LIPIDOS SEMANA 27-2013SEMANA 27-2013

Son un grupo diverso de compuestos orgánicos que tienen en común ser insolubles en agua y solubles en

solventes orgánicos no polares.Tienen también en común ser menos densos que el agua, por lo tanto “flotan”, en las entornos acuosos .

Licda: Isabel Fratti de Del CidDiapositivas con imágenes, estructuras y tablas

proporcionadas por la Licda: Lilian Guzmán

Fuentes

1- Origen vegetal : “aceites “, extraídos

de semillas. Ej. aceite de maíz, oliva, girasol, algodón, y ceras como la de carnauba.

2- Origen animal: “grasas”, obtenidas de tejidos animales: manteca de cerdo, sebo de res, ó, extraídas de secreciones como la leche : mantequilla, crema, y ceras extraídas de esperma de ballena, lana, secreciones sebáceas de la piel.

IMPORTANCIA y FUNCIONES

• Estructural : Son la base de todo tipo de membranas celulares formando “Bicapas lipídicas”.

• Forman capas protectoras en hojas, frutos, pelo, plumas, piel.

• Constituyen capas que proporcionan a los órganos internos, protección mecánica contra golpes,

• Constituyen capas de aislamiento térmico, en animales y seres humanos que viven en climas de frío extremo (pingüinos, esquimales, osos polares, ballenas).

• Son fuente de energía y reserva de energía, pues pueden almacenarse en grandes cantidades en el tejido adiposo.

• Son “aislantes eléctricos”, permiten la propagación de ondas de polarización en nervios mielinizados.

• Contienen vitaminas liposolubles ( A,D,E,K ) y ayudan a su absorción.

Clasificación: en base a si presentas enlaces que pueden ser hidrolizados

A. Saponificables( pueden ser hidrolizados): grasas, aceites, ceras, fosfolípidos, glucolípidos, esfingolípidos.

B. NO saponificables (no pueden ser hidrolizados): esteroides, terpenos.

Clasificación en base a sus componentes

A. Lípidos simples ; su hidrólisis, libera ácidos grasos y un alcohol .

1- Esteres de glicerol : ácidos grasos y glicerol ( alcohol trihidroxilado) .Ej. Grasas y aceites .

2- Ceras: ácidos grasos y alcoholes monohidroxilados de cadena larga.

Cont. clasificación en base a componentes

B-Lípidos compuestos: Acidos grasos, un alcohol ( glicerol ó esfingosina), otros componentes como: fosfato, colina, serina, carbohidratos:

1-Fosfolípidos

2-Glucolípidos

3-Esfingolípidos

4-Cerebrósidos

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LIPIDOS

LIPIDOSSAPONIFICABLES

LIPIDOS NOSAPONIFICABLES

CERASTRIACILGLI-

CEROLES ACILGLICEROLES + FOSFATO, AMINOALCOHOLES, ´¨O CARBOHIDRATOS

GRASASANIMALES

ACEITESVEGETALES

ESTERES DEESFINGOSINA

FOSFOGLICERIDOS

Glicolípidos

ESFINGOlipidos

ESTEROI-DES

TERPE-NOS

OTROS

(SOLO C, H, O)(SOLO C, H, O) ( C, H, O, P, N )( C, H, O, P, N )

SE SE HIDROLIZAn con NaOH ; KOH..HIDROLIZAn con NaOH ; KOH..NO SE HIDROLIZAN CONNO SE HIDROLIZAN CON NaOH, KOH .. NaOH, KOH ..

Cont. clasificación en base a componentes

• C- Esteroides :No son saponificables, generalmente .Ejemplo:

• Colesterol ( frecuentemente se halla formando ésteres de colesterilo).

• Acidos biliares.

• Hormonas sexuales, etc.

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LIPIDOS

LIPIDOS SIMPLES

LIPIDOS COMPUESTOS

Grasas

Ceras

Fosfolípidos

Glicolípidos

Esfingolípidos

ESTEROIDES

Aceites

ACIDOS GRASOS

Constituyentes de grasas, aceites , ceras y

lípidos compuestos.

Características generales:

1- Son ácidos carboxílicos alifáticos.

2- Son Monocarboxílicos.

3-Son lineales NO ramificados.

4- Pueden ser saturados ( no poseen dobles enlaces) ó insaturados (poseen uno ó más dobles enlaces).

5- Predominan los de número par de átomos de carbono.

6- Los más abundantes son el palmítico de 16 C y el esteárico de 18 C, ambos saturados.

7- Cuando son insaturados ) presentan uno ó más dobles enlaces), predominan -los isómeros “cis”.

8- Generalmente no se hallan en forma libre, sino unidos a otros compuestos.

# de C

Rep. taquigráfica NOMBRE COMUN FORMULAS

1212:0 C12:0

ACIDO LAURICO CH3(CH2)10 COOHC12H24O2

C11H23 COOH

1414:0 C14:0

ACIDO MIRISTICO CH3(CH2)12 COOHC14H28O2

C13H27COOH

1616:0 C16:0

ACIDOPALMITICO CH3(CH2)14COOHC16H32O2

C15H31COOH

1818:0 C18:O

ACIDO ESTEARICO CH3(CH2)16COOHC18H36O2

C17H35COOH

2020:0 C20:0

ACIDO ARAQUIDICO CH3(CH2)18 COOHC20H40O2

C19H39COOH

REPRESENTACION DE ÁCIDOS GRASOS SATURADOS

A- Fórmulas estructurales:Ej. Ácido Laúrico : ácido dodecanoicoA.1-CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COOHA.2- CH3 (CH2)10COOH.

B- Formula molecular : C12H24O ó bien C11H23COOH *

C-Formula escalonada: CnH2n+1COOH.

D-Fórmula taquigráfica: C12:0 ó 12:0

Haga como ejemplo el ácido Palmitico(hexadecanoico)

COOH

Representación de ácidos grasos insaturados.

Por cada doble enlace presente, se pierden dos hidrógenos, con relación al acido graso saturado de igual numero de

carbonos:Acido oleíco :18 carbonos y un doble enlace entre el carbono 9

y 10 :

C18: 19 C17H33COOHAcido linoleíco : 18 carbonos y 2 dobles enlaces en los

carbonos 9-10 y entre el 12-13:

C18: 2 9,12 C17H31COOHLinolénico 18 carbonos y 3 dobles enlaces en los carbonos: 9-

10 12-13 y 15-16:

C18 : 9, 12,15 C17H29COOH

#C TAQUI-GRAFICANOMBRE COMUN

ACIDO FORMULA

1616:19

C16:19PALMITOLEICO CH3(CH2)5CH=CH (CH2)7COOH ácido ω-6

C16H30O2

C15H29COOH

1818:19

C18:19OLEICO

CH3(CH2)7CH= CH(CH2)7COOH( Ácido ω- 9 )

C18H34O2

C17H33COOH

1818:29,12

C18: 2 9,12LINOLEICO

CH3(CH2)4(CH=CHCH2)2(CH2)6COOH( Ácido ω-6)

C18H32O2

C17H31COOH

18 18:39,12,15 LINOLENICOCH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH (Äcido ω-3)

C18H30O2

C17H29COOH

20 20:45,8,11,14 ARAQUIDONICOCH3(CH2)4(CH=CHCH2)4(CH2)2 COOH ácido ω-6

C20H32O2

C19H31COOH

20 20: 5 5,8,11,14,17 EicosapentanoicoCH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH CH2CH=CHCH2CH=CH (CH2)3COOH acido ω-3

C20H30O2

C19H29COOH

20 22: 6 4,7,10,13,16,19 DocosahexaenoicoCH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)2COOH ácido ω- 3

C22H34O2

C21H33COOH

Representaciones del ácido palmitooleicoTaquigráfica 16C : I 9 16C y un doble

enlace en posición 9y 10.Estructurales CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COOH

CH3 ( CH2)5CH=CH(CH2)7COOH

Molecular C16H30O2 C15H29COOH Escalonado

Escriba las diferentes estructuras conlas que se representa el ácido linolénico

COOH

Grasas y aceites

En el organismo, los ácidos grasos se almacenan en forma triacilgliceroles “triglicéridos”conocidos como grasas y aceites. En términos generales

• Las grasas son de origen animal, sólidas a temperatura ambiente y predominan los ácidos grasos saturados.

• Los aceites son de origen vegetal, líquidos a temperatura ambiente y predominan los ácidos grasos insaturados.

• La mejorar manera de almacenar energía en los animales es a través de la grasa, en el tejido adiposo.

• En el animal en hibernación, al bajar la temperatura, baja temperatura corporal, respiración y frecuencia cardíaca, durante 4-7meses, su fuente de energía son las grasas almacenadas

Ácidos grasos esenciales y no esenciales.

• ESENCIALES:No pueden ser sintetizados por nuestro organismo, por lo tanto debemos consumirlos en la dieta, para no padecer problemas relacionados con su deficiencia. Generalmente poseen dos ó más dobles enlaces , Ej.:

Linoleíco 18C : 2 9,12 C18: 2 9,12

Linolénico 18C: 3 9,12, 15 C18: 3 9,12,15

Araquidónico 20 carbonos y cinco dobles enlaces.

La deficiencia de estos ácidos puede causar dermatitis en niños.

La numeración omega, se empieza a partir del último carbono del ácido graso, es decir a partir del grupo metilo terminal. por ejemplo:

• Acido oleico -9• Ácido linoléico -6• Ácido linolénico -3

Importancia: Actualmente se sabe que tienen mayor beneficio

para la salud, las dietas con ácidos grasos insaturados que los saturados.

El ácido ω-6 : se halla en cereales, aceites de plantas y huevos.

El ácido ω-3 : se halla en pescados de aguas frías como el atún y el salmón.La importancia de éstos ácidos se observó al estudiar la dieta rica en grasas de un pueblo de esquimales en Alaska, con altos niveles de colesterol y presentan muy pocas enfermedades cardíacas coronarias.

Ácidos grasos 3,6,9

Pueden actuar como hormonas. Su nombre proviene de un órgano, la glándula prostática de donde se obtuvieron por primera vez, pero se producen en la mayoría de las células del organismo.

También reciben el nombre de eicosanoides.Poseen una potente acción fisiológica : unas aumentan la

presión sanguínea, otras la disminuyen, provocan contracción y relajación de músculo liso, intervienen en la respuesta inflamatoria.

Se originan del ácido araquidónicoÁcido poliinsaturado de 20C

“Grasas y aceites TRANS”Cuando las grasa y aceites naturales,se someten a la hidrogenación

catalítica y calor, unos dobles enlaces se saturan pero otros

cambian su configuración de “cis” a “trans”.Estudios no concluyentes, relacionan el consumo de éstos

Con aumento de depósitos de colesterol en arterias, riesgo de padecercáncer de mama. Entre los alimentos que contienen ácidos grasos “trans”, están, leche, pan, alimentos fritos, cocidos al horno,

margarinas, etc.

Lípidos simples ; se verán unicamente los esteres del glicerol

• Esteres del glicerol con uno, dos ó tres ácidos grasos.

• Monoacilglicerol: “Monoglicéridos”

CH2OCOR CH2OCOC15H31

CHOH CHOH

CH2OH CH2OH

1-Palmitato de glicerilo

Diacilgliceroles ó “diglicéridos” El glicerol se une a dos ácidos grasos..

CH2OCOC17H33

CHOCOC17H35

CH2OH

Oleoestearato de glicerilo. Ej:Haga la estructura del Miristolinoleato de glicerilo

Triacilgliceroles ó “triglicéridos”Se clasificarán en simples, si poseen esterificados

el mismo ácido graso y mixtos si poseen ácidos grasos diferentes.

CH2OCOC17H35 Este es un ejemplo de un triacil

CHOCOC17H35 glicerol simple.

CH2OCOC17H35

Triestearato de glicerilo : “triestearina”

Ej:Haga estructura de Trilinoleina y de Trimiristina

Triglicéridos, continuación

CH2OCOC15H31

CHOCOC11H23

CH2OCOC13H27

Palmitolauromiristato de glicerilo.Se clasifica como “mixto”, pues tiene diferentes ácidos

grasos esterificados.

Escriba : oleopalmitolinoleato de glicerilo.

Reacciones químicas de grasas y aceites.

A) reacciones de adición : ocurren solo si hay dobles enlaces en los ácidos grasos.

• Hidrogenación : se adiciona un mol de Hidrogeno ( H2 ) por cada doble enlace requiere de catalítico ( Ni, Pt, Pd ). El lípido si era un “aceite”, se convierte en una grasa saturada. Ej: fabricación de margarinas y manteca vegetal.

• Pt

RCH=CHR + H2 RCH2-CH2R

OH2C-OC-(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3

O H C-OC-(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3

OH2C-OC-(CH2)7 CH=CH(CH2)7CH3

+ 3H2

OH2C-OC-(CH2)16CH3

O H C-OC-(CH2)16CH3

OH2C-OC-(CH2)16CH3

Trioleina Triestearina

Ni

Esta reacción de utiliza para transformar aceites vegetales en grasas sólidas. También recibe el nombre de endurecimiento. Pues los aceites liquidos se transforman en solidos. Note que por c/doble enlace se adiciona un mol de H2

REACCIÓN DE HIDROGENACIÓN

Escriba reacción de hidrogenación de la trilinoleina

Cont. Reacc quim……

• Halogenación: Se adiciona un mol del halógeno por cada doble enlace. No requiere de catalítico. La prueba se usa para medir el índice de saturación. Generalmente se hace con IODO (I2)

RCH=CHR + I2 RCHI-CHIR

Indice de Yodo:

Gramos de I2 que se adicionan a 100 gramos de una grasa ó aceite. A mayor índice de yodo mayor grado de insaturación

OCH3(CH2)7CCH=C=CH(CH2)7C-O-CH2

OCH3(CH2)7CCH=CCH(CH2)7C-O-CH OCH3(CH2)7CCH=CCH(CH2)7C-O-CH2

+3I2

I I OCH3(CH2)7CCH-CCH(CH2)7C-O-CH2

I I OCH3(CH2)7CCH-CCH(CH2)7C-O-CH I I OCH3(CH2)7CH-CCH(CH2)7C-O-CH2

HALOGENACION, ejemplo.

Escriba la reacci´on de adición de Yodo, de el laurooleolinolenato de glicerilo

Cuando una grasa ó aceite se calienta en presencia de una Cuando una grasa ó aceite se calienta en presencia de una base fuerte ( NaOH, KOH), la hidrólisis conocida como base fuerte ( NaOH, KOH), la hidrólisis conocida como saponificación, proporciona glicerol y las sales de los ácidos saponificación, proporciona glicerol y las sales de los ácidos grasos conocidas como jabones.grasos conocidas como jabones.

Escriba la saponificación de la “tripalmitina” ( tripalmitato de Escriba la saponificación de la “tripalmitina” ( tripalmitato de glicerilo) usando KOH.glicerilo) usando KOH.

REACCIÓN DE SAPONIFICACIÓN

Semana 28: Lípidos compuestos y Esteroides.

• I) Fosfoglicéridos conocidos también como fosfolípidos ó glicerofosfolípidos

Similares a los triglicéridos pero a uno de los OH, del glicerol, se halla esterificado un grupo fosfato y a éste se le esterifica un aminoalcohol (Colina, etanolamina) ó bien un aminoacido como la serina. Son los lípidos más abundantes de las membranas celulares.También forman las vainas de mielina, que protegen a las ´fibras nerviosas.

Poseen glicerol, dos ácidos . Se halla un grupo fosfato esterificado al glicerol y a éste fosfato. Se le pueden esterificar:

A) Colina ( fosfatidilcolina) “Lecitina”B) Serina( fosfatididilserina) “Cefalina”C) Etanolamina( fosfatidiletanolamina). “Cefalina”Se presentan como moléculas: Anfipáticas: tienen una porción polar : cabeza .

Formada por el grupo fosfato y la colina, etanolamina, ó serina) y una apolar :cola constituidos por los dos radicales de los ácidos grasos esterificados. Esto es la base de la “bicapa” de las membranas celulares.

Se presentan en forma de Zwitterión, iones dipolares , o “sal interna”: Esto quiere decir que poseen una carga negativa ( en la porción del fosfato) y una carga positiva ( en el Nitrógeno) .

La lecitina y cefalinas son los fosfoglicéridos más abundantes en el cerebro y los tejidos nerviosos. También abundan en yema de huevo, gérmen de trigo y levadura.

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ENLACE ESTER FOSFATO

colina

Ácido graso

Fosfato

Ácido graso

Glicerol

La lecitina también se conoce como FOSFATIDILCOLINA

FOSFATIDILETANOLAMINA FOSFATIDILSERINA

36

Etanolamina

Serina: un aminoácido

37

MOLECULA DE COLESTEROL

CADENAS DE ACIDOS

GRASOS NO POLARES

CABEZA POLAR

AMPLIFICACION DE UN FOSFOGLICERIDO

Los fosfoglicéridos como componentes básicos de la bicapas lipídicas de las membranas celulares

ESFINGOLIPIDOS

Es la segunda clase de lípidos de membrana más abundantes. Poseen un aminoalcohol, insaturado, de cadena larga (18 C), la esfingosina, en vez de glicerol.

El ácido graso no se halla esterificado, sino que se une a la esfingosina a través de un enlace amida.

Principales componentes de las vainas de mielina( protege y aisla el SNC).

• Son anfipáticos y se presentan como iones dipolares ó zwitterión.

ESFINGOSINA ESFINGOMIELINA

OH-CH-CH=CH(CH2)12CH3

H2N-C-H

H-CH-OH

OH-CH-CH=CH(CH2)12CH3

O C17H3C-NH-C-H

O CH2-O-P-O-CH2CH2N(CH3)3

O-

ENLACE AMIDA

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ESTRUCTURA DE LA ESFINGOSINA

COLINA

fosfatoÁ cido graso--

Glucolípidos

Uno de sus componentes es carbohidrato.Dependiendo de el alcohol al que se unen,

los podemos clasificar en :

A) Glucoglicerolípidos ( poseen glicerol)

B) Glucoesfingolípidos.( poseen esfingosina)

Glucoglicerolípidos ( Glucolípidos)

• Son más comunes en membranas de células vegetales y bacterias (arqueobacterias) que animales.

• Contienen glicerol, dos ácidos grasos esterificados y un carbohidrato, ( no contienen grupos fosfatos).

• Son anfipáticos, pero no se presentan como Iones dipolares, ó zwitterión.

O

CH2-O-C-R

O

CH-O-C-R’

CH2 – X -GALACTOSA-GLUCOSA-MANOSA- GLUCOSA Y GALACTOSA

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• Haga la estructura anterior, esterifique dos moles de ácido oleico y coloque galactosa.

GLICOLIPIDO

Ácido graso

Ácido graso

Glicerol

Glucoesfingolípidos ó Cerebrósidos

Poseen un carbohidrato, esfingosina y un ácido graso unido por un enlace amida .

Ej: cerebrósidos, componentes importantes

de las membranas celulares cerebrales.

Constituyen la tercera clase principal de lípidos de membrana.

Ej : Cerebrósido.

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CEREBROSIDOgalacto

Galactosa

-Glucosa

Ejemplo de un glucocerebrósido

“Esfingolipidosis” Grupo de enfermedades producidas por acumu-lación de esfingolípidos ó sus intermediarios en los tejidos. Generalmente se debe a la deficiencia de una enzima encargada de la degradación de alguno de éstos lípidos, y en su mayoría, se observa, retraso mental, ceguera, hepato y esplenomegalia. Ejemplos:•Tay-Sachs•Niemann-Pick•Farber•Gaucher

Esteroides

Los esteroides poseen un núcleo policíclico ( conocido como núcleo colestano) semejante al fenantreno ( anillos A,B,C ), el cual se une a un anillo de ciclopentano ( de cinco carbonos D).Entre los esteroides de importancia biológica tenemos.Hormonas sexuales: femeninas y masculinas. (Testosterona y progesterona )Hormonas adrenocorticales: CortisonaAcidos biliares: participan en la absorción de grasas a través de la pared intestinal.

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A B

C D

Núcleo básico esteroidal: “perhidrociclopentanofenantreno

ó ciclopentanoperhidrofenantreno”

Fenantreno

Ciclopentano

Colesterol

• Pertenece a los esteroides, precursor de muchas hormonas ( ej.

Sexuales). Componente de las membranas celulares animales.• Esta ampliamente distribuida en todas las células del cuerpo,

especialmente en el sistema nervioso: componentes de las vainas de mielina

• El colesterol se presenta en grasas animales pero no en vegetales.• Las dietas abundantes en grasas saturadas( de origen animal ),

elevan los niveles de colesterol sérico, pero dietas ricas en grasas insaturadas ( aceite de oliva)y el consumo de pescados ó sus aceites, disminuyen los niveles séricos de colesterol.

• El exceso de colesterol favorece la formación de placas “ateromas” en las arterias, causando el endurecimiento de éstas, reducción del díametro de éstas aumenta presión arterial

COLESTEROL

COLESTEROL

Doble enlace en posición 5 y6

Radical _Oh en posición

Radical OH en pos. #3

Radical metilo, posición 10

Radical metilo posición #13

Radical alifático saturado, ramificado de 8 carbonos en posición 17.

Características estructurales del colesterol

* Posee 27 carbonos.

* Dos radicales metilo –CH3 ( en posición 10 y 13 ).

* En posición 3 un radical –OH.

* Un doble enlace en posición 5 y 6.

* Un radical alifático saturado ramificado de 8 carbonos en posición 17.