Tema 3 Lípidos: clasificación, ácidos grasos y esteroides

Lípidos

TEMA 3 Lípidos ins OSNORD ONUM UNIVERSIDAD ALFONSO X EL SABIO

Índice de Contenidos

1. DEFINICIÓN E IMPORTANCIA BIOLÓGICA
2. ÁCIDOS GRASOS Moléculas anfipáticas Micelas
3. SAPONIFICABLES (contienen ácidos grasos, forman jabones) Triglicéridos Saponificación Lípidos de membrana: Glicerofosfolípidos Lípidos de membrana: Esfingolípidos Membranas biológicas: Bicapas y liposomas Ceras
4. NO SAPONIFICABLES (no contienen ácidos grasos, no forman jabones) Terpenos Esteroides Eicosanoides: prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos

ins OSNOX ONUM UNIVERSIDAD ALFONSO X EL SABIO

Definición e Importancia Biológica

Los lípidos son una familia de moléculas quimicamente diversa pero que tienen en común su alta hidrofobicidad.

Funciones de los Lípidos

1. Reserva energética: Triglicéridos.
2. Estructurales: Glicerofosfolípidos, esfingolípidos, colesterol.
3. Protección: Ceras.
4. Pero también: Vitaminas, pigmentos, hormonas y mensajeros intracelulares.

O H2C-O O HC-0 O 9 12 15 w H2C-O a Triglicérido 0 I CH3(CH2)14-C-O-CH2-(CH2)28-CH3 Cera CH2- CH - CH2 1 1 0 0 O O-P=O C=O C=O O X Cabeza polar H3C CH3 H3C Colesterol HO Ácido graso insaturado Ácido graso saturado Fosfoglicérido Ing OSNON WRMS ONUM UNIVERSIDAD ALFONSO X EL SABIO

Ácidos Grasos

H3C CH3ÁCIDOS GRASOS 1. Ácidos carboxílicos cuyo grupo funcional (-COOH) está unido a una larga cadena hidrocarbonada NO POLAR y normalmente no ramificada. 2. De 4 a 36 carbonos, suelen contener un número par de carbonos. 3. La cadena pueden tener o no dobles enlaces en disposición cis o trans. 4. Los dobles enlaces de denominan INSATURACIONES. 5. En general la configuración geométrica de estas insaturaciones es cis. C O Grupo carboxilo C C C Número de insaturaciones 1 18:149 Cis Número de átomos de carbono Posición de las insaturaciones Ác. esteárico 18:0 Ác. oleico 18:1 4º Ác. elaidico 18:1 4º trans Ácido graso saturado Ácidos grasos insaturados Bioquímica. Conceptos Esenciales Feduchi / Romero / Yáñez / Castiñeyra / García-Hoz. Editorial Médica Panamericana @ 2015

Ejemplos de Ácidos Grasos Naturales

GU OSNON . BONUM UNIVERSIDAD ALFONSO X EL SABIO Trans Cadena hidrocarbonadaÁCIDOS GRASOS Tabla 3-1. Ejemplos de ácidos grasos naturales: estructura, nomenclatura y punto de fusión Símbolo Fórmula estructural Nombre sistemático Nombre común Presente en Punto de fusión 12:0 CH3(CH2)10COOH Ácido n-dodecanoico Ácido láurico Nueces, aceite de laurel 44,2 14:0 CH3(CH2) 12COOH Ácido n-tetradecanoico Ácido mirístico Nueces 53,9 16:0 CH3(CH2)14COOH Ácido n-hexadecanoico Ácido palmítico Grasas animales y vegetales 63,1 18:0 CH3(CH2)16COOH Ácido n-octadecanoico Ácido esteárico Grasas animales y vegetales 69,6 20:0 CH3(CH2) 18COOH Ácido n-eicosanoico Ácido araquídico Aceite de cacahuete 76,5 22:0 CH3(CH2)20COOH Ácido n-docosanoico Ácido behénico Aceite de cacahuete 81 16:149 CH3(CH2),CH=CH(CH2),COOH Ácido cis-9- hexadecenoico Ácido palmitoleico Animales de sangre fría 1 a -0,5 18:149 CH3(CH2),CH=CH(CH2),COOH Ácido cis-9- octadecenoico Ácido oleico Animales y vegetales 13,4 18:249,12 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2),COOH Ácido cis-cis-9,12- octadecadienoico Ácido linoleico Pescado, huevos, vegetales 1-5 18:349,12,15 CH3CH2CH=CHCH2CH =CHCH2CH=CH(CH2),COOH Ácido cis-cis-cis-9,12,15- octadecatrienoico Ácido a-linolénico Fosfolípidos, pescado -11 20:445,8,11,14 CH3(CH2)4CH =CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2),COOH Ácido cis-cis-cis-cis- 5,8,11,14- eicosatetraenoico Ácido araquidónico Cerebro, hígado -49,5 El punto de fusión aumenta al aumentar el número de carbonos El punto de fusión disminuye al aumentar el número insaturaciones Bioquímica. Conceptos Esenciales Feduchi / Romero / Yáñez / Castiñeyra / Garcia-Hoz. Editorial Médica Panamericana @ 2015

Punto de Fusión de Ácidos Grasos

5 OSNON . WIMY UNIVERSIDAD ALFONSO X EL SABIO BONUMÁCIDOS GRASOS Ácidos grasos saturados Mezcla de ácidos grasos saturados e insaturados PUNTO DE FUSIÓN ALTO Los átomos de las cadenas hidrocarbonadas están próximos entre sí por lo que surgen fuerzas de Van der Waals PUNTO DE FUSIÓN BAJO Los átomos de las cadenas hidrocarbonadas están mas alejados por lo que surgen menos fuerzas de Van der Waals Ácido esteárico 18:0 Ácido oleico 18:149 punto de fusión 69,6 ℃ punto de fusión 13,4 ℃

Moléculas Anfipáticas

OSNOX . ONUM UNIVERSIDAD ALFONSO X EL SABIO 6ÁCIDOS GRASOS Moléculas anfipáticas O Región (cabeza polar) hidrofílica H H O H HIC DIII Moléculas de H2O altamente ordenadas alrededor de la región hidrofóbica

Micelas de Ácidos Grasos

GU OSNORD BONUM UNIVERSIDAD ALFONSO X EL SABIO 7ÁCIDOS GRASOS Micelas Micela

Triglicéridos

. ins OSNOX BONUM UNIVERSIDAD ALFONSO X EL SABIO 8TRIGLICÉRIDOS 1. Son esteres de glicerol con tres ácidos grasos: simples, todos iguales o mixtos, con 2 o los 3 ácidos grasos distintos. 2. Son moléculas neutras, no solubles en agua y que no pueden forman micelas. 3. Función reserva energética, aislamiento térmico y producción de calor. 4. Al poseer ácidos grasos forman jabones mediante saponificación. H 0=0 H REDUCCIÓN H-C-OH H-C-OH H-C-OH - - H-C-OH H-C-OH H H D-Gliceraldehido Glicerol 3 Ácidos grasos O C Cis Triglicérido O H2C-O O HC-0 O 9 12 15 H2C-O a H 1 H-C-OH Glicerol H-C-OH H-C-OH H Rt-n=0 + HO-R2 1 0=0 + H20 9 OSNON ONUM UNIVERSIDAD ALFONSO X EL SABIO SADIE / OH OR2 ESTERIFICACIÓN - 3TRIGLICÉRIDOS

Saponificación de Triglicéridos

O CH2-O-C-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 O CH-O-C-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 CI(2-O-CICH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 El anión hidroxilo ataca al enlace éster con lo que se libera un ácido graso OH- NaOH Hidróxido de sodio Na+ X OSNON SONUM UNIVERSIDAD ALFONSO X EL SABIO 10TRIGLICÉRIDOS Saponificación O CH2-O-C-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 O CH-O-C-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 O CH2-OH Ì Na+-O-C-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 CH2-OH Se obtiene una sal sódica del ácido graso, lo que se conoce como JABÓN O Na+-O-C-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 O Na+-O-C-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 O CH-OH 1 CH2-OH Na+-O-C-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 La rotura completa del triglicérido rinde glicerol y jabones

Porcentaje de Ácidos Grasos en Grasas Naturales

11 Ing OSNON ONUM UNIVERSIDAD ALFONSO X EL SABIOTRIGLICÉRIDOS Tabla 3-2. Porcentaje de ácidos grasos totales en algunas grasas naturales Número de átomos de C en la cadena Aceite de oliva Mantequilla Grasa bovina 4-12 2 12 2 14 2 10 2 Saturados 18 13 26 29 18 3 12 21 Insaturados 16-18 80 40 46 Punto de fusión El punto de fusión aumenta con un mayor número de ácidos grasos saturados Bioquímica. Conceptos Esenciales Feduchi / Romero / Yáñez / Castiñeyra / Garcia-Hoz. Editorial Médica Panamericana @ 2015

Lípidos de Membrana

12 OFNORD SONUM UNIVERSIDAD ALFONSO X EL SABIOLÍPIDOS DE MEMBRANA 1. Se trata también de lípidos saponificables. 2. Constituyentes estructurales fundamentales de las membranas biológicas (estructuras de bicapa lipídica) de todo tipo de celular. 3. Además de una función estructural, los lípidos de membrana participan en distintas funciones celulares. 4. La composición lipídica varia según especie, tipo celular y tipo de membrana (plasmática, nuclear, mitocondrias, ... ). 5. La composición lipídica media de la membrana plasmática de una célula humana es: · Glicerofosfolípidos 40% · Esfingolípidos 20% • Colesterol 40% X . OFNORD 3 SONUM UNIVERSIDAD ALFONSO X EL SABIO

Membranas Biológicas: Bicapas y Liposomas

13MEMBRANAS BIOLÓGICAS Bicapas y liposomas Región hidrofílica (cabeza polar) ORGANIZACIÓN EN PRESENCIA DE UN DISOLVENTE POLAR COMO EL AGUA Región hidrofóbica BICAPA LIPÍDICA 1 Interior hidrofóbico MICELA Interior hidrofílico LIPOSOMA X 14 OSNON KONUM WIMY UNIVERSIDAD ALFONSO X EL SABIO LIPOSOMA

Glicerofosfolípidos

LÍPIDOS DE MEMBRANA Glicerofosfolípidos 1. Los glicerofosfolípidos o fosfoglicéridos se unen a proteínas del citoesqueleto. 2. Tambien se unen a proteínas solubles implicadas en procesos de fusión de membrana durante la exocitosis. 3. Precursores de mensajeros intracelulares que se liberan como respuesta a señales externas (productos de su hidrólisis). · El C1 y el C2 del glicerol están esterificados con ácidos grasos. · El C3 del glicerol está esterificado con ácido fosfórico. • Unido al fosfórico puede haber otra molécula polar neutra o con carga. Fosfatidiletanolamina CABEZA POLAR FOSFOLÍPIDOS - H Ácido fosfatídico Etanolamina - CH2 - CH2- NH; Fostatidiletanolamina CH3 Colina - CH2 - CH2- N+- CH3 CH3 Fosfatidilcolina (lecitinas) - CH2 - CH -NH; Serina C Fosfatidilserina CH2 - CH - CH2 Ó O - CH2- CH -CH2- OH O-P=O C=O C=O Glicerol OH O X OH OH Cabeza polar Inositol HO OH OH -CH2 HO-CH 0 H2C-O-P-O-CH2 O 0 HC-0-C-R1 H2C-O-C-R2 Ácido graso insaturado Ácido graso saturado Bioquímica. Conceptos Esenciales Feduchi / Romero / Yáñez / Castiñeyra / Garcia-Hoz. Editorial Médica Panamericana @ 2015 15 ing wnAls OSNON BONUM UNIVERSIDAD ALFONSO X EL SABIO Fosfatidilglicerol Fosfatidilinositol Fosfatidilglicerol Difosfatidilglicerol (cardiolipina)

Esfingolípidos

LÍPIDOS DE MEMBRANA Esfingolípidos 1. Se conocen 60 tipos distintos en humanos. 2. Realizan funciones de reconocimiento celular. 3. Ciertos esfingolípidos (del tipo glucolípidos) determinan el grupo sanguíneo ABO. Esfingosina (C18) trans-1,3-dihidroxi-2-amino-4-octadeceno HO CH=CH 3 CH O Ácido Graso II 2CH-NH-C 1CH2-0-X Cabeza Polar CABEZA POLAR ESFINGOLÍPIDO -H Ceramida 0 II Fosfocolina -P-O-CH2-CH2-N+-[CH3]3 Esfingomielina - glúcido Glucolípido Bioquímica. Conceptos Esenciales Feduchi / Romero / Yáñez / Castiñeyra / Garcia-Hoz. Editorial Médica Panamericana @ 2015 CEREBRÓSIDO GLOBÓSIDO GANGLIÓSIDO 16 Ing OFNORD X BONUM UNIVERSIDAD ALFONSO X EL SABIO OTOLÍPIDOS DE MEMBRANA Esfingolípidos Colina ÉSTER P Esfingosina Esfingosina Ác. Graso Ác. Graso AMIDA CERAMIDA ESFINGOMIELINA GLUCOSÍDICO Glúcido Glúcido Esfingosina Esfingosina Ác. Graso Ác. Graso AMIDA GLUCOLÍPIDO Cerebrósido (sin carga) GLUCOLÍPIDO Globósido (sin carga) Gangliósido (carga negativa) X SIVUM CONSO UNIVERSIDAD ALFONSO X EL SABIO

Comparación de Lípidos de Membrana

17LÍPIDOS DE MEMBRANA LÍPIDOS DE MEMBRANA FOSFOLÍPIDOS GLUCOLÍPIDOS Glicerofosfolipido Esfingolípido Alcohol Colina P P Glúcido Glicerol Esfingosina Esfingosina Colesterol Ác. graso Ác. graso Ác. graso Ác. graso Enlace éster - Enlace amida Enlace glucosídico Bioquímica. Conceptos Esenciales Feduchi / Romero / Yáñez / Castiñeyra / Garcia-Hoz. Editorial Médica Panamericana @ 2015 18 SIVUM SU X UNIVERSIDAD ALFONSO X EL SABIO