TEMA 3: ELS LÍPIDS

1. Concepte. 2. Classificació

a. Lípids saponificables b. Lípids insaponificables.

3. Àcids grassos. 4. Triglicèrids. 5. Ceres. 6. Lípids de membrana 7. Terpens. 8. Esteroides. 9. Icosanoides. 10. Funcions biològiques dels lípids.

1. CONCEPTELypos (grec): grassa.

Els lípids són el grup de biomolècules orgàniques molt heterogeni bàsicament constituïts per: C i H (no presenten grup funcional característic).

La majoria a més, també presenten O, però en proporcions molt baixes. A més alguns lípids contenen P, N, S.

Compleixen les dues característiques següents: a) Són insolubles en aigua i en altres dissolvents polars. b) Són solubles en dissolvents orgànics, és a dir, dissolvents no polars com l’èter, el

cloroform, el benzè, etc.

2. CLASSIFICACIÓ Donada la diversitat de característiques químiques, la seva classificació pot fer-se de

diferent manera:

atenent a criteris de saponificació (si donen acids grassos),

simples o complexos

l’estructura química.

- Saponificables: Presenten enllaços de tipus éster i produeixen sabons per hidròlisi alcalina. Podem trobar els àcids grassos, els acils glicèrids, les ceres, els

fosfolípids i els esfingolípids que inclouen les esfingosines, gangliòsids i cerebròsids.

- Insaponificables:

No presenten enllaços éster ni formen sabons. Podem trobar els terpens, els esteroides i els eicosanoides.

3. ÀCIDS GRASSOS

Llarga cadena hidrocarbonatada lineal (alifàtic). Presenta un nombre parell d'àtoms de carboni (14 a 22) Al final de tot hi ha un grup carboxil (-COOH), també anomenat grup àcid. Són poc abundants en estat lliure. Per hidròlisis, s'obtenen a partir de molts tipus de lípids. Es coneixen un centenar d'àcids grassos. Es poden classificar en dos grups:

ÀCIDS GRASSOS SATURATS:

Tenen enllaços SIMPLES entre els àtoms de C.

Les cadenes hidrocarbonades són LINEALS.

Són FLEXIBLES i SÒLIDS a temperatura ambient.

EX. àcid palmític.(greixos animals, manteca cacau)

ÀCIDS GRASSOS MONOINSATURATS o POLI-INSATURATS:

Tenen enllaços DOBLES o TRIPLES.

Són RÍGIDS i LÍQUIDS OLIOSOS.

EX: àcid oleic(oli oliva) EXEMPLES DE NOMENCLATURA Palmític 16:0, presenta 16 C i 0 dobles enllaços, és a dir, és un àcid gras saturat. Oleic 18:1∆9 presenta 18 C i 1 doble enllaç en el C9, monoinsaturat. Araquidònic 20:4∆5,8,11,14 presenta 20 C i 4 dobles enllaços en els carbonis 5, 8, 11 i

14, poliinsaturat. Els Carbonis s’anomenen α i β el primer i segon carboni des del grup carboxil i ω és el

carboni més distal en els saturats mentre que en els insaturats w3 o w6 indica la posició del doble enllaç comptant a partir del carboni distal (carboni més enfora del carboxil).

ÀCIDS GRASSOS ESSENCIALS Són necessaris per al desenvolupament. No els podem sintetitzar. S'incorporen en la dieta.

ÀCID LINOLEIC Fruita seca i olis vegetals. Precursor dels omega-6

ÀCID LINOLÈNIC Peix blau, nous, olis vegetals. Precursor dels omega-3

PROPIETATS FÍSIQUES Substàncies ANFIPÀTIQUES:

Té una part hidròfila o polar: és el grup carboxil (-COOH). Interacciona de manera elèctrica amb les molècules d'aigua o altres -COOH, per PONTS D'H. Té una part hidròfoba o apolar (cadena hidrocarbonada), tenen grups hidrofòbs, formen enllaços VAN DER WAALS. Els AG saturats tindran punts de fusió alts. Al posar-se en contacte amb l'aigua, formen una estructura anomenada:MICEL·LES.

PROPIETATS QUÍMIQUES Els àcids grassos es comporten com a àcids moderadament forts, que els permet 2

tipus de reaccions:

ESTERIFICACIÓ: àcid gras reacciona amb un alcohol o un aminoalcohol i forma un ÉSTER i una molècula

d'aigua.

SAPONIFICACIÓ:

Reacció d'un àcid gras amb una base forta (NaOHo KOH), formant una sal d'àcid gras, anomenada SABÓ i aigua.

4. ACILGLICÈRIDS: TRIACILGLICÈRIDS

Lípids simples.

Formats per glicerol esterificat per 1,2,3 àcids grassos:

1 àcid gras: monoacilglicèrid. 2 àcids grassos: diacilglicèrid. 3 àcids grassos: triacilglicèrid.

Aquí estudiarem els triacilglicèrids: Greixos més abundants.

Un triglicèrid es forma per una reacció d’esterificació entre una molècula de glicerina i tres àcids grassos, iguals o diferents. En aquesta reacció intervenen els grups –OH de la glicerina i el grup –COOH de l’àcid gras i es formen tres molècules d’aigua.

CLASSIFICACIÓ DELS TRIACILGLICÈRIDS OLIS:

Contenen àcids grassos insaturats o de cadena curta (o els 2).

Punt de fusió baix.

Líquids a temperatura ambient (OLI) MANTEGUES:

AG saturats, majoritàriament

Semisòlids a Tº Ambient.

La fluÏdesa d'aquesta depèn del seu contingut en àcids grassos insaturats. SÈUS:

Grasses sòlides a Tº ambient

Formades per àcids grassos saturats de cadena llarga.

Punt de fusió alt.

FUNCIONS DELS TRIACILGLICÈRIDS. Alt valor energètic. Aporten més E que els glúcids (9.4Kcal/g, front 4.1 Kcal/g). Reserva d'energia (per hidròlisis aquests es converteixen en glucosa i altres

monosacàrids). Gran reserva energètica en el Teixit Adipós (adipocits). Vehicle de vitamines liposolubles

El teixit adipós actúa com a òrgan endocrí Protecció davant de cops i aïllant tèrmic.

5. CERES Molècules lineals. Unió àcid gras amb un monoalcohol de cadena llarga. Són insolubles (es perd el grup funcional en la unió). Impermeables: la unió entre les diferents molècules per forces

dèbils de tipus hidròfobes i de Van der Waals exclouen l’aigua. Es troben en la pell, el pèl i les plomes dels vertebrats, a la

cutícula de l’exoesquelet dels insectes i en la superfície de fruits i fulles, tenen com a missió impermeabilització i protecció.

6. LÍPIDS DE MEMBRANA En la seva composició intervenen ÀCIDS GRASSOS i altres components: ALCOHOLS,

GLÚCIDS, ÀCIDS FOSFÒRIC, DERIVATS AMINATS... Són molècules anfipàtiques. Els àcids grassos estan units per enllaços éster a un alcohol (glicerina o esfingosina). La zona hidròfila (components no lipídics) estan també units a l'alcohol.

Trobem els següents grups:

6.1 GLICEROLÍPIDS 2 molècules d'àcids grassos units per enllaços éster a 2 grups alcohol de la glicerina. Segons quina molècula s'uneixi al 3r alcohol de la glicerina podem tenir:

A. GLICEROGLICOLÍPIDS: El 3r alcohol de la glicerina s'uneix amb un MONOSACÀRID. Es troben a la membrana de vegetals i bacteris.

B. GLICEROFOSFOLÍPIDS: El 3r alcohol de la glicerina està esterificat amb una molècula d'àcid fosfòric. Formen l'ÀCID FOSFATÍDIC. Estan formats per un àcid gras saturat i un insaturat. Els derivats s'anomenen afegint el prefix FOSFATIDIL i a continuació el grup esterificat. Glicerofosfolípids o fosfolípids

Semblants als triglicèrids , però a més contenen fòsfor i nitrogen. Estan formats per una molècula de glicerina unida a dos àcids grassos, un saturat i

l’altre insaturat. El grup -OH del tercer carboni està unit a una molècula d’àcid fosfòric i aquest a un

altre compost polar, un aminoalcohol, p.e. fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina.

Aquesta estructura presenta un caràcter amfipàtic ja que té una part polar i una apolar.

El seu contacte amb l’aigua suposa la formació de pel·lícules superficials, micel·les o bicapes lipídiques, que constitueixen la base de les membranes biològiques.

Els caps polar en contacte amb el medi aquós intern i extern de la cèl·lula, mentre que les coes dels àcids grassos es troben protegides de l’aigua en l’interior de les bicapes.

La majoria d’aquestes substàncies són components de les membranes cel·lulars.

6.2 ESFINGOLIPIDS 3 Components:

AMINOALCOHOL INSATURAT o ESFINGOSINA

ÀCID GRAS SATURAT CERAMIDA

MOLÈCULA POLAR. S'uneix a l'àcid gras. Aquesta dóna els diferents esfingolípids.

Tipus:

ESFINGOGLUCOLÍPIDS: Enllaç O-glucosídic entre grup alcohol de la ceramida i monosacàrids (glucosa, galactosa, N-acetilglucosamina, N-acetilgalactosamina). Formen part de les membranes cel·lulars. Les parts glucídiqueses situen a l'exterior de la membrana i dònen lloc al GLICOCÀLIX-->Marcadors biològics i reconeixement cel·lular. Tipus d’esfingoglucolípids:

o CEREBRÒSIDS: Ceramida unida a un Monosacàrid: GALACTOSA (membrana de les neurones), GLUCOSA (altres teixits animals).

o GANGLIÒSIDS: 1 o més d'una N-acetilneuramínic unit a la Ceramida.Superfície externa de la membrana.

ESFINGOFOSFOLÍPIDS: El grup alcohol de la ceramida s'uneix (enllaç éster) a una molècula d'àcid ortofosfòric. L'àcid ortofosfòric també està unit a una altra molècula d'etanolamina o de colina.

ESFINGOMIELINES: estructura de les beines de mielina (T.Nerviós).

7. TERPENS O ISOPRENÒIDS Formats per polimerització del isoprè( 2 metil-1,3-butadiè) (5 C). Poden ser molècules lineals o cícliques ( o les dues coses). Presenten enllaços dobles conjugats o alterns. Si es tracta d'un pigment, quants més enllaços dobles tingui, més vermell és el vegetal. Segons el nombre d'isoprens que tingui, trobem:

MONOTERPENS: 2 isoprens. Olis essencials de moltes plantes. Dóna olor característic: MENTOL, GERANIOL, LIMONÈ, PINÈ, CÀMFOR.... DITERPENS: 4 isoprens. Destaca el FITOL(forma part de la clorofil·la i precursor de la vitamina A). Les vit A,I,K són diterpens. TRITERPENS: 6 isoprens. (síntesis colesterol). TETRATERPENS: 8 isoprens. Xantofil·les(groc), licopens (vermell), carotens(taronja). Dónen color als fruits, arrels o flors...

POLITERPENS: Milers d'isoprens, dipositades de manera lineal. Ex.Cautxú.

8. ESTEROIDES

Lípids que deriven del ciclopentà perhidrofenantrè (ESTRÀ)

Estructura: 4 anells de Carboni (A,B,C,D).

Els esteroides es diferencien pel: nº i localització de sustituents (grup hidroxil i cadenes alifàtiques) a l'anell esterà (sobretot en les posicions 3 i 17). Presència de dobles enllaços dobles en els anells.

Tipus: ESTEROLS:Les molècules tenen un grup hidroxil unit al carboni 3 i una cadena alfàtica

al carboni 17. Els més importants són: colesterol, fitosterol HORMONES ESTEROÏDEES: masculina testosterona i femenina,estrògens i

progesterona. Controlen la maduració sexual, el comportament i la capacitat reproductora. Vitamina D: és imprescindible per a l’absorció intestinal del Ca i el seu metabolisme. ÀCIDS BILIARS: àcids còlic, desoxicòlic, glicocòlic, taurocòlic. D'aquests àcids deriven les SALS BILIARS: produeixen l'EMULSIÓ, TRANSPORT I

ABSORCIÓ dels lípids a l'intestí prim.

9. EICOSANOIDS

Grup de molècules que actuen com a mediadors locals (PARACRINS)

Es combinen amb receptors de cèl·lules veïnes on exerceixen la seva funció.

Tots deriven de l'ÀCID ARAQUIDÒNIC (format a partir dels fosfolípids de la membrana).

TIPUS D'ICOSANOIDES: o PROSTANGLANDINES: (ex. PROSTACICLINA p.67)

formats a partir d’una molècula bàsica, el prostaonat, format per 20 carbonis que formen un anell ciclopentà i dues cadenes alifàtiques.

Procedeixen de les vesícules seminals, es produeixen a totes les cèl·lules.

Actuen a molts de teixits, regulen la son, redueixen la secreció d'àcids a l'estómac, intermediaris de la resposta inflamatòria i del dolor i la febre.

l'àcid acetilsalicílic (Aspirina) i l'Ibuprofè redueixen l'inflamació ja que inhibeixin la producció de prostanglandines.

Efectives per iniciar contraccions del múscul uterí i durant el part reforcen els efectes de l'oxitocina ( contraccions).

S'utilitza per induir els aborts als primers estadis de l'embaràs. A l'aparell masculí i femení, contrauen el múscul llis, afavorint el

transport d'espermatozoides. o TROMBOXANS:

Es produeixen a les plaquetes. FUNCIÓ: Participar en els processos de coagulació i agregació

plaquetària i en el tancament de les ferides i les hemorràgies. o LEUCOTRIENS:

Secretats per alguns leucòcits. Si n'hi ha massa, provoca ASMA BRONQUIAL.

10. FUNCIONS DELS LÍPIDS

a. RESERVA: Constitueix la principal reserva energètica dels animals. Un gram de greix produeixen 9.4 Kcal. Els glúcids aporten 4.1 Kcal/g. L'Oxidació dels àcids grassos en les mitocòndries produeix una gran quantitat d'energia. Els àcids grassos són la reserva energètica principal. b. ESTRUCTURAL:

formen les bicapes lipídiques de les membranes citoplasmàtiques i dels orgànuls cel·lulars. En els òrgans recobreixen estructures i donen consistència (cera del cabell). funció tèrmica Amortigüen els cops La funció estructural la realitzen els Glucolípids, Cères, Esterols, Acilglicèrids i esfingofosfolípids. c. TRANSPORTADORA:

Transport de lípids, des de l'intestí fins al lloc d'utilizació o al T.Adipós (magatzem). Es realitza mitjançant l'emulsió dels lípids pels àcids biliars i els proteolípids, associacions de proteïnes específiques amb Triacilglicèrids, colesterol, fosfolípids....que permeten el seu transport per sang i limfa.