1. Concepto de lípido
2. Clasificación de los lípidos
3. Los ácidos grasos
a. Características
b. Clasificación
c. Propiedades
4. Lípidos SAPONIFICABLES
a. Lípidos simples
i. Acilglicéridos
ii. Ceras
b. Lípidos complejos
i. Fosfolípidos y esfingolípidos
ii. Glucolípidos
iii. Lipoproteínas
5. Lípidos INSAPONIFICABLES
a. Terpenos
b. Esteroides
c. Eicosanoides
6. Funciones de los lípidos
2
Concepto de Lípido
• Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por
carbono e hidrógeno y generalmente también oxígeno; pero en
porcentajes mucho más bajos.
• Además pueden contener también fósforo, nitrógeno y azufre . Todo lo
que entra y sale de las células tiene que atravesar las barreras
lipídicas que forman las membranas celulares.
• Es un grupo de sustancias muy heterogéneas que solo tienen en
común estas características:
• Son insolubles en agua u otros disolventes polares.
• Son solubles en disolventes orgánicos (no polares), como el éter,
el cloroformo, el benceno, etc.
• Son compuestos orgánicos reducidos que contienen gran cantidad
de energía química que puede ser extraída por oxidación.
• Son untuosos (pegajosos o pringosos) al tacto.
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Lípidos
Saponificables
Simples
Acilglicéridos
Ceras
Complejos
Fosfolípidos y
esfingolípidos
Cerebrósidos y
gangliósidos
Lipoproteínas
Insaponificables
Terpenos
Esteroides
Eicosanoides
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Ácidos grasos
• Los ácidos grasos son moléculas formadas por una larga
cadena hidrocarbonada de tipo lineal
• Cuentan con un número par de átomos de carbono (entre 4 y
24).
• Tienen en un extremo un grupo
carboxilo (-COOH).
• En la naturaleza es muy raro
encontrarlos en estados libre.
• Están formando parte de los
lípidos y se obtienen a partir de
ellos mediante la ruptura por
hidrólisis.
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Se conocen unos 70 ácidos grasos que se pueden clasificar en dos grupos:
1. Ácidos grasos saturados
2. Ácidos grasos insaturados
Los ácidos grasos saturados sólo tienen
enlaces simples entre los átomos de carbono
(ejemplos: mirístico (14C);el palmítico (16C) y el
esteárico (18C)) .
6
• Los ácidos grasos insaturados tienen
uno (monoinsaturados) o varios enlaces
dobles (poliinsaturados).
• Sus moléculas presentan codos donde hay
un doble enlace. Esto provoca variaciones
en sus propiedades como el punto de
fusión (cuanto más larga es la cadena y
más saturada, mayor es el punto de fusión)
• Muchos de ellos no pueden ser sintetizados por los animales, y se
llaman ácidos grasos esenciales y deben tomarse en la dieta. Los
principales son el ácido linoleico y linolénico. Son más abundantes
que los saturados, tanto en animales como en vegetales, pero
especialmente en estos últimos.
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8
• Algunos ácidos grasos insaturados se incluyen en lo que se
conoce como series omega. El término omega indica la posición
del primer doble enlace en la cadena carbonada, contando desde
el último carbono.
• Los más conocidos son los de las series omega 3 y omega 6, y
desempeñan importantes funciones fisiológicas y metabólicas. En
las últimas décadas han ganado popularidad por su relación con la
disminución de los niveles de colesterol en sangre y su ayuda a la
prevención de la enfermedad cardiovascular.
• Se encuentran principalmente en pescados azules (atún, salmón,
bonito…) y en semillas y aceites vegetales.
Ácidos grasos saturados
Ácidos grasos insaturados
9
10
Los ácidos grasos se comportan como ácidos moderadamente fuertes, lo que les
permite realizar reacciones de esterificación, saponificación y autooxidación.
En la esterificación, un ácido graso se une a un alcohol mediante un enlace
covalente, formando un éster y liberándose una molécula de agua. Mediante
hidrólisis (hirviendo con ácidos o bases), el éster se rompe y da lugar de nuevo
al ácido graso y al alcohol.
11
12
(Glicerol)
Ácido graso
La saponificación es una reacción típica de los ácidos grasos, en la cual
reaccionan con compuestos alcalinos (normalmente NaOH o KOH) y dan lugar
a una éster alcalino, que se denomina jabón.
Las moléculas de jabón presentan simultáneamente una zona lipófila o
hidrófoba, que rehúye el contacto con el agua, y una zona hidrófila o polar, que
tiende a contactar con ella. Esto se denomina comportamiento anfipático.
13
• Los ácidos grasos y los jabones tienen una característica muy particular, su
carácter anfipático. La cadena carbonada es apolar e insoluble en agua. Sin
embargo, presenta en el extremo un grupo que es muy polar. Esto permite
que en la molécula haya una pequeña parte polar y soluble (hidrófila),
llamada cabeza polar, y una porción larga, llamada cola, que es apolar e
insoluble en agua (hidrófoba).
• Este comportamiento con respecto al agua hace que los ácidos grasos (pero
sobre todo los fosfolípidos) formen distintas estructuras esféricas o en capas
al entrar en contacto con el agua (micela, monocapas, bicapas, etc.)
14
En condiciones de laboratorio se pueden
conseguir bicapas lipídicas que encierren agua u
otras sustancias y que sirven para transportar
sustancias entre el interior y el exterior de la
célula. Esto se puede utilizar para medicamentos,
cosméticos o el intercambio de genes entre
distintos organismos. Estas estructuras reciben el
nombre de liposomas.
15
• Un jabón, por ejemplo, el palmitato sódico (CH3-(CH2)14-COONa),
presenta una cadena hidrocarbonada que actúa como zona lipófila y por
ello capaz de establecer enlaces de Van der Waals con moléculas
lipófilas.
• La parte hidrófila (-COONa) se ioniza, estableciendo atracciones de tipo
eléctrico con las moléculas del agua y otros grupos polares.
• Esta doble naturaleza polar y apolar (anfipática) es lo que hace que
los jabones sirvan para eliminar la suciedad. La parte apolar de la
molécula interacciona con las moléculas apolares de la suciedad, y de
igual forma, la parte polar con las polares. Además de eso, la zona polar
permite la interacción con el agua, por lo que se puede lavar la zona
enjabonada fácilmente.
16
Fuerzas de Van der Waals
Puentes de H
17
La autooxidación de los ácidos grasos. La autooxidación o enranciamiento
de los ácidos grasos insaturados se debe a la reacción de los dobles enlaces
con moléculas de oxígeno. Por esta reacción, los dobles enlaces se rompen y
la molécula de ácido graso se escinde, dando lugar a aldehídos.
Se ha comprobado que la presencia de la vitamina E evita la autooxidación
de algunos tipos de lípidos como la vitamina A, lípidos de membrana, grasas,
etc. La vitamina E se encuentra en las hojas verdes, semillas, aceites y en los
huevos. Su actividad no ha sido comprobada en el hombre.
CH3-(CH2)n-CH=CH-(CH2) n-COOH + O2
CH3-(CH2)n-CHO CHO-(CH2) n-COOH
18
• El aceite de oliva refinado es extraído
mediante disolventes orgánicos, proceso que
requiere un tratamiento posterior de
eliminación de impurezas en el que se pierde
la vitamina E, por ello, este tipo de aceite se
enrancia (autooxida) con facilidad.
• El aceite de oliva denominado virgen es
extraído por simple presión en frío de las
olivas.
• Este aceite contiene la suficiente vitamina E
para evitar su autooxidación.
• La mezcla de aceite refinado con aceite
virgen se denomina aceite puro de oliva.
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La solubilidad
Los ácidos de 4 o 6 carbonos son
solubles en agua, pero a partir de 8
carbonos son prácticamente
insolubles en ella.
Esto se debe a que su grupo carboxilo
(—COOH) se ioniza muy poco y por
tanto su polo hidrófilo es muy débil.
Cuanto más larga es la cadena
hidrocarbonada, que es lipófila, más
insolubles son en agua y más solubles
son en disolventes apolares.
20
El punto de fusión
21
Se ve afectado por dos factores principales:
 La longitud de la cadena carbonada.
 El grado de insaturación.
 Cuanto más larga y más saturada es la cadena, mayor es su punto de fusión.
Esto se debe a la alta intensidad relativa de las interacciones de Van der Waals
entre los átomos de las cadenas vecinas. Los compuestos que están totalmente
saturados presentan cadenas extendidas que se pueden empaquetar
estrechamente, estableciendo muchas interacciones de Van der Waals entre los
átomos vecinos. Esto hace que a temperatura ambiente los ácidos grasos
saturados tengan consistencia cérea (como una cera).
 Por el contrario, las cadenas insaturadas muestran angulaciones que no
permiten un empaquetamiento tan fuerte como en las saturadas, por lo que las
interacciones de Van der Waals son más débiles y más fáciles de desordenar al
calentarlos. Por esta razón, el punto de fusión de los ácidos grasos insaturados
es más bajo y a temperatura ambiente son líquidos oleosos.
• Los lípidos saponificables son aquellos que contienen ácidos grasos.
• Todos los lípidos saponificables son esteres de ácidos grasos y un alcohol
o un aminoalcohol.
• Pertenecen a este grupo los lípidos simples u hololípidos y los lípidos
complejos o heterolípidos.
LIPIDOS SIMPLES
Son lípidos saponificables en cuya composición química solo intervienen
carbono, hidrógeno y oxígeno. Comprenden dos grupos de lípidos:
1. Acilglicéridos
2. Ceras
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ACILGLICÉRIDOS
Son lípidos simples formados por la
esterificación de una, dos o tres
moléculas de ácidos grasos con una
molécula de glicerina (propanotriol).
También reciben el nombre de
glicéridos o grasas simples.
Según el número de ácidos grasos que
forman la molécula, se distinguen:
1. Monoacilglicéridos
2. Diacilglicéridos
3. Triacilglicéridos
24
Si un acilglicérido presenta como mínimo un ácido
graso insaturado, es líquido y recibe el nombre de
aceite (el aceite de oliva es un éster de tres ácidos
oleicos con una glicerina).
Si todos los ácidos grasos son saturados, el
acilglicérido es sólido y recibe el nombre de sebo
(la grasa de buey, de caballo o de cabra).
Si el acilglicérido es semisólido, recibe el nombre de
manteca, como la grasa de cerdo. En los animales de
sangre fría y en los vegetales hay aceites, y en los
animales de sangre caliente hay sebos o mantecas.
26
 Los acilglicéridos son moléculas muy insolubles en agua, sobre la que
flotan debido a su baja densidad.
 Los triacilglicéridos carecen de polaridad, (también se denominan grasas
neutras).
 Solo los monoacilglicéridos y los diacilglicéridos poseen una débil
polaridad debida a los radicales hidroxilo que dejan libres en la glicerina.
 Los acilglicéridos frente a compuestos alcalinos dan lugar a reacciones
de saponificación en la que se producen moléculas de jabón.
 Las grasas son sustancias de reserva alimenticia (energética) en el
organismo. En los animales se almacenan en los adipocitos (células
adiposas) del tejido adiposo.
27
28
• Las grasas son las moléculas que acumulan más cantidad de energía: un gramo
de grasa metabolizada produce 9 kcal, es decir, más del doble de lo que
producen los carbohidratos y las proteínas (entre 3,75 y 4 kcal/gramo). Además,
las grasas son muy insolubles en agua, lo que las hace la molécula de
reserva energética ideal, ya que se puede almacenar en las células sin
modificar su presión osmótica.
• En el caso del ser humano, y atendiendo a principios termodinámicos básicos, si
ingerimos un exceso de calorías en la dieta (superávit calórico) aumentarán
nuestras reservas de grasa corporal en los adipocitos, mientras que si ingerimos
menos calorías de las que gastamos (déficit calórico), reduciremos nuestra
grasa corporal.
• A esta acumulación o pérdida de grasa hay que sumarle la influencia de otros
factores, principalmente de tipo hormonal y relacionados con el estilo de vida,
como la realización de ejercicio físico, y el consumo de alcohol y tabaco, entre
otros.
CERAS
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Las ceras son ésteres de un ácido graso de cadena larga y un
monoalcohol de cadena larga. Como resultado, se obtiene una molécula
de entre 30 y 60 átomos de C.
Como ambos extremos de la cadena son de naturaleza hidrófoba, las
ceras son muy insolubles en agua y realizan funciones de protección y
revestimiento.
 En animales: recubren e impermeabilizan la piel, el pelo y las
plumas, y también el exoesqueleto de los invertebrados.
 En plantas: forman una película que recubre hojas, frutos y flores,
protegiéndolos de la evaporación y los ataques de los insectos.
 En organismos planctónicos: las ceras tienen función de reserva
energética.
30
Esterificación
31
Efecto de algunas ceras en la naturaleza
LÍPIDOS COMPLEJOS
 Son lípidos saponificables en cuya estructura molecular, además de
carbono, hidrógeno y oxígeno, hay también nitrógeno, fósforo, azufre o
un glúcido.
 Los lípidos complejos son las principales moléculas constitutivas de la
doble capa lipídica de las membranas citoplasmáticas, por lo que
también se los denomina lípidos de membrana.
 Al igual que los jabones, estos lípidos tienen un comportamiento
anfipático. En contacto con el agua, los lípidos complejos se disponen
formando bicapas, en las que las zonas lipófílas quedan en la parte
interior y las zonas hidrófilas en la exterior, enfrentadas a las moléculas
de agua
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FOSFOLÍPIDOS
33
• Al igual que las grasas, los fosfolípidos son triésteres de glicerina, pero en este
caso, encontramos dos ácidos grasos y un ácido fosfórico (en forma de ión
fosfato (PO4
3-) o hidrógenofosfato (HPO4
2-)).
• La unión de la glicerina con estos tres ácidos se denomina ácido fosfatídico, y
es la estructura común a todos los fosfolípidos.
• Este ácido fosfatídico puede unirse a un aminoalcohol por el extremo del grupo
PO4
3-, dando entonces lugar al fosfolípido completo.
Representación esquemática del ácido fosfatídico unido a un aminoalcohol
Ácido fosfatídico
Cadenas carbonadas de un fosfolípido
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Los fosfolípidos se caracterizan por su comportamiento anfipático. Tienen una
parte polar, que corresponde con el grupo fosfato y el aminoalcohol (región
hidrofílica y soluble en agua) y otra parte apolar, que corresponde a los ácidos
grasos esterificados (región hidrofóbica e insoluble en agua). De esta propiedad
deriva su función biológica, y es que todas las membranas celulares están
formadas por una doble capa de fosfolípidos, en la que las colas apolares de
ambas capas quedan enfrentadas entre sí, mientras que las cabezas polares se
orientan hacia el medio celular externo e interno, ambos de naturaleza acuosa. A
esta estructura de las membranas se le denomina bicapa lipídica.
ESFINGOLÍPIDOS
37
Los esfingolípidos son parecidos a los fosfolípidos, tanto estructural como
funcionalmente, ya que también son moléculas anfipáticas. Están más presentes
en las células que componen los tejidos del sistema nervioso.
Desde el punto de vista bioquímico, los esfingolípidos están formados por tres
elementos:
1) Una molécula de esfingosina, que es un aminoalcohol de 18 átomos de C.
2) Un ácido graso de cadena larga.
3) Un grupo de carácter polar, del que depende el tipo de esfingolípidos que
será finalmente.
La esfingosina se une mediante un enlace tipo amida al ácido graso
correspondiente, formando un compuesto llamado ceramida. La ceramida es la
unidad estructural de todos los esfingolípidos, y tiene dos colas hidrofóbicas y una
parte polar.
39
Dependiendo del grupo polar que se una a la ceramida, hay 3 tipos de
esfingolípidos:
1. Esfingomielinas: el grupo polar es fosfocolina o fosfoetanolamina. Se
encuentran en las membranas de las células animales y, principalmente, en la
vaina de mielina que recubre a algunas células del sistema nervioso, lo que
protege a los axones de las neuronas y facilita la rápida propagación del
impulso nervioso.
2. Cerebrósidos: el grupo polar es un monosacárido, como la glucosa o la
galactosa. Son muy abundantes en las membranas de las células nerviosas del
cerebro y del sistema nervioso periférico. Se les puede clasificar como
glucolípidos.
3. Gangliósidos: el grupo polar es un oligosacárido ramificado. Actúan como
receptores externos en las membranas de las neuronas, permitiendo y
facilitando la transmisión del impulso nervioso y la sinapsis entre neuronas.
Se les puede clasificar como glucolípidos.
El esfingolípido más abundante es la esfingomielina, (muy abundante en las
vainas de mielina de las neuronas). El radical R es una molécula de ác.
fosfórico esterificada con colina
40
41
Ejemplo de cerebrósido
42
Ejemplo de gangliósido
LIPOPROTEÍNAS
Son asociaciones de lípidos y proteínas cuya fracción proteica es
específica.
Tienen dos funciones: participan en los sistemas de membranas y actúan
como sistemas de transporte por el plasma sanguíneo.
Las lipoproteínas de transporte han adquirido mucha importancia por su
influencia en el metabolismo del colesterol.
Se clasifican en función de su densidad:
1. Quilomicrones o ULDL (Ultra Low Density Lipoproteins)
2. VLDL (Very Low Density Lipoproteins)
3. LDL (Low Density Lipoproteins)
4. HDL (High Density Lipoproteins) 43
44
• Se caracterizan porque no tienen ácidos grasos en su estructura.
• En las células aparecen en menor cantidad que los otros tipos de lípidos.
• Algunos son sustancias biológicamente muy activas como hormonas y
vitaminas.
46
LÍPIDOS INSAPONIFICABLES
TERPENOS O
ISOPRENOIDES
ESTEROIDES EICOSANOIDES
Los terpenos o isoprenoides son moléculas lineales o cíclicas formadas
por la polimerización del isopreno o 2-metil-l,3-butadieno
La clasificación de los
terpenos se basa en el
número de moléculas de
isopreno que contienen.
Carotenoides: Xantofila, β-
caroteno
8 unidades
Tetraterpeno
Caucho natural.
Más de 8
Politerpeno
Escualeno
6 unidades
Triterpeno
Fitol, Vitaminas E y A
4 unidades
Diterpeno
Limoneno, Mentol Geraniol,
2 unidades
Monoterpeno
TERPENOS o ISOPRENOIDES
1. Entre los monoterpenos, hay algunas esencias vegetales como el mentol
de la menta, el limoneno del limón y el geraniol del geranio. Son
compuestos con aroma característico y en general, volátiles.
2. De los diterpenos, el fitol, alcohol que forma parte de la clorofila, y las
vitaminas A, E y K.
48
Limoneno
Geraniol
3. Entre los tetraterpenos, los carotenoides,
que son pigmentos fotosintéticos. Se
dividen en carotenos (color rojo) y
xantofilas (color amarillo). Los
carotenoides son precursores de la
vitamina A. Estos compuestos presentan
en su estructura muchos dobles enlaces
conjugados, lo que hace que los electrones
estén muy deslocalizados y sean
fácilmente excitables. De ahí su función
como pigmentos fotosintéticos.
4. Entre los politerpenos, el caucho, que se
obtiene del árbol Hevea brasiliensis. El
caucho es un polímero formado por miles
de moléculas de isopreno, dispuestas de
forma lineal.
49
Los esteroides comprenden tres grandes grupos de sustancias, derivados de la
molecula ciclopentano perhidrofenantreno: los esteroles, las hormonas
esteroideas y los ácidos biliares.
Esteroles: Son esteroides que
poseen un grupo hidroxilo unido al
carbono 3 y una cadena alifática en
el carbono 17. Los esteroles son el
grupo más numeroso de los
esteroides. Los principales
esteroles son el colesterol y la
vitamina D.
50
ESTEROIDES
El colesterol forma parte estructural de las membranas de las células de los
animales, a las que confiere estabilidad debido a que disminuye la movilidad de
las moléculas de fosfolípidos, ya que se sitúa entre los fosfolípidos y fija a estas
moléculas.
El colesterol se une mediante su grupo polar
con las zonas hidrófilas de los fosfolípidos
contiguos, mientras que el resto de su
molécula interacciona con las zonas lipófilas
de estas moléculas.
El colesterol es muy abundante en el
organismo, y es la molécula base que sirve
para la síntesis de casi todos los esteroides.
• Mantiene la fluidez de la membrana
plasmática frente a los cambios de
temperatura.
• También afecta a la permeabilidad de las
bicapas lipídicas, disminuyéndola frente a
pequeñas moléculas solubles en agua.
51
El grupo de las vitaminas D esta formado por
un conjunto de esteroles que regulan el
metabolismo del calcio y fósforo y su
absorción intestinal. Cada vitamina D proviene
de un esterol diferente. La síntesis de estas
vitaminas es inducida en la piel por los rayos
ultravioleta que proceden del sol. Su carencia
origina raquitismo en los niños y
osteomalacia en los adultos.
52
53
Hormonas esteroideas
Ejemplos de hormonas esteroideas
54
Tipo de hormona Nombre Función
Ecdisona Muda de artrópodos
Sexuales
Femeninas
Progesterona
Regula el embarazo, el ciclo ovárico y
son precursores metabólicos de las
demás hormonas esteroideas
Estrógenos
(estradiol)
Fomenta el desarrollo sexual
femenino y mantiene los caracteres
sexuales femeninos
Masculinas Testosterona
Fomenta el desarrollo sexual
masculino y mantiene los caracteres
sexuales masculinos
Suparrenales o
corticoides
Glucocorticoides
Cortisol
Cortisona
Fomentan la gluconeogénesis y, a
dosis elevadas, son
inmunodepresores
Mineralocorticoides
Aldosterona
Regula el equilibrio iónico en el
interior del organismo
Los ácidos biliares son un grupo de moléculas producidas en el hígado a partir
del colesterol, y de las que derivan las sales biliares, que se encargan de la
emulsión de las grasas en el intestino, lo que favorece la acción de las lipasas y
su posterior absorción intestinal.
55
Ácidos biliares
56
Derivan del ácido araquidónico, por lo que están formados por cadenas de 20
átomos de Carbono. Dependiendo de estructura concreta y de su función,
distinguimos 3 tipos:
1) Prostaglandinas: tienen diversas funciones y a veces son antagónicas. Pueden
actuar como moléculas vasodilatadoras regulando la presión arterial; también
intervienen en procesos inflamatorios que provocan la fiebre, rubor, edema y
dolor; estimulan la producción del mucus protector de la mucosa intestinal, así
como la contracción de la musculatura lisa (intestino, esófago, vasos
sanguíneos, etc.)
2) Tromboxanos: son producidos por las plaquetas, y actúan en la formación de
coágulos sanguíneos y en la disminución del flujo sanguíneo cerca de los
coágulos.
3) Leucotrienos: participan en procesos inflamatorios aumentando la
permeabilidad de los capilares sanguíneos y provocan la contracción del
músculo que recubre las vías aéreas del pulmón.
EICOSANOIDES
58
1. Función de reserva energética.
Actúan como almacén de reserva energética de todos los seres vivos, ya que
son sustancias muy reducidas de las que se puede extraer mucha energía en
los procesos metabólicos. Además, al ser insolubles, se almacenan en las
células sin afectar a la presión osmótica intracelular.
59
2. Función aislante y protectora. Forman las bicapas lipídicas de las
membranas citoplasmáticas y de los orgánulos celulares. Cumplen esta
función los fosfolípidos, los glucolípidos, el colesterol, etc. En los órganos,
recubren estructuras y les dan consistencia, (ceras). Otros tienen función
de protección térmica, (acilglicéridos, en animales de climas fríos).
Finalmente, protección mecánica, como la de los tejidos adiposos que
están situados en la planta del pie y en la palma de la mano del hombre.
60
61
3. Función estructural.
En algunos lípidos, las cadenas hidrocarbonadas (hidrófobas) están unidas a
grupos polares (hidrófilos), lo que los convierte en la base estructural de las
membranas celulares.
62
Muchas vitaminas y hormonas son lípidos o derivados de ellos, y ayudan
a la regulación de muchos procesos metabólicos y fisiológicos.
4. Función vitamínica y hormonal
5. Función transportadora.
El transporte de los lípidos desde el intestino hasta su lugar de
utilización o hasta el tejido adiposo, donde se almacenan, se realiza
mediante la emulsión de los lípidos gracias a los ácidos biliares y las
lipoproteínas, asociaciones de proteínas específicas con
triacilglicéridos, colesterol, fosfolípidos etc., que permiten su
transporte por la sangre y la linfa.
63
64
6. Función de absorción de energía
Algunos pigmentos, como los carotenoides y xantofilas permiten a
las plantas absorber la luz en distintas franjas del espectro
electromagnético.

Tema 3 Lípidos.pptx

  • 2.
    1. Concepto delípido 2. Clasificación de los lípidos 3. Los ácidos grasos a. Características b. Clasificación c. Propiedades 4. Lípidos SAPONIFICABLES a. Lípidos simples i. Acilglicéridos ii. Ceras b. Lípidos complejos i. Fosfolípidos y esfingolípidos ii. Glucolípidos iii. Lipoproteínas 5. Lípidos INSAPONIFICABLES a. Terpenos b. Esteroides c. Eicosanoides 6. Funciones de los lípidos 2
  • 3.
    Concepto de Lípido •Los lípidos son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrógeno y generalmente también oxígeno; pero en porcentajes mucho más bajos. • Además pueden contener también fósforo, nitrógeno y azufre . Todo lo que entra y sale de las células tiene que atravesar las barreras lipídicas que forman las membranas celulares. • Es un grupo de sustancias muy heterogéneas que solo tienen en común estas características: • Son insolubles en agua u otros disolventes polares. • Son solubles en disolventes orgánicos (no polares), como el éter, el cloroformo, el benceno, etc. • Son compuestos orgánicos reducidos que contienen gran cantidad de energía química que puede ser extraída por oxidación. • Son untuosos (pegajosos o pringosos) al tacto. 3
  • 4.
  • 5.
    Ácidos grasos • Losácidos grasos son moléculas formadas por una larga cadena hidrocarbonada de tipo lineal • Cuentan con un número par de átomos de carbono (entre 4 y 24). • Tienen en un extremo un grupo carboxilo (-COOH). • En la naturaleza es muy raro encontrarlos en estados libre. • Están formando parte de los lípidos y se obtienen a partir de ellos mediante la ruptura por hidrólisis. 5
  • 6.
    Se conocen unos70 ácidos grasos que se pueden clasificar en dos grupos: 1. Ácidos grasos saturados 2. Ácidos grasos insaturados Los ácidos grasos saturados sólo tienen enlaces simples entre los átomos de carbono (ejemplos: mirístico (14C);el palmítico (16C) y el esteárico (18C)) . 6
  • 7.
    • Los ácidosgrasos insaturados tienen uno (monoinsaturados) o varios enlaces dobles (poliinsaturados). • Sus moléculas presentan codos donde hay un doble enlace. Esto provoca variaciones en sus propiedades como el punto de fusión (cuanto más larga es la cadena y más saturada, mayor es el punto de fusión) • Muchos de ellos no pueden ser sintetizados por los animales, y se llaman ácidos grasos esenciales y deben tomarse en la dieta. Los principales son el ácido linoleico y linolénico. Son más abundantes que los saturados, tanto en animales como en vegetales, pero especialmente en estos últimos. 7
  • 8.
    8 • Algunos ácidosgrasos insaturados se incluyen en lo que se conoce como series omega. El término omega indica la posición del primer doble enlace en la cadena carbonada, contando desde el último carbono. • Los más conocidos son los de las series omega 3 y omega 6, y desempeñan importantes funciones fisiológicas y metabólicas. En las últimas décadas han ganado popularidad por su relación con la disminución de los niveles de colesterol en sangre y su ayuda a la prevención de la enfermedad cardiovascular. • Se encuentran principalmente en pescados azules (atún, salmón, bonito…) y en semillas y aceites vegetales.
  • 9.
  • 10.
  • 11.
    Los ácidos grasosse comportan como ácidos moderadamente fuertes, lo que les permite realizar reacciones de esterificación, saponificación y autooxidación. En la esterificación, un ácido graso se une a un alcohol mediante un enlace covalente, formando un éster y liberándose una molécula de agua. Mediante hidrólisis (hirviendo con ácidos o bases), el éster se rompe y da lugar de nuevo al ácido graso y al alcohol. 11
  • 12.
  • 13.
    La saponificación esuna reacción típica de los ácidos grasos, en la cual reaccionan con compuestos alcalinos (normalmente NaOH o KOH) y dan lugar a una éster alcalino, que se denomina jabón. Las moléculas de jabón presentan simultáneamente una zona lipófila o hidrófoba, que rehúye el contacto con el agua, y una zona hidrófila o polar, que tiende a contactar con ella. Esto se denomina comportamiento anfipático. 13
  • 14.
    • Los ácidosgrasos y los jabones tienen una característica muy particular, su carácter anfipático. La cadena carbonada es apolar e insoluble en agua. Sin embargo, presenta en el extremo un grupo que es muy polar. Esto permite que en la molécula haya una pequeña parte polar y soluble (hidrófila), llamada cabeza polar, y una porción larga, llamada cola, que es apolar e insoluble en agua (hidrófoba). • Este comportamiento con respecto al agua hace que los ácidos grasos (pero sobre todo los fosfolípidos) formen distintas estructuras esféricas o en capas al entrar en contacto con el agua (micela, monocapas, bicapas, etc.) 14
  • 15.
    En condiciones delaboratorio se pueden conseguir bicapas lipídicas que encierren agua u otras sustancias y que sirven para transportar sustancias entre el interior y el exterior de la célula. Esto se puede utilizar para medicamentos, cosméticos o el intercambio de genes entre distintos organismos. Estas estructuras reciben el nombre de liposomas. 15
  • 16.
    • Un jabón,por ejemplo, el palmitato sódico (CH3-(CH2)14-COONa), presenta una cadena hidrocarbonada que actúa como zona lipófila y por ello capaz de establecer enlaces de Van der Waals con moléculas lipófilas. • La parte hidrófila (-COONa) se ioniza, estableciendo atracciones de tipo eléctrico con las moléculas del agua y otros grupos polares. • Esta doble naturaleza polar y apolar (anfipática) es lo que hace que los jabones sirvan para eliminar la suciedad. La parte apolar de la molécula interacciona con las moléculas apolares de la suciedad, y de igual forma, la parte polar con las polares. Además de eso, la zona polar permite la interacción con el agua, por lo que se puede lavar la zona enjabonada fácilmente. 16
  • 17.
    Fuerzas de Vander Waals Puentes de H 17
  • 18.
    La autooxidación delos ácidos grasos. La autooxidación o enranciamiento de los ácidos grasos insaturados se debe a la reacción de los dobles enlaces con moléculas de oxígeno. Por esta reacción, los dobles enlaces se rompen y la molécula de ácido graso se escinde, dando lugar a aldehídos. Se ha comprobado que la presencia de la vitamina E evita la autooxidación de algunos tipos de lípidos como la vitamina A, lípidos de membrana, grasas, etc. La vitamina E se encuentra en las hojas verdes, semillas, aceites y en los huevos. Su actividad no ha sido comprobada en el hombre. CH3-(CH2)n-CH=CH-(CH2) n-COOH + O2 CH3-(CH2)n-CHO CHO-(CH2) n-COOH 18
  • 19.
    • El aceitede oliva refinado es extraído mediante disolventes orgánicos, proceso que requiere un tratamiento posterior de eliminación de impurezas en el que se pierde la vitamina E, por ello, este tipo de aceite se enrancia (autooxida) con facilidad. • El aceite de oliva denominado virgen es extraído por simple presión en frío de las olivas. • Este aceite contiene la suficiente vitamina E para evitar su autooxidación. • La mezcla de aceite refinado con aceite virgen se denomina aceite puro de oliva. 19
  • 20.
    La solubilidad Los ácidosde 4 o 6 carbonos son solubles en agua, pero a partir de 8 carbonos son prácticamente insolubles en ella. Esto se debe a que su grupo carboxilo (—COOH) se ioniza muy poco y por tanto su polo hidrófilo es muy débil. Cuanto más larga es la cadena hidrocarbonada, que es lipófila, más insolubles son en agua y más solubles son en disolventes apolares. 20
  • 21.
    El punto defusión 21 Se ve afectado por dos factores principales:  La longitud de la cadena carbonada.  El grado de insaturación.  Cuanto más larga y más saturada es la cadena, mayor es su punto de fusión. Esto se debe a la alta intensidad relativa de las interacciones de Van der Waals entre los átomos de las cadenas vecinas. Los compuestos que están totalmente saturados presentan cadenas extendidas que se pueden empaquetar estrechamente, estableciendo muchas interacciones de Van der Waals entre los átomos vecinos. Esto hace que a temperatura ambiente los ácidos grasos saturados tengan consistencia cérea (como una cera).  Por el contrario, las cadenas insaturadas muestran angulaciones que no permiten un empaquetamiento tan fuerte como en las saturadas, por lo que las interacciones de Van der Waals son más débiles y más fáciles de desordenar al calentarlos. Por esta razón, el punto de fusión de los ácidos grasos insaturados es más bajo y a temperatura ambiente son líquidos oleosos.
  • 23.
    • Los lípidossaponificables son aquellos que contienen ácidos grasos. • Todos los lípidos saponificables son esteres de ácidos grasos y un alcohol o un aminoalcohol. • Pertenecen a este grupo los lípidos simples u hololípidos y los lípidos complejos o heterolípidos. LIPIDOS SIMPLES Son lípidos saponificables en cuya composición química solo intervienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Comprenden dos grupos de lípidos: 1. Acilglicéridos 2. Ceras 23
  • 24.
    ACILGLICÉRIDOS Son lípidos simplesformados por la esterificación de una, dos o tres moléculas de ácidos grasos con una molécula de glicerina (propanotriol). También reciben el nombre de glicéridos o grasas simples. Según el número de ácidos grasos que forman la molécula, se distinguen: 1. Monoacilglicéridos 2. Diacilglicéridos 3. Triacilglicéridos 24
  • 26.
    Si un acilglicéridopresenta como mínimo un ácido graso insaturado, es líquido y recibe el nombre de aceite (el aceite de oliva es un éster de tres ácidos oleicos con una glicerina). Si todos los ácidos grasos son saturados, el acilglicérido es sólido y recibe el nombre de sebo (la grasa de buey, de caballo o de cabra). Si el acilglicérido es semisólido, recibe el nombre de manteca, como la grasa de cerdo. En los animales de sangre fría y en los vegetales hay aceites, y en los animales de sangre caliente hay sebos o mantecas. 26
  • 27.
     Los acilglicéridosson moléculas muy insolubles en agua, sobre la que flotan debido a su baja densidad.  Los triacilglicéridos carecen de polaridad, (también se denominan grasas neutras).  Solo los monoacilglicéridos y los diacilglicéridos poseen una débil polaridad debida a los radicales hidroxilo que dejan libres en la glicerina.  Los acilglicéridos frente a compuestos alcalinos dan lugar a reacciones de saponificación en la que se producen moléculas de jabón.  Las grasas son sustancias de reserva alimenticia (energética) en el organismo. En los animales se almacenan en los adipocitos (células adiposas) del tejido adiposo. 27
  • 28.
    28 • Las grasasson las moléculas que acumulan más cantidad de energía: un gramo de grasa metabolizada produce 9 kcal, es decir, más del doble de lo que producen los carbohidratos y las proteínas (entre 3,75 y 4 kcal/gramo). Además, las grasas son muy insolubles en agua, lo que las hace la molécula de reserva energética ideal, ya que se puede almacenar en las células sin modificar su presión osmótica. • En el caso del ser humano, y atendiendo a principios termodinámicos básicos, si ingerimos un exceso de calorías en la dieta (superávit calórico) aumentarán nuestras reservas de grasa corporal en los adipocitos, mientras que si ingerimos menos calorías de las que gastamos (déficit calórico), reduciremos nuestra grasa corporal. • A esta acumulación o pérdida de grasa hay que sumarle la influencia de otros factores, principalmente de tipo hormonal y relacionados con el estilo de vida, como la realización de ejercicio físico, y el consumo de alcohol y tabaco, entre otros.
  • 29.
    CERAS 29 Las ceras sonésteres de un ácido graso de cadena larga y un monoalcohol de cadena larga. Como resultado, se obtiene una molécula de entre 30 y 60 átomos de C. Como ambos extremos de la cadena son de naturaleza hidrófoba, las ceras son muy insolubles en agua y realizan funciones de protección y revestimiento.  En animales: recubren e impermeabilizan la piel, el pelo y las plumas, y también el exoesqueleto de los invertebrados.  En plantas: forman una película que recubre hojas, frutos y flores, protegiéndolos de la evaporación y los ataques de los insectos.  En organismos planctónicos: las ceras tienen función de reserva energética.
  • 30.
  • 31.
    31 Efecto de algunasceras en la naturaleza
  • 32.
    LÍPIDOS COMPLEJOS  Sonlípidos saponificables en cuya estructura molecular, además de carbono, hidrógeno y oxígeno, hay también nitrógeno, fósforo, azufre o un glúcido.  Los lípidos complejos son las principales moléculas constitutivas de la doble capa lipídica de las membranas citoplasmáticas, por lo que también se los denomina lípidos de membrana.  Al igual que los jabones, estos lípidos tienen un comportamiento anfipático. En contacto con el agua, los lípidos complejos se disponen formando bicapas, en las que las zonas lipófílas quedan en la parte interior y las zonas hidrófilas en la exterior, enfrentadas a las moléculas de agua 32
  • 33.
    FOSFOLÍPIDOS 33 • Al igualque las grasas, los fosfolípidos son triésteres de glicerina, pero en este caso, encontramos dos ácidos grasos y un ácido fosfórico (en forma de ión fosfato (PO4 3-) o hidrógenofosfato (HPO4 2-)). • La unión de la glicerina con estos tres ácidos se denomina ácido fosfatídico, y es la estructura común a todos los fosfolípidos. • Este ácido fosfatídico puede unirse a un aminoalcohol por el extremo del grupo PO4 3-, dando entonces lugar al fosfolípido completo.
  • 34.
    Representación esquemática delácido fosfatídico unido a un aminoalcohol Ácido fosfatídico
  • 35.
    Cadenas carbonadas deun fosfolípido
  • 36.
    36 Los fosfolípidos secaracterizan por su comportamiento anfipático. Tienen una parte polar, que corresponde con el grupo fosfato y el aminoalcohol (región hidrofílica y soluble en agua) y otra parte apolar, que corresponde a los ácidos grasos esterificados (región hidrofóbica e insoluble en agua). De esta propiedad deriva su función biológica, y es que todas las membranas celulares están formadas por una doble capa de fosfolípidos, en la que las colas apolares de ambas capas quedan enfrentadas entre sí, mientras que las cabezas polares se orientan hacia el medio celular externo e interno, ambos de naturaleza acuosa. A esta estructura de las membranas se le denomina bicapa lipídica.
  • 37.
    ESFINGOLÍPIDOS 37 Los esfingolípidos sonparecidos a los fosfolípidos, tanto estructural como funcionalmente, ya que también son moléculas anfipáticas. Están más presentes en las células que componen los tejidos del sistema nervioso. Desde el punto de vista bioquímico, los esfingolípidos están formados por tres elementos: 1) Una molécula de esfingosina, que es un aminoalcohol de 18 átomos de C. 2) Un ácido graso de cadena larga. 3) Un grupo de carácter polar, del que depende el tipo de esfingolípidos que será finalmente. La esfingosina se une mediante un enlace tipo amida al ácido graso correspondiente, formando un compuesto llamado ceramida. La ceramida es la unidad estructural de todos los esfingolípidos, y tiene dos colas hidrofóbicas y una parte polar.
  • 39.
    39 Dependiendo del grupopolar que se una a la ceramida, hay 3 tipos de esfingolípidos: 1. Esfingomielinas: el grupo polar es fosfocolina o fosfoetanolamina. Se encuentran en las membranas de las células animales y, principalmente, en la vaina de mielina que recubre a algunas células del sistema nervioso, lo que protege a los axones de las neuronas y facilita la rápida propagación del impulso nervioso. 2. Cerebrósidos: el grupo polar es un monosacárido, como la glucosa o la galactosa. Son muy abundantes en las membranas de las células nerviosas del cerebro y del sistema nervioso periférico. Se les puede clasificar como glucolípidos. 3. Gangliósidos: el grupo polar es un oligosacárido ramificado. Actúan como receptores externos en las membranas de las neuronas, permitiendo y facilitando la transmisión del impulso nervioso y la sinapsis entre neuronas. Se les puede clasificar como glucolípidos.
  • 40.
    El esfingolípido másabundante es la esfingomielina, (muy abundante en las vainas de mielina de las neuronas). El radical R es una molécula de ác. fosfórico esterificada con colina 40
  • 41.
  • 42.
  • 43.
    LIPOPROTEÍNAS Son asociaciones delípidos y proteínas cuya fracción proteica es específica. Tienen dos funciones: participan en los sistemas de membranas y actúan como sistemas de transporte por el plasma sanguíneo. Las lipoproteínas de transporte han adquirido mucha importancia por su influencia en el metabolismo del colesterol. Se clasifican en función de su densidad: 1. Quilomicrones o ULDL (Ultra Low Density Lipoproteins) 2. VLDL (Very Low Density Lipoproteins) 3. LDL (Low Density Lipoproteins) 4. HDL (High Density Lipoproteins) 43
  • 44.
  • 46.
    • Se caracterizanporque no tienen ácidos grasos en su estructura. • En las células aparecen en menor cantidad que los otros tipos de lípidos. • Algunos son sustancias biológicamente muy activas como hormonas y vitaminas. 46 LÍPIDOS INSAPONIFICABLES TERPENOS O ISOPRENOIDES ESTEROIDES EICOSANOIDES
  • 47.
    Los terpenos oisoprenoides son moléculas lineales o cíclicas formadas por la polimerización del isopreno o 2-metil-l,3-butadieno La clasificación de los terpenos se basa en el número de moléculas de isopreno que contienen. Carotenoides: Xantofila, β- caroteno 8 unidades Tetraterpeno Caucho natural. Más de 8 Politerpeno Escualeno 6 unidades Triterpeno Fitol, Vitaminas E y A 4 unidades Diterpeno Limoneno, Mentol Geraniol, 2 unidades Monoterpeno TERPENOS o ISOPRENOIDES
  • 48.
    1. Entre losmonoterpenos, hay algunas esencias vegetales como el mentol de la menta, el limoneno del limón y el geraniol del geranio. Son compuestos con aroma característico y en general, volátiles. 2. De los diterpenos, el fitol, alcohol que forma parte de la clorofila, y las vitaminas A, E y K. 48 Limoneno Geraniol
  • 49.
    3. Entre lostetraterpenos, los carotenoides, que son pigmentos fotosintéticos. Se dividen en carotenos (color rojo) y xantofilas (color amarillo). Los carotenoides son precursores de la vitamina A. Estos compuestos presentan en su estructura muchos dobles enlaces conjugados, lo que hace que los electrones estén muy deslocalizados y sean fácilmente excitables. De ahí su función como pigmentos fotosintéticos. 4. Entre los politerpenos, el caucho, que se obtiene del árbol Hevea brasiliensis. El caucho es un polímero formado por miles de moléculas de isopreno, dispuestas de forma lineal. 49
  • 50.
    Los esteroides comprendentres grandes grupos de sustancias, derivados de la molecula ciclopentano perhidrofenantreno: los esteroles, las hormonas esteroideas y los ácidos biliares. Esteroles: Son esteroides que poseen un grupo hidroxilo unido al carbono 3 y una cadena alifática en el carbono 17. Los esteroles son el grupo más numeroso de los esteroides. Los principales esteroles son el colesterol y la vitamina D. 50 ESTEROIDES
  • 51.
    El colesterol formaparte estructural de las membranas de las células de los animales, a las que confiere estabilidad debido a que disminuye la movilidad de las moléculas de fosfolípidos, ya que se sitúa entre los fosfolípidos y fija a estas moléculas. El colesterol se une mediante su grupo polar con las zonas hidrófilas de los fosfolípidos contiguos, mientras que el resto de su molécula interacciona con las zonas lipófilas de estas moléculas. El colesterol es muy abundante en el organismo, y es la molécula base que sirve para la síntesis de casi todos los esteroides. • Mantiene la fluidez de la membrana plasmática frente a los cambios de temperatura. • También afecta a la permeabilidad de las bicapas lipídicas, disminuyéndola frente a pequeñas moléculas solubles en agua. 51
  • 52.
    El grupo delas vitaminas D esta formado por un conjunto de esteroles que regulan el metabolismo del calcio y fósforo y su absorción intestinal. Cada vitamina D proviene de un esterol diferente. La síntesis de estas vitaminas es inducida en la piel por los rayos ultravioleta que proceden del sol. Su carencia origina raquitismo en los niños y osteomalacia en los adultos. 52
  • 53.
  • 54.
    Ejemplos de hormonasesteroideas 54 Tipo de hormona Nombre Función Ecdisona Muda de artrópodos Sexuales Femeninas Progesterona Regula el embarazo, el ciclo ovárico y son precursores metabólicos de las demás hormonas esteroideas Estrógenos (estradiol) Fomenta el desarrollo sexual femenino y mantiene los caracteres sexuales femeninos Masculinas Testosterona Fomenta el desarrollo sexual masculino y mantiene los caracteres sexuales masculinos Suparrenales o corticoides Glucocorticoides Cortisol Cortisona Fomentan la gluconeogénesis y, a dosis elevadas, son inmunodepresores Mineralocorticoides Aldosterona Regula el equilibrio iónico en el interior del organismo
  • 55.
    Los ácidos biliaresson un grupo de moléculas producidas en el hígado a partir del colesterol, y de las que derivan las sales biliares, que se encargan de la emulsión de las grasas en el intestino, lo que favorece la acción de las lipasas y su posterior absorción intestinal. 55 Ácidos biliares
  • 56.
    56 Derivan del ácidoaraquidónico, por lo que están formados por cadenas de 20 átomos de Carbono. Dependiendo de estructura concreta y de su función, distinguimos 3 tipos: 1) Prostaglandinas: tienen diversas funciones y a veces son antagónicas. Pueden actuar como moléculas vasodilatadoras regulando la presión arterial; también intervienen en procesos inflamatorios que provocan la fiebre, rubor, edema y dolor; estimulan la producción del mucus protector de la mucosa intestinal, así como la contracción de la musculatura lisa (intestino, esófago, vasos sanguíneos, etc.) 2) Tromboxanos: son producidos por las plaquetas, y actúan en la formación de coágulos sanguíneos y en la disminución del flujo sanguíneo cerca de los coágulos. 3) Leucotrienos: participan en procesos inflamatorios aumentando la permeabilidad de los capilares sanguíneos y provocan la contracción del músculo que recubre las vías aéreas del pulmón. EICOSANOIDES
  • 58.
  • 59.
    1. Función dereserva energética. Actúan como almacén de reserva energética de todos los seres vivos, ya que son sustancias muy reducidas de las que se puede extraer mucha energía en los procesos metabólicos. Además, al ser insolubles, se almacenan en las células sin afectar a la presión osmótica intracelular. 59
  • 60.
    2. Función aislantey protectora. Forman las bicapas lipídicas de las membranas citoplasmáticas y de los orgánulos celulares. Cumplen esta función los fosfolípidos, los glucolípidos, el colesterol, etc. En los órganos, recubren estructuras y les dan consistencia, (ceras). Otros tienen función de protección térmica, (acilglicéridos, en animales de climas fríos). Finalmente, protección mecánica, como la de los tejidos adiposos que están situados en la planta del pie y en la palma de la mano del hombre. 60
  • 61.
    61 3. Función estructural. Enalgunos lípidos, las cadenas hidrocarbonadas (hidrófobas) están unidas a grupos polares (hidrófilos), lo que los convierte en la base estructural de las membranas celulares.
  • 62.
    62 Muchas vitaminas yhormonas son lípidos o derivados de ellos, y ayudan a la regulación de muchos procesos metabólicos y fisiológicos. 4. Función vitamínica y hormonal
  • 63.
    5. Función transportadora. Eltransporte de los lípidos desde el intestino hasta su lugar de utilización o hasta el tejido adiposo, donde se almacenan, se realiza mediante la emulsión de los lípidos gracias a los ácidos biliares y las lipoproteínas, asociaciones de proteínas específicas con triacilglicéridos, colesterol, fosfolípidos etc., que permiten su transporte por la sangre y la linfa. 63
  • 64.
    64 6. Función deabsorción de energía Algunos pigmentos, como los carotenoides y xantofilas permiten a las plantas absorber la luz en distintas franjas del espectro electromagnético.