FUNCION DE LOS LIPIDOS

Introducción

• Concepto: Los lípidos son sustancias químicamente muy diversas. Sólo tienen en común el ser insolubles en agua u otros disolventes polares y solubles en disolventes no polares u orgánicos, como el benceno, el éter, la acetona, el cloroformo, etc.

• Propiedades físicas: Son sustancias pegajosas al tacto, tienen brillo graso, son menos densas que el agua y malas conductoras del calor.

Funciones en los seres vivos• Los lípidos desempeñan importantes funciones en los seres vivos. Estas son, entre otras, las siguientes:

– Estructural: Son componentes estructurales fundamentales de las membranas celulares.– Energética: Al ser moléculas poco oxidadas sirven de reserva energética pues proporcionan una gran cantidad de energía;

la oxidación de un gramo de grasa libera 9,4 Kcal, más del doble que la que se consigue con 1 gramo de glúcido o de proteína (4,1 Kcal).

– Protectora: Las ceras impermeabilizan las paredes celulares de los vegetales y de las bacterias y tienen también funciones protectoras en los insectos y en los vertebrados.

– Transportadora: Sirven de transportadores de sustancias en los medios orgánicos.

– Reguladora del metabolismo: Contribuyen al normal funcionamiento del organismo. Desempeñan esta función las vitaminas (A,D, K y E). Las hormonas sexuales y las de la corteza suprarrenal también son lípidos.

– Reguladora de la temperatura: También sirven para regular la temperatura. Por ejemplo, las capas de grasa de los mamíferos acuáticos de los mares de aguas muy frías.

Ácidos grasos

• Los ácidos grasos en los seres vivos son generalmente ácidos carboxílicos no ramificados, saturados o insaturados, con un número par de átomos de carbono entre 12 y 20.

Se conocen unos 500 ácidos grasos que se pueden clasificar en dos grupos: •Los ácidos grasos saturados sólo tienen enlaces simples entre los átomos de carbono. Son ejemplos de este tipo de ácidos el mirístico (14C); el palmítico (16C) y el esteárico (18C).•Los ácidos grasos insaturados tienen uno o varios enlaces dobles en su cadena y sus moléculas presentan codos, con cambios de dirección en los lugares dónde aparece un doble enlace. Son ejemplos el oléico (18C, un doble enlace) y el linoleíco (18C y dos dobles enlaces).

Propiedades de los ácidos grasos

• Solubilidad. Los ácidos grasos poseen una zona hidrófila, el grupo carboxilo (-COOH) y una zona lipófila, la cadena hidrocarbonada que presenta grupos metileno (-CH2-) y grupos metilo (-CH3) terminales.

• Por eso las moléculas de los ácidos grasos son anfipáticas, pues por una parte, la cadena alifática es apolar y por tanto, soluble en disolventes orgánicos (lipófila), y por otra, el grupo carboxilo es polar y soluble en agua (hidrófilo).

Ácidos Grasos Saturados

 

Ácidos Grasos Insaturados (vista 2d)

Nombre Común Nombre UIQPA Abreviatura

láuricododecanoico C12:0

fórmula abreviada C11H23COOH

mirístico

tetradecanoico C14:0

fórmula abreviada C13H27COOH

palmíticohexadecanoico C16:0fórmula abreviada C15H31COOH

esteáricooctadecanoico C18:0

fórmula abreviada C17H35COOH

araquídicoeicosanoico C 20:0

fórmula abreviada C19H38COOH

LÍPIDOS COMO ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA

FOSFOLIPIDOS

Un fosfolípido tiene dos partes muy distintas:•Una cabeza polar hidrofílica (que siente atracción por el agua)•Un par de colas no polares hidrofóbicas (que son repelidas por el agua)

• Esfingofosfolípidos: membranas es la esfingomielina, (mielina ).

• Glicolípidos: membrana celular y su función es la de protección y además se interacciona con el medio extracelular.

-Cerebrósidos: contienen el resto de azúcar, -Gangliósidos: se encuentran en las membranas

plasmáticas de las células nerviosa del cerebro. • Colesterol: evitar que se adhieran las colas de

acido graso de la bicapa, mejorando la fluidez de la membrana

HIPERLIPIDEMIA

• La hiperlipidemia es un trastorno caracterizado por la concentración elevada de los niveles de lípidos en la sangre tales como el colesterol y/o triglicéridos

CAUSA

• Es causada por una alimentación , que contiene demasiado colesterol y grasa, o cuando el hígado produce demasiado colesterol y grasa, o ambos.

NIVEL ALTO DE COLESTEROL

• Es grave.• Las personas con niveles altos tienen

mayor probabilidad de presentar enfermedad cardiaca.

• El colesterol alto en sí no produce síntomas.

• El colesterol se puede acumular en las paredes de las arterias.

Estructura de la Membrana Estructura de la Membrana CelularCelular

• El grosor de la membrana es de 7.5 a 10 nanómetros (nm).El grosor de la membrana es de 7.5 a 10 nanómetros (nm).• No es visible en el microscopio de luz.No es visible en el microscopio de luz.• La membrana se compone, casi completamente, de La membrana se compone, casi completamente, de lípidoslípidos

y y proteínasproteínas,, adicionalmente presenta adicionalmente presenta colesterolcolesterol y y azúcaresazúcares..

MitocondriaMembrana plasmática

NúcleoMembrana plasmática

• Los Los fosfolípidosfosfolípidos son el son el principal componente principal componente estructural de todas las estructural de todas las membranas celulares.membranas celulares.

• Cabeza polar hidrofílica: Cabeza polar hidrofílica: (glicerol + fosfato + colina, o (glicerol + fosfato + colina, o serina, etc. depende del tipo)serina, etc. depende del tipo)

• Dos colas no polares:Dos colas no polares: (dos (dos ácidos grasos) que son ácidos grasos) que son hidrofóbicas o anfipáticashidrofóbicas o anfipáticas..

Lípidos de MembranaLípidos de MembranaCabeza

Símbolo

Colas

FosfolípidosFosfolípidos

Cabezashidrofílicas

Colas hidrofóbicas

Líquido intersticial Exterior de la Célula

CitoplasmaInterior de la Célula

– Las cabezas hidrofílicas se ubican hacia afuera y sus colas hidrofóbicas se ubican hacia adentro de la célula.

– En agua, los fospolípidos forman espontáneamente una bicapa o lámina doble muy estable

Lípidos de MembranaLípidos de Membrana• Esteroides como el Esteroides como el Colesterol Colesterol (célula (célula

animal) y los animal) y los FitoesterolesFitoesteroles (célula vegetal) (célula vegetal) cumplen un papel importante regulando la cumplen un papel importante regulando la resistencia resistencia y la y la fluidezfluidez de las membranas.de las membranas.

• Existen dos tipos generales de proteínas de Existen dos tipos generales de proteínas de membrana:membrana:

- Proteínas Proteínas integralesintegrales o o transmembrana:transmembrana: penetran penetran completamente la bicapa fosfolipídica y tienen completamente la bicapa fosfolipídica y tienen regiones regiones hidrofóbicashidrofóbicas..

- Proteínas Proteínas periféricas:periféricas: no atraviesan toda la bicapa no atraviesan toda la bicapa fosfolipídica y carecen de regiones hidrofóbicas fosfolipídica y carecen de regiones hidrofóbicas (presentan regiones polares o cargadas). Están (presentan regiones polares o cargadas). Están asociadas a proteínas integrales y a lípidos.asociadas a proteínas integrales y a lípidos.

- Proteínas de membrana: permiten el movimiento de Proteínas de membrana: permiten el movimiento de materiales a través de la membrana y la recepción materiales a través de la membrana y la recepción de señales químicas desde el ambiente externo de la de señales químicas desde el ambiente externo de la célula.célula.

Proteínas de MembranaProteínas de Membrana

Proteínas de MembranaProteínas de Membrana

Función de las Proteínas de Función de las Proteínas de MembranaMembrana

• Transporte • Permiten y regulan el paso de sustancias que por su

tamaño o por su carga no atraviesan por difusión la membrana plasmática.

• Transportadores pasivos: canales iónicos• Proteínas facilitadoras.

Función de las Proteínas de Función de las Proteínas de MembranaMembrana

• Comunicación• Célula – medio

extracelular: reciben estímulos eléctricos o químicos (ej. hormonas).

• Célula – célula: reciben y envían estímulos químicos y eléctricos entre las células.

UNION

Estrecha

Desmosomas

Membrana

plasmática

adyacente

Matriz

extracelular

UNION

Comunicante

Función de las Proteínas de Función de las Proteínas de MembranaMembrana

• Reconocimiento• Algunas Glucoproteínas (proteína + carbohidrato),

hacen específicas las células para un tejido, órgano y hasta para un organismo.

• CarbohidratosCarbohidratos como como glucosaglucosa o o galactosagalactosa se fijan a se fijan a proteínas o a fosfolípidos, por fuera de la membrana proteínas o a fosfolípidos, por fuera de la membrana plasmática, formando glucoproteínas o bien glucolípidos.plasmática, formando glucoproteínas o bien glucolípidos.

• Son importantes para el reconocimiento de moléculas Son importantes para el reconocimiento de moléculas específicas.específicas.

• Ayudan a mantener unidas las células vecinas.Ayudan a mantener unidas las células vecinas.

Carbohidratos de MembranaCarbohidratos de Membrana

Teoría del Mosaico FluidoTeoría del Mosaico Fluido• Movimiento de los fosfolípidos:Movimiento de los fosfolípidos:• Flip - FlopFlip - Flop: pueden saltar de una : pueden saltar de una

monocapa a la otra; se produce monocapa a la otra; se produce poco por que requiere gran gasto poco por que requiere gran gasto de energía.de energía.

• Difusión lateralDifusión lateral: cambian de lugar : cambian de lugar con fosfolípidos vecinos, dentro de con fosfolípidos vecinos, dentro de la misma monocapa unas 107 la misma monocapa unas 107 veces por segundo. veces por segundo.

• RotaciónRotación: giran sobre su eje : giran sobre su eje longitudinal con rapidez.longitudinal con rapidez.

• FlexiónFlexión: Separación y : Separación y aproximación de los extremos de aproximación de los extremos de las colas, por flexión de las las colas, por flexión de las cadenas carbonadas de los ácidos cadenas carbonadas de los ácidos grasos.grasos.

Funciones de la Membrana Plasmática

• Protegen la célula o a la organelas del medio externo.

• Mantienen una forma estable de la célula u organela.• Regulan el transporte de sustancias y energía hacia

adentro o hacia afuera de la célula u orgánulo • Permite la comunicación entre las células

adyacentes.• Permiten el reconocimiento celular. • Permiten la motilidad de algunas células u orgánulos

Permeabilidad Selectiva• Capacidad de la membrana de incorporar las sustancias

necesarias para la célula y descartar los desechos celulares.– Impide que algunas sustancias, como las proteínas y los lípidos,

entren a la célula.– Permite el paso de azúcares simples, oxígeno, agua y bióxido de

carbono.

• La Permeabilidad a través de la membrana depende de factores:– Solubilidad en los lípidosSolubilidad en los lípidos: Sustancias liposolubles (ej.

moléculas hidrófobas, no polares) penetran con facilidad la bicapa de fosfolípidos. Por otro lado el agua no pasa con facilidad.

– Tamaño:Tamaño: Muchas moléculas de gran tamaño (glucosa, proteínas, aminoácidos, ácidos nucleicos) no pasan a través de la bicapa de fosfolípidos

– Carga:Carga: Moléculas cargadas y los iones (k+, Mg+2, Ca+3, Cl-) no pueden pasar, en condiciones normales, a través de la membrana.

Mecanismos de Transporte de

Membrana

Transporte Pasivo

• No requiere el consumo de energía (ATP).

• El movimiento ocurre por diferencias en la concentración y en las cargas eléctricas de las sustancias en ambos lados de la membrana.

• Tenemos los siguientes mecanismos:– Difusión simpleDifusión simple– ÓsmosisÓsmosis– Difusión facilitadaDifusión facilitada

EQUILIBRIOMoléculas de colorante Membrana

EQUILIBRIO

Difusión Simple• El movimiento de moléculas

se da a través de la membrana de fosfolípidos, de un gradiente de alta concentración a baja concentración.

• Cuando mayor es el gradiente de concentración, más rápida es la velocidad de difusión.

• Si no intervienen otros procesos, la difusión continuará hasta eliminar el gradiente de concentración.

• Moléculas solubles en lípidos como etanol, y moléculas pequeñas como H2O, CO2 y O2.

Citoplasma

Exterior de la Célula

O2

CO2 CO2

O2 O2

CO2

Mayor concentración

Mayor concentración

Menor concentración

Menor concentración

OsmosisOsmosis

• En la osmosis, el agua viaja desde un área de baja concentración de soluto a un área de alta concentración del soluto

Soluciónhipotónica

Molécula de soluto

Solución hipotónica

Solución hipertónica

Membrana selectivapermeable

Solución hipertónica

Membranaselectivapermeable

FLUJO DE AGUA

Moléc de soluto con moléculas de agua

Moléculas de agua

• Osmosis induce a las células a contraerse en soluciones hipertónicas e hincharse en soluciones hipotónicas– El control del balance de agua entre células y su entorno

osmorregulación, es esencial para los organismos

SOLUCIONISOTONICA

SOLUCIONHIPOTONICA

SOLUCIONHIPERTONICA

(1) Normal

(4) Flacida

(2) Lisada

(5) Turgente

(3) Plasmolizada

(6) Plasmolizada

CELULAANIMAL

CELULAVEGETAL

• Algunas moléculas por su tamaño o carga no difunden libremente a través de la membrana.

• Utilizan canales formados por proteínas de membrana (porinas) para moverse hacia adentro y afuera de la célula.

• Estos canales son usados para la glucosa y para iones pequeños y con carga tales como KK++, Na, Na++, Cl, Cl--.

Difusión FacilitadaDifusión Facilitada

• Las células utilizan energía (ATP) durante el transporte.

• La proteína transportadora bombea activamente un soluto determinado a través de una membrana en

contra del gradiente de concentración del soluto.

Transporte ActivoTransporte Activo

Proteína de transporte

1

FLUID0EXTRACELULAR

Primersoluto

Primer soluto, en el interior de la célula, se une a la proteína

Proteína de transporte fosforilada

2 ATP transfiere un fosfato a la proteína

3 Proteína libera el soluto fuera fuera de la célula

4 Segundo soluto se une a la proteína

Segundosoluto

5 El fosfato se separa de la proteína

6 La proteína libera el segundo soluto

Bomba de Sodio (Na) y Potasio (K)• Es una proteína presente en todas las

membranas plasmáticas de las células animales, cuyo objetivo es eliminar sodio de la célula e introducir potasio en el citoplasma.

Funciones de la Bomba de Sodio (Na) y Potasio (K)

• Mantenimiento de la osmolaridad y del Mantenimiento de la osmolaridad y del volumen celularvolumen celular

• Mantiene un potencial eléctrico de membranaMantiene un potencial eléctrico de membrana• Favorece la trasmisión de impulsos nerviososFavorece la trasmisión de impulsos nerviosos• Mantenimiento de los gradientes de sodio y Mantenimiento de los gradientes de sodio y

potasiopotasio

CONCLUSIONES • En conclusión podemos decir que los lípidos son un grupo diverso de moléculas y

que están formados por casi exclusivamente por hidrógeno y carbono.

• Los lípidos son muy importantes en el organismo ya que cumplen diversas funciones como: moléculas almacenadoras de energía, forman las cubiertas impermeables en los cuerpos de algunas plantas y animales.

• Las membranas celulares están formadas por una doble capa de lípidos y sirve para dar mayor fluidez a la membrana. La bicapa se encarga primordialmente de la primera de tres funciones de la membrana que es la de aislar selectivamente el contenido de la célula del ambiente externo.

• El consumo alto de lípidos en el organismo da origen a enfermedades tales como la hiperlipidemia, altos niveles de colesterol y/o triglicéridos y que puede dar origen a otras enfermedades si no es controlada por eso es necesario consumir alimentos bajos en grasa y colesterol.

ACTIVIDADES

• Elabore un mapa conceptual de las funciones de los lípidos

• Ejemplifique las funciones de la membrana y los mecanismos de trasporte