Semana 27 LPIDOS SIMPLES QUMICA 2019 1 Semana

Semana 27 LÍPIDOS SIMPLES QUÍMICA 2019 1

Semana 27 LÍPIDOS SIMPLES Lípidos Definición, características y fuentes. Clasificación: - Saponificables, no saponificables. - Simples, compuestos y esteroides. Propiedades físicas Ácidos grasos: Definición, estructura y fuentes Fórmulas: taquigráfica, escalonada y condensada abreviada. Clasificación: - Saturados (láurico, mirístico, palmítico, esteárico y araquídico). - Insaturados (palmitoléico, linoléico, linolénico, araquidónico, eicosapentaenóico (EPA), docosahexaenóico (DHA). Isomería Cis-Trans. Esenciales (poliinsaturados) y no esenciales. Importancia biológica de: - Ácido araquidónico como precursor de prostaglandinas - Prostaglandinas: Clasificación (E y F) y estructura - Ácidos omega-3: Linolénico, EPA y DHA - Ácidos omega-6: Linoléico y Araquidónico - Ácido omega-9: Oléico 2

Lípidos Simples: Estructura y origen. Clasificación: Monoacil, diacil y triacilgliceroles o triglicéridos. Nomenclatura de triacilgliceroles Reacciones químicas: - Adición de H 2 (Hidrogenación) - Adición de I 2(Halogenación) - Saponificación Aplicación de los conceptos a la salud humana. -Importancia biológica de: -Grasas trans - Lecturas en libro de texto. - La Química en el Ambiente: “Biodiesel como combustible alternativo”. “Acciòn limpiadora de los jabones” - La Química en la Salud: “Àcidos grasos tipo omega-3 en aceites de pescado” - “Olestra: un sustituto de la grasa” “Conversiòn de grasas insaturadas en grasas saturadas: hidrogenación e interesterificaciòn” Laboratorio: Propiedades de lípidos. 3

Lípidos Grupo heterogéneo de biomoléculas que tienen en común lo siguiente: • Insolubles en agua y solubles en solventes orgánicos o no polares (éter, cloroformo CHCl 3, benceno C 6 H 6, CCl 4) • Son menos densos que el agua. Funciones: Son la reserva de energía más importante en los animales. Se almacenan en el tejido adiposo. Protegen los órganos vitales. Forman parte de la estructura de la membrana celular. 4

Clasificación de los Lípidos Ceras LIPIDOS SIMPLES Grasas Aceites Fosfolípidos LIPIDOS COMPUESTOS Glicolípidos SAPONIFICABLES (se hidrolizan) contienen ÁCIDOS GRASOS Esfingolípidos ESTEROIDES NO SAPONIFICABLES (no se hidrolizan) NO contienen ÁCIDOS GRASOS 5

Ácidos Grasos • Se encuentran unidos al glicerol formando ésteres conocidos como TRIGLICÉRIDOS O TRIACILGLICEROLES que son las moléculas que forman los aceites y las grasas. • Son ácidos monocarboxílicos alifáticos. • Pueden ser saturados ó insaturados. • Son lineales, no ramificados. • De # par de carbonos, de 12 a 20 carbonos. • Se nombran por nombres comunes. • Se representan por varios tipos de fórmulas. • Determinan el estado físico de los aceites y grasas ya que los ácidos saturados generalmente son sólidos a temperatura ambiente y los insaturados son líquidos. 6

Ejemplos: Ácido láurico (saturado de 12 carbonos) DIFERENTES FÓRMULAS PARA REPRESENTARLO Otro nombre: ÁCIDO DODECANÓICO CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 COOH • Fórmula estructural condensada: CH 3(CH 2)10 COOH • Abreviada: C 11 H 23 COOH (Cn. H 2 n+1 COOH) • Fórmula taquigráfica: C 12: 0 (tiene 12 C y ninguna insaturación) • Fórmula escalonada ó de esqueleto: 7

Ej: Ácido palmitoléico (insaturado de 16 carbonos) diferentes fórmulas para representarlo CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH=CHCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 COOH • Fórmula estructural condensada: CH 3(CH 2)5 CH=CH(CH 2)7 COOH • Abreviada: C 15 H 29 COOH (Cn. H 2 n-1 COOH) • Fórmula taquigráfica: C 16: 1Δ 9 (16 C y 1 doble enlace en el C #9) • Fórmula escalonada ó de esqueleto: CIS 8

ACIDOS GRASOS SATURADOS # de C Rep. taquigráfica 12 C 12: 0 14 C 14: 0 16 NOMBRE COMUN FORMULAS CH 3[CH 2]10 COOH C 11 H 23 COOH ACIDO MIRISTICO CH 3[CH 2]12 COOH C 13 H 27 COOH C 16: 0 ACIDOPALMITICO CH 3[CH 2]14 COOH 18 C 18: O ACIDO ESTEARICO CH 3[CH 2]16 COOH C 17 H 35 COOH 20 C 20: 0 ACIDO ARAQUIDICO CH 3[CH 2]18 COOH C 19 H 39 COOH ACIDO LAURICO C 15 H 31 COOH 9

TAQUI-GRAFICA 16 18 NOMBRE COMUN ACIDO (INSATURADOS) ACIDOS GRASOS INSATURADOS (1 o más dobles enlaces) Δ 9 C 16: 1 PALMITOLÉICO C 18: 1 Δ 9 OLÉICO FORMULA CH 3(CH 2)5 CH=CH (CH 2)7 COOH CH 3(CH 2)7 CH= CH(CH 2)7 COOH (ácido ω- 9) C 17 H 33 COOH 18 C 18: 2 Δ 9, 12 CH 3(CH 2)4 CH=CHCH 2 CH=CH(CH 2)7 COOH (ácido ω-6) 18 C 18: 3 Δ 9, 12, 15 CH 3 CH 2 CH=CHCH 2 CH=CH(CH 2)7 COOH 20 20 LINOLÉICO LINOLÉNICO C 20: 4 Δ 5, 8, 11, 14 ARAQUIDÓNICO C 17 H 31 COOH C 17 H 29 COOH (ácido ω-3) CH 3 CH 2 CH 2 CH=CHCH 2 CH=CH (CH 2)3 COOH (ácido ω-6) C 19 H 31 COOH C 20: 5 Δ 5, 8, 11, 14, 17 CH 3 CH 2 CH=CHCH 2 CH=CHEICOSAPENTAENÓICO CH 2 CH=CH (CH 2)3 COOH (acido ω-3) (EPA) 22 C 15 H 29 COOH C 22: 6 Δ 4, 7, 10, 13, 16, 19 DOCOSAHEXAENÓICO (DHA) C 19 H 29 COOH CH 3 CH 2 CH=CHCH 2 CH=CH-CH 2 CH=CH(CH 2)2 COOH C H COOH 21 33 10 (ácido ω- 3)

ÁCIDOS GRASOS ESENCIALES Y NO ESENCIALES: • No pueden ser sintetizados en el cuerpo, por lo que son esenciales en la dieta humana. Generalmente son poliinsaturados y sus dobles enlaces son CIS (no trans). Son omega 3 o 6. Linoléico (omega-6) Linolénico (omega-3) Araquidónico (omega-6) Eicosapentanóico (EPA) ω-3 Docosahexanóico (DHA) ω-3 NO ESENCIALES: Sí pueden ser sintetizados en el cuerpo y no son esenciales en la dieta. 11

Importancia de los ácidos grasos omega ω-3 y ω-6 Esenciales en la dieta. Disminuyen niveles de triglicéridos y evitan la obstrucción de arterias 12

Grasas y aceites TRANS LAS GRASA Y ACEITES NATURALES TIENEN CONFIGURACIONES - CIS Cuando los aceites se hidrogenan y se someten a las altas temperaturas, algunos dobles enlaces de los ácidos grasos se saturan, pero otros cambian su configuración de cis a trans. Algunos estudios relacionan el consumo de grasas trans con el aumento de depósitos de colesterol en arterias, riesgo de padecer cáncer de mama. Ejemplos de alimentos que contienen ácidos grasos trans: alimentos fritos, margarinas, manteca vegetal, etc. 13

14

Prostaglandinas El ácido araquidónico es el precusor. 15

Las prostaglandinas producen dolor, inflamación, fiebre (respuesta inflamatoria). Por eso algunos analgésicos actúan inhibiendo la producción de prostaglandinas. 16

LIPIDOS SIMPLES: GRASAS Y ACEITES • Están formados por moléculas de triacilgliceroles llamados también triglicéridos. • Se diferencian entre sí por su estado físico a temperatura ambiente. • Las grasas son sólidas y los aceites líquidos. (Esto se relaciona con el % de ácidos grasos saturados ó insaturados que contienen sus moléculas). • Las grasas (ó sebo) generalmente son de origen animal y los aceites de origen vegetal. 17

Triacilgliceroles ó Triglicéridos. Pueden ser: SIMPLES: contienen ácidos grasos iguales MIXTOS: contienen ácidos grasos diferentes COMO SE FORMAN: Triglicérido simple 18

NOMENCLATURA DE TRIGLICÉRIDOS O TRIACILGLICEROLES Los carbonos del glicerol se numeral de arriba hacia abajo #1, #2, #3. Se utilizarán varias formas para nombrarlos. NOMENCLATURA DE TRIGLICÉRIDOS SIMPLES. Ejemplo: 19

PRIMERA FORMA: Se nombra el ácido graso unido a los carbonos 1, 2 y 3 del glicerol anteponiendo tri…y cambiando la terminación ico por ina. Tripalmitoleína SEGUNDA FORMA: Se nombra el ácido graso unido a los carbonos 1, 2 y 3 del glicerol anteponiendo tri…y cambiando la terminación ico por ato de glicerilo o de glicerol. Tripalmitoleato de glicerilo o Tripalmitoleato de glicerol. TERCERA FORMA: Se indican los # de los carbonos del glicerol 1, 2, 3, luego se nombra el ácido graso unido con el prefijo tri y se cambia la terminación ico por oilglicerol. 1, 2, 3 -tripalmitoleoilglicerol. 20

TRIGLICÉRIDOS MIXTOS. Ejemplo: PRIMERA FORMA: Se indica el #1 del primer carbono del glicerol, se nombra el ácido graso unido cambiando la terminación ico por o, seguido por el #2 del segundo carbono, se nombra el ácido graso unido cambiando la terminación ico por o, seguido del #3 del tercer carbono, se nombra el ácido graso cambiando la terminación ico por ato de glicerilo o de glicerol. 1 -estearo-2 oleo-3 -palmitato de glicerilo o 1 -estearo-2 -oleo-3 -palmitato de glicerol. SEGUNDA FORMA: Se indica el #1 del primer carbono del glicerol, se nombra el ácido graso unido cambiando la terminación ico por oil, seguido por el #2 del segundo carbono, se nombra el ácido graso unido cambiando la terminación ico por oil, seguido del #3 del tercer carbono, se nombra el ácido graso cambiando la terminación ico por oilglicerol. 1 -estearoil-2 -oleoil-3 -palmitoilglicerol. 21

Ejemplos de: mono, di y triacilgliceroles mixtos: #1 CH O-COC H 2 15 31 CH 2 O-COC 17 H 33 #2 CHOH CHO-COC 17 H 35 #3 CH 2 OH 1 -Palmitato de glicerilo 1 -Palmitoilglicerol 1 -Oleo-2 -estearato de glicerilo 1 -Oleoil-2 -estearoilglicerol CH 2 O-COC 15 H 31 CHO-COC 11 H 23 CH 2 O-COC 13 H 27 1 -Palmito-2 -lauro-3 -miristato de glicerilo 1 -Palmitoil-2 -lauroil-3 -miristoilglicerol 22

O H 2 C-OC-C 17 H 35 O H 2 C-OC-C 11 H 23 O H C-OC-C 17 H 35 H 2 C-OH NOMBRARLOS: O H 2 C-OC-C 11 H 23 O H C-O-C-C 17 H 35 O H 2 C-OC-C 17 H 33 23

Reacciones Químicas Hidrogenación: Adición de H 2 (endurecimiento) • Por cada insaturación (=) se adiciona 1 mol de H 2 • Se necesita catalítico (Ni, Pt ó Pd). • Es el método para fabricar margarina y manteca vegetal (solidificando los aceites). LIQUIDO SOLIDO 24

Reacción de Halogenación Por cada doble enlace se adiciona 1 mol de I 2, Br 2ó Cl 2 • Esta prueba se utiliza para saber que tan insaturado es un lípido. Se observa por la decoloración del Iodo. 25

Reacción de Saponificación ó Hidrólisis alcalina (preparación de jabones) • Al calentar una grasa con Na. OH ó KOH se forman los siguientes productos de hidrólisis: Glicerol + Sales sódicas ó potásicas de los ácidos grasos (que se les llaman JABONES) • Este es el método para fabricar jabones y éstas sales tienen la capacidad de hacer que se disuelva la mugre apolar en el agua polar. 26

SAPONIFICACIÓN Sales o jabones de Na o K 27

Saponificación + 3 Na. OH + 3 “jabón” 28

Clasificación de Lípidos en base a si son ó no Hidrólizables (Saponificables) LIPIDOS SE HIDROLIZAN CON Na. OH y KOH Y FORMAN GLICEROL, ÁCIDOS GRASOS NO SE HIDROLIZAN CON Na. OH Y KOH POR NO CONTENER ÁCIDOS GRASOS LIPIDOS NO SAPONIFICABLES LIPIDOS SAPONIFICABLES (SOLO C, H, O) CERAS TRIACILGLICEROLES GRASAS ANIMALES ACEITES VEGETALES ( C, H, O, P, N ) ESTERES DE GLICEROL FOSFOGLI CERIDOS GLICOLIPIDOS ESTERES DE ESFINGOSINA ESTEROIDES TERPENOS OTROS ESFINGO LIPIDOS 29

Clasificación de los lípidos por sus componentes Saponificables (hidrolizables) No saponificables (no hidrolizables) 30