1.- ESTRUCTURA

Y FUNCION

Benjamn Paz AliagaProfesor Principal de la UCSM, Profesor Emrito de la UNSA 2012

LOS LIPIDOS MOLECULAS PRESENTES EN LOS ORGANISMOS VIVOS QUE TIENEN COMO CARACTERSTICA GENERAL EL SER INSOLUBLES EN EL AGUA PERO SOLUBLES EN SOLVENTES ORGANICOS( Eter, cloroformo, benceno, etc)

LAS FUNCIONES DE LOS LIPIDOS1. SIRVEN COMO COMPONENTES ESTRUCTURALES DE LAS MEMBRANAS BIOLOGICAS 2. CONSTITUYEN RESERVAS ENERGTICAS PRINCIPALMENTE BAJO LA FORMA DE TRIACILGLICEROLES 3. ALGUNOS LPIDOS Y DERIVADOS DE LOS LPIDOS CORRESPONDE A VITAMINAS Y A HORMONAS

4. FAVORECEN LA SOLUBILIZACION DE LOS LPIDOS PRINCIPALMENTE LOS ACIDOS Y SALES BILIARES5. TRANSDUCCION DE SEALES 6. PROTECCIN Y SOSTEN DE ORGANOS

LA DOBLE CAPA LIPDICA EN LA ESTRUCTURA DE LAS MEMBRANAS

Protenas

Colesterol

Cabezas hidroflicas de los fofolpidos

1

2 Colas hidrofbicas de los fosfolpidos ( Acidos grasos)

Figura 1.- Estructura de la membrana plasmtica

ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA CELULAR

CLASIFICACION DE LOS LIPIDOS Lpidos saponificables: Simples: Acilglicridos o Triglicridos Ceras

-Complejos: Fosfolpidos Glucolpidos

Lpidos no saponificables: Terpenos Esteroides Prostaglandinas

CLASIFICACION DE LOS LIPIDOSGLICEROLIPIDOS FOSFOLIPIDOS ESFINGOLPIDOS

GLICEROFOSFOLIPIDOS TRIGLICERIDOS ESFINGOLIPIDOS

GLICOLIPIDOS

DE ALMACENA MIENTO

CEREBROSIDOS

GANGLIOSIDOS

CONSTITUYENTES DE LA ESTRUCTURA DE LAS MEMBRANAS

CLASIFICACION Y FUNCIONES DE LOS LIPIDOS Acidos Grasos : Combustible e intermediarios metablicos Triglicridos : Almacenamiento de energa e intermediarios metablicos Fosfolpidos: Estructura de membranas y en la transduccin de seales Esfingolpidos: Estructura de membranas y transduccin Poliisoprenos :Intermediarios metablicos y estructura de vitaminas Eicosanoides: Accin hormonal ( Prostaglandinas, Leucotrienos y Tromboxanos)

ACIDOS GRASOS Son cadenas hidrocarbonadas que tienen un grupo carboxilo terminal. CH3-(CH2)8-COOH El grupo carboxilo tiene un pK de cerca de 4.8 y por lo tanto al pH que hay en el -organismo est ionizado -COO Este grupo tiene afinidad por el agua, de all su carcter amfiptico

CLASIFICACION DE LOS ACIDOS GRASOS POR EL TAMAO DE LA CADENA: Cadena corta Cadena mediana Cadena larga Cadena muy larga 2 a 4 tomos de C 6 a 10 tomos de C 12 a 20 tomos de C ms de 20 tomos de C

CLASIFICACION DE LOS ACIDOS GRASOS INSATURADOS NOMBRE No de C Palmitoleico 16 Oleico 18 Linoleico 18 Linolnico 18 Eicosatrienoico 20 Araquidnico 20 Eicosapentaenoico 20 Docosahexaenoico 22 Posicin del // 9 9 9,12 9,12,15 8,11,14 5,8,11,14 5,8,11,14,17 4,7,10,13,16,19 Clase omega-7 omega-9 omega-6 omega-3 omega-6 omega-6 omega-3 omega-3

CH3-(CH2)7-CH=CH-CH2-(CH2)6-COOH

IMPORTANCIA FISIOLOGICA DE LOS ACIDOS GRASOSAcido butrico y caproico Acido linoleico y cido linolnico Acido araquidnico Acido lignocrico ( 24:0) Acido nervnico (24:1) Estn en la leche en cantidades significativas Acidos grasos esenciales Precursor de prostaglandinas. Componente de los cerebrsidos El doble enlace en la posicin 15

Acidos Grasos Poliinsaturados CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)3-COOH

ACIDO ARAQUIDNICO

20 : 4

5,8,11,14

OMEGA 6

Acidos poliinsaturados omega 6 y omega 3 CH3-- (CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)6-COOH

EICOSATRIENOICO

6 3 3

CH3-CH2-CH=CH-CH2--CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)3-COOH

EICOSAPENTAENOICO

CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)2-COOH

DOCOSAHEXAENOICO

Caractersticas diferenciales de la deficiencia de omega 3 y omega 6Omega-3 (-Linolenic Acid) Omega-6 (Linoleic Acid) Growth retardation Skin lesions Reproductive failure Fatty liver Polydipsia Decreased 18:2 -6 and 20:4 -6 Increased 20:3 -9 (only if -3 also low)

Clinical Features

Normal skin, growth, reproduction Reduced learning Abnormal electroretinogram Impaired vision Polydipsia Decreased 18:3 -3 and 22:6 -3 Increased 22:4 -6 and 22:5 7 Increased 20:3 -9(only if -6 also low)

Biochemical markers

Guthrie H, Picciano, Mary. Human Nutrition. Lipids p128 1995

ACIDOS GRASOS ESENCIALES

ACIDO LINOLEICO ACIDO LINOLNICO ACIDO ARAQUIDNICO

DERMATITIS OCASIONADA POR LA DEFICIENCIA DE AGE

PALMITICOelongacin ESTEARICO desaturacin desaturacin

PALMITOLEICOelongacin

OLEICODesaturacin solo en plantas LINOLEICO

ACIDOS GRASOS SATURADOS DE MAYOR NUMERO DE ATOMOS DE C.

Desaturacin y elongacinDesaturacin solo en plantas LINOLNICO ARAQUIDONICO

OTROS A.G. polinsaturados

SINTESIS DE LOS ACIDOS GRASOS POLIINSATURADOS

Reacciones de oxidacin de los cidos grasos insaturados

R CH=CH-R (Acido graso insaturado) +O2

(humedad, luz y calor)

R CH-CH-R (Perxido) O O

GLICEROL

TRIACILGLICEROL(TRIGLICERIDO)

ESTRUCTURA DE UN TRIGLICERIDO

GLICERIDOS

HIDRLISIS DE LOS TRIGLICERIDOS

Acido fuerte diluido

Alta Temperatura

Oleico

Linoleico

Linolnico

Palmtico

Esterico

Manteca de cerdo Aceite de semilla de algodn Aceite oliva Aceite lino de de

43.9% 33.0%

---43.5%

2.1% -----

21% 21%

13.8% 2.0%

83.0% 5.0%

7.0% 61.5%

---25.0%

6% 5%

4.0% 3.5%

COMPOSICION EN ACIDOS GRASOS DE DIFERENTES ACEITES

Reaccin de saponificacin de una grasaCH2-O-CO-R1 CH O-CO-R2 + 3KOH CH2-O-CO-R3 CH2.OH CH.OH CH2.OH + R1-COOK R2-COOK R3-COOK

INDICE DE SAPONIFICACION El Indice de Saponificacin ( IS) de una grasa corresponde a los miligramos de KOH necesarios para saponificar 1gramo de la misma. Est en relacin inversa con el PM de la grasa

ndice de IodoAceite de semilla de algodn Aceite de 103-111

ndice de Saponificacin185-196

79-88

185-195

olivaAceite linaza de 192-195 190-195

INDICE DE YODO E INDICE DE SAPONIFICACION DE DIFERENTES ACEITES

PROBLEMA Estime el PM promedio de los triglicridos presentes en el aceite de semilla de algodn, sabiendo que su IS es 190.

Respuesta: 884

PROBLEMA Estimar el PM promedio de los triglicridos de una mantequila preparada usando leche de vaca, sabiendo que su IS es de 258.

Respuesta: 651

Reaccin de halogenacin de una grasa ( fijacin de yodo) R-CH=CH-R + I2 R-CHICHI-R

INDICE DE YODO Mide el grado de insaturacin de los cidos grasos presentes en una grasa Corresponde al nmero de gramos de yodo fijados por 100 gramos de grasa. A mayor insaturacin mayor es el nmero de yodo Valores: 105 ( Aceite de oliva) y 195 (Aceite de linaza)

ESTRUCTURA BASICA DE UN GLICEROFOSFOLPIDO

x: base nitrogenada

ESTRUCTURA DE UN FOSFOLPIDO (Glicerofosfolpido)FOSFATIDIL COLINA ( lecitina)

FOSFOLIPIDO

FOSFATIDIL COLINA ( LECITINA)

Enlace enol-eter

ESTRUCTURA BASICA DE UN PLASMALOGENO

(PI)Frecuentemente R1 corresponde al cido esterico y R2 al cido araquidnico

POLIFOSFOINOSITIDOS Acido Graso Acido GrasoPG L I C E R O L Fosfolipasa C DIACILGLICEROL

PINOSITOL 1,4,5 TRIFOSFATO

(IP3)PFOSFATIDILINOSITOL 4,5 DIFOSFATO

DIPALMITOILLECITINALa dipalmitoil lecitina es un componente del pulmn que interviene como surfactante y

Caso Clnico Una madre de 38 aos , diabtica dio a luz un nio que a las pocas horas de nacido comenz a presentar dificultad respiratoria. El peso al nacer fue de 1600g La distensin del trax durante la inspiracin era apenas visible y la espiracin era acompaada de un quejido. El color de su piel, rosado al nacer comenz a tornarse azulino ( cianosis)

Caso Clnico La auscultacin pulmonar revel ruidos apenas audibles y la radiografa de trax revel falta de aereamiento de los pulmones, se apreciaba una opacidad total. El estado de salud se fue agravando en las siguientes horas pese a las medidas tomadas y falleci a las 12 horas de vida. En la Historia Clnica figur como diagnstico: Sindrome de dificultad respiratoriaMembrana Hialina-Deficit de material surfactante pulmonar

A

G L I C E R O L

ACIDO GRASOB

ACIDO GRASO

FOSFATO

BASE NITROGENADA

C D

ACCION DE LAS FOSFOLIPASAS

(PE)

(Lecitina)(PC)

ESFINGOLIPIDOS

EsfingofosfolpidosGlicolpidos

A. Graso

Esfingosina

CERAMIDA

Esfingosina

Fosfocolina

Acido Graso

ESFINGOMIELINAS

ACIDO GRASO

E S F I N G O S I N A

P

COLINA

LA ESFINGOMIELINA Es uno de los principales lpidos estructurales de las membranas del sistema nervioso. La esfingomielina de las vainas de mielina (estructura que protege y aisla las fibras neuronales del SN) contiene predominantemente cidos de cadena larga como el lignocrico y el nervnico, mientras que en la materia gris del cerebro la esfingomielina contiene predominantemente cido esterico

CEREBROSIDOS Y GANGLIOSIDOS

CEREBROSIDO( Galactocerebrsido)

ACIDO GRASO

E S F I N G O S I N A

ACIDO GRASO CEREBROSIDO A. Lignocrico (24C) A. Cerebrnico Fenosina Querasina

(24C y OH en C-2 A. Nervnico (24C y 15 Nervona

COLINA Galactosa

GANGLIOSIDO

GM3E S F I N G O S I N AGlucosa

ACIDO GRASO

Galactosa

NANA

ESTRUCTURA DE UN ESTEROL

ESTRUCTURA QUIMICA DEL COLESTEROL

ACIDOS BILIARES

Lugares de hidroxilacin

Acido clicoAcido desoxiclico Acido quenodesoxiclico Acido litoclico

3, 7 y 123 y 12 3y7 3

ACIDO TAUROCOLICO

ACIDOS BILIARES Y SALES BILIARES Estructuralmente tienen: Ciclo pentanoperhidrofenantreno 24 tomos de carbono El ultimo C es carboxlico Tiene grupos OH ( 2 3) Antes de salir del hgado se conjugan a una molcula de glicina o a una molcula de taurina, a travs de enlaces amida, originando las sales biliares ( glicoclico y tauroclico)

ACIDOS BILIARES Y SALES BILIARES La bilis consiste de una mixtura acuosa de compuestos orgnicos e inorgnicos. La lecitina y las sales biliares son os compuestos orgnicos que ms abundan en la bilis. Los cidos biliares ms comunes son el clico y el quenodesoxiclico, que se llaman primarios

Las sales biliares son mejores detergentes que los cidos biliares ya que tienen una naturalez amfiptica mayor Las bacterias intestinales retiran la glicina y taurina de las sales biliares y adems pueden sintetizar los cidos biliares secundarios al retirar un grupo OH del cido clico(generan el deoxiclico) o del quenodeoxiclico ( generan el litoclico)

ACIDOS BILIARES Y SALES BILIARES

Las sales y cidos biliares son reabsorbidos primariamente en el ileon por transporte activo y regresan al hgado. En el hgado os cidos biliars primarios y secundarios son conjugados a glicina y taurina y nuevamente excretados por la bilis. Diariamente el hgado excreta de 15 a 30 g de sales biliares, pero de esto, solo 0.5 g se pierde en las heces

ACIDOS BILIARES Y SALES BILIARES

COLESTEROL ( C27)

CORTISOL (C21)PREGNENOLONA (C21)

CORTICOSTERONA (C21)PROGESTERONA ( C21) ALDOSTERONA (C21)

TESTOSTERONA (C19)

ESTRADIOL ( C18)

ALDOSTERONA(C21)

TESTOSTERONA (C19)

PROGESTERONA (C21)

ESTRADIOL (C18)

EICOSANOIDES Prostaglandinas, Tromboxanos y Leucotrienos son compuestos con potentes acciones fisiolgicas. Son de vida muy corta y se sintetizan en pequeas cantidades, lo que dificult su identificacin y estudio. Por sus acciones se comparan a hormonas, pero las prostaglandinas se sintetizan en casi todos los tejidos y actan localmente

PROSTAGLANDINAS Las PG fueron aisladas del semen humano en 1930 y se acuo ese nombre por pensar que venan de la prstata , hoy se sabe que se sintetizan en todas las clulas del organismo A diferencia e las verdaderas hormonas actan en la misma clula productora, se metabolizan muy rpidamente y sus acciones son mediadas por protenas G

(EICOSANOIDES) LEUCOTRIENOSFOSFOLIPIDOS DIACILGLICEROLES

ACIDO ARAQUIDONICOINHIBIDA POR LA ASPIRINA Y OTROS ANTIINFLAMATORIOS NO ESTEROIDEOS

PROSTAGLANDINA H2 (PGH2)

PROSTACICLINA

OTRAS PROSTAGLANDINAS

TROMBOXANOS

FOSFOLIPIDO Lisofosfolpido ACIDO ARAQUIDONICO AINES (Aspirina,Indometazina, etc) LTA4 LEUCOTRIENO A4

PGG2

PGH2LTC4 LTD4LTE4Contracin del msculo liso Broncoconstriccin Vasoconstriccin Aumento en la permeabilidad vascular

LTB4Aumentan la quimiotaxis de PMNLibera enzimas lisosomales

TXA2 PGE2Producida por varios tejidos. Vasodilatacion. Relaja el msculo liso. Induce el parto Producido por las plaquetas. Baja el cAMP Vasocosntrictor

PGI2(Prostaciclina)Vasodilatador. Inhibe la agregacin plaquetaria. Aumenta el cAMP

Acido Prostanoico

8

COOH

CH3

2012 PGA PGB PGE OH PGF

O

O

O

OH

OH

EL GRUPO ACETILO DE LA ASPIRINA SE UNE A UN RESIDUO DE SERINA DE LA CICLOOXIGENASA (COX1 Y COX2) E IMPIDE LA SNTESIS DE PROSTAGLANDINAS

ESTRUCTURA QUIMICA DE PROSTAGLANDINAS, TROMBOXANOS Y LEUCOTRIENOS

ISOPRENO

CH3 CH2=C-CH=CH22 metil 1,3-butanodieno

DERIVADOS DEL ISOPRENO

Vitamina A Vitamina E

Vitamina D

Vitamina K

ESTRUCTURA DE UNA LIPOPROTEINA

Lipoprotenas sricas: Movilidad electrofortica y unidades de flotacinUltracentrifugacion Lipoprotena Movilidad (Unidades de Flotacin) electrofortica Quilomicrn cero > 400 (D: < 0.94)

VLDL

Pre-

20-400 (D:0.94-1.006)

IDLLDL HDL

Pre--

12-20 ( D:1.006-1.019)0-12 (D: 1.019 -1.063) 0-20+ (D: 1.063-1.21)

TAMAO COMPARATIVO DE LAS LIPROTEINAS

P 100% 80% Composition 60% T 40% 20%

C P

PC P

C T C

T 0%Chylomicrons VLDL LDL

T HDL

Lipoprotein Type

Figura..- Contenido de triglicridos (T), colesterol (C) y protenas (P) en las diferentes lipoprotenas.

LA ESFINGOMIELINA Es uno de los principales lpidos estructurales de las membranas del sistema nervioso. La esfingomielina de las vainas de mielina (estructura que protege y aisla las fibras neuronales del SN) contiene predominantemente cidos de cadena larga como el lignocrico y el nervnico, mientras que en la materia gris del cerebro la esfingomielina contiene predominantemente cido esterico

ESTRUCTURA DE UN FOSFOLPIDO (Glicerofosfolpido)FOSFATIDIL COLINA ( lecitina)

ESTRUCTURA DE UN GLICOESFINGOLPIDO( Glucosilceramida)

ESFINGOSINAA C I D O G R A S O

P

COLINA

ESTRUCTURA BASICA DE LA ESFINGOMIELINA

ESTRUCTURA QUIMICA DEL COLESTEROL

Benjamn Paz- 2007

TESTOSTERONA

CORTISONA