Lípidos Unidad Temática Nº 9

Lípidos

del griego lipos: “grasa”

Sustancias muy diversas (estructura y función)

Solubles en disolventes orgánicos apolares (ej.

cloroformo), pero poco o nada solubles en agua.

Químicamente se los puede definir como

ésteres de un ácido graso y un alcohol

Funciones de los lípidos

1.Energética: combustible de alto

valor calórico (9,3 kcal/g), de uso

diferido.

2.Estructural: Forman las

membranas plasmáticas de todo

tipo de seres vivos.

3.Protectora.

4.Reguladora de temperatura

5.Reguladora del metabolismo:

señales químicas como

esteroides, prostaglandinas,

retinoides, leucotrienos,

calciferoles, etc.

Lípidos simples

Acilglicéridos

Ceras

Lípidos complejos

Fosfolípidos

Glicolípidos

Lipoproteínas

Sustancias asociadas a lípidos

Terpenos

Esteroides

Eicosanoides

Vitaminas liposolubles

Lípidos - clasificación

Ácidos monocarboxílicos de elevado número de átomo de C y en su mayoría son de número par.

Saturados

No saturados

Ácidos Grasos

CH3-(CH2)16-COOH

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

Algunos de los ácidos grasos biológicos más comunes

Nombre

común Nombre sistemático Estructura

Saturados:

12:0 Láurico dodecanoico HOOC

14:0 Mirístico tetradecanoico HOOC

16:0 Palmítico hexadecanoico HOOC

18:0 Esteárico octadecanoico HOOC

20:0 Araquídico eicosanoico HOOC

Insaturados:

16:1 Palmitoleico 9–hexadecenoico HOOC

18:1 Oleico 9–octadecenoico HOOC

18:2 Linoleico 9,12–octadecadienoico HOOC

18:3 Linolénico 9,12,15–octadecatri-

enoico HOOC

20:4 Araquidónico 5,8,11,14–eicosatetra-

enoico

HOOC

(“esenciales” en mamíferos)

Nomenclatura

(C18:1)9

Aspectos estructurales de los ácidos grasos

acido esteárico ácido oleico ácido elaídico

C16:1 Palmitoleico 9-cis hexadecenoico

C18:1 Oleico 9-cis octadecenoico

C18:2 Linoleico 9,12 todo cis octadecadienoico

C18:3 Linolénico 9,12,15 todo cis octadecatrienoico

C20:4 Araquidónico 5,8,11,14 todo cis eicosatetraenoico

Ácidos grasos insaturados

Aspectos estructurales de los ácidos grasos

ácido linolénico

Aspectos estructurales de los ácidos grasos C; O; H

Modelos moleculares espaciales compactos.

(a) Ácido graso saturado (esteárico)

(b) Ácido graso monoetilénico (oleico).

Físicas: - solubilidad

- Tº de Fusión y Ebullición

- Isomería Geométrica

Químicas: dependientes del grupo “COOH”

Carácter ácido

Formación de esteres.

Formación de Jabones.

Propiedades de Ácidos Grasos

Propiedades fisicoquímicas de Acilglicéridos

Solubilidad: insolubles en agua, solubles en solventes orgánicos

Punto de fusión:

los TG ricos en AG saturados son sólidos a Tª ambiente (grasas)

los TG ricos en AG no saturados son líquidos a Tª ambiente (aceites)

Son saponificables

Químicas: dependientes de la “cadena carbonada”

Oxidación.

Hidrogenación.

Halogenación.

Propiedades de Ácidos Grasos

Acidos Grasos Esenciales:

Linoléico (18 cis 9, 12 ω6)

Linolénico (18 cis 9,12,15 ω3)

Araquidónico (20 cis 5,8,11,14 ω6)

C CHH

R R'HC CH

R

O

R'

HC CH

O O

R R'

O2

O2

Epóxido

Endoperóxido

Enranciamiento de ácidos insaturados

C CHH

R R'HC CH

R

O

R'

HC CH

O O

R R'

O2

O2

Epóxido

Endoperóxido

Lípidos simples

ACILGLICÉRIDOS: ésteres de un alcohol y ácidos grasos, el alcohol es glicerol. Según el número de funciones alcohólicas esterificadas por ácidos grasos se obtienen • monoacilgliceroles • diacilgliceroles • triacilgliceroles.

Físicas: - solubilidad

- Tº de Fusión y Ebullición

- Isomería Geométrica

Químicas: - Hidrólisis.

- Oxidación.

- Hidrogenación

Propiedades de Acilgliceroles

Función biológica de los Acilglicéridos

(16:1, palmitoleil)

(18:0, estearil)

Los triacilgliceroles (TAG) son formas de almacenamiento de ácidos

grasos en los adipocitos.

Energética:

• Reservorios de carbono y energía menos oxidados que carbohidratos.

• Como no se hidratan, las grasas almacenan ≈ 6 veces más energía

efectiva por unidad de masa.

• Permite supervivencia en ayuno por 2-3 meses (reserva total de

glucógeno es insuficiente para un solo día).

Estructural:

• recubren órganos y le dan consistencia,

• protegen mecánicamente como el tejido adiposo de las almohadillas

palmares y plantares.

Aislante térmico: forman capa aislante bajo la piel (animales que

hibernan)

Son ésteres de alcoholes monovalentes de cadena larga y ácidos grasos superiores. Ejemplo: cera de abejas

Ceras

ácido palmítico + alcohol de 30 C

Sólidas a Tº ambiente.

Insolubles en agua.

Funciones de protección y lubricación.

En vegetales, recubren hojas y frutos.

formados por un alcohol, AG y un grupo sustituyente

función estructural en membranas biológicas. caracter anfipático: parte polar hidrofílica +

parte apolar hidrofóbica

Glicerolípidos

Esfingolípidos

Lípidos complejos

el alcohol es

GLICEROL

el alcohol es

ESFINGOL

Lípidos complejos

Fosfolípidos:

• glicerofosfolípidos

• plasmalógenos

. esfingofosfolípidos

Glicolípidos:

• Cerebrósidos

• Gangliósidos.

Lipoproteínas.

Lípidos en los cuales:

el glicerol está esterificado con dos moléculas de ácido graso y una de ácido fosfórico.

además el ácido fosfórico está unido a un grupo que aporte una función alcohol

Glicerofosfolípidos

Glicerofosfolípidos

Si R3 = H ácido fosfatídico (precursor de los fosfolípidos)

Los diferentes fosfolípidos surgen de la

sustitución del H por un grupo en R3

colina, etanolamina, etc

Fostatidilcolina

Son glicerofosfolípidos unido mediante un enlace tipo éter a un aldehído graso de cadena larga en C1 del glicerol.

X: etanolamina,

colina o serina

Plasmalógenos

Gliceroglicolípidos

Lípidos en los cuales:

el glicerol está unido a dos moléculas de ácido graso y el 3º -OH a un monosacárido.

Puede haber más de una unidad monosacárida

Gliceroglicolípidos:

di-galactosil-glicérido

ácidos grasos

unión b-glicosídica

glicerol

Gliceroglicolípidos:

sulfo-6-deoxiglucosil-glicérido (sulfolípido)

unión b-glicosídica

Ácidos grasos

Formados por :

esfingol

ácido graso

un grupo polar fosfato y colina

Esfingofosfolípidos

CH2OH CHNH

2CHOH CH CH (CH

2)12

CH3

1 2 3 4 5 18

Esfingosina

Se hallan constituídas por: esfingosina un ácido graso ácido fosfórico colina.

Esfingofosfolípidos: esfingomielinas

NO P O Colina

CHHN

CH

CH2

CO

OH

CH

R

CH

(CH2)12

CH3

O P O

O

O-

CH2

CH2

N CH3

CH3

CH3

+

Esfingomielina

Ácidograso

Esfingol

La esfingomielina está íntimamente relacionada con tejido cerebral

Funciones de los lípidos complejos (glicero y esfingolípidos)

glicerolípidos esfingolípido

La principal función de los glicero y esfingolipidos es formar membranas biológicas

triacilglicérido

Compuestos neutros, formados por

ceramida (esfingosina y ácido graso) y

un monosacárido unido por enlace glicosídico b a C1 de esfingol.

Mas frecuente: galactosa (galactocerebrósido). También aparece glucosa (glucocerebrósido)

Glicoesfingolípidos: Cerebrósidos

NO Galactosa

Esfingol

Ácido

graso (24 C)

Compuestos semejantes a cerebrósidos pero la porción glucídica es de mayor complejidad.

Unido a la ceramida poseen un oligosacárido compuesto por varias hexosas y 1 a 3 restos de ácido acetilneuramínico (ácido siálico)

Glicoesfingolípidos: Gangliósidos

NO GalactosaGlucosa

N-acetil

galactosa-

mina

Ácido

siálico

Esfingol

Ácidograso(18 C)

(a)

Lípidos derivados • Grupo de sustancias muy heterogéneo

• Funciones biológicas muy distintas y especializadas

esteroides:

colesterol y derivados otros esteroides terpenos o isoprenoides. eicosanoides: prostaglandinas prostaciclinas tromboxanos leucotrienos vitaminas liposolubles

Están construidos por unidades múltiples del hidrocarburo de cinco átomos de carbono isopreno (2-metil-1,3-butadieno)

Terpenos

Por estar formados de C e H, son moléculas altamente hidrofóbicas, de allí que siempre están asociadas a lípidos.

Pueden ser lineales o cíclicos

monoterpenos: 2 unidades sesquiterpenos: 3 unidades diterpenos: 4 unidades triterpenos: 6 unidades tetraterpenos: 8 unidades politerpenos: más de 8

Según el número de unidades de isopreno que lo componen, los terpenos se clasifican en:

CH2OH

Limoneno

(monoterpeno) Fitol

(diterpeno)

Escualeno

(triterpeno)

b-caroteno

(tetraterpeno)

Las unidades se

unen cabeza con cola

o cola con cola

(menos frecuente)

Terpenos

triterpeno: escualeno

Otro pigmento fotosintético: b-caroteno, es un tetraterpeno

Vitaminas liposolubles (de estructura terpenoide)

Son derivados del hidrocarburo ciclopentanoperhidrofenantreno

Esteroides

Los principales puntos de sustitución son el C3

del anillo A, el C11 del anillo C y el C17 del anillo

D.

Los anillos A, B y C no forman un plano, adoptan

la conformación en “silla”.

Dentro de los esteroides hay cuatro grandes grupos de interés biológico:

Esteroles, donde el más representativo es el colesterol

Ácidos biliares, indispensables para la digestión de grasas.

Hormonas esteroideas, dentro de las cuales se hallan los estrógenos y los andrógenos.

Vitamina D, vitamina liposoluble.

Esteroides

Se caracterizan por tener un grupo hidroxilo en el C 3 del anillo A y una cadena ramificada de ocho o más átomos de carbono en el C 17.

El colesterol, muy abundante en animales aparece sólo muy raramente en las plantas superiores

En los vegetales se encuentran fitosteroles. Entre ellos se halla el estigmasterol , camposterol y el sitosterol.

Esteroles

Colesterol

Ubicación del colesterol en la membrana

Se caracterizan por presentar un grupo –COOH en la cadena alquílica del carbono 17, lo que le da el carácter ácido a este grupo de compuestos

Además poseen tres grupos –OH en las posiciones 3, 7 y 12 del núcleo ciclopentanoperhidrofenantreno.

Ácidos Biliares

Ácido cólico

Vitamina D3 (colecalciferol) origen animal

Vitamina D2 (ergocalciferol) origen vegetal, se sintetiza a partir del ergosterol (provitamD)

Vitaminas esteroideas

ergosterol Vitamina D2

Hidroxiacidos derivados de ácidos grasos Poliinsaturados de 20 C

Intervienen en el proceso inflamatorio Comprenden los siguientes tipos moleculares: Prostaglandinas (PG) Prostaciclinas (PGI) Tromboxanos (Tx) Leucotrienos (LT)

Eicosanoides

Prostaglandinas Tromboxanos

Prostaciclinas

Leucotrienos