UNIDAD VII

QUÍMICA Y METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

7.1) DEFINIR LÍPIDOS.7.2) EXPLICAR LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS LÍPIDOS: FUNCIONES (ABSORCIÓN – DIGESTIÓN),

PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS, ORIGEN, LOCALIZACIÓN , ALMACENAMIENTO.7.3) EXPLICAR BREVEMENTE LOS LÍPIDOS DE ACUERDO A SU COMPOSICIÓN: LÍPIDOS SIMPLES,

COMPLEJOS, DERIVADOS.7.4) EXPLICAR BREVEMENTE LAS FUNCIONES DE LAS LIPOPROTEÍNAS.

7.5) EXPLICAR BREVEMENTE LAS SUSTANCIAS ASOCIADAS A LOS LÍPIDOS.7.6) MENCIONAR LOS VALORES NORMALES DE LOS LÍPIDOS PLASMÁTICOS O SÉRICOS.7.7) MENCIONAR LOS MÉTODOS DE LABORATORIO PARA LA DETERMINACIÓN DE LOS

LÍPIDOS.7.8) DESCRIBIR ALGUNAS ALTERACIONES PATOLÓGICAS DEL METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS.

7.1) DEFINIR LÍPIDOS.

Los lípidos son compuestos orgánicos, son ésteres reales o potenciales de ácidos grasos (hidrocarburos de cadena larga con un grupo carboxilo terminal), utilizados por los organismos vivos, solubles en solventes orgánicos pero insolubles en agua. No son polímeros. Presentan un cabeza hidrofílica polar y una cola hidrocarbonada hidrofóbica no polar o apolar.

7.2) EXPLICAR LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS LÍPIDOS: FUNCIONES (ABSORCIÓN – DIGESTIÓN), PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS, ORIGEN, LOCALIZACIÓN , ALMACENAMIENTO.

DIGESTIÓN DE LOS LÍPIDOS

Los lípidos son indispensables como combustible metabólico, material para la construcción de membranas celulares y productos bioquímicos críticos para uso en diversas vías.La digestión de lípidos exógenos se lleva a cabo en el lúmen del intestino, e incluye una alteración de la naturaleza química o del medio del lípido de tipo físico o enzimático. Durante la digestión, la vesícula biliar libera bilis, que rompen los glóbulos de lípidos en micelas más pequeñas, que se hacen más vulnerables a la acción de las enzimas digestivas (emulsificación). El páncreas produce tres enzimas hidrolíticas que tienen sustratos lípidos y se secretan al duodeno, estas son lipasa pancreática, colesterol esterasa y fofolipasa. La lipasa actúa sobre los triglicéridos para liberar ácidos grasos libres y forma monoglicéridos, diglicéridos y glicerol. La colesterol esterasa rompen los enlaces estéricos y liberan ácidos grasos libres y colesterol libre. La fosfolipasa hidroliza los fosfolípidos exógenos.Durante la absorción, las partículas de lípidos digeridos penetran las células de la mucosa intestinal y posteriormente el sistema linfático y circulatorio. Los ácidos grasos de cadena corta e intermedia se unen a la albúmina y se transportan a la circulación; los ácidos grasos de cadena larga se empacan en quilomicrones.

PROPIEDADES DE LOS LÍPIDOS

PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS: Conocer las propiedades tanto químicas como físicas de los lípidos sirve para entender cómo actúan y como pueden ser aprovechadas por el organismo de acuerdo al tipo de ácido graso que se trate.

PROPIEDADES FÍSICAS: CARÁCTER ANFIPÁTICO: los ácidos grasos en su estructura tienen dos zonas

diferentes, una zona polar o hidrofílica, que tiene afinidad por el agua (grupo carboxilo) y otra zona apolar o hidrofóbica que no tiene afinidad por el agua (cadena hidrocarbonada).

PUNTO DE FUSIÓN: esta propiedad depende de la cantidad de carbonos que exista en la cadena hidrocarbonada y del número de enlaces dobles que tenga esa cadena. Mayor será el punto de fusión cuanto más energía sea necesaria para romper los enlaces, es por ello que las grasas saturadas tiene un punto de fusión más alto que las insaturadas.

PROPIEDADES QUÍMICAS:ESTERIFICACIÓN: Es una reacción en la cual un ácido graso se une a un alcohol,

mediante un enlace covalente. De esta reacción se forma un éster, liberando agua.SAPONIFICACIÓN: Es una reacción en la cual un ácido graso se une a una base dando

una sal de ácido graso, liberando una molécula de agua.ANTIOXIDACIÓN: Es una reacción en la cual se oxida un ácido graso insaturado.

ORIGEN DE LOS LÍPIDOS

Exógeno: (lípidos de la dieta).Endógeno: El exceso de carbohidratos y proteínas de la dieta se utiliza para producir

moléculas de acetato, que posteriormente sirven para producir colesterol y ácidos grasos. Los lípidos endógenos que genera el hígado son transportados en forma de lipoproteínas para su uso en todo el cuerpo

LOCALIZACIÓN DE LOS LÍPIDOS

Grandes masas de lípidos se unen en células especializadas para dar lugar al tejido adiposo, que sirve como aislante de las variaciones del medio externo y como cojín visceral y subcutáneo para protección de los órganos internos.

ALMACENAMIENTO DE LOS LÍPIDOS

El tejido adiposo o graso es el medio utilizado por el organismo humano para almacenar energía a lo largo de extensos períodos de tiempo. Dependiendo de las condiciones fisiológicas actuales, los adipocitos almacenan triglicéridos derivadas de la dieta y el metabolismo hepático o degrada las grasas almacenadas para proveer ácidos grasos y glicerol a la circulación. Estas actividades metabólicas son reguladas por varias hormonas (insulina, glucagón y epinefrina). La localización del tejido determina su perfil metabólico: la grasa visceral está localizada dentro de la pared abdominal (debajo de los músculos de la pared abdominal) mientras que la grasa subcutánea está localizada debajo de la piel (incluye la grasa que está localizada en el área abdominal debajo de la piel pero por encima de los músculos de la pared abdominal).

7.3) EXPLICAR BREVEMENTE LOS LÍPIDOS DE ACUERDO A SU COMPOSICIÓN: LÍPIDOS SIMPLES, COMPLEJOS, DERIVADOS.

LÍPIDOS SIMPLES: sólo contienen carbono, hidrógeno y oxígeno.GRUPOS (ÉSTERES DE ÁCIDOS GRASOS): son hidrocarburos de cadena larga (de 12 a 26

átomos de carbono). Cuando todos los enlaces entre los átomos de carbono son de tipo único, la molécula es un ÁCIDO GRASO SATURADO. Los ácidos grasos que tienen un doble enlace entre carbonos se llaman ÁCIDOS GRASOS MONOINSATURADOS; los que tienen dos o más dobles enlaces se llaman POLIINSATURADOS.

TRIACILGLICÉRIDOS O GRASAS NEUTRAS: son ésteres de glicerol que prevalecen en plasma y en la grasa de almacenamiento de los tejidos. Tienen ácidos grasos unidos a los tres átomos de carbono de la cadena de glicerol. Proceden de fuentes animales, suelen tener cadenas de ácidos grasos cortas y saturadas que se solidifican a temperatura ambiente; los que proceden de plantas suelen tener cadenas más largas que son poliinsaturadas y permanecen líquidas inclusive a temperatura de refrigeración.

CERAS: se forman por esterificación de ácidos grasos y alcoholes de cadena larga. Son completamente insolubles en agua, por lo que son tan hidrófobas que actúan como sustancias repelentes del agua, como ocurre en las plumas de aves y en las hojas de plantas. Se utilizan como almacenamiento de energía en lugar de otros lípidos, como es el caso de algunos microorganismos marinos. Cumplen función estructural, en el caso de las abejas. Al igual que los triacilglicéridos, la dureza de las ceras viene dada por la longitud de la cadena y su grado de saturación.

LÍPIDOS COMPLEJOS: además de contener en su molécula carbono, hidrógeno y oxígeno, contienen otros elementos como nitrógeno, fósforo, azufre u otra biomolécula como un glúcido. A los lípidos complejos también se les llama lípidos de membrana pues son las principales moléculas que forman las membranas celulares.

FOSFOLÍPIDOS: se caracterizan por poseer un grupo de naturaleza fosfato que les otorga una marcada polaridad. Se clasifican en dos grupos, según posean glicerol o esfingosina. Los fosfoglicéridos están compuestos por ácido fosfatídico, una molécula compleja compuesta por glicerol, al que se unen dos ácidos grasos (uno saturado y otro insaturado) y un grupo fosfato; son moléculas con un fuerte carácter anfipático que les permite formar bicapas, que son la arquitectura básica de todas las membranas biológicas. Los fosfoesfingolípidos son esfingolípidos con un grupo fosfato, tienen una arquitectura molecular y unas propiedades similares a los fosfoglicéridos. No obstante, no contienen glicerol, sino esfingosina, un aminoalcohol de cadena larga al que se unen un ácido graso, conjunto conocido con el nombre de ceramida; a dicho conjunto se le une un grupo fosfato y a éste un aminoalcohol; el más abundante es la esfingomielina, es el componente principal de la vaina de mielina que recubre los axones de las neuronas.

GLICOLÍPIDOS: son esfingolípidos compuestos por una ceramida (esfingosina + ácido graso) y un glúcido de cadena corta; carecen de grupo fosfato. Forman parte de la bicapa lipídica de la membrana celular; la parte glucídica de la molécula está orientada hacia el exterior de la membrana plasmática y es un componente fundamental del glicocálix, donde actúa en el reconocimiento celular y como receptor antigénico.

LIPOPROTEÍNAS: son complejos macromoleculares compuestos por proteínas y lípidos que transportan masivamente las grasas por todo el organismo. Son esféricas, hidrosolubles, formadas por un núcleo de lípidos apolares (colesterol esterificado y triglicéridos) cubiertos con una capa externa polar de 2 nm formada a su vez por apoproteínas, fosfolípidos y colesterol libre. Muchas enzimas, antígenos y toxinas son lipoproteínas.

LÍPIDOS DERIVADOS: aquellos que derivan por la hidrólisis de los lípidos simples o compuestos. En este grupo están incluidos los ácidos grasos, alcohol, esteroles y vitaminas liposolubles.

ÁCIDOS GRASOS: Se obtienen por hidrólisis de grasas, frecuentemente contienen un número par de átomos de carbono.Se encuentran en alimentos vegetales y animales, también se encuentran en formas complejas con otras sustancias.

GLICEROL: es un alcohol con tres grupos hidroxilo (OH), uno de los principales productos de degradación digestiva de los lípidos, también aparece como un producto intermedio de la fermentación alcohólica. Junto a los ácidos grasos son los componentes de los triglicéridos y fosfolípidos.

Las funciones de los lípidos son variadas: los fosfolípidos y esfingolípidos son componentes estructurales importantes de las membranas celulares, grasas y aceites (triacilgliceroles) almacenan energía de forma eficaz, otros son señales químicas, vitaminas o pigmentos, y finalmente los encontrados en cubiertas externas tienen función protectora o impermeabilizante.

7.4) EXPLICAR BREVEMENTE LAS FUNCIONES DE LAS LIPOPROTEÍNAS.

LIPOPROTEÍNAS: de naturaleza globular, se compone de lípidos y proteínas, diseñadas para formar un núcleo hidrofóbico constituido por los materiales más insolubles (triacilgliceroles, ésteres de colesterol y vitaminas liposolubles), circundado por una periferia hidrofílica en la predominan las proteínas (denominadas genéricamente apolipoproteínas) y los lípidos más polares (fosfolípidos y colesterol). Con ello se consigue que los lípidos más apolares no se relacionen con el entorno acuoso.FUNCIONES: existen varios tipos que se diferencian en tamaño, composición y densidad. En función de los lípidos mayoritarios de cada tipo, los quilomicrones (QM) y las lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL) son transportadores de triacilgliceroles (TAG), mientras que las lipoproteínas de baja densidad (LDL) y las lipoproteínas de alta densidad (HDL), lo son de los ésteres de colesterol.

QUILOMICRON (QM): origen intestinal, transporta grasa del alimento desde el intestino a los tejidos.LIPOPROTEÍNA DE MUY BAJA DENSIDAD (VLDL): origen hepático e intestinal, transporta TG sintetizados en el hígado a los tejidos.LIPOPROTEÍNA DE DENSIDAD INTERMEDIA (IDL): origen hepático y circulación, proceden de las VLDL, tras la hidrólisis de los TG endógenos.LIPOPROTEÍNA DE BAJA DENSIDAD (LDL): origen hepático y circulación (IDL), transporta colesterol a los tejidos.LIPOPROTEÍNA DE ALTA DENSIDAD (HDL): origen hepático e intestinos, elimina exceso de colesterol de los tejidos y los devuelve al hígado para su metabolismo o excreción.

7.5) EXPLICAR BREVEMENTE LAS SUSTANCIAS ASOCIADAS A LOS LÍPIDOS.

SUSTANCIAS ASOCIADAS A LOS

LÍPIDOS

QUILOMICRONESLIPOPROTEÍNAS DE MUY BAJA, BAJA Y ALTA DENSIDADSERIE DEL TERPENOSCAROTENOSVITAMINA ASERIE NAFTOQUINONAS (VITAMINA K)TOCOFEROLES (VITAMINA E)SERIE DE ESTEROIDES (ESTEROLES, ÁCIDOS BILIARES, HORMONAS CORTICALES Y SEXUALES)COLESTEROLFOSFOLÍPIDOS TRIGLICÉRIDOSÁCIDOS GRASOS LIBRES

7.6) MENCIONAR LOS VALORES NORMALES DE LOS LÍPIDOS PLASMÁTICOS O SÉRICOS.

7.7) MENCIONAR LOS MÉTODOS DE LABORATORIO PARA LA DETERMINACIÓN DE LOS LÍPIDOS.

7.8) DESCRIBIR ALGUNAS ALTERACIONES PATOLÓGICAS DEL METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS.

ALTERACIONES DE LA LIPOPROTEÍNAS: HIPOLIPROTEINEMIA: bajos valores de grasas en sangre. Raramente constituye un problema, pero puede

indicar la presencia de otras enfermedades (tiroides hiperactivas, anemia, desnutrición, cáncer o absorción defectuosa por el aparato digestivo). Valores de colesterol total menores de 120 mg/dl es un síntoma de alerta.

HIPERLIPOPROTEINEMIA: altos valores de grasas. La hiperlipoproteinemia tipo 1 (hiperquilomicronemia familiar) es un raro trastorno hereditario, presente al

nacer, en el que el organismo es incapaz de eliminar los quilomicrones de la sangre (TG elevados). Este trastorno puede causar pancreatitis, que puede ser mortal.

La hiperlipoproteinemia tipo 2 (hipercolesterolemia familiar) es un trastorno hereditario que provoca una arteriosclerosis acelerada y muerte temprana, por lo general de infarto de miocardio. Las personas con hiperlipoproteinemia tipo 2 tienen valores elevados de colesterol LDL. Las personas que tienen dos genes para este trastorno (una incidencia rara), pueden presentar valores de colesterol total de 500 a 1200 mg/dl y con frecuencia mueren en la infancia de enfermedad coronaria.

La hiperlipoproteinemia tipo 3 es un trastorno hereditario poco frecuente que conduce a elevados valores de colesterol VLDL y triglicéridos. Los análisis de sangre muestran concentraciones elevadas de colesterol total y triglicéridos.

La hiperlipoproteinemia tipo 4, un trastorno frecuente que afecta a menudo a varios miembros de una misma familia, provoca valores altos de triglicéridos. Este trastorno puede aumentar el riesgo de desarrollar arteriosclerosis.

La hiperlipoproteinemia tipo 5 es un trastorno poco frecuente en el que el organismo no puede metabolizar y eliminar suficientemente el exceso de triglicéridos. Siendo en algunas ocasiones hereditario, este trastorno puede en otras ser provocado por el abuso de alcohol, una diabetes mal controlada, insuficiencia renal o la ingestión de alimentos después de un período de inanición. Cuando es heredado, el trastorno habitualmente se manifiesta por primera vez en la etapa adulta temprana.