Lípidos.

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1 Lípidos

2 Lípidos Lípidos: Biomoléculas que constituyen una clase heterogénea de compuestos orgánicos, cuya propiedad común es la solubilidad. Esteres de ácidos grasos Insolubles en el agua. Solubles en disolventes orgánicos apróticos que incluyen el éter dietílico, el cloruro de metileno, y la acetona. Los lípidos incluyen: triglicéridos, fosfolípidos, prostaglandinas y vitaminas gordo-soluble. colesterol, hormonas de esteroides y ácidos de biliares

3 (Glicerol, glicerina)‏
Triglicéridos Triglicérido: un éster del glicerol con tres ácidos grasos. O C H 2 O - R O 1 . N a O H , 2 R ' C O - H O 2 . H C l , O C H 2 O - R ' Un triacilglicerol (un triglicérido)‏ C H 2 O R C O 2 H H O C + R ' C O 2 H C H 2 O R ' C O 2 H 1,2,3-Propanotriol (Glicerol, glicerina)‏ ácidos grasos

4 Acidos grasos Acido graso : son ácidos orgánicos con un grupo carboxilo en el extremo de una larga cadena hi- drocarbonada. Cadenas de carbonos, ob- tenidos de la hidrólisis de grasas de animal, acei- tes vegetales, o de fosfolípidos de membranas biológicas. En la nomenclatura de los ácidos grasos el número de carbones y el número de enlaces dobles en la cadena es mostrado por dos números, separados por una coma

5 Acidos Grasos 20:4 18:3 18:2 18:1 16:1 20:0 18:0 16:0 14:0 12:0
Atomos Carbono / Dobles enlaces P.fusión (°C)‏ Nombre Común -49 -11 -5 16 1 77 70 63 58 44 ácido araquidónico ácido linolénico ácido linoleico ácido oleico ácido palmitoleico ácido araquídico ácido esteárico ácido palmítico ácido mirístico ácido laúrico Saturatedo Insaturatedo

6 Acidos Grasos Los ácidos grasos donde más abundan es en plantas y animales casi todos tienen un número par de átomos de carbo- no, entre 12 y 20, en una cadena no ramificada los tres más abundantes son ácido palmítico (16:0), ácido esteárico (18:0) y ácido oléico (18:1)‏ en los ácidos grasos insaturados, el isómero cis- es el que predomina siendo el isómero trans- el más raro los ácidos grasos insaturados tienen puntos de fusión inferiores que sus respectivos saturados; a mayor grado de insaturación menor punto de fusión

7 AcidosGrasos Acidos Esteárico y linolénico

8 Triglicéridos Las propiedades físicas de los triglicéridos depende de la naturaleza del ácido graso que lo compone: Los puntos de fusión están relacionados con el número de carbonos de su esqueleto hidrocarbonado así como con el numero de dobles enlaces. Triglicéridos ricos en ácidos grasos insaturados generalmente son líquidos a temperatura ambiente y en frío son aceites. Triglicéridos ricos en ácidos grasos saturados generalmente son semisólidos o sólidos a temperatura ambiente y en frío son grasas. Los valores inferiores de los puntos de fusión de los triglicéridos ricos en ácidos grasos insaturados se deben a las diferencias en su forma tridimensional.

9 Triglicéridos Un triglicérido saturado

10 Triglicéridos Triglicéridos ricos en ácidos grasos saturados:
Las cadenas hidrocarbonadas saturadas pueden ordenarse paralelamente y presentar fuertes fuerzas de dispersión entre ellas. Se empaquetan ordenadamente, con formas cristalinas y son sólidos a temperatura ambiente. Triglicéridos ricos en ácidos grasos insaturados: Debido a la configuración cis- de sus dobles enlaces, sus cadenas de hidrocarburo tienen una estructura menos ordenada. Las fuerzas de dispersión son más débiles; estos triglicéridos no son sólidos a temperatura ambiente.

11 (Glicerol; Glicerina)‏
Jabones y Detergentes Jabones naturales se preparan hirviendo manteca de cerdo u otra grasa de animal con NaOH, reac- ción llamada de saponificación (latín,sapo,jabón)‏ O C H 2 O - R O saponificación + 3 N a O H R C O - H O C H 2 O O C H 2 O - R 3 R C O - N a + Un triacilglicerol (un triglicérido)‏ C H O + Jabón Sodio C H 2 O 1,2,3-Propanotriol (Glicerol; Glicerina)‏

12 Jabones y Detergentes Jabones limpiadores actuando como agentes emulsionantes Las largas cadenas hidrocarbonadas de los jabones son hidrofóbicas: insolubles en el agua y tienden a formar racimos para reducir al mínimo el contacto con el agua. Los grupos polares carboxilatos, hidrofílicos, tienden a permanecer en contacto con las moléculas circundan- tes de agua. Por estas dos fuerzas,las moléculas de jabón espontá- neamente cierran los racimos en micelas.

13 Jabones y Detergentes Micela: Una composición esférica de las moléculas orgánicas en el agua, en la que las partes hidrófobas son enterradas dentro de la esfera y las partes hidrófilas se muestran en la superficie de la esfera y en contacto con el agua El jabón se mezcla con la grasa insoluble en agua. Las partes no polares de las micelas de jabón "disuelven" las moléculas de suciedad no polares, siendo arrastradas por el agua polar en el lavado.

14 (soluble en agua como micela)‏ Sal cálcica de un acido graso
Jabones y Detergentes Los jabones forman sales insolubles con el agua cuando se usan aguas que contienen iones Ca(II), Mg(II) y Fe(III) (aguas duras)‏ 2 C H 3 ( )‏ 1 4 O - N a + C a 2 + + Un jabón sódico (soluble en agua como micela)‏ [ C H 3 ( 2 )‏ 1 4 O - ] a + 2 N a + + Sal cálcica de un acido graso (insoluble en agua)‏

15 Síntesis de Detergentes
Los criterios de diseño para un buen detergente son: Una larga cadena hidrocarbonada de 12 a 20 carbonos. Un grupo polar que no forme sales insolubles con iones Ca(II), Mg(II) o Fe(III). Los detergentes sintéticos más extensamente usados son los sulfonatos de alquilbenceno lineales (LAS)

16 Sodio 4-dodecilbencenosulfonato de (un detergente aniónico)‏
Jabones y Detergentes 1 . H 2 S O 4 C H 3 ( 2 )‏ 1 2 . N a O H También se adicionan a los detergentes: Estabilizadores de espuma. Blanqueadores. Abrillantadores Dodecilbenceno S O 3 - N a + C H 3 ( 2 )‏ 1 Sodio 4-dodecilbencenosulfonato de (un detergente aniónico)‏

17 Prostaglandinas Prostaglandinas:familia de compuestos que tienen un esqueleto del ácido prostanoico (20 átomos de carbono)‏ 7 5 3 1 Acido prostanoico 19 20 18 17 16 15 14 13 8 9 10 11 12 6 4 2 CO H

18 Prostaglandinas Las prostaglandinas no son almacenados en los tejidos como tal, pero son sintetizados a partir de ácidos grasos poliinsaturados de 20 carbonos,en las membranas. Son compuestos con una potente acción fisiológica. A menudo, las prostaglandinas son sintetizadas a partir de ácido araquidónico Acido araquidónico 15 14 8 9 11 12 6 5 CO 2 H

19 Prostaglandinas

20 Prostaglandinas La investigación sobre la participación de PGs en la fisiología reproductiva ha permitido obtener varios derivados clínicamente útiles. 15-Metil-PGF2 es usado en terapias abortivas grupo metilo extra de carbono-15 HO 9 CO 2 H 15 11 HO HO CH 3 15- Metil-PGF 2 

21 Prostaglandinas El análogo de PGE1, misoprostol, es usado para la prevención de ulceraciones asociadas con el empleo de compuestos parecidos a la aspirina, NSAIDs

22 Esteroides Esteroides: un grupo de lípidos de plantas y animales que tienen un estructura de cuatro ciclos condensados.

23 Rasgos Comunes La unión de los anillos es trans; cada átomo o grupo de átomos en estas uniones se encuentran en axial. El modelo de átomos o los grupos de átomos a lo largo de las uniones entre anillos es casi siempre trans-anti- trans-anti-trans. El sistema de esteroide es casi plano y bastante rígido. Muchos presentan grupos de metilo axiales en C-10 y C-13

24 Colesterol

25 Andrógenos Andrógenos - hormonas sexuales masculinas
Sintetizados en los testículos. Responsables del desarrollo de los caracteres secundarios masculinos. OH H 3 C H 3 C O H H 3 C H H 3 C H H H H H O HO Testosterona Androsterona

26 Esteroides anabólicos
Algunos esteroides anabolizantes sintéticos: O H H 3 C C H 3 17 H 3 C H O H 1 H 3 C 2 H H C H 3 O H 3 C H Metandrostenolona N A H H N Estanozolol H H

27 Estrógenos Estrógenos - hormonas sexuales femeninas CH C=O H C H C O H
Sintetizados en los ovarios. Responsable del desarrollo de los caracteres secun- darios femeninos y del control del ciclo mestrual. CH 3 C=O H 3 C H 3 C O H H 3 C H H H H H H O HO Progesterona Estrona

28 Estrógenos Sintéticos
Análogos de Progesterona son usados en anticonceptivos orales “Nor" se refiere a la ausencia de un grupo metilo en esta posición. Estaría presente en la etiondrona Noretindrona H 3 C O O

29 Hormonas glucocorticoides
Se sintetizan en la corteza suprarrenal. Regulan el metabolismo de los carbohidratos. Disminuyen la inflamación. Implicado en las reacciones de stress. Cortisol Cortisona C=O CH 2 OH O H 3 C HO

30 Horm. mineralocorticoides
Sintetizadas en la corteza suprarrenal. Regula la tensión arterial y el volumen estimulando los riñones para absorber Na+, Cl- y HCO3- C H 2 O O H C = O O C H H 3 C H H H O Aldosterona

31 Acidos Biliares H C H C CO H H H H HO OH H ácido cólico
Sintetizados en el hígado, almacenado en la vesícula, y secretado en el intestino. Su función es emulsionar las grasas de la dieta para facilitar su absorción y digestión. H 3 C H 3 C CO 2 H H H H HO OH H ácido cólico

32 Biosíntesis de Esteroides
Todos los átomos de carbono del colesterol derivan de los dos carbonos del grupo acetilo de acetil-CoA El material de partida para la síntesis de estas clases de compuestos son los mostrados: ácidos biliares (e.j., ácido cólico)‏ hormonas sexuales (e.j., testosterona y estrona)‏ Colesterol hormonas mineralocorticoides (e.j., aldosterona)‏ hormonas glucocorticoides (e.j., cortisona)‏

33 Fosfolípidos Los fosfolípidos constituyen el segundo grupo más abundante de lípidos presentes en la naturaleza Se encuentran exclusivamente en membranas de plan- tas y animales, con un contenido típico de 40% -50% fosfolípidos y 50% - 60% de proteínas. El fosfolípido más abundante es el obtenido a partir del ácido fosfatídico, que es una molécula en la que glicerol está unido (esterificado) a dos moléculas de ácido graso y una de ácido fosfórico. Los tres ácidos grasos más abundantes en ácido fosfa- tidico son ácido palmítico (16:0), ácido esteárico (18:0) y ácido oleico (18:1).

34 Fosfolípidos Un ácido fosfatídico
La esterificación con un alcohol de bajo peso mo- lecular da un fosfolípido . El glicerol es el más común de estos alcoholes de bajo peso molecular. C H 2 - O P glicerol Ácido palmítico Ácido esteárico

35 Nombre del fosfolípido
Fosfolípidos Nombre y fórmula Nombre del fosfolípido Etanolamina H O C 2 N Fosfatidiletanolamina (cefalina)‏ Colina + H O C 2 N ( 3 )‏ Fosfatidilcolina (lecitina)‏ Serina H O C 2 - Fosfatidilserina N H 3 + Inositol O H H O O H Fosfatidilinositol H O H O O H

36 Fosfolípidos Una lecitina
En solución acuosa, los fosfolípidos forman espontáneamente una bicapa lipídica, con un arreglo cola-cola de monocapas de lípido. C H 2 O P N ( 3 )‏ - + Ácido palmítico Ácido esteárico Glicerol Colina

37 Una lecitina

38 Membranas biológicas Modelo del mosaico fluido: una membrana biológica consiste en una bicapa lipídica con proteínas, carbohidratos, y otros lípidos encajados sobre la superficie y en la bicapa. Fluido indica que los componentes proteínicos de las membranas se encuentran como flotando en la bicapa, pudiéndose mover libremente a lo largo del plano de la membrana. Mosaico significa que distintos componentes de la membrana la atraviesan, como unidades discretas no enlazadas ni covalente ni iónicamente.

39 Vitaminas solubles en grasas
Las vitaminas son divididas en dos amplias clases atendiendo a su solubilidad: Solubles en grasas. (y de ahí secretos clasificados como lípidos Solubles en agua. Las vitaminas solubles en grasas incluyen la A, la D, la E y la K.

40 Vitamina A Vitamina A, o retinol, sólo se encuentra en el mundo animal. La vitamina A se encuentra en el mundo vegetal en un grupo de pigmentos llamados carotenos (tetraterpenos), en forma de una provitamina. La ruptura de -carotenos por catálisis enzimática seguida de reducción da dos moléculas de vitamina A CH 3 CH 3 CH 3 CH 2 OH CH 3 CH 3 Retinol (Vitamina A)‏

41 Ruptura catalizada por enzimas y reducción en el hígado
Vitamina A Sitio de ruptura H 3 C CH 3 CH 3 CH 3 H 3 C CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3  - Caroteno Ruptura catalizada por enzimas y reducción en el hígado CH 3 CH 3 CH 3 CH 2 OH CH 3 CH 3 Retinol (Vitamina A)‏

42 Vitamina A El papel más importante de la vitamina A es su participación en el ciclo visual en células La molécula activa es el retinal (el aldehído de la vitamina A), que forma una imina con un grupo -NH2 de la proteína opsina para formar el pigmento visual llamado rodopsina. El primer acontecimiento químico de visión en células de barra es la absorción de luz por la rodopsina seguido de la isomerización de la configuración del 11- cis doble enlace al 11-trans

43 Vitamina A Configuración 11-12 cis CH CH CH CH=N-opsina H C CH luz CH
3 CH 3 11 12 CH 3 CH=N-opsina H 3 C CH 3 luz CH 3 CH 3 CH 3 11 CH=N-opsina CH 3 12 CH 3

44 Vitamina D Un grupo de compuestos estructuralmente rela- cionados que desempeñan un papel importante en la regulación del calcio y en el metabolismo del fósforo. La forma más abundante en el sistema circulatorio es la vitamina D3 V itaminaD 3 HO

45 unidas cabeza-cola, empezando aquí y terminando en el anillo aromatico
Vitamina E Vitamina E: Grupo de compuestos con una estructura similar. El más activo es el -tocoferol 4 unidades de isopreno, unidas cabeza-cola, empezando aquí y terminando en el anillo aromatico O H H 3 C C H 3 H 3 C C H 3 C H 3 C H 3 O H 3 C C H 3 V itamin E (  -tocoferol)‏

46 Vitamina E En el cuerpo humano, la vitamina E funciona como un antioxidante; esto es atrapa a los radicales peróxido del tipo HOO · y ROO · formados en la oxidación por O2 de los enlaces insaturados de la cadena hidrocarbonada de los fosfolípidos en la membrana.

47 Vitamina K El nombre de esta vitamina viene de la palabra alemana Koagulation, indicando su papel en este importante proceso. O O unidades isopreno CH 3 CH 3 O O O O 2 2 Vitamina K1 CH 3 CH 3 Menadiona (análogo sintético vitamina K)‏ O O