7 LÍPIDOS

LÍPIDOS

Moléculas orgánicasC, H, O, pueden contener P, S, N.

Sustancias heterogéneas, comparten características

•HIDRÓFOBAS: Insolubles en agua, solubles en disolventes orgánicos como la bencina, el alcohol, el benceno y el cloroformo.

Se les llama incorrectamente grasas (un tipo de lípidos procedentes de animales).

DEFINICIÓN

FUNCIÓN DE LOS LIPIDOS

Función de reserva. Principal reserva energética del organismo. 1 g 9,4 Kcal en las reacciones metabólicas de oxidación. Las proteínas y glúcidos sólo producen 4,1 kilocaloría/gr.

Función estructural. Forman las bicapas lipídicas de las membranas. Recubren órganos y le dan consistencia, o protegen mecánicamente como el tejido adiposo.

LIPIDOS

FUNCIÓN DE LOS LIPIDOS

Función biocatalizadora. Favorecen reacciones químicas que se producen en los seres vivos. Vitaminas lipídicas, hormonas esteroideas y prostaglandinas.

Función transportadora. El transporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se realiza mediante su emulsión, por ácidos biliares y lipoproteínas

CLASIFICACIÓNL

ÍPID

OS

SAPONIFICABLES

INSAPONIFICABLES

Simples(CHO - Ác. Grasos)

Satur/Insatur

Complejos(CHO – NPS, GLÚCIDOS)

de membrana

•Glicéridos (Grasas y aceites)

•Céridos (Ceras)

•Fosfolípidos •Glucolípidos

•Terpenos•Esteroides•Prostaglandinas

Ácidos Grasos: Unidades básicas de lípidos. Larga cadena hidrocarbonada con número par de carbonos (10-24) y un grupo carboxilo terminal.

•Saturados: láurico, mirístico, palmítico, esteárico•Insaturados: palmitoléico, oléico, linoléico, linolénico y araquidónico

Los ácidos grasos esenciales no pueden ser sintetizados por el organismo humano: ácido linoléico, ácido linolénico y ácido araquidónico.

Propiedades fisicoquímicas

•Carácter Anfipático: Grupo carboxilo y cadena hidrocarbonada característica hidrófoba: insolubilidad en agua.

•Punto de fusión: Longitud de la cadena y número de insaturaciones, “Mayor número de insaturaciones, menor Punto de Fusión”

Propiedades fisicoquímicas

•Esterificación: Forman ésteres con grupos alcohol de otras moléculas

•Saponificación: Hidrólisis alcalina de los ésteres jabones (sal del ácido graso)

•Autooxidación: Se oxidan espontáneamente, dando aldehídos donde existían los dobles enlaces covalentes

•Biomacromoléculas, forman cadenas con otros compuestos convirtiéndose en compuestos insaturados

•Estructura Lineal o de anillo.•Aromáticos o no.•Flexibles, rígidos o semiflexibles.•Comparten carbonos libres o forman puentes de hidrógeno. •La mayoría tiene algún carácter polar y una gran parte apolar moléculas anfipáticas •Colesterol, g. polar OH; Fosfolípidos, g. polares largos.

Estructura

ÁCIDOS GRASOS

SAPONIFICABLES - simples

ÁCIDOS GRASOS


SAPONIFICABLES - simplesÁCIDOS GRASOS - SAPONIFICACIÓN

En entorno acuoso, forman una bicapa lipídica o una micela.

Bicapa: forman túbulos o esferas vacías, (compartimento separado acuoso) membrana plasmática.

SIMPLES

Lípidos formados solo por C, H y O


1. ACILGLICÉRIDOS

Lípidos simples formados por esterificación de una, dos o tres moléculas de ácidos grasos con una molécula de glicerina. glicéridos o grasas simples

•monoglicéridos, contienen una molécula de ácido graso

•diglicéridos, dos moléculas de ácido graso

•triglicéridos, tres moléculas de ácido graso


1. ACILGLICÉRIDOS


1. ACILGLICÉRIDOS


•Presentes en muchas formas de vida, funciones estructurales y metabólicas.•Los aceites son transformados en grasas artificialmente mediante hidrogenación para obtener mantecas o grasas hidrogenadas.•Insolubles en agua, baja densidad (flotan en el agua).

Tipos de grasas•Saturadas: Tocino, sebo, etc. Sólido a Tº ambiente. láurico, mirístico y palmítico más perjudiciales para el organismo. esteárico efecto neutro.

•Insaturadas: Basados en el oléico o el palmitoléico. Líquidas a temperatura Tº ambiente. Oliva, girasol, maíz. Beneficiosas para el organismo y nutrientes esenciales.

Grasas monoinsaturadas. Aumentan el colesterol bueno (HDL) y bajan el colesterol malo (LDL). Aceite de oliva, aguacate, frutos secos.

Grasas poliinsaturadas (omegas). Pescado, semillas y frutos secos.

2. CERAS•Ésteres de ácidos grasos de cadena larga, con alcoholes también de cadena larga.

•Sólidas y totalmente insolubles en agua.

•Sus funciones están relacionadas con la impermeabilidad al agua y con su consistencia firme (protectora y estructural).

•Ejemplo: Cera de abejas


En su estructura molecular además de

carbono, hidrógeno y oxígeno, hay también

nitrógeno, fósforo, azufre o un glúcido.

SAPONIFICABLES - complejos

Funciones:

Componente estructural de la membrana celular: Carácter anfipático.

Activación de enzimas: Segundos mensajeros en la transmisión de señales al interior de la célula.

Componentes del surfactante pulmonar: Fosfolípido poco común: dipalmitoílfosfatidilcolina tensoactivo producido por células epiteliales.


Funciones:

Componente detergente de la bilis: Solubilizan el colesterol. Una disminución en la producción de fosfolípido y de su secreción a la bilis provoca la formación de cálculos biliares de colesterol y pigmentos biliares.

Síntesis de sustancias de señalización celular: Donadores de ácido araquidónico para la síntesis de prostaglandinas, tromboxanos, leucotrienos.


1. FOSFOLÍPIDOSPresentan un ácido ortofosfórico en su zona polar. Moléculas más abundantes de la membrana citoplasmática


En membranas biológicas…

fosfatidicolina (lecitina)fosfatidiletanolaminafosfatidilserina fosfatidilinositol

PRINCIPAL

* EsfingolípidosSAPONIFICABLES - complejos

Molécula de ácido graso, una de esfingosina y un grupo de cabeza polar. Tejidos nervioso y cerebral.

Presentes en membranas plasmáticas de células animales, vaina de mielina que recubre y aísla los axones de las neuronas. Lípidos estructurales de membranas del tejido nervioso.

IMPORTANCIA BIOLÓGICA:

Membranas biológicas Componentes estructurales de las partes de la célula

que requieren estabilidad, Señalización celular: Ceramida induce apoptosis Investigaciones en cáncer, diabetes, enfermedades

pulmonares, Alhzeimer ...

Esfingolípidos

2. GLUCOLÍPIDOS

•Poseen un glúcido.

•Esfingolípidos y galactolípidos

•Forman parte de las bicapas lipídicas de las membranas de las células.

•Se sitúan en la cara externa de la membrana celular receptores de moléculas externas que darán lugar a respuestas celulares.


Glucoesfingolípidos: Contienen unidades monosacáridos (D-glucosa, D-galactosa y N-acetilgalactosamina). Cara externa de la membrana plasmática.

Cerebrósidos tienen un único azúcar unido mediante enlace β-glucosídico al grupo hidroxilo de la ceramida:

-galactocerebrósidos: membranas plasmáticas de células del tejido nervioso-glucocerebrósidos: membranas de células de tejidos no nerviosos.


Esfingolípidos

GlucosaGalactosaN-Acetil Galactosamina

Superficie de los glóbulos rojos de la sangre especificidad de grupo sanguíneo

En General…

INSAPONIFICABLES

1. TERPENOS

Son moléculas lineales o cíclicas que cumplen funciones variadas.

*Esencias vegetales: mentol, geraniol, limoneno, alcanfor, eucaliptol, vainillina.

*Vitaminas: A, E, K

*Pigmentos vegetales: carotina y xantofila.

INSAPONIFICABLES

2. ESTEROIDES

Los esteroides son lípidos que derivan del esterano. Comprenden dos grandes grupos de sustancias:

Esteroles: Colesterol y vitamina D.

Hormonas esteroidales: Hormonas suprarrenales y las hormonas sexuales.

INSAPONIFICABLES

COLESTEROLEl colesterol forma parte estructural de las membranas a las que confiere estabilidad. Es la molécula base que sirve para la síntesis de la mayoría de esteroides

ESTEROIDES

INSAPONIFICABLES

HORMONAS ESTEROIDALES

ESTEROIDES

INSAPONIFICABLES

HORMONAS SUPRARENALES

Cortisona: actúa en el metabolismo de los glúcidos, regulando la síntesis de glucógeno

ESTEROIDES

INSAPONIFICABLES

3. PROSTAGLANDINASLípidos con molécula básica de 20 átomos de carbono formando un anillo ciclopentano y dos cadenas alifáticas.

Producen sustancias que regulan coagulación y cierre de heridas, aparición de fiebre como defensa de las infecciones y reducción de la secreción de jugos gástricos.

METABOLISMO DE LÍPIDOS

ÁCIDOS GRASOS

El metabolismo de Lípidos se lleva a cabo mediante:

Digestión Transporte Degradación Síntesis

Los ácidos grasos se obtienen de tres fuentes diferentes:

Dieta Depósitos celulares Sintetizadas en un órgano para enviarlas a otro.

“CAPTACIÓN DE LÍPIDOS EN EL INTESTINO DELGADO – LIBERACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS EN MÚSCULO Y TEJIDO”

•TRIGLICÉRIDOS:

Molécula almacenadora de ácidos grasos.Absorbidos en la pared intestinal, se transforman en micelas microscópicas mediante sales biliares, (sintetizadas a partir del colesterol a nivel hepático y almacenadas en la vesícula biliar) se liberan en el intestino delgado luego de la ingestión de comidas grasas.

1. Emulsificación de lípidos por sales biliares para convertirlos en micelas: Aumenta la accesibilidad a lipasas hidrosolubles, TGC, DGC, MGC = Ác. Grasos y glicerol

2. Difusión en células de superficie intestinal: Resíntesis de TGC. Formación de Quilomicrones

3. Hidrólisis de Triglicéridos: En capilares intestinales la lipasa es activada por la apo C-II produce ácidos grasos y glicerol

TRANSPORTE A CÉLULAS…

…TRANSPORTE A CÉLULAS

4. En músculo los ácidos grasos se oxidan para obtener energía, en tejido adiposo se esterifican y almacenan como triglicéridos.

Ác. Grasos libres van del adiposito a la sangre (albúmina plasmática), transportados a tejidos y llevados al citoplasma de células = combustible.

LIPOGÉNESIS Y -OXIDACION de ácidos grasos

CATABOLISMO

DIGESTION, MOVILIZACIÓN Y TRANSPORTE DE LOS ÁCIDOS GRASOS

ALMACENAMIENTO DE LOS LÍPIDOS

Son almacenados en los adipocitos, en forma

de gotas de grasa y protegidos por las

perilipinas, proteínas que controlan la

movilización de estas moléculas.

Cuando se requieren lípidos se genera una

señal hormonal que los moviliza hacia los

tejidos.

CATABOLISMO

ALMACENAMIENTO DE LOS LÍPIDOSCATABOLISMO

Almacenamiento

Principal forma de almacenar energía en animales

Tejido Adiposo: TriglicéridosMovilización de grasas: Lipasas y fosfolipasasHígado graso: movilización de ácidos grasos

al hígado

CATABOLISMO DE LOS ÁCIDOS

GRASOS

CATABOLISMO

CATABOLISMO

CATABOLISMO

CATABOLISMO

TRANSPORTE A LA MITOCONDRIA

CATABOLISMO

CATABOLISMO

CATABOLISMO

B. oxidación

β -OXIDACIÓN

Ocurre en 4 pasos

1. Deshidrogenación del ácido graso - acetil CoA

CATABOLISMO

β -OXIDACIÓN

2. Adición de agua en el doble enlace

CATABOLISMO

β -OXIDACIÓN

3. Deshidrogenación del B- hidroxiacil CoA

CATABOLISMO

β -OXIDACIÓN

4. Fragmentación de 2 C y unión de acetil CoA

CATABOLISMO

β -OXIDACIÓNCATABOLISMO

β -OXIDACIÓNCATABOLISMO

OXIDACIÓN DE LOS ACIDOS GRASOS SATURADOS

CATABOLISMO

CATABOLISMO

PRODUCCIÓN:

β -OXIDACIÓN - cofactoresCATABOLISMO

CATABOLISMO

CATABOLISMO

OXIDACIÓN DE LOS ACIDOS GRASOS INSATURADOS

B- oxidación requiere dos reacciones adicionales

CATABOLISMO

B - OXIDACIÓN ACIDOS GRASOS INSATURADOS

1. Convertir a isómero trans - intermediario

CATABOLISMO

B - OXIDACIÓN ACIDOS GRASOS INSATURADOS

2. Continuar con la B-oxidación

CATABOLISMO

CATABOLISMO

CATABOLISMO

B - OXIDACIÓN ÁCIDOS GRASOS CON NÚMERO IMPAR DE CARBONOS

Cuando el ácido graso es impar se requiere tres reacciones adicionales

CATABOLISMO

CATABOLISMO

CATABOLISMO

CUERPOS CETÓNICOS

En humanos y algunos mamíferos el Acetil Coa formado en

el hígado durante la oxidación de los ácidos grasos, puede

entrar al ciclo del ácido cítrico o puede convertirse en

cuerpos cetónicos, para transportarlos a otros tejidos y

servir de combustible, son considerados alternos de la

glucosa, metabolizados en músculo esquelético, músculo

cardiaco, cerebro y riñón.

CATABOLISMO

CATABOLISMO

CUERPOS CETÓNICOS

• Muy Solubles

• Poco tóxicos

• Difunden rápidamente a través de la membrana

• Metabolizados rápidamente

CATABOLISMO

CATABOLISMO

CUERPOS CETÓNICOS

FORMACIÓN

DE ACETO-

ACETATO

CATABOLISMO

CUERPOS CETÓNICOS

CATABOLISMO

CONVERSIÓN

ACETIL COA

CUERPOS CETÓNICOS

CATABOLISMO

CUERPOS CETÓNICOSCATABOLISMO

CUERPOS CETÓNICOS

Acetona, pequeñas cantidades y se exhala

Aceto-acetato y D-B-hidroxibutirato, son

transportados a la sangre a otros tejidos donde son

convertidos a acetil CoA y entran al ciclo de Krebs.

D-B-hidroxibutirato = 3 mg/ 100 mL de sangre

CATABOLISMO

CUERPOS CETÓNICOS

Cuando los niveles de glucosa disminuyen sobre 90 mg/ 100

mL de sangre, sucede movilización masiva de grasas,

produciendo incremento de los cuerpos cetónicos.

D-B-hidroxibutirato = 50 - 500 mg/ 100 mL

Los C.C. Incrementan en diabetes y inanición

Las personas diabéticas utilizan los ácidos grasos como fuente de

energía, presentando acumulación de cuerpos cetónicos, igual que

personas sedentarias que realizan ejercicios, produciendo cetosis.

CATABOLISMO

CUERPOS CETÓNICOS

El incremento de los cuerpos cetónicos genera

acumulación de Acetil CoA que en exceso inhibe la

inducción del ciclo de Krebs.

La acumulación de D-B-hidroxibutirato genera Acidosis y

Cetosis, que pueden conducir a la muerte.

IMPLICACIONES DE LA CETOSIS

CATABOLISMO

BIOSÍNTESIS DE LÍPIDOS

MITOCONDRIA CITOPLASMA

ACP:_Proteína transportadora de acilos

tricarboxilato

HCO3- + ATP ADP + Pi

Los ácidos grasos se sintetizan a a partir del Acetil

CoA el mismo producto de la B-oxidación, aunque por

diferentes caminos y con otras enzimas, en el citosol.

BIOSÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS

1. Formación de Malonil CoA a partir de Acetil CoA

ANABOLISMO

BIOSÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS1. Formación de Malonil CoA a partir de Acetil CoA

ANABOLISMO

Después de formado el Malonil se repiten los ciclos.BIOSÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS

ANABOLISMO

BIOSÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOSANABOLISMO

BIOSÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS

La mayoría de los ácidos grasos en el organismo son obtenidos a partir del palmitato

ANABOLISMO

BIOSÍNTESIS DE EICOSANOIDES

Los Eicosanoides son una familia de moléculas de señalización biológica, mensajeros y responsables de estímulos hormonales.

Son Formados a partir de ácidos grasos poli-insaturados de 20 C

Son la base de la formación de las prostaglandinas, tromboxanos, leucotrienos, prostaciclinas

ANABOLISMO

ANABOLISMO

BIOSINTESIS DE TRIACILGLICEROLES

Se sintetizan a partir de los mismos precursores y la síntesis es

regulada por hormonas.

Se obtienen de glucosa y metabolismo de ácidos grasos

ANABOLISMOTRIACILGLICEROLES




ANABOLISMO

BIOSINTESIS DE FOSFOLÍPIDOS

GLICEROFOSFOLÍPIDOS

Las células tienen dos estrategias para formar fosfolípidos

A partir de diacilgliceroles formar glicerol fosfolípido y después:

1. Uniendo citidina difosfato (CDT) al diacil y activando grupo blanco

2. Uniendo hidroxilo y activando CDT

ANABOLISMOGLICEROFOSFOLIPIDOS

ANABOLISMOGLICEROL FOSFOLIPIDOS

ANABOLISMOGLICEROL FOSFOLIPIDOS

BIOSÍNTESIS DE

COLESTEROL

ANABOLISMO

BIOSINTESIS DE COLESTEROL

El colesterol se sintetiza a partir de acetato - Acetil CoA, pasando por 4 reacciones

especificas.

Sucede en el Hígado, es regulada por hormonas y es inhibida por altas concentraciones de

colesterol intracelular

ANABOLISMOCOLESTEROL

1. Acetil CoA a Acido Mevalónico


2. Acido Mevalónico a 2 isoprenos activados


2. Acido Mevalónico a 2 isoprenos activados


3. Condensación de los 2 isoprenos activados para formar escualeno


3. Condensación de los 2 isoprenos activados para formar escualeno


4. Conversión del escualeno al anillo esteroidal



Transportado por las Lipoproteínas



Inhibida por defosforilación

dependiente de cAMP

Activada por defosforilación

dependiente de Insulina

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