades de isoprenoides. • Entre ellos se encuentra el fitol, fitol que forma parte de la clorofila. • Otros poseen carácter vitamínico y constituyen las vitaminas A, E, E y K.

Triterpenos (C 30 H 38) • Consta de seis unidades de isopreno y entre ellos destaca el escualeno y el lanosterol, que son precursoras en la síntesis del colesterol

Tetraterpenos (C 40 H 50) • Está formado por la unión de ocho moléculas de isopreno y constituyen los pigmentos fotosintéticos de los vegetales. • Entre ellos se encuentran los pigmentos carotenoides, como los carotenos (de color anaranjado, que son precursores de la vitamina A), los licopenos (de color rojo) y la xantofilas (color amarillo)

Politerpenos (Cn. Hm) • Están formados por la unión de miles de unidades de isopreno. • El caucho es un polímero formado a partir de los terpenos que contiene el látex del árbol Hevea brasilensis

Esteroides • Son compuestos policíclicos que derivan del anillo de ciclopentanoperhidrofenantreno, ciclopentanoperhidrofenantreno cuya estructura está formada por cuatro anillos de carbono unidos, denominados A, B, C y D. • Se diferencian entre sí por el número y localización de sustituyentes y por la presencia de dobles enlaces en los anillos.

Sales biliares • Emulsionan las grasas y favorecen su digestión y posterior absorción en el intestino.

Esteroles • Se caracterizan por tener un grupo alcohol en el C 3, una cadena alifática ramificada en el C 17 y un doble enlace entre el C 5 y C 6 • Entre los más importantes está la vitamina D y sobre todo el colesterol que forma parte de las membranas biológicas en las células animales, asociado con los demás lípidos de la bicapa, a la que confiere resistencia y rigidez y además es precursor del resto de esteroides.

Hormonas esteroideas • Hormonas de la corteza suprarrenal, suprarrenal entre las que se encuentran el cortisol, cortisol que estimula la síntesis de glucógeno y la degradación de grasas y proteínas y la aldosterona, aldosterona que regula la excreción del agua y sales minerales por las nefronas del riñón. • Hormonas sexuales masculinas (andrógenos, andrógenos como la testosterona) testosterona y Hormonas sexuales femeninas (estrógenos y progesterona) progesterona que controlan la maduración sexual, el comportamiento y la capacidad reproductora.