Biomoléculas

LIPIDOSBIOLOGIA

PROF: ANA VALLEJO G.

ASPECTOS GENERALES DE LOS LÍPIDOS Denominamos lípidos a un conjunto muy heterogéneo de

biomoléculas cuya característica es la insolubilidad en agua, siendo por el contrario, solubles en disolventes orgánicos (benceno, cloroformo, éter, hexano, etc.).

Sin embargo algunos de ellos tienen segmentos que si son solubles en agua , como los fosfolipidos.

Los lípidos pueden encontrarse unidos covalentemente con otras biomoléculas como en el caso de los glicolípidos (presentes en las membranas biológicas)

También son numerosas las asociaciones no covalentes de los lípidos con otras biomoléculas, como en el caso de las lipoproteínas y de las estructuras de membrana.

Características Hidrofobicidad

Dispersión de lípidos en medio acuoso Agregación de lípidos en medio acuoso

FUNCIONES DE LOS LÍPIDOS

1. ENERGÉTICA2. RESERVA DE AGUA3. PRODUCCIÓN DE CALOR4. ESTRUCTURAL5. INFORMATIVA6. CATALÍTICA

1.-FUNCIÓN ENERGÉTICA

Los lípidos (generalmente en forma de triglicéridos ) constituyen la reserva energética de uso tardío del organismo.

Su contenido calórico es muy alto (9 Kcal/gramo), y representan una forma compacta y anhidra de almacenamiento de energía.

A diferencia de los hidratos de carbono, que pueden metabolizarse en presencia o en ausencia de oxígeno, los lípidos sólo pueden metabolizarse aeróbicamente

2.-RESERVA DE AGUA

Aunque parezca paradójico, los lípidos representan una importante reserva de agua. La combustión o catabolismo de los lípidos produce una gran cantidad de agua (agua metabólica).

En animales desérticos, las reservas grasas se utilizan principalmente para producir agua (joroba de camellos y dromedarios).

3.-PRODUCCIÓN DE CALOR

En algunos animales (particularmente en aquellos que hibernan), hay un tejido adiposo especializado que se llama grasa parda.

En este tejido, la combustión de los lípidos no se produce ATP y la mayor parte de la energía derivada de la combustión de los triaglicéridos se destina a la producción calórica necesaria para los períodos largos de hibernación. En este proceso, un oso puede llegar a perder hasta el 20% de su masa corporal.

4.-FUNCIÓN ESTRUCTURAL Ls membrana celular está formada por lípidos de

tipo anfipático, que tienen una parte de la molécula de tipo hidrofóbico y otra parte de tipo hidrofílico, formando la bicapa lipídica .

En las células eucariotas existen una serie de orgánulos celulares (núcleo, mitocondrias, cloroplastos, lisosomas, etc) que también están rodeados por una membrana constituída, principalmente por una bicapa lipídica compuesta por fosfolípidos.

Las ceras son un tipo de lípidos neutros, cuya principal función es la de protección mecánica de las estructuras donde aparecen.

5.-FUNCIÓN INFORMATIVA

Los organismos pluricelulares han desarrollado distintos sistemas de comunicación entre sus órganos y tejidos. Así, el sistema endocrino genera señales químicas para la adaptación del organismo a circunstancias medioambientales diversas. Estas señales reciben el nombre de hormonas. Muchas de estas hormonas (esteroides, prostaglandinas, leucotrienos, calciferoles, etc) tienen estructura lipídica.

6.-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).

Ejemplos son los retinoides (vitamina A) los tocoferoles (vitamina E), las naftoquinonas (vitamina K) los calciferoles (vitamina D).

CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS La heterogeneidad estructural de los

lípidos dificulta cualquier clasificación sistemática.

El componente lipídico de una muestra biológica puede ser extraído con disolventes orgánicos y ser sometido a un criterio empírico : la reacción de saponificación.

lípidos saponificableslos que forman jabón

lípidos insaponificablesLos que no forman jabón

 

LípidosSaponificables

LÍPIDOS SAPONIFICABLES

Los lípidos saponificables agrupan a los :

ácidos grasos

eicosanoides (prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos)

lípidos neutros (acilgliceroles y ceras)

lípidos anfipáticos (glicerolípidos y esfingolípidos).

ÁCIDOS GRASOS

Son las grasa mas simples Los ácidos grasos son ácidos carboxílicos de

cadena larga. Por lo general, contienen un número par de átomos de carbono, normalmente entre 12 y 24.

Son moléculas débilmente anfipáticas.

Según la naturaleza de la cadena hidrocarbonada, distinguimos:

Tipos de ácidos grasos ÁCIDOS GRASOS SATURADOS

ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS

ÁCIDOS GRASOS SATURADOS

Presentan solo enlaces simples C-C son muy poco reactivos. ejemplos :

palmítico C16:0) esteárico C18:0 ácido mirístico C14:0 ácido lignocérico C24:0

Estructura de los ácidos grasos saturados

COOH

CH3 (CH2)14 COOHÁcido palmítico, C16

ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS

Son aquellos que presentan al menos un enlace doble C =C

Este enlace produce un quiebre en la molecula que aumenta su flexibilidad

A veces también enlace triple C C Ejemplos :

ácido oleico ácido araquidónico

Ác.oleico Ác.linoleico

Ác.linolénico

Ác.araquidónico

LÍPIDOS NEUTROS Son ésteres de ácidos grasos con

alcoholes..

En la Naturaleza encontramos dos tipos: acilgliceroles

ceras

ACILGLICERIDOS

Constituyen el contingente mayoritario de los lípidos de reserva energética, y son muy abundantes en el tejido adiposo animal y en las semillas y frutos de las plantas oleaginosas.

se forman por la unión de glicerol ( alcohol ) mas acidos grasos por enlaces covalentes tipo estertipo ester

Glicerol + un acido graso = monoglicérido Glicerol + dos acido grasos = diglicéridos Glicerol + tres ácidos grasos = triglicéridos

GLICEROLACIDOS GRASOS

ceras Se forman por la union de un acido graso con un alcohol. Su función principal es estructural, cubriendo y protegiendo

diversas estructuras, contribuyendo al carácter hidrofóbico de los tegumentos de animales y plantas.

LÍPIDOS ANFIPÁTICOS Cuando la molécula de un lípido posee un grupo

fuertemente polar además de la cadena hidrocarbonada hidrofóbica se dice que se trata de un lípido anfipático .

Se representan de forma esquemática como una o dos líneas rectas o quebradas (que representan a las cadenas hidrocarbonadas hidrofóbicas), que acaban en un círculo (que representa la cabeza polar, hidrofílica).

polar

apolar

BICAPAS LIPÍDICAS En los seres vivos, los lípidos anfipáticos forman bicapas,Se

puede considerar una bicapa como dos monocapas superpuestas, unidas por sus zonas hidrofóbicas.

La parte hidrofílica de la bicapa flanquea por ambos lados a la zona hidrofóbica, y evita su contacto con el medio acuoso. En el laboratorio se pueden formar bicapas artificiales, que sirven como modelo para el estudio de las propiedades biológicas de las membranas.

Estas bicapas reciben el nombre de liposomas.

0 1 2

0

1

Temperatura (unidades arbitrarias)

Fluidez demembrana(Unidadesarbitrarias)

Bicapa

Bicapa +colesterol

Fluidez de membrana en función de la temperatura

Lipidos anfipaticos : fosfolípidos son similares a los triglicéridos , en ellos un acido

graso es reemplazado por un grupo polar

EICOSANOIDES Este término agrupa a una serie de compuestos derivados el

ácido araquidónico

Todos ellos tienen una amplia gama de actividades biológicas, bien como señales químicas (hormonas) o como efectores fisiológicos (en procesos inflamatorios). Son el prototipo de mediadores locales, liberados in situ ante diversos estímulos. En esta categoría se incluyen:

PROSTAGLANDINAS

TROMBOXANOS

LEUCOTRIENOS

LÍPIDOSINSAPONIFICABLES

Los lípidos insaponificables

terpenos: retinoides, carotenoides, tocoferoles, naftoquinonas, dolicoles

esteroides: esteroles, sales y ácidos biliares, hormonas esteroideas

TERPENOS Muchas de estas moléculas son vitaminas liposolubles. Son

frecuentes en los aceites esenciales de plantas. En este grupo se incluyen:

retinoides (vitamina A) carotenoides (provitamina A) tocoferoles (vitamina E) naftoquinonas (vitamina K) dolicoles

ESTEROIDES

Son compuestos derivados del ciclopentanoperhidrofenantreno (o esterano),

Se distinguen tres grupos de esteroides: esteroles ácidos y sales biliares hormonas esteroideas