VISIÓN GENERAL DEL METABOLISMO DE LÍPIDOS. Dr. Diomedes Camones M. 1

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1 VISIÓN GENERAL DEL METABOLISMO DE LÍPIDOS. Dr. Diomedes Camones M. 1

2 Dr. Diomedes Camones M. 2

3 CARACTERISTICAS GENERALES Los lípidos, son un grupo de compuestos químicamente diversos, solubles en solventes orgánicos (como cloroformo, metanol o benceno), y casi insolubles en agua. La mayoría de los organismos, los utilizan como reservorios de moléculas fácilmente utilizables para producir energía (aceites y grasas). Los mamíferos, los acumulamos como grasas, y los peces como ceras; en las plantas se almacenan en forma de aceites protectores con aromas y sabores característicos. Los fosfolípidos y esteroles constituyen alrededor de la mitad de la masa de las membranas biológicas. Entre los lípidos también se encuentran cofactores de enzimas, acarreadores de electrones, pigmentos que absorben luz, agentes emulsificantes, algunas vitaminas y hormonas, mensajeros intracelulares y todos los componentes no proteícos de las membranas celulares. Dr. Diomedes Camones M. 3

4 LÍPIDOS - Característica fundamental es la insolubilidad en agua y la solubilidad en solventes orgánicos - Químicamente, los lípidos son: - Derivados por esterificación y otras modificaciones de ácidos orgánicos monocarboxílicos, llamados ácidos grasos - Derivados por aposición y posteriores modificaciones de unidades isoprenoides Dr. Diomedes Camones M. 4

5 FUNCIONES DE LOS LÍPIDOS 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 3. Informativa: señales químicas como esteroides, prostaglandinas, retinoides, leucotrienos, calciferoles, etc. Dr. Diomedes Camones M. 5

6 RESERVA DE AGUA Aunque parezca paradójico, los lípidos representan una importante reserva de agua. Al poseer un grado de reducción mucho mayor el de los hidratos de carbono, la combustión aerobia de los lípidos produce una gran cantidad de agua (agua metabólica). Así, la combustión de un mol de ácido palmítico puede producir hasta 146 moles de agua (32 por la combustión directa del palmítico, y el resto por la fosforilación oxidativa acoplada a la respiración). En animales desérticos, las reservas grasas se utilizan principalmente para producir agua (es el caso de la reserva grasa de la joroba de camellos y Dr. Diomedes Camones M. 6 dromedarios).

7 PRODUCCION DE CALOR En algunos animales (particularmente en aquellos que hibernan), hay un tejido adiposo especializado que se llama grasa parda o grasa marrón. En este tejido, la combustión de los lípidos está desacoplada de la fosforilación oxidativa, por lo que no se produce ATP en el proceso, y la mayor parte de la energía derivada de la combustión de los triacilgliceroles se destina a la producción calórica necesaria para los períodos largos de hibernación. En este proceso, un oso Dr. Diomedes Camones M. 7 puede llegar a perder hasta el 20% de su masa corporal.

8 FUNCIÓN 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). En ausencia de su cofactor, la enzima no puede funcionar, y la vía metabólica queda interrumpida, con todos los perjuicios que ello pueda ocasionar. Ejemplos son los retinoides (vitamina A), los tocoferoles (vitamina E), las naftoquinonas (vitamina K) y los Dr. Diomedes Camones M. 8 calciferoles (vitamina D).

9 CLASIFICACION DE LIPIDOS La función biológica más importante de losa lípidos es la de formar a las membranas celulares, que en mayor o menor grado, contienen lípidos en su estructura. En ciertas membranas, la presencia de lípidos específicos permiten realizar funciones especializadas, como en las células nerviosas de los mamíferos. La mayoría de las funciones de los lípidos, se deben a sus propiedades de autoagregación, que permite también su interacción con otras biomoléculas. De hecho, los lípidos casi nunca se encuentran en estado libre, generalmente están unidos a otros compuestos como carbohidratos (formando glucolípidos) o a proteínas (formando lipoproteínas). Estas importantes biomoléculas se clasifican generalmente en: Lípidos saponificables y no saponificables. Dr. Diomedes Camones M. 9

10 Clasificación TIPO I, Según Saponificación. I. Lípidos saponificables (lípidos C2) 1. Ácidos grasos y eicosanoides 2. Lípidos neutros 3. Lípidos anfipáticos a. Fosfolípidos b. Glicolípidos II. Lípidos insaponificables (lípidos C5) 1. Esteroides 2. Terpenos Dr. Diomedes Camones M. 10

11 Clasificación TIPO I, Según Esterificacion. 1. LIPIDOS SIMPLES: Grasas y Ceras. 2. LIPIDOS COMPLEJOS ó COMPUESTOS: Fosfolípidos, Glucolípidos, Lipoproteínas. 3. SUSTANCIAS ASOCIADAS A LOS LIPIDOS: Terpenos, Naftoquinonas, Esteroides Dr. Diomedes Camones M. 11

12 Clasificación TIPO I, Según Esterificacion. Los lípidos son esteres que están agrupados: LÍPIDOS SIMPLES. Estructuralmente estan formados por un ácido graso y algún tipo de alcohol con el cual se estirifica. Dentro de estos se incluye: a) GRASAS NEUTRAS. Esteres resultantes de la combinación de un ácido graso superior con el alcohol glicerol, dependiendo su estado físico de la clase de ácido graso empleada para su esterificación Saturado sólido GLICEROL + Ac. GRASO GRASA NEUTRA Insaturado líquido b) CERAS. Es un lípido simple que emplea para su esterificación un alcohol diferente al glicerol, de peso molecular elevado como el alcohol cetílico, laurílico, colesterol, etc. ÁCIDO GRASO + ALCOHOL CE TILICO = CERA Dr. Diomedes Camones M. 12

15 Tejido o producto biológico Extracción con ClCH 3 - C 6 H 14 Fase acuosa REACCIONES QUÍMICAS EN LOS LÍPIDOS. Fase orgánica Saponificación Tratamiento con NaOH en caliente Extracción acuosa Fase orgánica: residuo insaponificable Fase acuosa: componentes de lípidos saponificables Dr. Diomedes Camones M. 15

17 Lípidos saponificables: R CO O R' O C C C C C C C n CH 2 O C O C H O CH 2 O C O H OH C O HN CH C CH 2 O R: ácido graso R : alcohol OH O OH HOCH 2 OH Dr. Diomedes Camones M. 17

18 Lípidos insaponificables n C C C C C CH 2 OH Retinol HO Colesterol Dr. Diomedes Camones M. 18

19 Ácidos grasos saturados C2 Acético Etanoico C4 Butírico Butanoico C6 Caproico Hexanoico C8 Caprílico Octanoico C10 Cáprico Decanoico C12 Láurico Dodecanoico C14 Mirístico Tetradecanoico C16 Palmítico Hexadecanoico C18 Esteárico Octadecanoico C20 Araquídico Eicosanoico C22 Behénico Docoeicosanoico C24 Lignocérico Tetraeicosanoico Dr. Diomedes Camones M. 19

20 Estructura de los ácidos grasos saturados Ácido palmítico, C16 CH 3 (CH 2 ) 14 COOH COOH Dr. Diomedes Camones M. 20

21 Ácidos grasos insaturados 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 Dr. Diomedes Camones M. 21

22 Estructura de los ácidos grasos insaturados ω 6 ω 3 Araquidónico COOH ω 9 ω 6 Oleico COOH COOH Linoleico COOH Linolénico Dr. Diomedes Camones M. 22

23 Enranciamiento de ácidos insaturados H R C C H R' O 2 O HC CH R R' Epóxido CHO O 2 CH 2 O HC O CH Endoperóxido CHO Malonodialdehido R R' CHO 4-hidroxi 2-trans nonelal Dr. Diomedes Camones M. 23

24 Salicilatos - Lípidos de membrana Fosfolipasa A 2 Ácido araquidónico (C20:4) Cicloxigenasa Lipoxigenasa Glucocorticoides - PGG 2 5-HPETE PGH 2 LTA 4 PGI 2 PGE 2 + PGF 2α TXA 2 TXB 2 LTC 4 Dr. Diomedes Camones M. 24

25 Prostaglandinas O COOH R 1 Ác. prostanoico HO R 1 HO R 2 HO R 2 O R 1 R 1 PGE R 1 PGF HO R 1 PGA R 2 R 2 R 2 O PGB PGC PGD Dr. Diomedes Camones M. 25 R 2

26 Alimentos que Poseen Grasas Saturadas Fuentes Vegetales Aceite de coco y de palma, cocoa, margarinas y mantecas hidrogenadas Mariscos Grasas Visibles Mantequilla, manteca, la grasa que se puede cortar de la carne Grasas no Visibles Las que se encuentran en los productos lácteos (leche íntegra, yogurt, queso, mantecado), y en la carne animal (de res, cordero, cerdo, ternera, y carnes de ave) Dr. Diomedes Camones M.

27 Alimentos que Poseen Grasas Insaturadas Se caracterizan por ser líquidos en temperatura de ambiente, es decir, son aceites y provienen de fuentes vegetales Fuentes alimenticias Los aceites de maíz, girasol, cártamo, soya, ajonjolí y semilla de algodón Margarinas con aceite líquido Los Acidos Grasos Poliinsaturados Esenciales son: Ac. Linoleico, linolénico y Araquidónico Dr. Diomedes Camones M.

28 DIGESTION Los lípidos de la dieta (TGm FL, E Colesterol y Colesterol) son hidrolizados por acción de las lipasas (lingual, gástrica y pancreática) en: TG AG + glicerol Esteres de colesterol Acidos grasos + colesterol Hay emulsión de grasas en el intestino delgado Con Formación de micelas en la bilis Micelas biliares: Sales biliares+ FL + Colesterol Atraen a los ácidos grasos y monoglicéridos formando micelas más grandes Se agregan el colesterol y las vitaminas liposolubles Dr. Diomedes Camones M.

29 ABSORCION Los productos de la lipasa pancreática son: 2-Monoacilglicerol (72%) Glicerol (22%) 1-Monoacilglicerol (6%) Se absorben formando micelas 1) Por Simple Difusión. Yeyuno: M-AG, AG, Glicerol y Colesterol Ileón: Sales biliares no conjugadas, B12, 2) Transporte activo secundario: Acidos Biliares conjugados. Dr. Diomedes Camones M.

30 MOLÉCULAS ANFIPÁTICAS FORMAN MICELAS con el agua Dr. Diomedes Camones M.

31 TRANSPORTE Los lípidos son insolubles en agua, se unen a proteínas y forman las lipoproteínas: Quilomicrones Lipoproteínas de Muy baja densidad (VLDL) Lipoproteínas de Baja Densidad (LDL) Lipoproteínas de Alta Densidad (HDL) Dr. Diomedes Camones M.

32 TRANSPORTE DE LIPIDOS Continuará. Dr. Diomedes Camones M.