Biomoléculas LIPIDOS BIOLOGIA PROF: ANA VALLEJO G.

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1 Biomoléculas LIPIDOS BIOLOGIA PROF: ANA VALLEJO G.

2 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.

3 Características  Hidrofobicidad  Dispersión de lípidos en medio acuoso  Agregación de lípidos en medio acuoso

4 FUNCIONES DE LOS LÍPIDOS 1. ENERGÉTICA ENERGÉTICA 2. RESERVA DE AGUA RESERVA DE AGUA 3. PRODUCCIÓN DE CALOR PRODUCCIÓN DE CALOR 4. ESTRUCTURAL ESTRUCTURAL 5. INFORMATIVA INFORMATIVA 6. CATALÍTICA CATALÍTICA

5 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

6 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).

7 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.

8 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.

9 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.

10 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).

11 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.

12  lípidos saponificables los que forman jabón lípidos saponificables  lípidos insaponificables lípidos insaponificables Los que no forman jabón

13 Lípidos Saponificables

14 LÍPIDOS SAPONIFICABLES  Los lípidos saponificables agrupan a los :  ácidos grasos ácidos grasos  eicosanoides (prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos) eicosanoides  lípidos neutros (acilgliceroles y ceras) lípidos neutros  lípidos anfipáticos (glicerolípidos y esfingolípidos). lípidos anfipáticos

15 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:

16 Tipos de ácidos grasos  ÁCIDOS GRASOS SATURADOS ÁCIDOS GRASOS SATURADOS  ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS

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18 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

19 Estructura de los ácidos grasos saturados Ácido palmítico, C16

20 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

21 Ác.oleico Ác.linoleico Ác.linolénico Ác.araquidónico

22 LÍPIDOS NEUTROS  Son ésteres de ácidos grasos con alcoholes..  En la Naturaleza encontramos dos tipos:  acilgliceroles acilgliceroles  ceras ceras

23 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. tipo ester  se forman por la unión de glicerol ( alcohol ) mas acidos grasos por enlaces covalentes tipo ester  Glicerol + un acido graso = monoglicérido  Glicerol + dos acido grasos = diglicéridos  Glicerol + tres ácidos grasos = triglicéridos 

24 GLICEROL ACIDOS GRASOS

25 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.

26 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

27 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. 

28 Temperatura (unidades arbitrarias) Fluidez de membrana (Unidades arbitrarias) Bicapa Bicapa + colesterol Fluidez de membrana en función de la temperatura

29 Lipidos anfipaticos : fosfolípidos  son similares a los triglicéridos, en ellos un acido graso es reemplazado por un grupo polar

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34 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 PROSTAGLANDINAS  TROMBOXANOS TROMBOXANOS  LEUCOTRIENOS LEUCOTRIENOS 

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36 LÍPIDOS INSAPONIFICABLES

37 Los lípidos insaponificables  terpenos: retinoides, carotenoides, tocoferoles, naftoquinonas, dolicoles terpenos  esteroides: esteroles, sales y ácidos biliares, hormonas esteroideas esteroides

38 TERPENOS  Muchas de estas moléculas son vitaminas liposolubles. Son frecuentes en los aceites esenciales de plantas. En este grupo se incluyen:  retinoides (vitamina A) retinoides  carotenoides (provitamina A) carotenoides  tocoferoles (vitamina E) tocoferoles  naftoquinonas (vitamina K) naftoquinonas  dolicoles dolicoles

39 ESTEROIDES  Son compuestos derivados del ciclopentanoperhidrofenantreno (o esterano),  Se distinguen tres grupos de esteroides:  esteroles esteroles  ácidos y sales biliares ácidos y sales biliares  hormonas esteroideas hormonas esteroideas 

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