Lípidos

Biología. Lípidos. Ácidos grasos. Grasas. Ceras. Funciones biológicas. Propiedades físicas. Esteroides

  • Enviado por: Fernando
  • Idioma: castellano
  • País: España España
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LIPIDOS

Los lípidos son sustancias químicas muy heterogéneas en cuanto a su estructura.

Químicamente están constituidos por carbono, hidrógeno y oxígeno, con menos proporciones de este último frente al carbono y al hidrógeno. A veces también contienen fosfato o azufre.

  • Propiedades físicas:

-Untuosas al tacto

-Poco solubles en agua

-Solubles en disolventes apolares (éter, xilema, terpeno).

  • Funciones biológicas:

-Estructurales: forman componentes de las membranas.

-Energéticas: como los triglicéridos.

-Vitamínicas y hormonales

  • Clasificación respecto a su estructura molecular:

  • Saponificables: Contienen ácidos grasos ( ácidos orgánicos monocarboxílicos) que tener o no instauraciones y están esterificados.

Una vez obtenido el éster, al hidrolizarse en un medio alcalino (sodio o potasio) obtenemos un jabón (sales sódicas o potásicas) y se liberan tres moléculas de agua. Esta reacción recibe el nombre de saponificación. Son: grasas, ceras, fosfolípidos y esfingolípidos.

  • Insaponificables: Son derivados de hidrocarburos lineales o cíclicos que forman diversas moléculas. No contienen ácidos grasos, por tanto no pueden ocurrirles reacciones de saponificación. Son: terpenos, esteroides y prostaglandinas.

ÁCIDOS GRASOS

Son ácidos orgánicos monocarboxílicos, con fórmula CH3-[CH2]n-COOH, siendo n un número par de átomos de carbono, que oscila entre 10 y 22.

  • Saturados: No poseen dobles enlaces, y s comportan como sólidos a temperatura ambiente. Ejemplos:

  • Ácido palmítico: 16 átomos de C. Se encuentra en las grasas animales.

  • Ácido esteárico: 18 átomos de C.

  • Ácido decanoico: 10 átomos de C. Se encuentra en la leche de los mamíferos.

  • Insaturados: Forman dos grupos. Suelen ser líquidos a temperatura ambiente.

  • Cuando sólo tiene un doble enlace: monoinsaturados, donde destaca el ácido oleico (18 átomos de C y una instauración entre el carbono 9 y 10). Se encuentra en el aceite de oliva y es uno de los componentes más abundante en la membrana plasmática de las células animales.

  • Si tienen más de un doble enlace: poliinsaturados, donde destacamos:

  • -Ácido linoleico: con 18 átomos de carbono y dos dobles enlaces.

    -Ácido lonolénico: con 18 átomos de C y tres instauraciones.

    -Ácido araquidónico: con 20 átomos de C y cuatro instauraciones.

    Propiedades físico químicas de los ácidos grasos:

  • Son antipáticos, es decir, poseen dos zonas, una polar (hidrofílica) que sería el grupo carboxilo; y otra apolar (hidrofóbica) que sería la cadena carbonada o alifática. El grupo carboxilo se une a otros polares por medio de enlaces de hidrógeno, y las cadenas alifáticas interaccionan con otros ácidos graos mediante fuerzas de Van der Waals.

  • Reaccionan con alcohol y forman ésteres y liberan tres moléculas de agua (esterificación). También se hidrolizan en un medio alcalino para formar sales de sodio o potasio (jabones), esto es saponificación.

  • El grado de instauración y la longitud de la cadena alifática determina el punto de fusión, que aumenta cuanto más longitud tiene la cadena. La presencia de dobles enlaces forma codos que acorta las cadenas, por tanto el punto de fusión disminuye.

  • GRASAS Y CERAS

    Son lípidos saponificables que pueden reaccionar en un medio alcalino.

    Las GRASAS (acilglicéridos), están formados por glicerina unida por enlace éster a uno, dos, o tres ácidos grasos (monoacilglicéridos, diacilglicéridos y triglicéridos).

    Los más abundantes son los triglicéridos que pueden llevar ácidos grasos iguales, como la tripalmitina, con tres ácidos palmíticos; o diferentes.

    Las grasas son apolares e insolubles en agua, como explica su composición química: tienen un grupo alcohol de la glicerina, unido por enlace éster a un grupo carboxilo del ácido graso.

    TIPOS:

    -Vegetales: Saturados con bajo punto de fusión. En semillas y frutos.

    - Animales: Insaturados con elevado punto de fusión. Engrasas animales, mantequilla.

    PROPIEDADES:

    -Reserva energética: se acumula en vacuolas (vestales) y en adipositos (animal).

    -Reserva de alimentos. Animales que hibernan.

    -Aislantes térmicos bajo la piel: El animales homeotermos, sometidos a climas fríos.

    Las CERAS son ésteres de un ácido graso de largas cadena, y otra larga cadena de un monoalcohol. Ya que los dos extremos son hidrofóbicos, son insolubles en agua. Como propiedades destacamos protección y revestimiento. Tienen aplicaciones industriales, como la lanolina y el esperma de cachalote en suavizantes y lubricantes.

    FOSFOLÍPIDOS

    Son saponificables, también llamados fosfoglicéridos. Importantes componentes en membranas biológicas.

    Su composición química: Formados por una glicerina esterificada en el C3 con un grupo fosfato, y en el C1 y C2 con ácidos grasos. Además, esos a´cidos grasos son: saturados en el C1 e insaturados en el C2; y el grupo fosfato se une por enlace éster a un grupo polar, aminoalcohol o polialcohol.

    El más simple es el ácido fosfatídico: C1 esterificado con el ácido esteárico, y el C2 con el ácido oleico, y el grupo fosfato no está sustituido.

    Es una molécula antipática, con una región polar hidrofílica (grupo fosfato y los grupos polares unidos a él) y otra apolar hidrofóbica (los ácidos grasos).

    Fosfatil colina

    Fosfatidil etanolamina

    Fosfatidil Serina

    Fosfatidil Inotisol

    Difosfatidil Glicerol

    -Vaina de mielina.

    -membranas mitocondriales

    -En el retículo endoplasmático.

    -Parte de las membranas de los eritrocitos.

    -En la membrana plasmática, como segundos mensajeros.

    -Componente importante en las membranas mitocondriales del tejido cardiaco.

    FORMACIÓN DE MEMBRANAS BIOLÓGICAS

    Los fosfolípidos al encontrarse en un medio acuoso, pueden formar estructuras básicas de las membranas biológicas, como micelas y bicapas. En un medio acuoso, las cabezas polares interaccionan mediante enlaces de hidrógeno, y las cadenas alifática quedan hacia el interior, unidad por las fuerzas de Van der Waals.

  • Micelas: Semicirculares o esféricas. Las cabezas polares se presentan hacia fuera, hacia el medio acuoso, y las cadenas alifáticas se presentan hacia adentro formando una región hidrofóbica.

  • Bicapas lipídicas: Separan dos medios acuosos, quedando las cabezas polares en contacto con estos a ambos lados. Pueden formar monocapas aire-agua, donde las cadenas alifática quedan al aire y las cabezas polares quedan hacia dentro en contacto con el medio acuoso.

  • Liposomas: Realizados en los laboratorios, donde forman una bicapa que guarda en su interior agua. Esto es utilizado para transportar sustancia en el interior y exterior de las células. Usos: cosméticos, medicamentos, terapias génicas para intercambiar genes entre organismos.

  • Su capacidad alifática hace que formen membranas biológicas. Además, contienen, proteínas, y lípidos demembrana ( esfingolípidos y colesterol)

    ESFINGOLÍPIDOS

    Semejantes a los fosfolípidos en cuanto a estructura y funcionamiento. Forman bicapas, son alifáticos, componentes de membranas biológicas y forman tejidos del sistema nervioso.

    Químicamente:

    -Un aminoalcohol de larga cadena (18 átomos de C), que suele ser la esfingosina.

    -Un ácido graso de cadena larga (de 18 a 26 átomos de C)

    La ceramida es la unidad estructural de los esfingolípidos, y se forma por la unión del grupo amino de la esfingosina y el grupo carboxilo del ácido graso.

    -Un grupo polar, que se une al grupo alcohol del C1 de la ceramida, y según como sea pueden ser esfingomielina y esfingoglucolípidos.

    ESFINGOMIELINA

    ESFINGOGLUCOLÍPIDOS

    Grupo polar unido a la ceramida: fosfocolina o fosfoetanolamina.

    Lugar: Membrana celular animal, y en la vaina de mielina, protegiendo y asilando el axón.

    Grupo polar unido a la cernida: glúcido (monosacárido u oligosacárido ramificado).

    Lugar: En la zona externa de la membrana plasmática, donde junto con las glucoproteínas forman el glucocálix. Quedan en la periferia de exterior formando facciones que se proyectan al exterior:

    • Cerebrósidos: enlace -O-glucosídico entre la ceramida y una glucosa o galactosa (glucocerebrósidos, galactocerebrósidos). En la membranas de la células nerviosas.

    • Gangliósidos: grupo polar unido a la ceramida es un oligosacárido ramificado con uno o más restos de N-acetilneuramínico que le aporta carga negativa. Situados en las membranas de las neuronas, en la materia gris del cerebro…

    -Funciones:

  • Transporte del impulso nervioso por la sinapsis.

  • Su posición en la superficie de la célula lo relaciona con el grupo sanguíneo.

  • Sirven como enganche de virus, microorganismos y toxinas para entrar en la célula.

  • LÍPIDOS INSAPONIFICABLES

    No poseen ácidos grasos, por tanto no pueden someterse a procesos de saponificación.

  • TERPERNOS: también llamados isoprenoides, por ser derivados del isopreno. Son moléculas cíclicas o lineales, con instauraciones que otorgan colores característicos a las sustancias. Está en la mayoría de los vegetales.

  • Monoterpenos (C10 H16)

    Diterpenos (C20 H32)

    -Presentes en plantas.

    -Dan aroma, son volátiles y componen esencias de vegetales.

    -Ej: limoneno, mentol…

    -Pigmentos en plantas: fitol en la clorofila; pineno en la resina del pino.

    -Son vitaminas: Vitamina A (retinol), interviene en procesos de la visión; vitamina E (antioxidante), que retrasa el envejecimiento celular; vitamina K, que en ausencia provoca problemas de coagulación sanguínea.

    Triterpenos (C30 H48)

    Tertraterpenos (C40 H64)

    Politerpenos

    -Escualeno y lanosterol, como precursores del colesterol.

    -Xantofilas (color amarillo); Caroteniodes (color naranja); Lipopeno (color rojo) presente en el tomate.

    Múltiples moléculas de isopreno ordenadas regularmente en forma de cadena.

    ESTEROIDES

    Derivados del cicloperhidrofenantreno (treas anillos de ciclohexano unido a un ciclopentano)

    ESTEROLES

    En el C17 tiene una cadena hidrocarbonada, y en el C3 un grupo hidroxilo (-OH)

    • Colesterol: Forma parte de la membrana plasmática de células animales y en la sangre se une a las lipoprteínas del plasma.

    • Vitamina D: Deriva del colesterol y regula los procesos de absorción del calcio y fósforo. La carencia de ellos provoca raquitismo.

    HORMONAS ESTEROIDEAS

    ÁCIDOS BILIARES

    -Derivadas del colesterol. Carácter hidrofóbico que les facilita el paso por la membrana.

    -Hormonas sexuales: Testosterona (Hombres), Progesterona y estrógenos (mujer)

    -24 átomos de carbono con dos alcoholes o tres.

    -Ácido cólico y desoxicólico, componen la bilis, que son como sales detergentes del intestino delgado que provoca la emulsión de grasas hasta que son degradadas por las lipasas.

    PROSTAGLANDINAS

    Se sintetizan mediante fosfolípidos que están en las membranas que contienen ácidos grasos poliinsaturados, ácido araquidónico.

    -Funciones:

    • Vasodilatadores: regulan la presión arterial.

    • Intervención en procesos inflamatorios (fiebre, dolor…)

    • Producción de mucus para proteger la mucosa intestinal; y contracción de la musculatura lisa (contracción útero en el parto)

    • Intervención en procesos de coagulación sanguínea, aumentando o disminuyendo la agregación de plaquetas.