Biología 2º bachillerato

Presentación del tema: "Biología 2º bachillerato"— Transcripción de la presentación:

1 Biología 2º bachillerato
Bloque I. La célula y la base fisicoquímica de la vida Tema 5. Lípidos

2 Índice Características generales y clasificación de los lípidos
Lípidos saponificables 2.1 Ácidos grasos 2.2 Clasificación de los lípidos saponificables Lípidos insaponificables 3.1 Terpenos 3.2 Esteroides 3.3 Lípidos eicosanoides Métodos de identificación de lípidos

3 1. Características generales y clasificación de los lípidos
Grupo de biomoléculas muy heterogéneo, en cuanto a composición química y en cuanto a función. Están compuestos todos por C, H y O, algunos también por P y N. Están básicamente formados por largas cadenas con enlaces de C-C y C-H, los cuales no poseen polaridad de modo que no interaccionan con las moléculas de agua. Propiedades físicas que comparten: Poco o nada solubles en agua y disolventes polares y solubles en disolventes orgánicos como benceno, acetona o éter. Aspecto graso, con brillo característico y tacto untuoso. Funciones variadas como: Reserva energética (triacilglicéridos) Estructurales (fosfolípidos y colesterol en las membranas celulares, y otros en paredes vegetales) Reguladores del metabolismo (vitaminas liposolubles como A, D y K, y hormonas esteroideas) Participación en procesos inmunitarios, fisiológicos, etc. Clasificación: Saponificables Insaponificables

4 2. Lípidos saponificables
Son ésteres producidos por la reacción entre un alcohol y un ácido carboxílico que siempre es un ácido graso. Su hidrólisis se llama saponificación y se produce en los seres vivos gracias a enzimas lipasas. Esterificación y saponificación son reversibles. En la primera se produce una molécula de agua En la segunda, fuera de los seres vivos, se utiliza una base (NaOH o KOH) y se forma la sal del ácido graso o jabón. Los lípidos saponificables son triacilglicéridos, céridos, fosfolípidos y esfingolípidos. Estructura de la fosfatidilcolina uno de los fosfolípidos (fosfoglicerido) más comunes en las membranas biológicas. Modelo de triacilglicérido

5 2.1 Ácidos grasos Son ácidos carboxílicos formados por largas cadenas carbonadas (a partir de 12 átomos) con número par de carbonos. La cadena puede ser saturada, sólo con enlaces sencillos, o insaturada, con uno o más dobles enlaces. En este caso se disponen en configuración cis formando codos en la molécula. La longitud de la cadena y el grado de insaturación determinan el punto de fusión de la molécula y por tanto su estado físico a temperatura ambiente. Entre las cadenas de ácidos grasos saturados se producen abundantes interacciones de Van der Waals, lo que hace que adquieran consistencia cérea a temperatura ambiente (suelen ser así las grasas de origen animal y el de palma), mientras que los codos de las cadenas insaturadas dificultan estas interacciones, apareciendo como líquidos aceitosos a temperatura ambiente (suelen ser así los aceites vegetales). Para expresar cómo es un ácido graso se emplean dos números: el primero es el número de átomos de C que contiene, y el segundo el número de dobles enlaces, cuya posición en la cadena se marca con un símbolo Δ seguido de números que indican el primero de los dos carbonos del doble enlace.

6 Los ácidos grasos tienen carácter anfipático, ya que la cadena carbonada es insoluble en agua, pero el grupo carboxilo terminal sí es polar. Esto hace que se distinga una cabeza hidrófila y una cola hidrófoba. Al entrar en contacto con el agua (como ocurre en los medios biológicos), los ácidos grasos forman estructuras esféricas o micelas, o bien en empalizada, monocapa (superficial) o bicapa. Este carácter anfipático de los ácidos grasos, al formar los fosfolípidos, originará la estructura básica de las membranas celulares. Muchos ácidos grasos son sintetizados por el organismo pero otros no, se denominan ácidos grasos esenciales o vitamina F, y deben ser incorporados en la dieta. Para los seres humanos los tres esenciales son el linoleico, el linolénico y el araquidónico, y su carencia impide la síntesis de otras moléculas como las prostaglandinas.

7 Ácidos grasos omega 3 y omega 6

8 2. 2 clasificación de los lípidos saponificables
2.2 clasificación de los lípidos saponificables. Grasas o acilglicéridos Los acil-glcéridos están formados por ácidos grasos, por lo que son lípidos saponificables. Son moléculas formadas por la unión de uno, dos o tres ácidos grasos, con una glicerina. La unión se da entre los grupos -OH de cada molécula. Se libera una molécula de agua. El enlace recibe el nombre de éster. Si la glicerina se une a un ácido graso, se forma un monoacilglicérido. Si se une a dos ácidos grasos se forma un diacilglicérido. Si se une a tres ácidos grasos se forma un triacilglicérido o, simplemente, triglicérido. Los ácidos grasos se clasifican atendiendo al estado que presentan a temperatura ambiente. Los sólidos se denominan sebos, y están formados por ácidos grasos saturados; su punto de fusión es superior a 40ºC. Los líquidos se llaman aceites, y están formados por ácidos grasos insaturados y saturados; su punto de fusión es inferior a 15ºC. También existen grasas semisólidas (margarinas) con un punto intermedio. Son las moléculas que generan más cantidad de energía, 9 kcal por gramo de grasa metabolizada. Por ello y por su insolubilidad en agua constituyen excelentes almacenes, sobre todo en animales. Para nombrarlas, si son simples, es decir con un solo tipo de ácido graso se escribe el prefijo tri- y el nombre del ácido acabado en –ina. Ejemplo: tripalmitina. Si tienen más de un tipo de ácido, se denominan grasas mixtas.

9 Funciones de los acil-glicéridos
La importancia de los acil-glicéridos radica en que: Actúan como combustible energético. Son moléculas muy reducidas que, al oxidarse totalmente, liberan mucha energía (9 Kcal/g). Funcionan como reserva energética. Acumulan mucha energía en poco peso. Comparada con los glúcidos, su combustión produce más del doble de energía. Los animales utilizan los lípidos como reserva energética para poder desplazarse mejor. ¿Aguantarían nuestras articulaciones el peso del cuerpo si acumulásemos la energía en forma de glúcidos? Sirven como aislantes térmicos. Conducen mal el calor. Los animales de zonas frías presentan, a veces, una gran capa de tejido adiposo. Son buenos amortiguadores mecánicos. Absorben la energía de los golpes y, por ello, protegen estructuras sensibles o estructuras que sufren continuo rozamiento.

10 2. 2 CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS SAPONIFICABLES
2.2 CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS SAPONIFICABLES. FOSFOLÍPIDOS O FOSFOGLICÉRIDOS Triésteres de glicerina, pero con sólo dos ácidos grasos, porque el tercer enlace éster se forma entre un grupo alcohol de la glicerina y el ácido ortofosfórico. Esta molécula es el ácido fosfatídico, que al unirse a un aminoalcohol formará el fosfolípido completo. También tienen comportamiento anfipático, al tener una cabeza polar donde se sitúa el aminoalcohol y una cola apolar, con los dos ácidos grasos. De aquí deriva su función biológica como lípidos de membrana., que orientan sus cabezas hacia el medio acuoso intra o extracelular, y sus colas hacia el interior de la bicapa.

11 TIPOS DE FOSFOLÍPIDOS Estructura química de la fosfatidiletanolamina (CEFALINA). Verde y azul: ácidos grasos; negro: glicerol, rojo: fosfato; violeta:etanolamina. Es, junto con la fosfatidilcolina, uno de los fosfolípidos más frecuentes en la bicapa lipídica de las membranas celulares. Estructura química de la fosfatidilcolina (LECITINA), en este caso con los ácidos grasos ácido palmítico y ácido oleico  Junto con las sales biliares, ayuda a la solubilización de los ácidos biliares en la bilis. Es el componente más abundante de la fracción fosfatídica que puede extraerse tanto de yema de huevo  como de gramos de soja. Estructura química de la fosfatidilserina. Se encuentra sobre todo en cerebro, hígado y riñón, en la monocapa lipídica que da al citoplasma.

12 2.3 CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS SAPONIFICABLES. ESFINGOLÍPIDOS
Componentes de membranas celulares abundantes sobre todo en tejido nervioso. Sus moléculas tienen carácter anfipático. Esteres de la esfingosina, un alcohol, y un ácido graso mediante un enlace amida, que da lugar a una molécula llamada ceramida, a la que se une una molécula polar para constituir el esfingolípido completo. Existen dos tipos: Enfingomielinas. Presentan una molécula de fosforilcolina o fosforiletanolamina unida a una ceramida. Abundan en las vainas de mielina que rodean los axones neuronales. Glucoesfingolípidos. Su molécula polar es un glúcido. Son antígenos celulares, es decir, moléculas de reconocimiento. Si es un monosacárido como la galactosa se llaman cerebrósidos, y si es un oligosacárido, gangliósidos. β-D-Galactosilceramida, un galactocerebrósido.

13 2.3 CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS SAPONIFICABLES. CERAS
Moléculas estructurales presentes en algunos animales y sobre todo en los vegetales. Son monoésteres entre un ácido graso y un monoalcohol de cadena larga (28 a 30 carbonos). Son altamente insolubles por lo que realizan labores de protección recubriendo frutos, hojas, y como impermeabilizante también en estructuras animales como las plumas. También en los panales construidos por las abejas.

14 3. LÍPIDOS INSAPONIFICABLES
No contienen ácidos grasos ni son ésteres, por tanto no pueden saponificarse. Son menos abundantes en los organismos que los saponificables pero desarrollan funciones importantes. Tenemos en este grupo: Terpenos, entre los cuales tenemos vitaminas y pigmentos vegetales Esteroides, entre ellos el colesterol y ciertas hormonas, como las sexuales Eicosanoides, como las prostaglandinas, implicadas en los mecanismos de defensa

15 3.1 TERPENOS Polímeros de la molécula de isopreno (2-metil-1,3 –butadieno). Se encuentran en las plantas. La abundancia de dobles enlaces en los polímeros hace que sean sustancias coloreadas (pigmentos). Según el número de isoprenos se clasifican en: Monoterpenos (2). Compuestos volátiles como el alcanfor, geraniol, mentol, limoneno Diterpenos (4). Fitol, componente de la clorofila Triterpenos (6). Escualeno, precursor del colesterol Tetraterpenos (8). Carotenoides: xantofila, licopeno y β-caroteno Politerpenos (muchos isoprenos). Caucho

16 3.2 ESTEROIDES Derivan del ciclopentanoperhidrofenantreno o esterano. La presencia de radicales diferentes y de dobles enlaces en los anillos posibilitan la variedad de compuestos del grupo. El grupo más numeroso es el de los esteroles, con un –OH en la posición 3 y una cadena carbonada en el carbono 18. El más conocido es el colesterol presente en membranas celulares animales, y en sangre unido a proteinas (HDL y LDL). En las membranas da estabilidad al disminuir la fluidez cuando existen ácidos grasos insaturados. El colesterol es precursor de otras moléculas como: Hormonas sexuales o corticoides Ácidos biliares 7-deshidrocolesterol, que con los rayos UV se transformará en vitamina D. En vegetales tenemos los fitoesteroles. En levaduras y hongos pluricelulares el ergosterol, que origina vitamina D2 por acción de los rayos UV

17 3.3 LÍPIDOS EICOSANOIDES Se derivan de ácidos grasos poliinsaturados de 20 carbonos. Distinguimos: Prostaglandinas. Presentes en la mayoría de los tejidos animales. Se forman por ciclación de ácidos poliinsaturados como el ácido araquidónico (uno de los esenciales). Sus funciones son: Estimular la agregación plaquetaria Activar las respuestas inflamatorias de los tejidos al iniciar la vasodilatación de los capilares Provocar la fiebre Controlar el descenso de presión arterial al favorecer la eliminación de sustancias en el riñón Contracción del miometrio Producción de mucus y HCL en el estómago Modulación de ciertas funciones hormonales Tromboxanos. Agregantes plaquetarios y constrictores del músculo liso. Leucotrienos. Moléculas lineales aisladas en leucocitos. Participan en procesos inflamatorios, aumentando la permeabilidad capilar, y favoreciendo los edemas. Broncoconstrictores. Ciertas sustancias que inhiben su formación se usan como antihistamínicos.

18 4. MÉTODOS DE IDENTIFICACIÓN DE LÍPIDOS
Los métodos para identificarlos se basan fundamentalmente en su falta de solubilidad en disolventes polares. Para las grasas se usa una solución alcohólica saturada con el colorante específico sudán III. La aparición de coloración roja o rosada revela la presencia de grasas. Para saber más sobre métodos de identificación puedes consultar la página web Numero_21/ALMUDENA_MORENO_2.pdf

19 BIBLIOGRAFÍA Y MATERIALES
SANZ ESTEBAN, M. & colab. Biología 2º bachillerato. Proyecto Tesela. Oxford Educación ALCAMÍ, J. & colab. Biología 2. Editorial SM Con contenidos, animaciones y actividades de autoevaluación sobre este bloque de contenidos. umno/2bachillerato/biomol/ En el blog tienes también las actividades recomendadas