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Lípidos Los lípidos son un grupo muy heterogéneo de compuestos que comparten una característica: ser hidrofóbicos, es decir, insolubles o muy poco solubles en agua. Y si tienen característica diferente es porque también difieren en su estructura, y por lo tanto en su función biológica. La principal función que desempeñan los lípidos dentro de la célula (y por lo tanto en los seres vivos) es la de almacenamiento de energía. A lo largo de la evolución, la célula prefirió este tipo de moléculas para almacenar energía química a largo plazo debido a dos razones; la primera es que, comparados con los carbohidratos y los aminoácidos, los lípidos tienen un mayor número de enlaces químicos de alta energía entre Carbono e Hidrógeno que es de 98.8 Kcal/mol, comparado con los 84 Kcal/mol del enlace Carbono-Oxígeno presente en los carbohidratos. La otra razón es que los lípidos, al ser hidrofóbicos, se pueden almacenar “sin agua”, es decir, no necesitan estar solvatados o rodeados por moléculas de agua, evitando el peso extra que se necesitaría para su almacén dentro del organismo. Pero los lípidos no se limitan a ser moléculas de almacén de energía, también realizan funciones estructurales, proveen de medios de soporte para otras moléculas, algunos son mensajeros químicos, hormonas, cofactores, acarreadores de electrones, pigmentos. Aquí veremos las principales características químicas y biológicas de los lípidos.

Lípidos de Almacenamiento de Energía Las plantas almacenan sus lípidos en forma de aceites, mientras que los animales lo hacen en forma de grasas. Ambas formas de lípidos están constituidas por derivados de ácidos grasos. Los ácidos grasos son cadenas largas de hidrocarburos (Carbono e Hidrógeno) que tienen en un extremo a un grupo carboxilo. Su “combustión” completa hasta CO2 y H2O libera mucha energía que, en la célula, queda retenida en los enlaces del ATP.

Los ácidos grasos están compuestos por un número par de átomos de Carbono, entre 4 y 36 aunque la mayoría tienen entre 12 y 24. Se conocen cerca de setenta ácidos grasos que difieren entre sí por el número de carbonos, así como en la presencia y disposición de dobles enlaces. Cuando un ácido graso no contiene enlaces dobles entre sus carbonos se dice que está saturado pues todos los átomos de carbono de la cadena de hidrocarburo han “saturado” (usado por completo) sus posibilidades de enlaces covalentes, en otras palabras, podemos decir que están “saturados de hidrógenos” o que están “saturados de enlaces simples”. Por otro lado, cuando se presenta un enlace doble entre los carbonos se dice que el ácido graso se halla insaturado, y cuando se presentan más de un doble enlace se dice que está poli-insaturado. Los ácidos grasos insaturados (y poliinsaturados) se pueden presentar en sus formas isoméricas cis o trans. Casi todas las formas naturales de ácidos grasos son de tipo cis y las

formas trans se forman al procesar los alimentos, como al preparar las papas fritas, y como bien sabemos estas formas trans no son muy saludables. Otra fuente de ácidos grasos trans son las grasas de res, ya que los microorganismos que se encuentran en el rumen son capaces de sintetizarlos.

Los ácidos grasos insaturados son más comunes en las plantas y debido a la presencia de dobles enlaces tienen “pliegues” en su estructura, eso evita que se compacten unos con otros, generando una sustancia más bien líquida: los aceites, como por ejemplo el aceite de oliva, el de maní, o el aceite de maíz. Los ácidos grasos saturados, por el contrario, si generan estructuras compactas más sólidas, constituyendo a las grasas de los animales como la manteca o el tocino. Los ácidos grasos raramente se encuentran en forma libre en la célula, normalmente se hallan asociados al glicerol, un polialcohol de tres átomos de carbono. Cuando se trata de tres ácidos grasos unidos a una molécula de gricerol forman los tri-acil-glicéridos, también llamados grasas neutras. Los triacilglicéridos de ácidos grasos, tanto saturados como insaturados iceroles o monoacilgliceroles, aunque sis o degradación de triacilgliceridos.

Lípidos Estructu Los lípidos más conocidos como constituyentes estructurales de las células son los fosfolípidos, que como su nombre lo indica contienen fósforo. Los fosfolípidos forman una capa doble de lípidos que actúan como una barrera para determinadas moléculas. Los fosfolípidos son moléculas anfipáticas, es decir, que contienen una región que es hidrofóbica y una región hidrofílica, por esta razón forman una bicapa: las porciones hidrofóbicas interactúan entre sí mientras que las hidrofílicas interactúan con las moléculas de agua.

Como podrá imaginarse, también existen diferentes tipos de fosfolípidos que componen a las membranas de las células y esto proveerá de diferentes características a dichas membranas. Dentro de los más relevantes podemos mencionar a la fosfatidil-colina, fosfatidil-serina, fosfatidiletanolamina y al fosfatidil-inositol. Otros fosfolípidos son lisofosfolipidos, plasmalógenos, esfingomielinas, ácido fosfatídico y fosfatidilgliceroles.

Otro grupo de lípidos que podemos encontrar en las membranas de las células son los glucolípidos, que como su nombre lo dice contienen glúcidos (carbohidratos). Los carbohidratos presentes en este tipo de lípidos participan en funciones complejas dentro de la biología de los organismos, sobre todo favoreciendo el reconocimiento entre diferentes tipos de células. Son particularmente abundantes en células del tejido nervioso.

Los esfingolípios son fosfolípidos que no contienen glicerol, están formados por una esfingosina, un ácido fosfórico, un am a esfingosina con un ácido graso se conoce c tipo de lípidos formados por un gluco-e do siálico.

Isoprenoides Los Isoprenoides son un Tienen en común que se cinco átomos de carbon vegetales para fabricar o se incluyen al beta-caro vitamina E, vitamina K, u

ógeno y Carbono. o, una molécula de por células animales y eales, entre los cuales o, caucho, tocoferol o grupo grande de

moléculas llamadas globalmente esteroides como son la testosterona, progesterona, cortisol, colesterol, la hormona de maduración de los insectos ecdisona, ácidos biliares, vitamina D, entre otros.

En la imagen se muestra al isopreno, la molécula base con la cual se sintetizarán todos los isoprenoides. En el modelo del Beta-Caroteno se ilustran las unidades de isopreno que lo componen. El 11-cis Retinal es la forma activa de la vitamina A, se encuentra dentro de una proteína llamada rodopsina ubicada en las membranas de los bastones, que son las células de los ojos que nos permiten ver.

Los esteroides tienen como base una molécula de cuatro anillos, tres de ellos formando un fenantreno (anillos A, B y C) y el otro en forma de un ciclopentano (anillo D), denominado núcleo esteroide

CLASIFICACION DE LO

Ácidos grasos Son hidrocarburos que contienen un grupo carboxilo (se dividen en saturados e insaturados Son ácidos carboxílicos de cadena larga, suelen tener nº par de carbonos (14 a 22), los más abundantes tienen 16 y 18 carbonos.  

Los ácidos grasos son saturados cuando no poseen enlaces dobles, son flexibles y sólidos a temperatura ambiente. Los Insaturados o poliinsaturados si en la cadena hay dobles o triples enlaces, rígidos a nivel del doble enlace siendo líquidos aceitosos.

Propiedades físicas. A) Solubilidad. Son moléculas bipolares o anfipáticas (del griego amphi, doble). La cabeza de la molécula es polar o iónica y, por tanto, hidrófila (-COOH). La cadena es apolar o hidrófoba (grupos -CH2- y -CH3 terminal).

B) Punto de fusión. En los saturados, el punto de fusión aumenta debido al nº de carbonos, mostrando tendencia a establecer enlaces de Van der Waals entre las cadenas carbonadas.

solubilidad y la formación de micelas de ácidos grasos.

interior.

También tienen u detergente o emu

apa atrapa aire y s de lípido.

Contiene AG

Contiene AG

Los ácidos grasos saturados más abundantes son el palmítico (hexadecanoico, o C16:0) y el esteárico (octadecanoico, o C18:0). Los ácidos grasos saturados de menos de 10 átomos de C son líquidos a temperatura ambiente y parcialmente solubles en agua. A partir de 12 C, son sólidos y prácticamente insolubles en agua. El punto de fusión aumenta con la longitud de la cadena. Los ácidos grasos de cadena impar probablemente derivan de la metilación de un ácido graso de cadena par. En ellos, la simetría del cristal no es tan perfecta, y los puntos de fusión son menores. Ejemplos son el ácido propiónico (C3:0), valeriánico (pentanoico, o C5:0) y pelargónico (nonanoico, o C9:0).

Nomenclatura sistemática de los ácidos grasos Los nombres describen las estructuras en detalle en función de las reglas de nomenclatura de la química orgánica definidas por la IUPAC. Al carbono carboxílico le corresponde el número 1 y las demás posiciones se definen en referencia a éste.

Ejemplos:

Nombre sistemático Ácido hexadecanoico

Descripción 16 átomos de C, saturado

Ácido octadecanoico

18 átomos de C, saturado

Ácido cis-9-octadecenoico

18 átomos de C, con un doble enlace entre los carbonos 9 y 10

Ácido cis,cis-9,12octadecadienoico

18 átomos de C, con un doble enlace entre los carbonos 9 y 10 y otro entre los carbonos 12 y 13

Ácido cis,cis,cis-9,12,15octadecatrienoico

18 átomos de C, con tres dobles enlaces: entre los carbonos 9 y 10, entre 12 y 13, entre 15 y 16

Algunos ácidos grasos esenciales 

         

         

Ácidos grasos ω-6. Se caracterizan porque el primer doble enlace, contando a partir del extremo metilo (–CH3) de la cadena, se halla entre el 6º y 7º carbono Ácido linoleico, 18:2 (9,12) Ácido γ-linolénico, 18:3 (6, 9,12) Ácido eicosadienoico, 20:2 (11,14) Ácido dihomo-gamma-linolénico, 20:3(8,11,14) Ácido araquidónico, 20:4(5,8,11,14) Ácido docosadienoico, 22:2(13,16) Ácido adrénico, 22:4(7,10,13,16) Ácido docosapentaenoico, 22:5(4,7,10,13,16) Ácido caléndico, 18:3(8,10,12) Ácidos grasos ω-3. Se caracterizan porque el primer doble enlace, contando a partir del extremo metilo (–CH3), se halla entre el 3º y 4º carbonos. Ácido α-linolénico, 18:3(9,12,15) Ácido estearidónico, 18:4(6,9,12,15) Ácido eicosatrienoico, 20:3 (11,14,17) Ácido eicosatetraenoico, 20:4(8,11,14,17) Ácido eicosapentaenoico, 20:5(5,8,11,14,17) Ácido docosapentaenoico (ácido clupanodónico), 22:5(7,10,13,16,19) Ácido docosahexaenoico, 22:6(4,7,10,13,16,19) Ácido tetracosapentaenoico, 24:5(9,12,15,18,21) Ácido tetracosahexaenoico (ácido nisínico), 24:6(6,9,12,15,18,21) Los números a continuación del nombre significan: el primer número corresponde al número de átomos de carbono del ácido graso, el segundo tras los dos puntos el número de dobles enlaces, y los números entre paréntesis la posición de los dobles enlaces contando a partir del extremo carboxílico (–COOH) de la molécula.

Triacilgliceroles o triglicéridos  Gra  Gra  For

Son lípidos simples formados por glicerol esterificado por uno, dos, o tres ácidos grasos, en cuyo caso: monoacilglicérido, diacilglicérido o triacilglicérido respectivamente.

Clasificación. Atendiendo a la temperatura de fusión se clasifican en: A) Aceites. Si los ácidos grasos son Insaturados o de cadena corta o ambas cosas a la vez, la molécula resultante es líquida a temperatura ambiente y se denomina aceite. Se encuentra en las plantas oleaginosas: el fruto del olivo es rico en ácido oleico (monoinsaturado), las semillas del girasol, maíz, soja etc. son ricos en poliinsaturados como el linoleico, algunas plantas que viven en aguas frías contienen linolénico y eicosapentanoico, que también se acumulan en las grasas de los pescados azules que se alimentan de ellas como el salmón

B) Mantecas. Son grasas semisólidas a temperatura ambiente. La fluidez de esta depende de su contenido en ácidos Insaturados y esto último relacionado a la alimentación. Los animales que son alimentados con grasas insaturadas, generan grasas más fluidas y de mayor aprecio en alimentación. (Sería el caso de un cerdo alimentado con bellotas) C)Sebos. Son grasas sólidas a temperatura ambiente, como las de cabra o buey. Están formadas por ácidos grasos saturados y cadena larga.

Nomenclatura de los triacilglicéridos

Estructura condensada de un triglicérido En el caso de que los ácidos grasos sean iguales se denominan con el prefijo tri-, el nombre del ácido graso y el sufijo -ina. Ejemplo:  Trioleína: glicerol esterificado con 3 ácidos grasos de ácido oleico.  Tripalmitina: glicerol esterificado con 3 ácidos grasos de ácido palmítico.  Triestearina: glicerol esterificado con 3 ácidos grasos de ácido esteárico.

Trimiristina: glicerol esterificado con 3 ácidos grasos de ácido mirístico.  Trirricinoleína: glicerol esterificado con 3 ácidos grasos de ácido ricinoleico. Cuando alguno de los ácidos grasos es distinto, es un triacilglicérido mixto, se nombran igual que los monoacilglicéridos y diacilglicéridos, numerando los ácidos grasos con el localizador correspondiente y terminando en glicerol. Ejemplo: 1-estearoil-2-oleil-3-palmitoil-sn-glicerol (glicerol esterificado en posición 1 por un ácido esteárico, en posición 2 por un ácido oleico y en posición 3 por un ácido palmítico). 

*Ceras

Esteres de AG más alcohol • Lanolina en oveja • Cutina en epidermis del tallo de la hoja de la flor (para reducir la pérdida del agua)

Son ésteres de un ácido graso de cadena ambiente, poseen sus dos extremos hidró función impermeabilizar y proteger.

Entre las más co res del ácido palmítico con alcoholes de cadena larga), la lanolina (grasa de lana de oveja), el aceite de espermaceti (producido por el cachalote) y la cera de cornauba (extraído de una palmera de Brasil). En general en los animales se encuentran en la piel, recubriendo el pelo, plumas y exoesqueleto de insectos. En los vegetales forman películas que recubren hojas, flores y frutos

COMPONENTES LIPIDICOS DE LA MEMBRANA BIOLOGICA

Fosfolípidos Lípidos + fosforo



Diglicérido con su grupo fosfato



Presenta un extremo polar -hidrófilo- (la cabecita)



El otro extremo es apolar -hidrófobo- (las patitas)

En su composición intervienen ácidos grasos y otros componentes como alcoholes, glúcidos, ácido fosfórico, derivados aminados etc.

Son moléculas anfipáticas con una zona hidrófoba, en la que los ácidos grasos están unidos mediante enlaces ester a un alcohol (glicerina o esfingosina), y una zona hidrófila, originada por los restantes componentes no lipídicos que también están unidos al alcohol.

 Encontramos los siguientes tipos: a) Gliceroglucolípidos - Glicerolípidos

b) Glicerofosfolípidos (fosfolípidos) a) Esfingoglucolípidos

- Esfingolípidos

b) Esfingofosfólípidos

1.- Glicerolípidos.

Poseen dos moléculas de ácidos grasos mediante enlaces ester a dos grupos alcohol de la glicerina (posiciones forman los:

y ). Según sea el sustituyente unido al tercer grupo alcohol de la glicerina se

a) Gliceroglucolípidos. Si se une un glúcido. Lípidos que se encuentran en membranas de bacterias y células vegetales. b) Fosfolípidos. Se une el ácido fosfórico y constituye el ácido fosfatídico.

La estructur derivados d prefijo fosfa polialcohol c

e considerar bran con el aminado o

Así se obtienen los derivados fosfatidiletanolamina, fosfatidilcolina (lecitina) , fosfatidilserina, fosfatidilglicerol y fosfatidilinositol.

Los Fosfolípidos tienen un gran interés biológico por ser componentes estructurales de las membranas celulares.

2.der por

Pueden ser de dos clases: a)Esfingoglucolípidos. Resultan de la unión de la ceramida y un conjunto de monosacáridos como la glucosa y galactosa entre otros. Los más simples se denominan cerebrósidos y sólo tienen un monosacárido (glucosa o galactosa) unida a la ceramida. Los más complejos son los gangliósidos, que poseen un oligosacárido unido a la ceramida. Estas moléculas forman parte de las membranas celulares y especialmente de la plasmática, donde se intercalan con los fosfolípidos.

b) Esfin a una m con otra esfingom forman

se une ace donde

LIPIDOS DE LA MEMBRANA Aproximadamente el 75% de los lípidos son fosfolípidos, lípidos que contienen fósforo. En menores proporciones también está el colesterol y los glicolípidos, que son lípidos que contienen un o varios monosacáridos únidos. Estos fosfolípidos forman una bicapa lipídica debido a su carácter amfipático, es decir por tener una cabeza hidrófila y una cola hidrófoba. La cabeza está formada por un fosfato de un compuesto nitrogenado (colina o etanolamina) y se mezcla bien con el agua. La cola está formada por ácidos grasos que repelen en agua. Las moléculas de la bicapa están orientadas de tal forma que las cabezas hidrófilas están cara al citosol y al líquido extracelular y las colas se enfrentan hacia el interior de la membrana 

Hay cuatro tipos de fosfolípidos en la membrana celular: fosfatidilcolina

esfingomielina (en este fosfolípido la glicerina ha sido sustituída por un aminoalcohol llamado D-4-esfingenina) fosfatidilserina fosfatidiletanolamina La composición de la capa interna y externa de lípidos no es la misma, dependiendo de la presencia de proteínas que requieren unirse a determinados fosfolípidos. Los glicolípidos (5% de los lípidos de membrana) son también anfipáticos y se encuentran sólo en la parte extracelular de la membrana. Son importantes para mantener la adhesión entre las células y tejidos y pueden contribuir a la comunicación y reconocimiento entre células. Son el blanco de ciertas tóxinas bacterianas. Uno de los más importantes glicolípidos de membrana es el galactocerebrósido, uno de los principales componentes de la mielina, el aislamiento lipídico de las fibras nerviosas Los restantes 20% de los lípidos de la membrana están constituídos por moléculas de colesterol que se incluyen entre los fosfolípidos a ambos lados de la membrana. Las moléculas de colesterol confieren una mayor fortaleza a las membranas aunque disminuyen su flexibilidad. Las membranas de las plantas carecen de colesterol. La capa de fosfolípido es dinámica porque las moléculas de lipidos resbalan de un lado para otro e intercambian su sitio dentro de la misma capa. Igualmente, la bicapa es autosellante: si se perfora con una aguja, al retirar esta el orificio se cierra.

Fosfatidil-etanolamina (cefalina): forma parte del retículo endoplasmático. Fosfatidil-colina (lecitina): componente fundamental de la vaina de mielina y las membranas mitocondriales.

  

Fosfatidil-serina: aparece en la membrana de los eritrocitos. Fosfatidil-inositol: desempeña un importante papel en la generación de segundos mensajeros Fosfatidil-glicerol: aparece en las membranas de las mitocondrias del tejido cardíaco

Gliceroglucolípidos Son ésteres de glicerina, dos ácidos grasos y un glúcido, el cual se une mediante uno de los grupos hidroxilos a la glicerina.

Se encuentran en membranas celulares de bacterias y hongos. Ceramida

Estructura química general de los esfingolípidos. Si el radical ® es H, tenemos la ceramida; si es fosfato unido a colina, esfingomielina; si son monosacáridos u oligosacaridos, glucoesfingolípidos. Las ceramidas son una familia de lípidos . Una ceramida se compone de un ácido graso unido mediante un enlace amida a una esfingosina, un alcohol insaturado de 18 carbonos. Es la molécula base de los esfingolípidos, muy abundantes en la bicapa lipídica de las membranas celulares. Durante años se pensó que el papel de los esfingolípidos y por extensión ...