qm 15-lipidos

LÍPIDOSLÍPIDOS 2015-I2015-I

USMP-FMH-QM-15-I H. Lezama 1

QUIMICA MÉDICA

Hélmer Lezama, MSc.


CONCEPTO

Conjunto muy heterogéneo de biomoléculas cuya característica distintiva aunque no exclusiva ni general es la insolubilidad en agua, siendo por el contrario, solubles en disolventes orgánicos (benceno, cloroformo, éter, hexano, etc.).Pero hay lípidos solubles en agua (gangliósidos), y existen otras biomoléculas insolubles en agua y que no son lípidos (carbohidratos como la quitina y la celulosa, o las escleroproteínas).

Los lípidos pueden encontrarse unidos covalentemente con otras

biomoléculas como en el caso de :◦los glicolípidos (presentes en las membranas

biológicas), También son numerosas las asociaciones

no covalentes de los lípidos con otras biomoléculas, como en el caso de las lipoproteínas y de las estructuras de membrana.


FUNCIONES:FUNCIONES: 1. Energética: combustible de alto valor

calórico (10 kcal/g) y de uso diferido. Sólo admiten degradación aeróbica (respiración)


2. Estructural: Forman las membranas plasmáticas de todo tipo de seres vivos(fosfolípidos, glucolípidos y ceras).

3. Informativa: señales químicas como esteroides, prostaglandinas, retinoides, leucotrienos, calciferoles, etc.

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.


4.-En actividad catalítica4.-En actividad catalítica

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). Ejemplos son

los retinoides (vitamina A), los tocoferoles (vitamina E), las naftoquinonas (vitamina K) y los calciferoles (vitamina D).



Acidos monocarboxílicos, que pueden encontrarse libres aunque normalmente suelen encontrarse formando parte de otros lípidos. Responden a la fórmula general : R–COOH, donde R es una cadena carbonada de estructura muy variada (lineal, ramificada, alicíclica) y que puede presentar dobles enlaces. Por lo general, contienen un número par de átomos de carbono, normalmente entre 12 y 24. Los más abundantes tienen 16 y 18 carbonos.

Ácidos grasos

ClasificaciónClasificación Según el número de dobles enlaces los

lípidos se clasifican en :

Ácidos grasos saturados (SFA)

Ácidos grasos monoinsaturados (MUFA) Ácidos grasos poliinsaturados (PUFA)


SFA

Común Fórmula Sístemático

Fórmico C1:0 HCOOH Metanoico

Acético C2:0 CH3COOH Etanoico

Propiónico C3:0 CH3CH2OOH Propanoico

Butírico C4:0 CH3(CH2)2COOH Butanoico

Valérico C5:0 CH3(CH2)3COOH Pentanoico

Caproico C6:0 CH3(CH2)4COOH Hexanoico

Caprílico C8:0 CH3(CH2)6COOH Octanoico

Cáprico C10:0 CH3(CH2)8COOH Decanoico

Láurico C12:0 CH3(CH2)10COOH Dodecanoico

Mirístico C14:0 CH3(CH2)12COOH Tetradecanoico

Palmítico C16:0 CH3(CH2)14COOH Hexadecanoico

Esteárico C18:0 CH3(CH2)16COOH Octadecanoico

Araquídico C20:0 CH3(CH2)18COOH Eicosanoico

Behénico C22:0 CH3(CH2)20COOH Docosanoico

Lignocérico C24:0 CH3(CH2)22COOH Tetracosanoico


CH3

O

OH

ácido láurico

CH3

O

OH

ácido mirístico

CH3

O

OH

ácido palmíticoO

OH

ácido esteáricoCH3

O

OH

ácido araquídicoCH3 USMP-FMH-QM-15-I

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Los ácidos grasos insaturados de interés biológico, son los isómeros cis.


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MUFA


Palmitoleico C16:19;ω7 cis-9-hexadecenoico

Oleico C18:19;ω9 cis-9-octadecenoico

Elaídico C18:19;ω9 trans-9-octadecenoico

Erúcico C22:113;ω9 cis-13-docosenoico

Nervónico C24:115;ω9 cis-15-tetracosenoico


PUFA


Linoleico C18:29,12;ω-6 todos cis-9,12-octadecadienoico

γ-Linolénico C18:36,9,12;ω6 todos cis-6,9,12-octadecatrienoico

α-Linolénico C18:39,12,15;ω3 todos cis-9,12,15-octadecatrienoico

Araquidónico C20:45,8,11,14;ω6 todos cis-5,8,11,14-eicosatetraenoico

Timnodónico C20:55,8,11,14,17;ω3 todos cis-5,8,1,14,17-eicosapentenoico (EPA)

Clupanodónico C22:57,10,13,16,19;ω3 todos cis-7,10,13,16,19-docosapentenoico

Cervónico C22:64,7,10,13,16,19;ω3 todos cis-4,7,10,13,16,19-docosahexenoico (DHA)


El doble enlace, en las formas "cis" produce una angulación en la cola del Ac. graso.

En los saturados, esta angulación NO se presenta, al igual que ocurre si el insaturado es de forma "trans".


Ácidos grasos insaturados-ÔmegaÁcidos grasos insaturados-Ômega

Actualmente se agrupan en famílias conocidas como (ômega). o n .

La representación se basa en el número de carbonos y el número de insaturaciones .

Se considera la posición de la primera insaturación a partir del carbono metílico terminal (CH3).


CARÁCTER ANFIPÁTICOCARÁCTER ANFIPÁTICOLas propiedades químicas de los

ácidos grasos derivan de la presencia de un grupo carboxilo, y de la cadena hidrocarbonada.

La coexistencia de ambos componentes en la misma molécula, los convierte en moléculas débilmente anfipáticas (el grupo COOH es hidrofílico y la cadena hidrocarbonada es hidrofóbica).

El carácter anfipático es tanto mayor cuanto menor es la longitud de la cadena hidrocarbonada. La solubilidad en agua decrece a medida que aumenta la longitud de la cadena.


MonoacilglicéridoMonoacilglicérido



HO CH2 3

CH 2HO

CH2 1OC

O

C17H31

1-Linoleil-glicerol

DiacilglicéridoDiacilglicérido


O CH2 3

CH 2HO

CH2 1OC

O

C17H31

C

O

C17H35

1-Linoleil 3-estearil glicerol


1,3-diglicérido

C18:1 -

C16:0

, 1- oleil, 3-palmitil- glicerol

Diglicérido


TriacilglilcéridoTriacilglilcérido


Triglicéridos (TG): tiposTriglicéridos (TG): tiposTriacilglicéridos simples tienen el

mismo ácido graso enlazado a cada uno de los tres átomos de carbono del glicerol.

Triestearina

Trioleina


Triacilglicéridos mixtos tienen dos o tres ácidos grasos diferentes enlazados al glicerol.

A temperatura ambiente los triacilglicéridos saturados tienden a ser sólidos o semisólidos y se denominan grasas y los insaturados tienden a ser líquidos y se denominan aceites.



HO CH2

CHHO

CH2HO

glicerol

+C

ácido esteárico

3

O

OH

O CH2

CHO

CH2OC

O

C17H35

C

O

C17H35

C

O

C17H35

catalizadorC17H35

-3H2O

Estearato de glicerilo(triestearina)

Un triacilglicerol simple pf. 71oC


O CH2

CHO

CH2OC

O

C11H23

C

O

C15H31

C

O

C17H33

Lauropalmitooleato de glicerilo(Triacilglicerol mixto)

O CH2

CHO

CH2OC

O

C17H31

C

O

C17H31

C

O

C17H31

Linoleato de gliceriloTrilinoleina

(Triacilglicerol simple)pf. 9o C


ReaccionesReacciones



Importancia biológica

.

Constituyen el contingente mayoritario de los lípidos de reserva energética, y son muy abundantes en el tejido adiposo animal y en las semillas y frutos de las plantoleaginosas…Los triglicéridos se depositan subcutáneamente en los animales de sangre caliente. También los animales marinos tienen grasas para protegerse de pérdidas de calor.

COMPOSICIÓN PORCENTUAL EN MASA DE COMPOSICIÓN PORCENTUAL EN MASA DE ÁCIDOS GRASOS EN ALGUNOS LÍPIDOS ÁCIDOS GRASOS EN ALGUNOS LÍPIDOS COMUNESCOMUNES


Saturado

Insaturado

LípidoÁcidos láurico

Ácido mirístico

Ácido palmítico

Ácido esteárico

Ácido oleico

Ácido linoleico

sebo de carne 3-5 25-30 20-30 40-50 1-5

Grasa de leche

2-5 8-14 25-30 9-12 25-35 3-6

Depósitos de grasa en el cuerpo humano

5 23-26 7-10 45-50 8-12

Aceite de oliva

8-16 2-5 70-85 5-15

Aceite de maní

8-10 3-5 55-60 25-30

Aceite de soya

10-12 3 25-30 50-55

FOSFOLÍPIDOSFOSFOLÍPIDOS También llamados fosfoglicéridos son un grupo de

lípidos que contiene un grupo fosfato. Están localizados principalmente en las membranas

celulares de los animales. Los fosfoglicéridos se parecen a los triacilglicéridos en

los dos primeros átomos de carbono del glicerol; en estas posiciones hay dos ésteres de ácidos grasos, y se diferencian en el tercer átomo de carbono donde hay un éster de fosfato. Esta molécula es el ácido fosfatídico y puede considerarse como la molécula a partir de la cual se construyen los distintos tipos de fosfoglicerolípidos.

El ácido fosfatídico puede estar esterificado a un segundo alcohol, originando distintos tipos de fosfolípidos


FOSFOLIPIDOS

Ácido fosfatídico


TIPOS DE FOSFOLÍPIDOSTIPOS DE FOSFOLÍPIDOS

1.-Cuando el segundo alcohol es un alcohol nitrogenado como :

la colina, se obtiene la fosfatidilcolina (también llamada lecitina),

la etanolamina se obtiene la fosfatidiletanolamina (o cefalina)

el aminoácido serina se obtiene la fosfatidilserina.


2.- El segundo alcohol puede ser :un polialcohol cíclico, como el

inositol, con lo que se origina un fosfoinosítido o fosfatidilinositol.

otra molécula de glicerol, con lo que se originan los fosfatidilgliceroles.




3.- Puede darse el caso de que el grupo fosfato del ácido fosfatídico esté esterificado con otra molécula de fosfatidilglicerol, con lo cual se tiene un difosfatidilglicerol (o cardiolipina).



CH2

CH

CH2

O

OCO

O P

O

O

O-

CH2 CH2 N+

CH3

CH3

CH3

CO

CH2

CH

CH2

O

OCO

O P

O

O

O-

CH2 CH2 N+

CH3

CH3

CH3

R

COR'

Ácido fosfatídico Colina

fosfatidilinositol (PI)fosfatidilinositol (PI)


difosfatidilglicerol (DPG) o difosfatidilglicerol (DPG) o cardiolipinacardiolipina


EsfingolípidosEsfingolípidosLos esfingolípidos

son una clase de fosfolípidos que no tienen glicerol en su estructura.

Son compuestos derivados de la esfingosina que es un aminodialcohol complejo que contiene una cadena larga insaturada no polar. USMP-FMH-QM-15-I

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Doble enlace trans


Esfingolípidos

A) Ceramidas

B) Cerebrósidos

D)Gangliósidos

C)Esfingomielinas

A) CeramidasA) Ceramidas

El grupo amino de la esfingosina se une a un ácido graso a través de un enlace amida -CO-NH-, y el compuesto resultante es una N-acil esfingosina o ceramida: La ceramida constituye la porción hidrofóbica de estos lípidos. USMP-FMH-QM-15-I

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B) CerebrósidosB) Cerebrósidos

Los cerebrósidos se encuentran en las membranas de plantas y animales, en las células nerviosas, en espermatozoides, leucocitos, hematíes; los cerebrósidos liberan, por hidrólisis, un ácido graso, un carbohidrato (galactosa) y un alcohol nitrogenado, la esfingosina.


GalactocerebrósidoGalactocerebrósido


C)EsfingomielinaC)Esfingomielina

El esfingolípido más abundante es la esfingomielina , la cual contiene un enlace amídico con el átomo de nitrógeno de la esfingosina y un grupo fosfato unido a un grupo colina localizado en el átomo de carbono terminal.

Las esfingomielinas tienen su función principal en el cerebro y en el tejido nervioso.



El nombre gangliósido (se adoptó para la clase de glucoesfingolípidos que contienen ácido siálico y que están concentrados en gran cantidad en las células ganglionares del sistema nervioso central, especialmente en las terminaciones nerviosas, constituyendo una fracción significativa (aproximadamente 6%) de los lípidos del cerebro, en otros tejidos, están presentes en cantidades mucho menores

Los gangliósidos son el grupo más complejo de los esfingolípidos. Son oligosacáridos de ceramidas que incluyen entre sus residuos de azúcar al menos un residuo de ácido siálico (ácido N–acetilneuramínico (NANA).

NOTA: El ácido siálico denominado NANA, es un azúcar ácido aminado de 9 carbonos, es una nonosa,

La galactosa que ocupa la posición 2 a partir de la ceramida

D)Gangliósidos

Estructura de un Gangliósido GM2


Los nombres específicos de los gangliósidos son una clave para su función.

La letra G se refiere a gangliósido, y los sufijos M, D, T y Q indican que la molécula contiene mono-, di, tri y tetra-ácido siálico. Los sufijos numéricos 1, 2, y 3 se refieren a la secuencia de carbohidratos que están unidos a la ceramida; 1 indica GalGalNacGalGlc-ceramida, 2 GalNAcGalGlc-ceramida y 3 GalGlc-ceramida. USMP-FMH-QM-15-I

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