Tema 11: Lípidos Introducción Estructura molecular y comportamiento de los lípidos Clasificación Ácidos grasos Triacilglicéridos: grasas Jabones y detergentes Ceras Fosfolípidos Esfingolipidos Isoprenoides Terpenos Terpenoides mixtos Esteroides Eicosanoides prostaglandinas tromboxanos leucotrienos Lipoproteínas
Objetivos específicos - Definir la composición de los lípidos y clasificarlos atendiendo a sus partes constituyentes. - Indicar las funciones biológicas importantes de los lípidos. - Describir la estructura molecular de fosfatidilcolinas, fosfatidiletanolaminas, fosfatidilserinas.
Características de los lípidos Son un grupo heterogéneo de moléculas Se definen como moléculas que se disuelven en solventes apolares como el éter, acetona y el cloroformo y que no lo hacen apreciablemente en agua Llevan a cabo múltiples funciones
Estructura molecular y comportamiento de los lípidos no son polímeros son moléculas bastante pequeñas que presentan una fuerte tendencia a asociarse mediante fuerzas no covalentes tienen una "cabeza" hidrófila polar, conectada a una "cola" hidrocarbonada hidrófoba no polar en un medio acuoso tienden a agruparse formando una asociación no covalente fundamentalmente por un efecto hidrófobo que tiende a inducir la asociación de las colas no polares los grupos de cabeza hidrófilos polares de las moléculas lipídicas tienden a asociarse con el agua
Agregados de lípidos Lehninger, A.L., Nelson, D.L. y Cox, M.M. Principios de Bioquímica.
Clasificación Lo lípidos se clasifican de muchas formas diferentes, se pueden subdividir en: Ácidos graso y derivados Triacilglicéridos Ceras Fosfolípidos (fosfogliceridos y esfingomielinas) Esfingolípidos Isoprenoides (moléculas formadas por unidades repetidas de isopreno, un hidrocarburo ramificado de cinco carbonos)
Estructura de algunos ácidos grasos Mathews, C.K., van Holde, K.E. y Ahern, K.G. Bioquímica.
Algunos ácidos grasos importantes
Ácidos grasos son los lípidos más sencillos son ácidos monocarboxílicos que forman parte de otros muchos lípidos más complejos, encontrándose principalmente en triacilglicéridos y en otras moléculas lipídicas de membrana su estructura básica representa el modelo general de los lípidos: un grupo carboxilato hidrófilo unido a un extremo de una cadena hidrocarbonada (a menudo larga) el ácido esteárico es un ejemplo de ácido graso saturado, en el que todos los carbonos de la cola están saturados con átomos de hidrógeno
Ácidos grasos muchos de los ácidos grasos importantes que existen en la naturaleza están insaturados, es decir, contienen uno o varios dobles enlaces, como el ácido oleico la orientación de los dobles enlaces es cis en vez de trans la mayor parte tienen un número par de átomos de carbono las cadenas hidrocarbonadas son lineales en la mayor parte de los ácidos grasos, pero algunos de ellos contienen ramificaciones o incluso estructuras cíclicas (bacterias)
Ácidos grasos son ácidos débiles, con valores de pka de alrededor de 4.5 la carga del grupo carboxilo hace que éste sea extremadamente hidrófilo, mientras que las colas hidrocarbonadas largas son muy hidrófobas. (sustancias anfipáticas) en presencia de agua forman micelas, en las que las colas hidrocarbonadas se agrupan juntas dentro de la estructura y las cabezas de carboxilato están en contacto con el agua si se mezclan con agua y una sustancia oleosa o grasienta (un hidrocarburo), las micelas se formarán sobre las gotitas del aceite, emulsificándolo
Ácidos grasos los ácidos grasos reaccionan con los alcoholes para formar esteres, mediante una reacción reversible los ácidos grasos insaturados con dobles enlaces pueden experimentar reacciones de hidrogenación para formar ácidos grasos saturados. los ácidos grasos insaturados son susceptibles al ataque oxidativo determinados ácidos grasos (principalmente los ácidos grasos mirístico y palmítico) están unidos covalentemente a una gran variedad de proteínas. Estas proteínas se denominan aciladas
Triacilglicéridos: grasas El almacenamiento de los ácidos grasos en el organismo se realiza en gran parte en forma de triacilgliceroles o grasas. Son triésteres de ácidos grasos y glicerol Su fórmula general es la siguiente En donde R1, R2 y R3 corresponden a las colas hidrocarbonadas de diversos ácidos grasos
Glicerol y triacilgliceroles Lehninger, A.L., Nelson, D.L. y Cox, M.M. Principios de Bioquímica.
Triacilglicéridos: grasas la mayor parte de los triacilgliceroles contienen una mezcla de ácidos grasos, que a menudo incluyen insaturados las grasas ricas en ácidos grasos insaturados (como el aceite de oliva) son líquidas a temperatura ambiente, mientras que las que tienen un contenido más elevado de ácidos grasos saturados son más sólidas
Lehninger, A.L., Nelson, D.L. y Cox, M.M. Principios de Bioquímica.
Triacilglicéridos: grasas El almacenamiento de grasas en los animales tiene tres funciones distintas: 1. Producción de energía 2. Producción de calor 3. Aislamiento
Adipocitos Microscopio electrónico de barrido Dibujo Lehninger, A.L., Nelson, D.L. y Cox, M.M. Principios de Bioquímica.
Hidrólisis alcalina de triacilglicéridos o saponificación Lehninger, A.L., Nelson, D.L. y Cox, M.M. Principios de Bioquímica.
Ceras Lehninger, A.L., Nelson, D.L. y Cox, M.M. Principios de Bioquímica.
Ceras Lehninger, A.L., Nelson, D.L. y Cox, M.M. Principios de Bioquímica.
Fosfolípidos Son los primeros y más importantes componentes estructurales de las membranas varios fosfolípidos son agentes emulsionantes y agentes superficiales activos poseen dominios hidrófobos e hidrófilos el dominio hidrófobo esta formado en gran parte por las cadenas hidrocarbonadas de los ácidos grasos el dominio hidrófilo, que se denomina grupo de cabeza polar, contiene fosfato y otros grupos cargados o polares
Estructura de los fosfolípidos Lehninger, A.L., Nelson, D.L. y Cox, M.M. Principios de Bioquímica.
Fosfolípidos cuando se suspenden en agua, se reagrupan espontáneamente en estructuras ordenadas existen dos tipos de fosfolípidos: fosfoglicéridos y esfingomielinas. los fosfoglicéridos (también denominados glicerofosfolípidos) son moléculas que contienen glicerol, ácidos grasos, fosfato y un alcohol (p. ej., colina) las esfingomielinas se diferencian de los fosfogliceridos en que contienen esfingosina en lugar de glicerol
Estructura de los fosfolípidos
Estructura de las esfingomielinas
Similitudes entre fosfatidilcolina y esfingomielina Mathews, C.K., van Holde, K.E. y Ahern, K.G. Bioquímica.
Esfingomielinas
Ejemplos de glucoesfingolipidos Mathews, C.K., van Holde, K.E. y Ahern, K.G. Bioquímica.
Isoprenoides Contienen unidades repetidas de 5 átomos de carbono conocidas como isopreno Son sintetizadas a partir del isopentenil fosfato Consisten en terpenos y esteroides McKee, T. y J.R. McKee: Bioquímica. La base molecular de la vida.
Ejemplos de terpenos McKee, T. y J.R. McKee: Bioquímica. La base molecular de la vida.
Vitamina A y su precursor -caroteno Lehninger, A.L., Nelson, D.L. y Cox, M.M. Principios de Bioquímica.
Compuestos isoprenoides o derivados Lehninger, A.L., Nelson, D.L. y Cox, M.M. Principios de Bioquímica.
Compuestos isoprenoides o derivados Lehninger, A.L., Nelson, D.L. y Cox, M.M. Principios de Bioquímica.
Colesterol Lehninger, A.L., Nelson, D.L. y Cox, M.M. Principios de Bioquímica.
Derivados del colesterol Lehninger, A.L., Nelson, D.L. y Cox, M.M. Principios de Bioquímica.
Eicosanoides Son derivados de ácidos grasos con una diversidad de acciones de tipo hormonal extremadamente potentes sobre varios tejidos de vertebrados. A diferencia de las hormonas no son transportados entre tejidos por la sangre sino que actúan sobre el tejido en el que se producen Interviene en la función reproductiva; en la inflamación, fiebre y dolor asociados a las lesiones o enfermedades; en la formación de coágulos de sangre y en la regulación de la presión sanguínea; en la secreción gástrica ácida y en diversos procesos importantes en la salud o enfermedad humanas
Eicosanoides Todos los icosanoides provienen del ácido araquidónico, ácido graso poliinsaturado de 20 carbonos Hay tres clases de icosanoides: prostaglandinas tromboxanos leucotrienos. los distintos icosanoides se producen en diferentes tipos celulares mediante rutas sintéticas diferentes y tienen diferentes células diana y acciones biológicas
Acción de la PLA 2 Lehninger, A.L., Nelson, D.L. y Cox, M.M. Principios de Bioquímica.
Eicosanoides Lehninger, A.L., Nelson, D.L. y Cox, M.M. Principios de Bioquímica.
Lipoproteínas suelen definir a un grupo de complejos moleculares que se encuentran en el plasma sanguíneo de los mamíferos las lipoproteínas plasmáticas transportan las moléculas lipídicas (triacilgliceroles, fosfolípidos y colesterol) a través del torrente sanguíneo de un órgano a otro contienen varias clases de moléculas antioxidantes liposolubles (p. ej., -tocoferol y varios carotenoides) los componentes proteicos de las lipoproteínas se denominan apolipoproteínas o apoproteínas las lipoproteínas se clasifican de acuerdo con su densidad
Lipoproteínas los quilomicrones, que son lipoproteínas grandes de densidad extremadamente baja, transportan los triacilgliceroles y los esteres de colesterol del alimento desde el intestino a los tejidos muscular y adiposo. las lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL), que se sintetizan en el hígado, transportan los lípidos a los tejidos los restos de VLDL sin triacilgliceroles son captados por el hígado o convertidos en lipoproteínas de baja densidad (LDL) que transportan el colesterol a los tejidos
Estructura de una lipoproteína Lehninger, A.L., Nelson, D.L. y Cox, M.M. Principios de Bioquímica.
Bibliografía Mathews, C.K., van Holde, K.E. y Ahern, K.G. Bioquímica. Tercera Edición. Pearson Education. 2002. Lehninger, A.L., Nelson, D.L. y Cox, M.M. Principios de Bioquímica. Omega. Barcelona. 1993 McKee, T. y J.R. McKee: Bioquímica. La base molecular de la vida. Tercera edición. Interamericana. McGraw-Hill. Madrid, 2003. http://delicious.com/monica.fernandez.ie.edu Bioquímica. Mathews Presentaciones power point. Principios de Bioquímica- Lehninger