lÍpidos. los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrógeno y...

LÍPIDOS

• Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrógeno y oxígeno; Además pueden contener también fósforo, nitrógeno, azufre.

• Es un grupo de sustancias muy heterogéneas que sólo tienen en común estas características: • Son insolubles en agua u otros disolventes

polares.• Son solubles en disolventes orgánicos (no

polares), como éter, cloroformo, benceno, etc. • Son compuestos que contienen gran cantidad

de energía química que puede ser extraída por oxidación.

PROPIEDADES DE LOS LÍPIDOS

QUÍMICAS: constituidos por C, H y O, y en muchas ocasiones también por P y N.

FÍSICAS: – Untuosos al tacto y brillo graso– Menos densas que el agua– Insolubles o poco solubles en agua.– Solubles en disolventes orgánicos, como el éter,

benceno, etc.

FUNCIONES BIOLÓGICAS

ESTRUCTURAL: membranas celulares ENERGÉTICA: 1gr de grasa libera 9.4 kcal PROTECTORA: amortiguador mecánico,

recubrimiento de estructuras. TRANSPORTAN sustancias en medios

orgánicos REGULADORA DEL METABOLISMO:

vitaminas y hormonas. AISLANTE TÉRMICO.

EJEMPLOS DE LÍPIDOS

ACIDO GRASO

ACILGLICÉRIDOSCOLESTEROL

Lípidos saponificables

LÍPIDOS SAPONIFICABLES

Son ésteres, por lo que su hidrólisis produce un alcohol y un ácido carboxílico. A esta reacción es a la que llamamos saponificación o hidrólisis. En los seres vivos se produce por una enzima llamada lipasa.

El proceso inverso, la formación de un lípido y liberación de una molécula de agua a partir de un ácido carboxílico y un alcohol se le denomina esterificación. El alcohol varia según el lípido saponificado, pero el ácido carboxílico siempre pertenece a los denominados ácidos grasos.

LIPIDOS SAPONIFICABLES

La reacción de hidrólisis de un ester (saponificación) puede hacerse añadiendo una base (KOH, NaOH) a los ácidos grasos, obteniendo el alcohol y la sal conjugada del ácido carboxílico, este proceso es el de la obtención de jabón (del latín Sapo) de donde toma su nombre la reacción (Saponificación).

ACIDOS GRASOS Son componentes de los lípidos

saponificables. Se pueden encontrar en estado libre

(plasma sanguíneo, interior celular), pero lo habitual es que formen parte de otros lípidos.

Químicamente son ácidos carboxílicos formados por largas cadenas hidrocarbonadas que tienen un número par de átomos de carbono. (generalmente entre 12 y 20)

TIPOS DE ÁCIDOS GRASOSEn función de la longitud de la cadena carbonada:• Cadena corta (4-6 átomos de C)• Cadena media (8-10 átomos de C)• Cadena larga (12-24 o más)

En función del grado de saturación de la cadena carbonada:• ácidos grasos saturados: con enlaces simples (-C-C-).• ácidos grasos insaturados: con uno O varios dobles enlaces (-C=C-)

Los ácidos grasos insaturados presentan el doble enlace en configuración cis, lo que genera un acodamiento en la cadena carbonada.

La longitud de la cadena y su grado de instauración influye decisivamente en el punto de fusión. Cuanto más larga y más saturada sea la cadena, mayor es el punto de fusión.

Los compuestos totalmente saturados (con enlaces simples) presentan cadenas extendidas, pudiéndose establecer interacciones de Van der Waals entre los átomos de cadenas vecinas, haciendo que el empaquetamiento sea más compacto y por tanto haciendo que los ácidos grasos saturados necesiten una temperatura mayor y adquiriendo una consistencia cérea a temperatura ambiente.

Las cadenas insaturadas, al mostrar angulaciones, debido a la presencia de dobles enlaces, hacen que las cadenas no se encuentren extendidas y por tanto el grado de empaquetamiento no es tan fuerte. Esta es la razón que explica la temperatura de fusión más baja y su apariencia líquida a temperatura ambiente.

ACIDOS GRASOS ESENCIALES En los humanos los ácidos grasos

linoleico, linolénico o el araquidónico no pueden ser sintetizados por nuestro organismo, por lo que deben obtenerse por medio de la dieta.

Las diferentes especies de seres vivos presentan ácidos grasos esenciales diferente.

NOMENCLATURA DE LOS ACIDOS GRASOS

Los átomos de carbono de los ácidos grasos se numeran empezando por el carbono carboxílico (–COOH), que recibe el número 1 o/y la letra α; el carbono 2 es el que queda inmediatamente tras el 1 y se le otorga la letra β. Independientemente del número de carbonos del ácido graso, el último carbono es el del extremo metilo (CH3–), al que se le asigna la letra ω (omega, la última letra del alfabeto griego).

EJEMPLO: ácido linoleico

18:2Δ9,12 [donde el 18 es el número de átomos de carbono, el 2 número de dobles enlaces y las cifras sucesivas al Δ “Delta” la posición de los dobles enlaces])

NOMENCLATURA: ACIDOS GRASOS OMEGA

Se usa otro modo de designación de los ácidos grasos insaturados, que ha adquirido bastante popularidad: la posición que ocupan los dobles enlaces se indica con respecto al último carbono de la cadena (el extremo CH3–), o sea, el carbono ω; de ahí derivan las denominaciones de ω-3, ω-6, etc. Un ácido graso ω-3 será el que tenga su primer doble enlace entre los carbonos 3 y 4, y un ácido graso ω-6 tendrá el primer doble enlace entre los carbonos 6 y 7, siempre a contar desde el extremo CH3–.

Los ácidos grasos omega 3 y 6 desempeñan un papel importante en múltiples procesos metabólicos y fisiológicos, por lo que deben consumirse en una proporción adecuada y equilibrada. Se encuentran en altas concentraciones en el pescado azul y en aceites vegetales como el de nuez y el de soja.

MEJOR

Propiedades de los ácidos grasos. Moléculas anfipáticas: cadena carbonada es

apolar (lipófila o hidrófoba) y el grupo carboxilo es polar (hidrófilo o lipofobo).

Al entrar en contacto con e agua, los ácidos grasos orientan sus cabezas polares hacia el agua, mientras que las colas apolares se sitúan en posición opuesta, alejadas del agua. – Micelas – Estructuras en empalizada, que pueden ser

monocapa o bicapa.

• El grado de insaturación influye en la facilidad de los ácidos grasos para oxidarse (sobre todo los poliinsaturados).

• Se produce la reacción de los dobles enlaces con las moléculas de oxígeno, rompiéndose los dobles enlaces y la molécula de ácido graso se escinde, dando lugar a aldehídos volátiles (responsables del olor y sabor a rancio)

• La vitamina E evita la autooxidación.

• El aceite de oliva refinado es extraído mediante disolventes orgánicos, proceso que requiere un tratamiento posterior de eliminación de impurezas en el que se pierde la vitamina E, por ello, este tipo de aceite se enrancia (autooxida) con facilidad.

• El aceite de oliva denominado virgen es extraído por simple presión en frío de las olivas.

• Este aceite contiene la suficiente vitamina E para evitar su autooxidación.

• La mezcla de aceite refinado con aceite virgen se denomina aceite puro de oliva.

CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS SAPONIFICABLES

Los lípidos saponificables son aquellos que están formados por la unión de ácidos grasos y un alcohol. Según el tipo de alcohol, los lípidos saponificables se clasifican en:– GRASAS O ACILGLCÉRIDOS– CERAS– LÍPIDOS COMPLEJOS

GRASAS O ACILGLICERIDOS

• Son lípidos simples formados por la esterificación de una, dos o tres moléculas de ácidos grasos con una molécula de glicerina (propanotriol).

• También reciben el nombre de glicéridos o grasas simples.

• Según el número de ácidos grasos que forman la molécula, se distinguen:

1. Monoacilglicéridos2. Diacilglicéridos3. Triacilglicéridos=

triacilgliceroles=triglicéridos=grasas.

Triacilglicéridos o grasas

Resultan de la esterificación de una molécula de glicerol o glicerina (propanotriol) con 3 moléculas de ácidos grasos.

Los ácidos grasos pueden ser saturados o insaturados.

Los ácidos grasos pueden ser iguales (grasas simples) o distintos (grasas mixtas)

GRASAS O ACILGLICÉRIDOS

NOMENCLATURA DE LAS GRASAS

GRASAS SIMPLES: 3 ácidos grasos iguales.

– TRI + nombre del ácido graso + -INA.

– Ejemplo: TRIPALMITINA

GRASAS MIXTAS: los ácidos grasos son distintos.

CLASIFICACION DE LAS GRASAS

Se usa el criterio punto de fusión.– Sebos: grasas sólidas. Contienen muchos ácidos

grasos saturados y de cadena larga.

– Aceites: grasas líquidas. Contienen ácidos grasos insaturados o de cadena corta

– Mantecas: grasas semisólidas.

FUNCIONES BIOLÓGICAS Son reservas energéticas en

animales (grasas) y vegetales (aceites). Liberan mucha energía, ya que pueden almacenarse en grandes cantidades y en estado deshidratado– En vegetales se almacenan en

semillas y frutos oleaginosos– En animales en el tejido adiposo.

Son aislantes térmicos. Son amortiguadores.

CÉLULAS DEL TEJIDO ADIPOSO

LAS CERAS

FORMADAS POR LA UNIÓN DE UN MOALCOHOL DE CADENA LARGA Y UN ÁCIDO GRASO, TAMBIÉN DE CADENA LARGA, MEDIANTE ENLACE ÉSTER

• Tienen un fuerte carácter hidrófobo y forman laminas impermeables que protegen muchos tejidos y formaciones dérmicas de animales y vegetales (cera de las abejas, grasa de la lana, cerumen del oído..)

PROPIEDADES Y FUNCIONES DE LAS CERAS

Son sólidas a temperatura ambiente Son impermeables, lo que determina sus

funciones biológicas:– Protección en la piel, plumas y cutículas de

animales.

– Función estructural en panales de abejas.

– En hojas y frutos evitan una excesiva evaporación.

LÍPIDOS COMPLEJOS O DE MEMBRANA

Son lípidos complejos porque en su composición intervienen sustancias lipídicas (ácidos grasos) y otros componentes no lipídicos (alcoholes, glúcidos, ácido fosfórico...).

Son constituyentes de las membranas biológicas.

Son moléculas anfipáticas (con una cabeza polar y una cola apolar).– La zona hidrófoba o apolar está formada por las

cadenas hidrocarbonadas de los ácidos grasos, que se unen por medio de un enlace éster a un alcohol (glicerina o esfingosina).

– La zona hidrófila o polar está formada por los componentes no lipídicos que se unen al alcohol.

En función del tipo de alcohol que contiene la molécula se distinguen dos tipos de lípidos complejos:– Glicerolípidos: contienen como alcohol, la glicerina.– Esfingolípidos: contienen como alcohol, la

esfingosina.

Glicerolípidos.

Poseen dos moléculas de ácidos grasos (saturados o insaturados) unidos por enlace éster a dos grupos alcohol del glicerol.

En función del sustituyente que se encuentre unido al tercer grupo alcohol del glicerol, se clasifican los glicerolípidos en:– Gliceroglucolípidos– Glicerofosfolípidos

Gliceroglucolípidos.

Están formados por 2 moléculas de ácidos grasos unidos por enlace éster a dos grupos alcohol del glicerol.

El tercer grupo alcohol del glicerol forma un enlace O-glucosídico con un monosacárido

Se encuentran en las membranas de bacterias y de células vegetales.

Glicerofosfolípidos=Fosfolípidos Están formados por dos ácidos grasos unidos

a dos grupos alcohol del glicerol. El tercer grupo alcohol del glicerol forma un

enlace éster con una molécula de ácido ortofosfórico.

El ácido ortofosfórico a su vez forma un enlace éster con un derivado aminado (etanolamina, colina, serina) o un polialcohol (glicerol, inositol).

Amino-alcohol

Acido graso

insaturado

Acido graso saturado

Glicerina

P

Son triésteres de la glicerina, pero de los tres ácidos unidos a ella dos son ácidos grasos (generalmente uno de ellos insaturado) y el tercero es un ácido fosfatídico. La unión de esta molécula con un aminoalcohol origina el fosfoglicérido completo.

Esfingolípidos

Los esfingolípidos están formados por una molécula denominada ceramida.

La ceramida está constituida por un ácido graso y una esfingosina (aminoalcohol).

Dependiendo de la molécula que enlace con la ceramida, podemos encontrar:

– Esfingoglucolípidos

– Esfingofosfolípidos

Esfingoglucolípidos

Están compuestos por la ceramida unida a un glúcido.

Son moléculas abundantes en las membranas de las neuronas .

Se distinguen dos grupos:– Cerebrósidos: se une a la ceramida una

molécula de monosacárido (glucosa o galactosa).

– Gangliósidos: se une a la ceramida un oligosacárido.

Acido GrasoAcido Graso

Glucosa o GalactosaGlucosa o Galactosa

Acido GrasoAcido Graso

OligosacáridosOligosacáridos

cerebrósido

gangliósido

Esfingofosfolípidos

La ceramida se une a una molécula de ácido ortofosfórico, que a su vez se une mediante un enlace éster a una molécula de etanolamina o colina

El fosfoesfingolípido más abundante es la esfingomielina, (muy abundante en las vainas de mielina de las neuronas). El radical R es una molécula de ác. fosfórico esterificada con colina

FUNCIONES BIOLÓGICAS DE LOS ESFINGOLÍPIDOS

Las esfingomielinas están presentes en las vainas de mielina que rodean a los axones de las neuronas.

Lípidos insaponificables

LÍPIDOS INSAPONIFICABLES

Se incluyen en este grupo los lípidos que no contienen ácidos grasos y, por tanto, tampoco realizan la reacción de saponificación. Tampoco son ésteres.

Son mucho menos abundantes en los seres vivos que los lípidos saponificables, aunque desempeñan importantes funciones biológicas.

CLASIFICACIÓN

Dentro de los lípidos NO saponificables, veremos:– TERPENOS o ISOPRENOIDES:

sustancias coloreadas que se encuentran en plantas.

– ESTEROIDES: entre ellos se encuentra el colesterol.

– PROSTAGLANDINAS: provocan la fiebre.

TERPENOS: sustancias coloreadas que se encuentran en plantas.

Son polímeros del isopreno.

Debido a los dobles enlaces conjugados o alternos son sustancias coloreadas.

Se clasifican en función del número de isoprenos que los componen.

CLASIFICACIÓN DE LOS ISOPRENOS

MONOTERPENOS– Formados por 2 moléculas de terpenos.– Se incluyen en este grupo compuestos

volátiles responsables de ciertos aromas. – Ejemplos: alcanfor, mentol

DITERPENOS– Formados por 4 moléculas de terpenos.– Ejemplo: fitol (componente de la clorofila)

“Menta piperita”

CLASIFICACIÓN DE LOS ISOPRENOS

TRITERPENOS– Formados por 6 moléculas de terpeno.– Ejemplo: Escualeno, precursor del colesterol

TETRARTERPENOS– Formados por 8 moléculas de terpenos.– Ejemplo: carotenoides, como el β-caroteno,

licopeno, xantofilas POLITERPENOS

– Formados por muchos terpenos.– Ejemplo: caucho.

ESTEROIDES: EL COLESTEROL Los esteroides son derivados del ciclopentano perhidrofenantreno o esterano.Entre los esteroides más característicos se

pueden citar:Sales biliares:Emulsionan las grasas y

favorecen el ataque de las lipasas. Son producidas por el hígado y acumuladas en la vesícula biliar.

Esteroles: el representante más conocido el colesterol, que forma parte de las membranas de las células animales y se encuentra unido a proteínas del plasma sanguíneo. El colesterol es una molécula precursora de otros esteroides entre los que destacan; hormonas sexuales, corticoides, ácidos biliares.

EL COLESTEROL: FUNCIONES BIOLÓGICAS

Forma parte de las membranas celulares en animales. (contrarresta la fluidez de los AG insaturados)

En el plasma sanguíneo está unido a proteínas (lipoproteínas)

PROSTANGLANDINAS

Se forman por ciclación de AG polinsaturados, como el araquidónico.

Entre sus funciones destacan:– Estimulan la agregación plaquetaria.– Inician la vasodilatación de los capilares

en respuestas antinflamatorias.– Provocan el aumento de la tª corporal.