guia de estudio carbohidratos y lipidos
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Curso: ME. 2013 Bioquímica para MedicinaGrupo 001 Primer Ciclo Lectivo del 2007
Guía de estudio Temas 1 y2 Carbohidratos y lípidosDra. Ximena Cortés
1. Explique como los polímeros orgánicos contribuyen a la diversidad biológica.
Respuesta:
Contribuyen a la diversidad biológica por medio de las múltiples funciones vitales que
realizan. Entre las que se pueden citar funciones como almacenadores de la energía
química (glucosa, almidón, glucógeno), como componentes de estructuras de apoyo
de plantas (celulosa) y paredes de las células bacterianas (mucopolisacáridos).
Además como componentes esenciales de los ácidos nucleicos (D-ribosa y 2-desoxi-D-
ribosa). También enlazados a las membranas plasmáticas de las células animales se
encuentran diversos carbohidratos relativamente pequeños que median las
interacciones entre las células, por ejemplo, los tipos de sangre A, B y O están
determinados por carbohidratos específicos unidos a la membrana. Además tienen
funciones como lubricantes de articulaciones, anticoagulantes como la heparina,
adhesión celular, entre otras.
2. Describa como se forman y rompen los enlaces covalentes en polímeros
orgánicos como polisacáridos.
Respuesta:
Están formados por la unión de muchos monosacáridos, de 11 a cientos de miles.
Sus enlaces son O-glucosídicos con pérdida de una molécula de agua por enlace.
Sus funciones biológicas son estructurales (enlace -Glucosídico) o de reserva energética
(enlace -Glucosídico). Puede ser:
UNIVERSIDAD DE COSTA RICAFACULTAD DE MEDICINAESCUELA DE MEDICINA
Departamento de Bioquímica
Carrera Acreditada por el SINAES
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a) Homopolisacáridos: formados por monosacáridos de un solo tipo.
- Unidos por enlace tenemos el almidón y el glucógeno.
- Unidos por enlace tenemos la celulosa y la quitina.
Almidón:
Es la reserva energética de las plantas. Su estructura se puede dividir en amilopectina y
amilosa.
Amilosa: solo cadenas de glucosa con enlaces ( - 1,4), no tiene ramificaciones, por lo
que cunado se forma este enlace se hace una curvatura en la molécila que permite que
no sea una molécula lineal, confiriéndole una forma helicoidal. Al hidrolizar se obtiene
moléculas de maltosa en enlaces - 1,4.
Amilopectina: sus ramificaciones son mediante enlaces ( - 1,6), se da mas o menos
cada 20 glucosas. Si se hidroliza se obtiene isomaltosas que son dos moléculas de
glucosas en enlaces ( - 1,6).
Maltosa e isomaltosa son producto de la hidrólisis del almidón.
Glucógeno: Es todo ramificado cada 8 o 10 residuos de glucosa. Es de origen animal y
se almacena en el hígado y músculo.
Celulosa: Es completamente lineal con enlace 1,4, esto hace que se puedan dar
atracciones entre las cadenas de celulosa, no solamente de tipo covalente como tal, sino
que permite atracciones de tipo puentes de hidrógeno entre otras moléculas adyacentes
y entre sus cadenas y eso es lo que le da tanta fuerza a la estructura.
Quitina: Formada por cadenas N-acetilglucosamina en enlaces 1,4, con función
estructural.
b) Heteropolisacárido: el polímero lo forman mas de un tipo de monosacárido.
- están asociados a aminoácidos que van a formar proteínas más grandes, entonces
hay enlaces entre los monosacáridos y los aminoácidos que son los enlaces o-glicosídicos
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o n-glicosídicos, dependiendo de si el enlace se da con un nitrógeno o con oxígeno.
Ejemplos: los GAG’S (glucoaminoglicanos o glucoaminoglucanos). Son heteropolímeros
que forman parte de la matriz extracelular de diferentes tejidos. Entre los que estan:
-Ácido hialurónico: (Ácido glucorónico +N – acetilglucosamina), sustancia fundamenta
en líquido sinovial y humor vitreo.
- Condroindinsulfato: (Ácido glucorónico + N-acetil galactosamina sulfatada).
- Queratansulfato: (galactosa + N-acetilgalactosamina sulfatada).
Son muy importantes en la formación de la matriz extracelular y la sustancia
fundamental que se encuentra en las articulaciones y tienen la capacidad de formar
sustancias viscosas que facilitan el movimiento de las articulaciones.
3. Explique la diferencia entre mono-di- y polisacáridos
Respuesta:Monosacáridos: es una unidad que no puede llevarse a expresiones más pequeñas
mediante hidrólisis, por oxidación si. Por lo que la unidad estructural básica son los
monosacáridos, es a partir de estos que se construyen otros monosacáridos.
Disacáridos: carbohidrato que contiene dos unidades de monosacárido unidas por un
enlace glicosídico.
Oligosacárido: carbohidrato que contiene de cuatro a diez unidades de
monosacárido unidas entre si por enlaces glicosídicos.
Polisacáridos: carbohidrato que contiene gran número de unidades de
monosacárido unidas entre si por uno o más enlaces glicosídicos.
4. Describa las propiedades características de los carbohidratos.
Respuesta: Propiedades Físicas:
_ Son cristalizables.
_ Generalmente dulces.
_ Solubles.
Propiedades Químicas:
_ Mediante hidrólisis se desdoblan en monosacáridos.
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_ Algunos mantienen su poder reductor, cuando mantienen un carbono anomérico libre.
_ Pueden presentar mutarrotación si mantienen un carbono anomérico libre.
Dentro de las características generales de los monosacáridos se tiene que presentan:
Actividad óptica: Debe tener un centro quiral, un carbono quiral que es el que tiene
los 4 sustituyentes diferentes. El hecho de que tengan actividad óptica hace que giren
el plano de la luz polarizada y que tengan una imagen especular superponible. Estos
se llaman enantiómeros, que van a ser imágenes especulares no superponibles y se
va a dar solo cuando hay un carbono quiral. Estas moléculas giran la luz polarizada
hacia la izquierda o hacia la derecha.
D o L se asigna según la posición del –OH del último centro quioral, esto es
independiente al giro de la luz polarizada (solo puede determinarse el ponerse en
solución acuosa y hacer pasar la luz polarizada).
Estereoisomería: arreglo en el espacio de las moléculas. Estereoisómeros:El mismo
orden y tipos de enlaces, diferentes arreglos espaciales, diferentes propiedades. Es
decir,se denomina estereoisómeros a moléculas isómeras, que tienen, además, los
mismos enlaces y ordenación entre sus átomos, pero difieren en el modo en que estos
átomos están dispuestos en el espacio. Se clasifican por sus propiedades dé simetría, en
función de ciertos elementos de simetría. Los dos más importantes son:
1. Plano de simetría. Divide a la molécula en dos mitades equivalentes, como si una
fuera la imagen especular de la otra (reflejada en un espejo).
2. Centro (punto de simetría). Es un punto en el centro de una molécula hacia el cual
puede dibujarse una línea desde cualquier átomo de modo que, si esta línea se prolonga
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una distancia igual más allá del centro, se encontrará con un átomo igual y a la misma
distancia.
Mutarrotación: La mutarrotación se debe a la formación de una mezcla en equilibrio de
las formas y , existiendo una pequeña proporción de moléculas abiertas.El estudio
de la ciclación fue realizado por Haworth, por ello lo conocemos como proyección de
Haworth. En las proyecciones de Fisher la geometría queda muy distorsionada. Una visión
más cercana a la realidad la proporcionan las fórmulas de Haworth, en ellas los anillos o
formas cíclicas se representan como pentágonos (forma furanosa) o hexágonos regulares
(forma piranosa). Las proyecciones de Haworth:
_ aldohexosas y cetoheptosas --------> forma PIRANOSA.
_ aldopentosas y cetohexosas --------> forma FURANOSA.
5. Explique como se clasifican los diferentes carbohidratos.
Respuesta:Se pueden clasificar de acuerdo a: Número de átomos de C, número de unidades de
azúcar, posición del grupo C=O , estereoquímica, clasificación por número de
unidades:
Monosacáridos: 1 sola unidad
Oligosacáridos: por hidrólisis producen de 2 a 10 moléculas
Polisacáridos: más de 10 moléculas.
Monosacáridos
Basado en la posición del grupo C=O en: Aldosa -aldehído C=O, Cetosa -cetona C=O
Basado en el número de átomos de C en la cadena:Triosa, Terrosa, Pentosa,
Hexosa.Pueden ser aldosas o cetosas. Ejemplos: D-Gliceraldehído, Triosa,Aldosa, azúcar
aldotriosa.
D-Fructosa:Hexosa,Cetosa, azúcar cetohexosa
6. Mencione cuatro características de los azúcares.
Respuesta:Dulzura, coloración y textura.
7. Cuál es la función biológica de los carbohidratos?
Respuesta:Aportar energía.
8. Describa la estructura molecular de la glucosa.
Respuesta:
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La glucosa, de fórmula C6H12O6, es un azúcar simple o monosacárido. Su molécula
puede presentar una estructura lineal o cíclica; esta última, , es termodinámicamente
más estable. En su forma (D-Glucosa) sufre una ciclación hacia su forma
hemiacetálica para lograr sus formas furano y pirano (D-glucofuranosa y D-
glucopiranosa) que a su vez presentan anómeros Alpha y Beta. Estos anómeros no
presentan diferencias de composición estructural, pero si difieren de características
físicas y químicas. La D-(+)-glucosa es uno de los compuestos más importantes para
los seres vivos, incluyendo a seres humanos.
9. Explique la estructura molecular de los isómeros de glucosa como alfa y
beta glucosa.
Respuesta:
Estas fórmulas (abajo) representan a la glucosa en su forma lineal y cíclica, en este caso
el anillo formado tiene 6 lados y corresponde al esqueleto pirano. Es el monosacárido
más abundante, al polimerizarse da lugar a polisacáridos con función energética (almidón
y glucógeno) o con función estructural, como la celulosa de las plantas
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En las formas cíclicas aparece un nuevo carbono asimétrico o anómero (el que antes
tenia el aldehído o cetona). Los anómeros serán si el -OH de este nuevo carbono
asimétrico queda hacia abajo y si lo hace hacia arriba en la forma cíclica.
-D-glucopiranosa -D-glucopiranosa
En este esquema puede apreciarse como se cierra la molécula de un monosacárido, en
este caso una hexosa. El grupo carbonilo del C1 queda próximo al C5 y entre ellos
reaccionan sus radicales en una reacción intramolecular entre un grupo aldehido (el del
C1) y un grupo alcohol (el del C5).Ambos carbonos quedarán unidos mediante un átomo
de oxígeno. El C1 se denomina Carbono anomérico y posee un grupo -OH y según la
posición de este grupo, se originan dos anómeros (alfa y beta).
10. Describa la estructura molecular de los disacáridos más
importantes: maltosa, sacarosa y lactosa.
Respuesta:
Maltosa o azúcar de malta es un disacárido formado por la unión de dos glucosas. La
unión se establece a través de los carbonos 1 y 4, el 1 de una glucosa y el 4 de la otra.
Por ello este compuesto también se llama alfa glucopiranosil(1-4)alfa glucopiranosa. Al
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producirse dicha unión se desprende una molécula de agua y ambas glucosas quedan
unidas mediante un oxígeno monocarbonílico que actúa como puente.
La maltosa presenta en su estructura el OH hemiacetálico por lo que es un azúcar
reductor, da la reacción de Benedict. A la maltosa se le llama también azúcar de malta,
ya que aparece en los granos de cebada germinada. Se puede obtener mediante la
hidrólisis del almidón y Glucógeno. Su fórmula es C12H22O11.
Sacarosa (azúcar de mesa) es un disacárido de glucosa y fructosa. Se sintetiza en
plantas pero no en animales superiores. No contiene ningún átomo de carbono
anomérico libre, puesto que los carbonos anoméricos de sus dos unidades monosacáridos
constituyentes se hallan unidos entre sí covalentemente mediante un enlace O-
glucosídico. Por esta razón, la sacarosa no es un azúcar reductor y tampoco posee un
extremo reductor.
Lactosa es un disacárido formado por una glucosa y una galactosa unidas por un enlace
1,4. Puede adoptar dos configuraciones, dependiendo de la forma en la que quede
cerrado el anillo de la glucosa, la a lactosa y la b lactosa, que se encuentran en equilibrio.
El equilibrio entre las dos formas de la lactosa es muy importante, ya que la a lactosa y la
b lactosa difieren en muchas de sus propiedades. La más obvia es que ambas desvían en
distinto ángulo el plano de giro de la luz polarizada, por lo que al disolver una forma de
lactosa se producirá su transformación parcial en la otra, hasta alcanzar el equilibrio, y
consecuentemente el fenómeno conocido como mutarrotación.
11. Identifique un enlace glicosídico y como se forma?
Respuesta:Compuestos con grupos OH, NH2 y SH pueden reaccionar con el OH hemiacetálico del
carbono anomérico de un monosacárido, con pérdida de una molécula de agua para
formar los compuestos llamados generalmente glicósidos. El enlace acetálico
establecido se llama enlace glicosídico. Según la naturaleza del grupo reaccionante se
distinguen O-glicósidos (a partir de un OH), N-glicósidos (a partir de un NH2) y S-
glicósidos (a partir de un SH).
Al formarse un enlace glicosídico:
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el carbono anomérico pierde su carácter reductor
se estabiliza la forma anomérica (a o b) del monosacárido en la forma en que
reaccionó y ya no se puede observar el fenómeno de mutarrotación
aumenta la solubilidad de la aglicona, facilitando así la eliminación por la orina de
compuestos poco solubles en agua
El enlace glicosídico es susceptible a la hidrólisis ácida y a la acción de las enzimas
llamadas glicosidasas.
12. Describa las funciones biológicas de los polisacáridos. Que son
polisacáridos estructurales y de almacenamiento?
Respuesta:
Los polisacáridos son compuestos formados por la unión de muchos monosacáridos.
Pertenecen al grupo de los glúcidos y cumplen funciones tanto de reserva energética
como estructurales. Están formados por tres o más moléculas de glucosa.Los
polisacáridos son polímeros cuyos monómeros son los monosacáridos, que se unen
repetitivamente mediante enlaces glucosídicos. Estos compuestos llegan a tener un peso
molecular muy elevado, que depende del número de residuos o unidades de
monosacáridos que participen en su estructura. Pueden descomponerse en polisacáridos
más pequeños, así como en disacáridos o monosacáridos, mediante hidrólisis, que en la
materia viva es catalizada por enzimas llamadas glucosidasas.
Clasificación de los polisacáridos:
Según la función biológica, los polisacáridos se clasifican en los siguientes grupos:
1. Polisacáridos de reserva: La principal molécula proveedora de energía para las
células de los seres vivos es la glucosa. Cuando ésta no es descompuesta en el
catabolismo energético para extraer la energía que contiene, es almacenada en
forma de polisacáridos de tipo (1->4), representado en las plantas por el
almidón y en los animales por el glucógeno.
2. Polisacáridos estructurales: Se trata de glúcidos que participan en la
construcción de estructuras orgánicas. Entre los más importantes tenemos a la
celulosa que es el principal componente de la pared celular en las plantas y a la
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quitina, que cumple el mismo papel en los hongos, además de ser la base del
exoesqueleto de los artrópodos y otros animales emparentados.
3. Otras funciones: La mayoría de las células de cualquier ser vivo suelen disponer
este tipo de moléculas en su superficie celular. Por ello están involucrados en
fenómenos de reconocimiento celular (Ejemplo: Complejo Mayor de
Histocompatibilidad), protección frente a condiciones adversas (Ejemplo: Cápsulas
polisacarídicas en microorganismos) o adhesión a superficies (Ejemplo: la
formación de biofilms o biopelículas, al actuar como una especie de pegamento.)
Se distinguen dos tipos de polisacáridos según su composición:
1. Homopolisacáridos: Están formados por la repetición de un monosacárido.
2. Heteropolisacáridos: Están formados por la repetición ordenada de un
disacárido formado por dos monosacáridos distintos (o, lo que es lo mismo, por la
alternancia de dos monosacáridos). Algunos heteropolisacáridos participan junto a
polipéptidos (cadenas de aminoácidos) de diversos polímeros mixtos llamados
peptidoglucanos, mucopolisacáridos o proteoglucanos. Se trata esencialmente de
componentes estructurales de los tejidos, relacionados con paredes celulares y
matrices extracelulares.
13. Distinga entre el enlace glicosídico del almidón y la celulosa y
explique porque es biológicamente importante
Respuesta:Almidón es el principal polisacárido de reserva de la mayoría de los vegetales, y la
principal fuente de calorías de la mayoría de la Humanidad. El almidón no es realmente
un polisacárido, sino la mezcla de dos, la amilosa y la amilopectina. Ambos están
formados por unidades de glucosa, en el caso de la amilosa unidas entre ellas por
enlaces 1-4, no tiene ramificaciones por lo que no es una molécula lineal, sino que le
confiere una forma helicoidal. Si se hidroliza se obtiene moléculas de maltosa en enlaces
1-4. En el caso de la amilopectina, aparecen ramificaciones debidas a enlaces 1-6. Se
da mas o menos cada 20 glucosas.Si se hidroliza se obtiene isomaltosas que son dos
moléculas de glucosas en enlaces 1,6.
La celulosa se forma por la unión de moléculas de β-glucosa mediante enlaces β-1,4-O-
glucosídico. Es una hexosana que por hidrólisis da glucosa. La celulosa es una larga
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cadena polimérica de peso molecular variable, con fórmula empírica (C6H1005)n, .Por este
tipo de enlace, β-1,4, hace que no sea digerible para el ser humano.
La celulosa tiene una estructura lineal o fibrosa, en la que se establecen múltiples
puentes de hidrógeno entre los grupos hidroxilo de distintas cadenas yuxtapuestas de
glucosa, haciéndolas impenetrables al agua, lo que hace que sea insoluble en agua, y
originando fibras compactas que constituyen la pared celular de las células vegetales.
El enlace es biológicamente importante por el hecho de que el ser humano puede digerir
el enlace a 1,4 del almidón, pero no así el β-1,4 de la celulosa.
14. Explique las diferentes formas de las moléculas de almidón,
glucogeno y celulosa, en que son similares y en que se diferencian.
Respuesta:
POLISACÁRIDO DIFERENCIAS SIMILITUDESALMIDÓN Reserva energética
de vegetales. Mezcla de dos
polisacáridos: la amilosa enlaces (14), con forma helicoidal y la amilopectina uniones (1 6), están regularmente espaciadas (cada 25-30 residuos de glucosa), y son los puntos por donde se ramifica la estructura
Homopolisacárido
GLUCÓGENO Reserva energética de animales.
Su estructura es similar a la de la amilopeptina, pero con ramificaciones más frecuentes (cada 8-12 monómeros de glucosa) El mayor grado de ramificación del glucógeno es una
Homopolisacárido
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adaptación a su función biológica.
CELULOSA Función estructural en plantas.
Es un polímero lineal de varios miles de glucosas unidas por enlaces (1 β 4). Tiene una estructura lineal o fibrosa, en la cual se establecen múltiples puentes de hidrógeno entre los grupos hidroxilo de distintas cadenas yuxtapuestas, haciéndolas impenetrables al agua, y originando fibras compactas que constituyen la pared celular de las células
Homopolisacárido
15. Cuáles son las funciones de los lípidos y que los diferencia de las
otras clases de macromoléculas?
Respuesta:Funciones:Lípidos de almacenamiento de energía:Los lípidos (generalmente en forma de triacilgiceroles) constituyen la reserva
energética de uso tardío o diferido del organismo. Su contenido calórico es muy alto
(10 Kcal/gramo), y representan una forma compacta y anhidra de almacenamiento de
energía. A diferencia de los hidratos de carbono, que pueden metabolizarse en
presencia o en ausencia de oxígeno, los lípidos sólo pueden metabolizarse
aeróbicamente.
Lípidos de reserva de agua:los lípidos representan una importante reserva de agua. Al poseer un grado de
reducción mucho mayor que el de los hidratos de carbono, la combustión aerobia de
los lípidos produce una gran cantidad de agua (agua metabólica). Así, la combustión
de un mol de ácido palmítico puede producir hasta 146 moles de agua (32 por la
combustión directa del palmítico, y el resto por la fosforilación oxidativa acoplada a la
respiración). En animales desérticos, las reservas grasas se utilizan principalmente
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para producir agua (es el caso de la reserva grasa de la joroba de camellos y
dromedarios).
Lípidos de producción de calor:En algunos animales (particularmente en aquellos que hibernan), hay un tejido
adiposo especializado que se llama grasa parda o grasa marrón. En este tejido, la
combustión de los lípidos está desacoplada de la fosforilación oxidativa, por lo que no
se produce ATP en el proceso, y la mayor parte de la energía derivada de la
combustión de los triacilgliceroles se destina a la producción calórica necesaria para
los períodos largos de hibernación. En este proceso, un oso puede llegar a perder
hasta el 20% de su masa corporal.
Lípidos de función estructural:El medio biológico es un medio acuoso. Las células, a su vez, están rodeadas por otro
medio acuoso. Por lo tanto, para poder delimitar bien el espacio celular, la interfase
célula-medio debe ser necesariamente hidrofóbica. Esta interfase está formada por
lípidos de tipo anfipático, que tienen una parte de la molécula de tipo hidrofóbico y
otra parte de tipo hidrofílico. En medio acuoso, estos lípidos tienden a
autoestructurarse formando la bicapa lipídica de la membrana plasmática que rodea
la célula.
En las células eucariotas existen una serie de orgánulos celulares (núcleo,
mitocondrias, cloroplastos, lisosomas, etc) que también están rodeados por una
membrana constituída, principalmente por una bicapa lipídica compuesta por
fosfolípidos. Las ceras son un tipo de lípidos neutros, cuya principal función es la de
protección mecánica de las estructuras donde aparecen.
Lípidos de la regulación celular:
Los organismos pluricelulares han desarrollado distintos sistemas de comunicación
entre sus órganos y tejidos. Así, el sistema endocrino genera señales químicas para la
adaptación del organismo a circunstancias medioambientales diversas. Estas señales
reciben el nombre de hormonas. Muchas de estas hormonas (esteroides,
prostaglandinas, leucotrienos, calciferoles, etc) tienen estructura lipídica.
Lípidos de función catalítica:
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Hay una serie de sustancias que son vitales para el correcto funcionamiento del
organismo, y que no pueden ser sintetizadas por éste. Por lo tanto deben ser
necesariamente suministradas en su dieta. Estas sustancias reciben el nombre de
vitaminas. La función de muchas vitaminas consiste en actuar como cofactores de
enzimas (proteínas que catalizan reacciones biológicas). En ausencia de su cofactor, el
enzima no puede funcionar, y la vía metabólica queda interrumpida, con todos los
perjuicios que ello pueda ocasionar. Ejemplos son los retinoides (vitamina A), los
tocoferoles (vitamina E), las naftoquinonas (vitamina K) y los calciferoles (vitamina D)
Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrógeno y
generalmente también oxígeno; pero en porcentajes mucho más bajos. Además pueden
contener también fósforo, nitrógeno y azufre.
Es un grupo de sustancias muy heterogéneas que sólo tienen en común estas dos
características:
1. Son insolubles en agua.
2. Son solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno, etc.
16. Describa las unidades formadoras, propiedades e importancia
biológica de grasas y fosfolípidos.
Respuesta:GRASAS:
Se llaman también lípidos, son compuestos formados por carbono, oxígeno e hidrogeno,
insolubles en agua, cuyos constituyentes específicos son los llamados ácidos grasos, de
los que se conocen más de 50.
Grasa es un término genérico para varias clases de lípidos, aunque generalmente se
refiere a los acilglicéridos, ésteres en los que uno o varios ácidos grasos se unen a una
molécula de glicerina. Las grasas están presentes en muchas formas de vida, y tienen
funciones tanto estructurales como metabólicas.
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El tipo más común de grasa es el que tres ácidos grasos están unidos a la molécula de
glicerina, recibiendo el nombre de triglicéridos o triacilglicéridos. Los triglicéridos sólidos
a temperatura ambiente son denominados grasas, mientras que los que son líquidos, son
conocidos como aceites. Los aceites son transformados en grasas artificialmente
mediante hidrogenación para obtener mantecas o grasas hidrogenadas.
Todas las grasas son insolubles en agua teniendo una densidad significativamente
inferior (flotan en el agua).
TIPOS DE GRASAS
En función del grado de saturación de los ácidos grasos formantes de la grasa, podemos
distinguir:
Grasas saturadas: son aquellas grasas que están formadas por ácidos grasos
saturados. Aparecen por ejemplo en el tocino, en el sebo, etcétera. Este tipo de
grasas es sólida a temperatura ambiente. Son las grasas más perjudiciales para el
organismo. Ejemplos: sebos y mantecas.
Grasas insaturadas: son grasas formadas por ácidos grasos insaturados como el
oléico o el palmitoléico. Son líquidas a temperatura ambiente y comúnmente se les
conoce como aceites. Pueden ser por ejemplo el aceite de oliva, de girasol, de
maíz. Son las más beneficiosas para el cuerpo humano y son nutrientes esenciales
ya que el organismo no puede fabricarlos y el único modo de conseguirlos es
mediante ingestión directa. Ejemplos: aceite.
o Grasas monoinsaturadas. Son las que aumentan el colesterol bueno (HDL) y
bajan el colesterol malo (LDL). Se les encuentra en el aceite de oliva, el
aguacate, y algunos frutos secos.
o Grasas poliinsaturadas (omegas). Éstas no son tan benéficas como las
monoinsaturadas —pero tampoco son tan dañinas como las saturadas. Se
les encuentra en la mayoría de los frutos secos, semillas y pescado.
FUNCIONES DE LAS GRASAS
Producción de energía: 1 g de cualquier grasa produce unas 9 kilocalorías de
energía.
Forman el panículo adiposo que protege a los mamíferos contra el frío.
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Sujetan y protegen órganos como el corazón y los riñones.
En algunos animales, ayuda a hacerlos flotar en el agua.
FOSFOLÍPIDOS
Son un tipo de lípidos iónicos, compuestos por un glicerol, al que se le unen dos ácidos
grasos (1,2-diacilglicerol) y un grupo fosfato. El grupo fosfato se une mediante un enlace
fosfodiéster otro grupo de átomos, que frecuentemente contienen nitrógeno, como
colina, serina o etanolamina y muchas veces posee una carga eléctrica. Todas las
membranas activas de las células poseen una capa doble de fosfolípidos.
Los fosfolípidos más conocidos son la fosfatidiletanolamina, fosfatidilinositol, ácido
fosfatídico, fosfatidilcolina y fosfatidilserina. Los fosfolípidos también están presentes en
la lecitina en un 50% aproximadamente.
ESTRUCTURA Y ORGANIZACIÓN
Un fosfolípido consiste en un conjunto de una cabeza polar y una cola no polar.
los fosfolípidos están guiados por fuerzas hidrofílicas e hidrofóbicas, las colas no
polares de los fosfolípidos tienden a juntarse, formando una doble capa lipídica o
una micela .Las cabezas polares se dirigen hacia el medio acuoso.
FUNCIONES DE LOS FOSFOLÍPIDOS
Componente estructural de la membrana celular El carácter anfipático de los
fosfolípidos les permite su autoasociación a través de interacciones hidrofóbicas
entre las porciones de ácido graso de cadena larga de moléculas adyacentes de tal
forma que las cabezas polares se proyectan hacia afuera, hacia el agua donde
pueden interaccionar con las moléculas proteicas y la cola no polar se proyecta
hacia el interior de la bicapa lipídica.
Activación de enzimas: Los fosfolípidos participan como segundos mensajeros en la
transmisión de señales al interior de la célula como el diacilglicerol o la
fosfatidilcolina que activa a la betahidroxibutirato deshidrogenasa que es una
enzima mitocondrial.
Componentes del surfactante pulmonar: El funcionamiento normal del pulmón
requiere del aporte constante de un fosfolípido poco común denominado
dipalmitoílfosfatidilcolina. Este fosfolípido tensoactivo es producido por las células
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epiteliales del tipo II e impide la atelectasia al final de la fase de espiración de la
respiración.
Componente detergente de la bilis: Los fosfolípidos, y sobre todo la fosfatidilcolina
de la bilis, solubilizan el colesterol. Una disminución en la producción de fosfolípido
y de su secreción a la bilis provoca la formación de cálculos biliares de colesterol y
pigmentos biliares.
Síntesis de sustancias de señalización celular: El fosfatidinol y la fosfatidilcolina
actúan como donadores de ácido araquidónico para la síntesis de prostaglandinas,
tromboxanos, leucotrienos y compuestos relacionados.
17. Diferencie entre ácidos grasos y fosfolípidos
Respuesta:
DIFERENCIASácidos grasos fosfolípidos
es una molécula orgánica formada por una larga cadena hidrocarbonada, de número par de átomos de carbono, en cuyo extremo hay un grupo carboxilo. Cada átomo de carbono se une al siguiente y al precedente por medio de un enlace covalente sencillo. Al átomo de su extremo le quedan libres tres enlaces que son ocupados por átomos de hidrógeno (H3C-). Los demás átomos tienen libres dos enlaces, que son ocupados igualmente por átomos de hidrógeno ( ... -CH2-CH2-CH2- ...).
son un tipo de lípidos iónicos, compuestos por un glicerol, al que se le unen dos ácidos grasos (1,2-diacilglicerol) y un grupo fosfato. El grupo fosfato se une mediante un enlace fosfodiéster otro grupo de átomos, que frecuentemente contienen nitrógeno, como colina, serina o etanolamina y muchas veces posee una carga eléctrica.
En general (aunque a veces no), podemos escribir un ácido graso genérico como R-COOH, en donde R es la cadena hidrocarbonatada que identifica al ácido en particular.
Un fosfolípido consiste en un conjunto de una cabeza polar y una cola no polar. los fosfolípidos están guiados por fuerzas hidrofílicas e hidrofóbicas, las colas no polares de los fosfolípidos tienden a juntarse, formando una doble capa lipídica o una micela .Las cabezas polares se dirigen hacia el medio acuoso.
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ácidos grasos esenciales a algunos ácidos grasos, como el linoleico, linolénico o el araquidónico
más conocidos son la fosfatidiletanolamina, fosfatidilinositol, ácido fosfatídico, fosfatidilcolina y fosfatidilserina. Los fosfolípidos también están presentes en la lecitina en un 50% aproximadamente.
18. Identifique un enlace tipo éster y como se forma?
Respuesta:Un enlace éster en bioquímica son el producto de la reacción entre los ácidos grasos y
los alcoholes. En la formación de ésteres, cada radical OH (grupo hidroxilo) del radical
del alcohol se sustituye por la cadena -COO del ácido graso. El H sobrante del grupo
carboxilo, se combina con el OH sustituido formando agua.
Proceso de esterificación:
19. Diferencie entre ácidos grasos saturados e insaturados y como sus
propiedades son consecuencia de estas diferencias estructurales
Respuesta:DIFERENCIAS
ácidos grasos saturados ácidos grasos insaturadosSólo tienen enlaces simples entre los átomos de carbono, es decir no poseen dobles enlaces.
Poseen una o más enlaces dobles en su cadena según sean mono o poli insaturados respectivamente. Las dobles enlaces que se presentan en un ácido graso insaturado natural son siempre del tipo cis. Es por esto que las moléculas de estos ácidos grasos presentan codos, con cambios de dirección en los lugares dónde aparece un doble enlace.
La mayoría son sólidos a temperatura ambiente.
Son generalmente líquidos a temperatura ambiente.
Las grasas de origen animal son generalmente ricas en ácidos grasos saturados.
deben ser aportados en cantidades suficientes con los alimentos
tienen la siguiente formula básica
No se la formula aqui
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CH3-(CH2)N -COOH
Ejemplos:butírico CH3(CH2)2COOH Láurico CH3(CH2)10COOH Mirístico CH3(CH2)12COOH Palmítico CH3(CH2)14COOH Esteárico CH3(CH2)16COOH Araquídico CH3(CH2)18COOH
Ejemplos:Linolenico CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH Linoleico CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH Araquidónico CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2
)3COOH Oleico CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH Erúcico CH3(CH2)7CH=CH(CH2)11COOH Palmitoléico CH3(CH2)5HC=CH(CH2)7COOH
20. Qué son ácidos grasos Omega 3?
Respuesta:
Los ácidos grasos omega-3 son ácidos grasos poliinsaturados que se encuentran en alta
proporción en los tejidos de ciertos pescados, y en algunas fuentes vegetales como las
semillas de lino, los cañamones y las nueces. Los ácidos grasos omega-3 son ácidos
grasos esenciales.Se ha demostrado experimentalmente que el consumo de grandes
cantidades de omega-3 aumenta considerablemente el tiempo de coagulación de la
sangre, lo cual explica por qué en comunidades que consumen muchos alimentos con
omega-3 (esquimales, japoneses, etc.) la incidencia de enfermedades cardiovasculares
es sumamente baja.
Algunas experiencias sugieren también que el consumo de omega-3 tiene efectos
beneficiosos sobre el cerebro. Altas cantidades podrían disminuir los efectos de la
depresión e incluso grupos de niños en edad escolar aumentaron notablemente su
rendimiento después de ingerir pastillas con aceite de pescado (rico en omega-3).
21. Explique porque los lípidos pueden pasar fácilmente a través de las
membranas y los carbohidratos no?
Respuesta: Me parece que es porque la mayoría de los lípidos tienen
carácter polar y no polar, lo que les permite difundir mas fácilmente por la
membrana.
.
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22. Describa la estructura y función de los esteroides
Respuesta:
Los esteroides son el cuarto grupo de clasificación de los lípidos y comprenden una gran
diversidad de compuestos con actividades fisiológicas múltiples. Una característica
común de los esteroides, es una estructura central denominada ciclopentanofenantreno,
la cual se representa a continuación (Fig. 1):
Anillo D= Ciclopentano
Anillos A, B, C =
Fenantreno.
Fig. 1: Estructura central de los esteroides.
Entre los esteroides más importantes para el hombre se encuentran los siguientes:
colesterol, estradiol, progesterona, testosterona, cortisona y ácidos biliares.
COLESTEROL
Es el más abundante de los esteroides y se encuentra formando parte de la estructura de
las membranas celulares, excepto en las células bacterianas; es un componente
importante en la vaina de mielina, que es la membrana lipídica que envuelve a las fibras
nerviosas, además, es el precursor del resto de esteroides; la fórmula de este compuesto se
presenta a continuación (Fig. 2):
Fig.2: Estructura del colesterol.
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El colesterol se sintetiza en el hígado a partir de los ácidos grasos saturados; también se
obtiene a través de la dieta, principalmente de la carne, queso, leche entera, yema de
huevo y mariscos. Los tejidos animales que tienen un alto porcentaje de colesterol son:
glándulas suprarrenales, cerebro, hígado, sangre, tejido adiposo y piel. Esta molécula, es
un componente normal de la sangre humana.
ESTRÓGENOS:
Los estrógenos son hormonas sexuales femeninas, se producen en los ovarios y su
función es estimular el desarrollo y maduración del aparato reproductor femenino,
determina las características sexuales secundarias, además de participar en la regulación
del ciclo menstrual. Como ejemplo podemos mencionar al estradiol, cuya fórmula se aprecia
a continuación (Fig.3):
Fig. 3: Estructura del estradiol.
Los estrógenos juegan un papel importante durante el ciclo menstrual, ya que inician la
preparación de las paredes del útero para recibir a un óvulo fecundado. Su efecto sobre
las paredes internas del útero cesa al momento de la ovulación.
Uno de los derivados de estrógenos que se utilizan en la fabricación de anticonceptivos
es la norlutina, cuya fórmula es la siguiente (Fig. 4):
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Fig. 4: Estructura de la norlutina.
PROGESTERONA:
La progesterona es otro de los esteroides que funciona como hormona sexual femenina,
es producida en los ovarios durante el ciclo menstrual; esta hormona continúa
estimulando el engrosamiento de las paredes internas del útero, una vez que los estrógenos
han cesado su acción (Fig. 5).
Fig. 5: Estructura de la progesterona.
TESTOSTERONA:
La testosterona es la hormona sexual masculina, se produce en los testículos y su función
es regular el desarrollo y maduración del aparato reproductor; además, es responsable
de la aparición de las características sexuales secundarias (Fig. 6).
Fig. 6: Estructura de la testosterona.
CORTISONA:
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Este lípido se produce en las glándulas suprarrenales, entre sus funciones podemos
mencionar las siguientes: participa en la regulación del metabolismo de carbohidratos,
regula la concentración de sales y agua en los tejidos, se utiliza como antiinflamatorio y
antialérgico (Fig. 7).
Fig. 7: Estructura de la cortisona.
ÁCIDOS BILIARES:
Se forman en el hígado a partir del colesterol, estos se acumulan en la vesícula biliar y se
segregan al aparato digestivo durante el proceso de digestión. Su función es emulsificar a
los lípidos (convertirlos en pequeñas gotas de grasa) para que puedan ser absorbidos por
las paredes del intestino. El más importante de los ácidos biliares es el ácido cólico, cuya
estructura química se muestra a continuación (Fig. 8):
Fig. 8: Estructura del ácido cólico.
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23. Clasifique los diferentes grupos de lípidos según su composición e
identifique los más representativos de cada grupo
Respuesta:
24. Porque los triglicéridos son una forma más eficiente de
almacenamiento de energía que el glucógeno?
Respuesta:Porque son productores de calor metabólico, durante su degradación. Un
gramo de grasa produce, 9,4 Kilocalorías. Mientras que le glucógeno
produce 4.1 Kcal.
25. Cómo se relaciona la estructura de los fosfolípidos con su función en
membranas celulares?
Respuesta:
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Aproximadamente el 75% de los lípidos son fosfolípidos, lípidos que contienen fósforo. En
menores proporciones también está el colesterol y los glicolípidos, que son lípidos que
contienen un o varios monosacáridos únidos. Estos fosfolípidos forman una bicapa lipídica
debido a su carácter anfipático, es decir por tener una cabeza hidrófila y una cola
hidrófoba. La cabeza está formada por un fosfato de un compuesto nitrogenado (colina o
etanolamina) y se mezcla bien con el agua. La cola está formada por ácidos grasos que
repelen en agua. Las moléculas de la bicapa están orientadas de tal forma que las
cabezas hidrófilas están cara al citosol y al líquido extracelular y las colas se enfrentan
hacia en interior de la membrana
Hay cuatro tipos de fosfolípidos en la membrana celular:
o fosfatidilcolina
o esfingomielina (en este fosfolípido la glicerina ha sido sustituída por un
aminoalcohol llamado D-4-esfingenina)
o fosfatidilserina
o fosfatidiletanolamina
La composición de la capa interna y externa de lípidos no es la misma, dependiendo de la
presencia de proteínas que requieren unirse a determinados fosfolípidos
26. Describa la diferencia entre proteoglicanos y glicoproteínas
Respuesta:
PROTEOGLICANOS son macromoléculas formadas por una proteína central, a lo largo
de la cual se asocian, por su extremo terminal, numerosas moléculas de
glicosaminoglicanos sulfatados. Existe una enorme variedad de proteoglicanos,
dependiendo del tipo y largo de la proteína central y del tipo, número y longitud de los
glicosaminoglicanos asociados a ella. El proteoglicano decorina, que recubre la superficie
de las fibrillas colágenas, contienen 1 molécula ya sea de condroitin o de
derrmatansulfato, mientras que el proteoglicano aggregacan que es uno de los
principales componentes de la matriz extracelular del cartílago presenta alrededor de
100 moléculas de condroitinsulfato y 30 moléculas de keratansulfato unidas a una
proteína central de más de 3000 aminoácidos.
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La mayoría de las funciones estructurales de los proteoglicanos se relacionan con sus
características moleculares: interactúan con cationes y agua, tendiendo a inmovilizarlos,
resistiendo muy bien las fuerzas de compresión. El líquido que los rodea constituye el
líquido tisular y a través de él fluyen los metablitos y difunden los gases respiratorios.
GLUCOPROTEÍNAS son moléculas compuestas por una proteína unida a uno o varios
hidratos de carbono, simples o compuestos. Tienen entre otras funciones el
reconocimiento celular cuando están presentes en la superficie de la membrana
plasmática.
27. Que son las lipoproteínas y como están compuestas?
Respuesta:LIPOPROTEÍNAS Son macromoléculas compuestas por lípidos y proteínas,
encargadas del transporte. Cuya función es envolver los líquidos insolubles en el
plasma provenientes de: los alimentos (exógenos) y los sintetizados por nuestro
organismo (endógenos), que son transportados desde el intestino y el hígado a los
tejidos periféricos y viceversa; devolviendo el colesterol al hígado para su eliminación
del organismo en forma de ácidos biliares.
Tanto el colesterol como los triglicéridos son transportados en sangre formando parte
de moléculas llamadas lipoproteínas. Estas lipoproteínas están constituidas además
por fosfolípidos, colesterol, proteínas y apolipoproteínas.
28. Identifique las moléculas derivadas de lípidos
Respuesta:
Las lipoproteínas se clasifican en diferentes grupos según su densidad, a mayor densidad
menor contenido en lípidos:
Quilomicrones
Lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL, siglas en inglés) (ausencia:
Abetalipoproteinemia)
Lipoproteínas de densidad intermedia (IDL)
Lipoproteínas de baja densidad (LDL) (4 subclases)
Lipoproteínas de alta densidad (HDL) (4 subclases)
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29. Como se relacionan carbohidratos y lípidos con señalización celular?
Como se relacionan con la matriz extracelular?
Respuesta:
En general, los componentes bioquímicos más característicos de las distintas de la matriz
extracelular son polímeros mixtos, formados por cadenas de monosacáridos y cadenas
peptídicas, entre los que hay desde glucoproteínas hasta proteoglucanos.
En la mayoría de animales, la glucoproteína más abundante de la matríz extracelular es
el colágeno. La matriz extracelular de las células animales, contiene muchos otros
componentes entre los que se encuentran proteínas como (fibrina y elastina), minerales
(como el hidroxilapatito, una forma de fosfato cálcico de la matriz ósea), y fluidos como el
plasma sanguíneo.
También forman parte de la matriz extracelular los oligosacáridos de aquellas
glucoproteínas que constituyen parte integral de la membrana plasmática y así como las
cabezas glucídicas de los de los glucolípidos de las misma membranas, los cuales en
conjunto forman el glucocáliz. Dada esta diversidad de componentes, puede asumir una
gran variedad de funciones, siempre interviniendo en los intercambios celulares y, a
menudo, dotando de sus propiedades mecánicas al tejido, como ocurre con el tejido
conjuntivo fibroso, el tejido óseo o el cartilaginoso.
Muchas células se encuentran ligadas a componentes de la matríz extracelular por medio
de proteínas especializadas que se encuentran integradas en la membrana plasmática y
que se llaman integrinas. Por la cara citoplasmática conectan con la trama superficial del
citoesqueleto, concretamente con actinas. Por la cara externa conectan con proteínas
como colágeno, lamininas y fibronectina.
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