LIPIDOS SEMANA 27-2019

Biomoléculas que constituyen un grupo diverso de compuestos orgánicos que tienen en común ser

insolubles en agua y solubles en solventes orgánicos no polares.

Tienen también en común ser menos densos que el agua, por lo tanto “flotan”, en los entornos acuosos .

Son estructuras complejas pero no constituyen formas poliméricas por lo tanto no deben considerarse

«biopolimeros» ni «macromoléculas»

Licda: Isabel Fratti de Del Cid

Diapositivas con imágenes, estructuras y tablas proporcionadas por la Licda: Lilian Guzmán

Fuentes de obtención1- Origen vegetal :

A-Conocidos como “aceites “, extraídos de semillas. Ej.

aceite de maíz, oliva, girasol, algodón. Ajonjolí o de

otras partes del vegetal como el aceite de coco.

B- Ceras de origen vegetal como la de carnauba.

2- Origen animal:

A- Conocidas como “grasas”, obtenidas de tejidos

animales: manteca de cerdo, sebo de res, ó extraídas

de secreciones como la leche. Ej: mantequilla, crema.

B- Ceras de origen animal. Ejemplo las extraídas de lana,

secreciones sebáceas de la piel, esperma de ballena.

IMPORTANCIA y FUNCIONES

• Estructural : Son la base de todo tipo de

membranas celulares formando “Bicapas

lipídicas”.

• Forman capas protectoras en hojas, frutos,

pelo, plumas, piel.

• Constituyen capas que proporcionan a los

órganos internos, protección mecánica

contra golpes,

Constituyen capas de aislamiento térmico, en animales y humanos que viven en climas de frío extremo (pingüinos, esquimales, osos polares, ballenas).

°Son fuente de energía y reserva de energía, pues pueden almacenarse en grandes cantidades en el tejido adiposo. Los animales que hibernan obtiene su energía durante meses del metabolismo de sus lípidos del tejido adiposo.

°Son “aislantes eléctricos”, permiten la propagación de ondas de polarización en nervios mielinizados.

°Contienen y disuelven vitaminas liposolubles ( A,D,E,K ) y ayudan a su absorción.

Clasificación: en base a si presentan

enlaces que pueden ser hidrolizados

A. Saponificables( pueden ser hidrolizados

enzimática y químicamente, ya que poseen

compuestos unidos por enlaces éster ó amida

al glicerol o a la esfingosina): Ejs : grasas,

aceites, ceras, fosfolípidos, Glicolípidos,

Esfingolípidos.

B. NO saponificables (no pueden ser

hidrolizados por métodos químicos o

enzimáticos). Ejs: esteroides, terpenos.

Clasificación en base a sus componentes

A. Lípidos simples ; su hidrólisis, libera

ácidos grasos y un alcohol. Ejemplos:

A1- Esteres de glicerol : ácidos grasos y

glicerol (alcohol trihidroxilado) .

Ej. Grasas y aceites .

A. 2- Ceras: son ésteres de ácidos grasos

y alcoholes monohidroxilados de

cadena larga. Ej. ceras vegetales y

animales.

Cont. clasificación en base a componentes

B-Lípidos compuestos: formados por ácidos

grasos, un alcohol ( generalmente: glicerol ó

esfingosina ), otros componentes como:

fosfato, colina, serina, carbohidratos:

Entre ellos tenemos:

B.1)Fosfolípidos

B.2) Glucolípidos ( glicolipidos)

B.3) Esfingolípidos

B.4) Cerebrósidos

Cont. clasificación en base a componentes

C- Esteroides :No son saponificables,

generalmente están formados de solo un

componente .Ejemplo:

• Colesterol.

• Ácidos biliares ( sales biliares).

• Hormonas esteroideas.

• Vitaminas

Nota: cuando se encuentran unidos a ácidos grasos, estos

no son parte de la estructura , sino se unen a ellos para

facilitar su transporte.

9

LIPIDOS

LIPIDOS SIMPLES

LIPIDOS

COMPUESTOS

Grasas y aceites

Ceras

Fosfolípidos

Glicolípidos

Esfingolípidos

ESTEROIDES

CEREBROSIDOS

10

LIPIDOS

LIPIDOS

SAPONIFICABLES

LIPIDOS NO

SAPONIFICABLES

CERASTRIACILGLI-

CEROLESACILGLICEROLES + FOSFATO +

AMINOALCOHOLES, ,CARBOHIDRATOS,

AMINOÁCIDOs

GRASAS

ANIMALES

ACEITES

VEGETALES

ESTERES y AMIDAS DE

ESFINGOSINA

FOSFOGLI

CERIDOS

Glico

lípidos

ESFINGOLIPIDOS Y

CEREBROSIDOS

ESTEROI-

DES

TERPE-

NOSOTROS

(SOLO C, H, O) ( C, H, O, P, N )

Se hidrolizann con NaOH ; KOH, enzimas..NO SE HIDROLIZAN CON NaOH, KOH , enzimas..

ACIDOS GRASOS

Constituyentes de grasas, aceites , ceras y

lípidos compuestos.

Características generales:

1- Son ácidos carboxílicos alifáticos.

2- Son Monocarboxílicos.

3- La mayoría son lineales NO ramificados.

4- Pueden ser saturados ( no poseen dobles

enlaces) ó insaturados (poseen uno ó más

dobles enlaces).

5- Predominan los de número par de átomos de carbono.

6- Los más abundantes son el palmíticode 16 C y el esteárico de 18 C, ambos saturados.

7- Cuando son insaturados presentan uno ó más dobles enlaces, predominan los isómeros “cis”.

8- Generalmente no se hallan en forma libre, sino unidos a otros compuestos.

Como se numera la cadena de un ácido

graso con dobles enlaces

CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COOH

C#16 C#15 C#13 C#12 C#10 C#9

C#1

Las posiciones del doble enlace se dan a partir del primer

carbono que corresponde al carbono carboxilico. En una

representación abreviado conocida como taquigráfica se

representaría 18 : 3 9,12,15

Se interpretaría : el ácido graso posee 18 carbonos con tres

dobles enlaces entre los carbonos: 9 y 10 otro entre los

carbonos 12 y 13 y el otro entre los carbonos 15 y 16. Note que

solo se usa el número menor de la posición del doble enlace :

9 ( no 9,10) ; 12 ( no 12,13) ;15 ( no 15,16) .

Como se numera la cadena de un ácido graso

para clasificarlos como ω-3 ; ω-6 ; ω-9.? Independientemente del número de carbonos que posea el acido graso, la

letra omega ( ω ) que es la última letra del alfabeto griego ; se asignara al

último carbono, que casi siempre es el metilo terminal. A partir de ahí se

cuenta la posición del doble enlace: Para el siguiente ácido :

CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COOH

Posición ω

El primer doble enlace se halla en la posición 3 contando del ultimo carbono

de la cadena ( posición ω ). Entonces será un ácido ω-3. Aunque

existan dos o más dobles enlaces, la clasificación hace referencia a la

posición del primer doble enlace, contando de la posición ω . Ejemplo este

ácido posee tres dobles enlaces en posiciones : ω-3 ; ω-6 ; ω-9; pero para

clasificarlo se usa la primera posición ω-3.

# de

C

Rep.

taquigráfica NOMBRE COMUN /

UIQPAFORMULAS

1212:0

ó C12:0

ACIDO LAURICO

Ácido dodecanoico CH3(CH2)10 COOHC12H24O2

C11H23 COOH

1414:0

ó C14:0

ACIDO MIRISTICO

Ácido tetradecanoico CH3(CH2)12 COOHC14H28O2

C13H27COOH

1616:0

ó C16:0

ACIDOPALMITICO

Ácido hexadecanoicoCH3(CH2)14COOH

C16H32O2

C15H31COOH

1818:0

ó C18:O

ACIDO ESTEARICO

Ácido octadecanoico CH3(CH2)16COOHC18H36O2

C17H35COOH

2020:0

ó C20:0

ACIDO ARAQUIDICO

ácido eicosanoicoCH3(CH2)18 COOH

C20H40O2

C19H39COOH

REPRESENTACIONES MAS USADAS PARA

ÁCIDOS GRASOS SATURADOS

A- Fórmulas estructurales:Ej. Ácido Laúrico : ácido dodecanoicoA.1)CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COOH

A.2) CH3 (CH2)10COOH.

B- Formula molecular : C12H24O2

ó bien C11H23COOH *

* note: CnH2n+1COOH( válido solo para saturados)

C-Formula escalonada:

D-Fórmula taquigráfica: C12:0 ó 12:0

Ejercicio:Haga como ejemplo el ácido Palmitico (hexadecanoico)

COOH

#C TAQUI-GRAFICA NOMBRE

COMUN

ACIDOFORMULA

1616:19

ó C16:19

PALMITOLEIC

OCH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH ácido ω-7

C16H30O2

C15H29COOH

1818:19

ó C18:19OLEICO

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

( Ácido ω- 9 )C18H34O2

C17H33COOH

1818:2 9,12

ó C18: 2 9,12LINOLEICO

CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH

( Ácido ω-6)C18H32O2

C17H31COOH

1818:39,12,15

LINOLENICOCH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH

(Ácido ω-3)C18H30O2

C17H29COOH

20 20:45,8,11,14 ARAQUIDONI

CO

CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOH

ácido ω-6C20H32O2

C19H31COOH

20 20: 5 5,8,11,14,17 Eicosapentan

oico ( EPA)

CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH

CH2CH=CHCH2CH=CH (CH2)3COOH acido ω-3C20H30O2

C19H29COOH

22 22: 6 4,7,10,13,16,19Docosahexae

noico ( DHA)

CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH

CH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)2COOH ácido ω- 3 C22H34O2

C21H33COOH

Representación de ácidos grasos insaturados.Acido oleico :18 carbonos y un doble enlace entre el

carbono 9 y 10. Representaciones

a) C18: 19 b)C17H33COOH* c)C18H34O2 *

Acido linoleíco : 18 carbonos y 2 dobles enlaces en los carbonos 9-10 y entre el 12-13:

a) C18: 2 9,12 b) C17H31COOH* c)C18H32O2*

Linolénico :18 carbonos y 3 dobles enlaces en los carbonos: 9-10 12-13 y 15-16:

a) C18: 3 9, 12,15 b) C17H29COOH* c) C18H30O2**Por cada doble enlace , se pierden 2 hidrógenos respecto a

la formula del acido graso saturado de igual número de Carbonos.

Representaciones del ácido palmitooleicoA-Taquigráfica 16C : I 9

→ 16C y un doble enlace en posición 9 y 10.

B-Estructurales Es un ácido ω-7CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COOH

CH3 ( CH2)5CH=CH(CH2)7COOH

C-Molecular C16H30O2 * C15H29COOH ** Note que por cada doble enlace, se pierden 2H, con

respecto a la fórmula del ácido graso saturado de igual número de carbonos.

D-Escalonada

Ejercicio : Escriba las diferentes estructuras con las que se representa el ácido linolénico

COOH

Grasas y aceitesEn los organismo, los ácidos grasos se almacenan

en forma de triacilgliceroles ó “triglicéridos” conocidos como grasas y aceites.

En términos generales * :

-Las grasas son de origen animal, sólidas a temperatura ambiente y predominan los ácidos grasos saturados.

-Los aceites son de origen vegetal, líquidos a temperatura ambiente y predominan los ácidos grasos insaturados.

*Excepciones ( algunas):

Aceite de bacalao ( líquido, origen animal)

Manteca cacao ( sólida, origen vegetal )

-La mejorar manera de almacenar energía en los animales es a través de la grasa, en el tejido adiposo.

-En el animal en hibernación, al bajar la temperatura del ambiente, baja la temperatura corporal, respiración y frecuencia cardíaca. Durante 4-7meses ( periodo de hibernación), su única fuente de energía son las grasas almacenadas en el tejido adiposo.

Ácidos grasos esenciales y no esenciales.

ESENCIALES: No pueden ser sintetizados por nuestro organismo, por eso debemos consumirlos en la dieta, para no padecer problemas relacionados con su deficiencia. Generalmente poseen dos ó más dobles enlaces , Ej.:

Linoleíco 18C : 2 9,12 C18: 2 9,12

Linolénico 18C: 3 9,12, 15 C18: 3 9,12,15

Araquidónico 20 carbonos y cinco dobles enlaces.

La deficiencia de estos ácidos puede causar entre otras cosas dermatitis en niños.

La numeración omega, se empieza a partir del último carbono del ácido

graso, es decir a partir del grupo metilo terminal. por ejemplo:

Importancia: Tienen mayor beneficio para la salud, las dietas que

incluyan más ácidos grasos insaturados que los saturados.

El ácido ω-6 : se halla en cereales, aceites vegetales.

El ácido ω-3 : se halla en pescados de aguas frías como atún, salmón,

arenque. La importancia de éstos ácidos se observó al estudiar la dieta

rica en grasas de un pueblo de esquimales en Alaska ( los Inuit), con

altos niveles de colesterol y presentan baja incidencia de aterosclerosis

y cardiopatías respecto a otras poblaciones. Ellos consumen

principalmente grasas provenientes de pescado ( insaturadas)

Ácidos grasos w 3,6,9

ω -3 Linolenico, EPA y DHA

ω-6 Linoleico y Araquidonico

ω - 9 Oleico

Actualmente se recomienda incluir en

nuestra dieta salmón, arenque, atún.

Los ácidos ω-3 disminuyen la tendencia a la

formación de coágulos que pueden ocasionar

infartos. Pero una dieta alta en ácidos ω-3

pueden aumentar la tendencia a sangrado,

debido a que disminuyen la agregación

plaquetaria.

Acidos ω-3 que abundan en pescado :

linolénico, docosapentanoico (DHA),

eicosapentanoico ( EPA)

Conocidas como «eicosanoides», pues poseen 20 Carbonos.

Se les llamó prostaglandinas, por que se obtienen por primera vez de la próstata, pero se forman en todas las partes del cuerpo tanto en hombres como mujeres..

Poseen potentes efectos fisiológicos, como: Regulación de la menstruación y concepción, inducción del parto, prevención y alivio de úlceras gástricas, control de la inflamación, de la presión sanguínea.

Se originan del ácido araquidónico

Ácido poliinsaturado de 20 Carbonos: 20: 4 5,8,11.14

Clasificación de prostaglandinas: algunas se clasifican de de

acuerdo a su solubilidad, por ejemplo:

PGE “prostaglandina E” (solubles en éter)

PGF “prostaglandina F” (solubles en buffer de fosfato).

Note: las solubles en buffer fosfatos poseen 3 radicales –OH,

lo que las hace más solubles en soluciones acuosas de

fosfato.

Las PGE poseen 2 radicales –OH y una función cetona.

Todas poseen 20 carbonos.

El número y la posición de los dobles enlaces –C-C- varían

entre ellas.

El tratamiento del dolor a través del uso de AINES

( Antiinflamatorios No Esteroideos ) ejemplo:

Aspirina, Ibuprofen, Naproxeno, Ketoprofeno; se

basa en que éstos inhiben las enzimas que

convierten el ácido araquidónico en prostaglandinas.

Y estas pueden provocar inflamación, dolor, fiebre.

El uso frecuente de los AINES pueden producir daño

hepático, renal y gastrointestinal; por eso se

recomienda combinar el tratamiento con inhibidores

de la bomba de protones, antiácidos , recubridores

de mucosa gástrica.

Analgésicos No esteroideos, como Aspirina, Ibuprofeno, Naproxeno, bloquean la

síntesis de prostaglandinas.

“Grasas y aceites TRANS”Cuando las grasas y aceites naturales, se someten a la

hidrogenación catalítica y calor, unos dobles enlaces de los

ácidos grasos se saturan pero otros cambian su

configuración de “cis” a “trans” ( en la naturaleza la

mayoría son «cis»).Los ácidos grasos trans se comportan como ácidos grasos

saturados ( elevan niveles de colesterol LDL y disminuyen

el colesterol HDL ).

Existen alimentos naturales que poseen ácidos

grasos trans como la leche, carne de res,

huevo (principalmente en la yema).

Entre los alimentos procesados que contienen

grasas «trans» están los alimentos fritos,

margarina, pan, productos horneados, galletas

dulces y saladas.

Lípidos simples :se verán únicamente

los esteres del glicerol

• Esteres del glicerol con uno, dos ó tres

ácidos grasos.

• Monoacilglicerol: “Monoglicéridos”

CH2OCOR CH2OCOC15H31 ácido graso

CHOH CHOH esterificado:

CH2OH CH2OH palmítico (16C)

Nombre: 1ª. Forma 1-Palmitato de glicerilo.

2°. Forma 1-Palmitato de glicerol.

Diacilgliceroles ó “diglicéridos” :

El glicerol se une a dos ácidos grasos.

CH2OCOC17H33 ácido oleico ( insaturado)

CHOCOC17H35 ácido esteárico ( saturado)

CH2OH

Nombres :a)1-Oleo-2-estearato de glicerilo

b)1-oleo-2-estearato de glicerol

c)1-oleoil-2-estearoilglicerol

Ej: Haga la estructura del 1-Miristo-3-linoleato de glicerilo

y de sus otros nombres

Triacilgliceroles ó “triglicéridos”Se clasificarán en simples *, si poseen esterificados el mismo ácido

graso y mixtos si poseen ácidos grasos diferentes.

CH2OCOC17H35 ácido esteárico

CHOCOC17H35 acido esteárico

CH2OCOC17H35 ácido esteárico

Formas para nombrar trigliceridos simples*:

1ª.) : Triestearina.

2ª. ): Triestearato de glicerilo o triestearato de glicerol.

3ª.) : 1,2,3-estearoilglicerol.

Ej: Haga estructura de Trilinoleina y de sus otros dos nombres

de acuerdo a lo visto y la guía (pag113).

Triglicéridos, continuación

CH2OCOC15H31 ácido palmítico

CHOCOC11H23 ácido laúrico

CH2OCOC13H27 ácido miristico

Nombres:

1-Palmito-2-lauro-3-miristato de glicerilo.Se clasifica como “mixto”, pues tiene diferentes ácidos

grasos esterificados. En éste caso los tres ácidos grasos

esterificados son saturados

Escriba la estructura de : 1-oleo-2-palmito-3-

linoleato de glicerilo. Y de sus otros nombres.

Reacciones químicas de grasas y aceites.A) Reacciones de adición : ocurren solo si hay

dobles enlaces en los ácidos grasos esterificados.

A.1) Hidrogenación : se adiciona un mol de

Hidrogeno ( H2 ) por cada doble enlace requiere de

catalítico ( Ni, Pt, Pd ). El lípido si era un “aceite”,

se convierte en una grasa saturada. Ej: fabricación

de margarinas y manteca vegetal.

• Pt

RCH=CHR + H2 → RCH2-CH2R

Como puede ver la reacción es igual a la Hidrogenación de

un alqueno para convertirlo en alcano.

O

H2C-OC-(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3

O

H C-OC-(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3

O

H2C-OC-(CH2)7 CH=CH(CH2)7CH3

+ 3H2

O

H2C-OC-(CH2)16CH3

O

H C-OC-(CH2)16CH3

O

H2C-OC-(CH2)16CH3

Trioleina

Trioleato de glicerilo

1,2,3-trioleilglicerol

Triestearina

Triestearato de glicerilo

1,2,3-triestearoilglicerol

Ni

Esta reacción se utiliza para transformar aceites vegetales en

grasas sólidas. También recibe el nombre de «endurecimiento».Pues los aceites líquidos se transforman en solidos. Note que por

c/doble enlace se adiciona un mol de H2 . Necesita catalítico, el

cual puede ser : Ni, Pd ó Pt.

REACCIÓN DE HIDROGENACIÓN

Se adicionan 3 moles de H2, debido a que c/acido oleico esterificado posee un doble enlace.

Escriba la reacción de adición de H2, del 1-linoleo-2-miristo-3-oleato de glicerilo.

Cont. Reacc quim……A.2) Halogenación: Se adiciona un mol del halógeno por

cada doble enlace. No requiere de catalítico. La prueba se

usa para medir el índice de saturación. Generalmente se hace

con IODO (I2)

RCH=CHR + I2 RCHI-CHIR

Indice de Yodo:

Gramos de I2 que se adicionan a 100 gramos de una

grasa ó aceite. A mayor índice de yodo mayor

grado de insaturación.

O

CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7C-O-CH2

O

CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7C-O-CH

O

CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7C-O-CH2

+3I2

I I O

CH3(CH2)7CH-CH(CH2)7C-O-CH2

I I O

CH3(CH2)7CH-CH(CH2)7C-O-CH

I I O

CH3(CH2)7CH-CH(CH2)7C-O-CH2

HALOGENACION, ejemplo.

Note : adiciona tres moles de I2 pues hay tres dobles enlaces, uno por cada

Molécula de ácido oleico que está esterificado.

Escriba la reacción de adición de Yodo, del 1-lauro-2-oleo-3-ilnolenato de

glicerilo.

Se produce cuando una grasa ó aceite se calienta en presencia de

una base fuerte ( NaOH, KOH). Esta hidrólisis es conocida como

saponificación. Los productos obtenidos son glicerol y las sales de los

ácidos grasos ( RCOO-Na+) conocidas como jabones.

Escriba la saponificación de la “tripalmitina” (tripalmitatode

glicerilo, 1,2,3-tripalmitoilglicerol) usando KOH.

REACCIÓN DE SAPONIFICACIÓN : Hidrolisis alcalina,

Reacción de Saponifiación del Tripalmitato de glicerol

Sales sódicas de los ácidos

grasos presentes en la

tripalmitina, son conocidos

como jabones

Como puede verse la acción limpiadora de los jabones

(«quimica en el ambiente») pag:579) sales de los ácidos

grasos), las colas apolares ( Hidrofóbicas), rodean la

suciedad, que generalmente es grasa y aceite ( también

hidrofóbicas), y así la dispersan en el agua del lavado y la

eliminan de la ropa

CATALIZADA EN LOS ORGANISMOS

VIVOS POR LIPASAS, O EN VITRO POR

MEDIO ÁCIDO.

Hidrolisis Acida ó enzimática de los

triacilgliceroles ( Triglicéridos )

Leer las siguientes Químicas y salud y Químicas en el

ambiente

Biodiesel como combustible alternativo(p676)-

Acción limpiadora de los jabones.(p579)

Ácidos grasos ω – 3 en aceites de pescado

(p664).

Olestra: un sustituto de la grasa ( p670).

Conversión de grasas insaturadas en grasas

saturadas: Hidrogenación e Interesterificación.

(p672).