Lípidos y la membrana celular

Bioquimica, CHEM 4220Universidad Interamericana de PR

Recinto de BayamónJ.Roberto Ramirez Vivoni, Ph.D.

Alberto L. Vivoni Alonso

Lípidos

Biomoléculas con componentes alifáticos que los hacen solubles en solventos no-polares

Clasificaciones*• Por estuctura• Por propiedades químicas y físicas• Por función*No hay un esquema aceptado universalmente para clasificar los

lípidos.

Clasificación por estructura

• Acidos grasos y sus derivados– Ej.: glicéridos, fosfolípidos, ceras

• Derivados de isopreno– Ej.: esteroides, vitaminas A, E y K

• Lípidos complejos– Ej.: lipoproteínas, glicolípidos

Clasificación por propiedades químcas y físicas

• Solubilidad: grado de solubilidad• Polaridad: grupos polares y/o no polares• Estado: sólido, líquido, punto de fusión• Saponificación: Contienen grupos éster

Clasificación por función

• Estructurales: forman membranas• Transductores: transmiten señales• Almacenaje de energía: liberan energía

cuando se metabolisan

Clasificación por estructura:Acidos grasos

• Saturados CH3CH2CH2CH2CH2CH2CO2H

• Insaturados CH3CH2CH=CHCH2CH2CO2H

Solubilidad

Nombre Estructura Solubilidad

Ácido butanóico CH3(CH2)2CO2H soluble

Ácido láurico CH3(CH2)10CO2H poco soluble

Ácido palmítico CH3(CH2)14CO2H insoluble

Punto de fusión:Acidos grasos saturados

Nombre Estructura C p.f.

Ácido láurico CH3(CH2)10CO2H 12 –

Ácido mirístico CH3(CH2)12CO2H 14 54°

Ácido palmítico CH3(CH2)14CO2H 16 63°

Ácido esteárico CH3(CH2)16CO2H 18 70°

Acidos grasos insaturados

Nomenclatura:Acidos grasos insaturados

• # de carbonos: # de enlaces dobles– Ej.:

• Posición de dobles enlaces: n o (n)– Ej.:

18:3

18:3 9,12,15 o 18:3(9,12,15)

Nomenclatura

Glicéridos

Se forman de la esterificación de glicerol (o glicerina)

H

OH

OH

OH

H

H

H

H

Glicerol

RCOOH

H

OCR

OH

OH

H

H

H

H

O

H2O

Monoacilglicerol

Triglicéridos (o triacilglicéridos)

No son compuestos específicos sino mezclas

Ejemplos de triglicéridos

Grasas• Típicamente sólidos• Menos ácidos grasos

insaturados• Provienen de

animales

Aceites• Típicamente líquidos• Más ácidos grasos

insaturados• Provienen de

vegetales

Hidrólisis de triglicéridos

•Triglérido + H2O → 3 ácidos grasos + glicerina

•Con enzimas “lipasas”

Saponificación

H2C

HC

H2C

OH

OH

OH

H2C

HC

H2C

O

O

O

C(CH2)14CH3

O

C(CH2)14CH3

O

C(CH2)14CH3

O

+ 3NaOH

+ 3CH3(CH2)14CONa

O

Anfipático

Fosfoglicéridos(o fosfolípidos)

Anfipático

Estructuras de fosfolípidos en solución

Representación de fosfolípidos

Otros derivados de ácidos grasos

Ceras: Esteres de ácidos grasos con alcoholes de cadena larga. •Hidrofóbicos -insolubles en agua e impermeables•Saponificables -como categoría de lípidos•Punto de fusión sobre 45°C•Baja viscosidad •Moldeables

Esfingolípidos

• Tienen un espinazo de esfingosina.• Importantes en transmisión de señales y

reconocimiento celular.

Eicosanoides:Acidos grasos oxigenados

COO-

CH3

Acido araquidónico

Prostaglandina

Procesos controlados por Prostaglandinas

•Activan inflamación en coyunturas•Producen fiebre•Producen dolor•Inducen la coagulación de sangre •Regulan el sueño•Inducen parto

Isoprenoides

• Terpenos• Esteroides• Vitaminas lípidas (A, D, E y K)

Terpenos

•Derivados de isopreno:

•Usos como aromatizadores y remedios naturales

Estructuras de terpenoides

-Caroteno

Vitamina A (Retinol)

Esteroides: Estructura básica

A B

C D1

2

3

45

6

7

8

910

1112

13

14 15

16

17

Colesterol

•Componente esencial de membranas. •Componente para síntesis de ácidos biliares, hormonas esteroidales y vitaminas A, D, E y K.

Hormonas sexuales

EstradiolTestosterona

Otros esteroides importantes

Cortisol•Control de azúcar en la sangre•Supresión del sistema imunológico•Metabolismos de grasas, proteínas y carbohidratos

Progesterona•Promueve gestación•Involucrada en menstruación•Desarrollo de caracteres femeninos

Sales biliares: facilitan la emulsificacion de las grasas

Acido colico

Lípidos complejos: Glicolípidos

• Se encuentran en las membranas celulares• Proveen energía• Asisten en la comunicación célula-a-célula.

Lípidos complejos: Lipoproteínas

• Quilomicrón

Lípidos complejos: Lipoproteínas

• Quilomicrón – transporta triglicéridos del intestino al tejido adiposo.

• Very Low Density Lipoprotein (VLDL) – Transporta triglicéridos del hígado al tejido adiposo.

• Low Density Lipoprotein (LDL) – Transportan colesterol del hígado a las células. (colesterol malo).

• High Density Lipoprotein (HDL) – Recolecta colesterol del tejido corporal y lo regresa al hígado. (colesterol bueno).

Membrana celular

• Separa el interior del exterior de las células. • Permeable hacia ciertos iones y moléculas

orgánicas. • Controla el movimiento de sustancias hacia

dentro y fuera de la célula. • Consiste de una bicapa de fosfolípidos con

proteínas incrustadas.

Modelo mosáico fluído de membrana celular

Transporte a través de membranas

• Transporte pasivo: no requiere energía– Ejemplo: difusión, osmosis.

• Transporte activo: realizado por proteínas transmembránicas y requiere energía– Ejemplo: bomba de sodio y calcio, endocitosis,

exocitosis.

Permeabilidad relativa de la bicapa

Tipo sustancia

Ejemplos Comportamiento

Gases CO2, N2, O2

Permeables

Moléculas pequeñas sin carga

urea, agua, etanol Parcial permeable

Moléculas grandes sin carga

glucosa, fructosa no-permeable

Iones K+, Na+, Cl-, HCO3- no-permeable

Moléculas polares con carga

ATP, AA’s, G6P no-permeable

Transporte pasivo:Difusión

Movimiento de una sustancia en un gradiente de mayor a menor concentración. Ej.: O2, CO2, y H2O. (Permeabilidad selectiva).

Transporte pasivo:Osmosis

Difusión de agua a través de una membrana semipermeable de menor a mayor concentración de soluto.

Transporte pasivo:Difusión facilitada

Transporte activoMovimiento en contra de un gradiente (de menor a mayor concentración del soluto)

Transporte activo: endocitosis y exocitosis