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Laboratorio de Bioquímica II
Practica No.
“Determinacion de fosfolípidos, ácidos grasos saturados e
insaturados”
EQUIPO # 2
Botello Flores Karla
Esteban Ponciano José Alfredo
Falcón Venegas Mariana
Hernández Pérez Lizbeth
Mejía Peña Jorge Arturo
Quintero Reyes Marytza Lizbeth
Profa.: Dra. Verónica Souza Arroyo
JUNIO, 2012
INTRODUCCION
Los lípidos son un conjunto de moléculas orgánicas, la
mayoría biomoléculas, compuestas principalmente
por carbono e hidrógeno y en menor medida oxígeno, aunque también
pueden contener fósforo, azufre y nitrógeno, que tienen como
característica principal el ser hidrofóbicas o insolubles en agua y sí
en solventes orgánicos como la bencina, el alcohol, el benceno y
el cloroformo. En el uso coloquial, a los lípidos se les llama
incorrectamente grasas, ya que las grasas son sólo un tipo de lípidos
procedentes de animales. Los lípidos cumplen funciones diversas en
los organismos vivientes, entre ellas la de reserva energética
(triglicéridos), la estructural (fosfolípidos de las bicapas) y la reguladora
(esteroides).
Los Lípidos también funcionan para el desarrollo del cerebro, el
metabolismo y el crecimiento; son un grupo muy heterogéneo que
usualmente se clasifican en dos grupos, atendiendo a que posean en su
composición ácidos grasos (lípidos saponificables) o no lo posean (lípidos
insaponificables).
Lípidos saponificables
Simples. Lípidos que sólo contienen carbono, hidrógeno y oxígeno.
Acilglicéridos. Son ésteres de ácidos grasos con glicerol. Cuando son
sólidos se les llama grasas y cuando son líquidos a
temperatura ambiente se llaman aceites.
Céridos (ceras)
Complejos. Son los lípidos que además de contener en su molécula
carbono, hidrógeno y oxígeno, también contienen otros elementos como
nitrógeno, fósforo, azufre u otra biomolécula como un glúcido. A los
lípidos complejos también se les llama lípidos de membrana pues son las
principales moléculas que forman las membranas celulares.
Fosfolípidos Fosfoglicéridos
Fosfoesfingolípidos Glucolípidos Cerebrósidos Gangliósidos
Lípidos insaponificables
Terpenoides Esteroides Eicosanoides
Aunque las estructuras de los lípidos son con frecuencia complejas, tiene algunos temas de su arquitectura que son comunes. Los lípidos más sencillos son los ácidos grasos, ácidos mono carboxílicos de la formula general R-COOH, en donde R representa una cola de hidrocarburo. Los ácidos grasos también son componentes de tipos más complejos de lípidos, que incluyen los triacilgliceroles (grasas y aceites), los glicerofosfolípidos (llamados también fosfogliceridos), los esfingolípidos así como las ceras y los eicosanoides.
Se han identificado más de 100 grasos diferentes en los lípidos de los microorganismos, plantas y animales. Estos ácidos grasos difieren unos de los otros en la longitud de sus colas hidrocarbonadas, su grado de instauración (el numero de dobles enlaces carbono-carbono en la cola hidrocarbonada), y en las posiciones de esos dobles enlaces carbono-carbono en sus cadenas de ácidos grasos.
Los ácidos grasos que no tienen un doble enlace carbono-carbono se clasifican como saturados, mientras que los que tienen al menos un doble enlace carbono–carbono se clasifican como insaturados.
Las saturadas son lineales y las insaturadas presentan un ángulo en la(s) zona(s) del doble enlace.
Numero de carbonos
Numero de dobles enlaces
Nombre común
Nombre de la IUPAC
Punto de fusión
Formula molecular
12 0 Laurato Dodecanoato 44 CH3(CH2)10COO-
14 0 MiristatoTetradecanoato
52 CH3(CH2)12COO-
16 0 Palmitato Hexadacanoato
63 CH3(CH2)14COO-
18 0 Estearato Octadecanoato
70 CH3(CH2)16COO-
20 0 Araquidato
Eicosanoato 75 CH3(CH2)18COO-
Los lípidos más abundantes en las membranas son los glicerofosfolipidos, los cuales se forman sobre un esqueleto de carbonos del glicerol-3-fosfato.El tipo más sencillo de glicerofosfolipido se conoce como un fosfatidato, consiste en dos grupos acilo grasos esterificados en C-1 Y c-2 del glicerol-3-fosfato. En glicerofosfolipidos mas complejos,el fosfato esta esterificado a glicerol y otro alcohol .
Los glicerfosfolípidos son moléculas anfipáticas, que tienen una cabeza polar (con un fosfato anionico y con frecuencia a otro, u otros dos grupos cargados) y largas colas, no polares.
Funciones:
Determinadas por el largo de la cadena hidrocarbonada y el número de dobles enlaces.
A tº ambiente los ácidos grasos saturados con cadenas de 12 a 24 C tienen consistencia semisólida (cerosa) en cambio, los insaturados tienen consistencia líquida (aceitosa). Esto debido a que existe un mayor número de interacciones entre cadenas lineales que tienden a ordenase
Tabla 1.Algunos ácidos grasos comunes incorporadas a lípidos de membrana
mejor formando sustancias más sólidas. A pH=7, el grupo carboxilo esta ionizado.
En animales vertebrados, los ácidos grasos circulan en la sangre unidos a una proteína transportadora llamada albúmina sérica.
Clasificacion de lípidos:
Ácidos grasos saturados
Saturados
Insaturados
Lípidos saponificables
Triacilgliceroles o grasas Aceites
Mantecas
Sebos
Ceras
Lípidos complejos o de membrana
Glicerolípidos
Esfirigolípidos
Lípidos insaponificables
Terpenos
Esteroides
Hormonas eicosanoides
Propiedades fisicoquímicas
Carácter anfipático. Ya que el ácido graso está formado por un
grupo carboxilo y una cadena hidrocarbonada, esta última es la que
posee la característica hidrófoba; por lo cual es responsable de su
insolubilidad en agua.
Punto de fusión: Depende de la longitud de la cadena y de su
número de insaturaciones, siendo los ácidos grasos insaturados los
que requieren menor energía para fundirse.
Esterificación. Los ácidos grasos pueden formar ésteres con
grupos alcohol de otras moléculas.
Saponificación. Por hidrólisis alcalina los ésteres formados
anteriormente dan lugar a jabones (sal del ácido graso)
Autooxidación. Los ácidos grasos insaturados pueden oxidarse
espontáneamente, dando como resultado aldehídos donde existían
los dobles enlaces covalentes.
Los fosfoglicéridos o glicerofosfolípidos son moléculas lipídica del
grupo de los fosfolípidos. Están compuestos por ácido fosfatídico, una
molécula compleja compuesta por glicerol, en el que se
han esterificado dos ácidos grasos (uno saturado y otro insaturado) y un
grupo fosfato. A su vez, al grupo fosfato se une un alcohol o
un aminoalcohol. En los organismos vivos tiene función estructural
puesto que son uno de los principales componentes de las bicapa s de
las membranas celulares y subcelulares.
Los fosfolípidos tienen un marcado carácter anfipático consecuencia de
la estructura de la molécula; las largas cadenas alifáticas de los ácidos
grasos tienen carácter hidrófobo (repelen el agua) y forman dos largas
"colas" apolares, mientras que el grupo fosfato y el alcohol, cargados
eléctricamente, son fuertemente
hidrófilos (interaccionan con el
agua) y constituyen la "cabeza"
polar de la molécula; ello
conduce a que, en un medio
acuoso, se autoorganicen
formando bicapas, con las
cabezas polares en contacto con
el agua y las colas hidrófobas "escondidas" y enfrentadas entre si.
Según el alcohol que se una al ácido fosfatídico, se tienen diferentes
fosfoglicéridos:
Fosfatidilcolina o lecitina. Posee el aminoalcohol colina.
Fosfatidiletanolamina o cefalina. Posee el
aminoalcohol etanolamina.
Fosfatidilserina . Posee el aminoalcohol serina.
Fosfatidilinositol . Posee el alcohol inositol.
Fosfatidilglicerol . Posee el alcohol glicerol; si el grupo OH esterifica
otra molécula de ácido fosfatídico se origina
el difosfatidilglicerol ocardiolipina (característico de
las mitocondrias de las células musculares cardíacas).
Reacciones de alquenos
Los alquenos son más reactivos que los alcanos. Sus reacciones
características son las de adición de otras moléculas, como haluros de
hidrógeno, hidrógeno y halógenos. También sufren reacciones de
polimerización, muy importantes industrialmente.
1. Hidrohalogenación : se refiere a la reacción con haluros de
hidrógeno formando alcanos halogenados del modo
CH3CH2=CH2 + HX → CH3CHXCH3. Por ejemplo, halogenación con
el ácido HBr:
Estas reacciones deben seguir la Regla de Markownikoff de enlaces
dobles.
1. Hidrogenación : se refiere a la
hidrogenación catalítica (usando Pt, Pd, o Ni) formando alcanos
del modo CH2=CH2 + H2 → CH3CH3.
2. Halogenación : se refiere a la reacción con halógenos
(representados por la X) del modo CH2=CH2 + X2 → XCH2CH2X.
Por ejemplo, halogenación con bromo:
1. Polimerización : Forman polímeros del modo n CH2=CH2 → (-CH2-
CH2-)n polímero, (polietileno en este caso).
OBJETIVO
Identificar mediante reacciones específicas, los diferentes tipos de lípidos presentes en el cerebro.
Determinar la cantidad de fosfolípidos extraídos del cerebro.
Determinar la cantidad de ácidos grasos saturados.
Identificar la presencia de ácidos grasos insaturados.
MATERIAL
20 tubos de ensayo.
1 vaso de precipitado de 600 ml
5pipetas graduadas de 1ml 1/100
5 pipetas graduadas de 5 ml
5 pipetas graduadas de 10 ml
1 pipeta de 2ml
1 gradilla.
1 espectrofotometro.
2 celdas.
1 baño a ebullición.
1 termometro.
1 piceta.
Papel aluminio.
MATERIAL BIOLOGICO
Muestras de lípidos de origen natural obtenido en la practica4.
REACTIVOS
Eter
Etanol al 95%
H3 PO4
H2SO4 concentrado
Etanol al100%
SOLUCIONES
Solucion de Molibdato de amonio al 6.6% en H2SO4
Solucion de Sulfato ferroso al 10% (debe ser fresca) 10g FeSO4
2.5ml mas H2SO4 7.5N, aforar a 100ml de agua destilada
Solucion patrón de KH2PO4: 10mmol/ml 0.136 g de
PROCEDIMIENTO
Secar todas las pipetas, tubos y celdas con acetona antes de tomar los ácidos, Por ningún motivo se podrán tomar el H2SO4 con la pipeta húmeda.
Disolver la fracción II (fosfolipidos) con 2 ml de éter.
Reactivos Tubo No.
1 2 3 4 5 6
Blanco (ml) 0.2 ----- ----- ----- ----- -----
Patrón de acido
Palmítico (ml)
----- 0.2 0.4 0.8 ----- -----
Problema (ml)
----- ----- ----- ----- 0.2 0.2
H3PO4
(ml)0.6 0.6 0.4 ----- 0.6 0.6
TABLA 1. Alícuotas para ácidos grasos
Reactivos Tubo No.
1 2 3 4 5 6
Patrón ---- 0.2 0.4 0.8 ----- -----
H2O 2 1.8 1.6 1.2 ----- -----
H2SO4 0.5 0.5 0.5 0.5 ----- -----
Problema ---- ---- ---- ----- 2.5 2.5
TABLA 2. Alícuotas para fosfolípidos
RESULTADOS
A. IDENTIFICACION DE ACIDOS GRASOS
Concentración de la disolución Patrón de Ácido Palmítico en EtOH: 10mg/ml
Para conocer la concentración de disolución patrón en cada tubo se utiliza el siguiente factor de conversión:
Tubo
Disolucion Patron (ml)
Factor de conversión
mg de Ac.
Palmitico
Absorbancia (nm)
1 0 0 0
2 0.2 2 0.264
3 0.4 4 0.575
4 0.8 8 1.011
B. IDENTIFICACION DE FOSFOLIPIDOS
Concentración de la disolución Patrón de KH2PO4: 10mmol/L
Para conocer la concentración de disolución patrón en cada tubo se utiliza el siguiente factor de conversión:
Tubo
Disolucion Patron (ml)
Factor de conversión
mmol de Absorba
ncia (nm)
1 0 0 0
2 0.2 2 0.027
3 0.4 4 0.051
4 0.8 8 0.110
CONCENTRACION DE ACIDOS GRASOS:
La ecuación de la recta que se ajusta al modelo experimental viene dada por la expresión
Por lo que al despejar “x” y sustituir “y” por las absorbancias obtenidas en el espectrofotómetro conoceremos la cantidad de acidos grasos presentes en la muestra (expresados en mg)
TuboAbsorbancia
de la muestraExpresion
matematicamg de Acidos
grasos
5 1.195 nm 9.19 mg
6 1.364 nm 10.49 mg
El promedio de estas mediciones es
Y si tomamos en cuenta que los volúmenes son aditivos, tenemos 11mL totales de disolución por lo que la concentración real es:
9.84mg/11ml = 0.869 mg/ml
CONCENTRACION DE FOSFOLIPIDOS:
La ecuación de la recta que se ajusta al modelo experimental viene dada por la expresión
Por lo que al despejar “x” y sustituir “y” por las absorbancias obtenidas en el espectrofotómetro conoceremos la cantidad de fosfolípidos presentes en la muestra (expresados en mmoles)
TuboAbsorbancia
de la muestraExpresion
matematicammoles de fosfolipidos
5 0.468 nm 34.66 mg
6 0.189 nm 14.00 mg
El promedio de estas mediciones es
De manera similar a lo que sucede con la concentración de acidos grasos, tomamos en cuenta que los volúmenes son aditivos, por lo que el volumen total de al disolución es de 4.5mL teniendo asi, que la concentración viene dada por la expresión
24.33 mmol/4.5mL = 5.40mmol/ml
IDENTIFICACION DE ACIDOS GRASOS INSATURADOS
Al adicionar unas gotas de solución de Bromo en Tetracloruro de carbono a nuestra muestra de fosfolípidos, esta solución inmediatamente se torno incolora, lo que demuestra la presencia de dobles enlaces en los esqueletos carbonados de los acidos grasos, es
decir que los acidos grasos presentes reaccionan como lo harían los alquenos, que son compuestos insaturados
ANALISIS DE RESULTADOS
Los reactivos que no contienen átomos de electrófilos pueden atacar electrofílicamente a los dobles enlaces. Un ejemplo es la halogenación de los alquenos, que tiene lugar con adición al doble enlace de dos átomos de halógeno para dar un dihaluro vecinal. Esta reacción va bien con el cloro y el bromo. El flúor reacciona demasiado violentamente y la formación de un diyoduro es neutra desde el punto de vista termodinámico.
La estereoquímica de la adición es anti (trans). La nube electrónica del alqueno es nucleófila y ataca a un extremo de la molécula de halógeno con desplazamiento simultáneo del segundo halógeno como anión haluro. El intermedio que resulta es un ion halonio cíclico. Un posterior ataque nucleófilo del X- (vía una SN2) por la cara contraria al ion halonio explica claramente una adición anti. Cuando los iones halonio son simétricos, el ataque es igualmente probable en cualquiera de los dos átomos de carbono, dando por lo tanto el producto racémico.
Mecanismo de halogenación.
Ion halonio
Cuando el halógeno es bromo el intermedio es un ion bromonio cíclico. La principal característica de esta especie es que el bromo se une a los
átomos de carbono del doble enlace inicial para formar un anillo de tres miembros. Una importante característica de este ion bromonio cíclico es que explica la estereoquímica de la bromación. La estructura de este ion es rígida y únicamente puede ser atacada por el lado opuesto al bromo.
Ejemplos:
1-Cloro.2.metilciclohexeno 1,1,2,Tricloro-2-metilciclohexano
Hexeno 1,2Dibromohexeno
Ciclohexeno trans-1,2-Dibromociclohexano r
trans-2Buteno meso-2,3-Dibromobutano
H2SO4
a) Propiedades ácidas:
El ácido sulfúrico da todas las reacciones características de los ácidos: reacciona con los óxidos e hidróxidos de los metales formando la sal correspondiente, ataca a los metales que se encuentran por encima del hidrógeno en la serie de tensiones, etc.Es un ácido fuerte. Es dibásico y en disolución diluida experimenta una ionización primaria casi total; la ionización secundaria es menos completa, como se observa por los valores de las correspondientes constantes de ionización.Debido al elevado punto de ebullición del ácido sulfúrico, se utiliza este ácido para desplazar de sus sales a ácidos que hierven a temperaturas más bajas, constituyendo, a veces, un excelente procedimiento para obtenerlos, al menos en el laboratorio.
b) Acción deshidratante.
El ácido sulfúrico, especialmente si es concentrado, tiene una fuerte apetencia por el agua, dando lugar a una serie de hidratos. Esta reacción con el agua es tan pronunciada que no solamente elimina agua de los materiales que la contienen, sino que en ocasiones elimina los dos
elementos que la forman (hidrógeno y oxígeno), sobre todo si se encuentran en la misma reacción atómica que en el agua, como ocurre en muchos hidratos de carbono:
C12H22O11(s) + 11 H2SO4 (cc) ---- 11 HSO4-(ac) + 12 C(s) + 11 H3O+ (ac)
HCOOH(s) + H2SO4 (cc) ---- HSO4-(ac) + CO (g) + H3O+ (ac)
Esta acción deshidratante hace que el ácido sulfúrico se utilice para desecar gases que no reaccionan con él, así como para eliminar el agua que se produce en muchas reacciones químicas, tales como la nitración, en la fabricación de colorantes y explosivos.
c) Acción oxidante.
El ácido sulfúrico no tiene un poder oxidante particularmente notable. Este poder viene determinado por los valores de los diferentes potenciales redox:
H2SO3 + H2O ---- SO42- + 4H+ + 2e- Eº=-0.20V
H2SO3 + 4OH- ---- SO42- + 3 H2O + 2e- Eº=0.90V
Sólo concentrado y en caliente el potencial es suficiente para oxidar metales como el cobre, a los que disuelve. Los productos de la reducción del H2SO4 pueden ser el SO2, el S, el H2S, según las fuerzas relativas de oxidante-reductor.
Reacciones orgánicas:
El ácido sulfúrico interviene también en numerosas reacciones orgánicas, bien como reactivo, bien como catalizador.
FOSFOLIPIDOS
Como su nombre lo indica, los fosfolípidos se hacen de la combinación de de dos ácidos grasos; los lípidos (grasas) y el mineral de fósforo.
Sus funciones principales son:
1. Actúan como bloques de construcción de las membranas de células biológicas en casi todos los organismos
2. Participar en la transducción de señales biológicas cruzando la membrana.
3. Actuar como almacén eficiente de la energía con los triglicéridos.
4. Juega un papel importante en el transporte de la grasa entre el intestino y el hígado en la digestión de los mamíferos.
5. Una fuente importante de la acetilcolina, que es la sustancia neurotransmisora que aparecen más frecuentemente se producen en los mamíferos.
Importancia de los fosfolipidos en el cerebro humano.
Los fosfolípidos son moléculas esenciales que se encuentran en las membranas celulares. Dos importantes fosfolípidos son; fosfatidilcolina y fosfatidilserina. Una célula en el cuerpo humano no puede funcionar normalmente sin estos dos fosfolipidos. Son importantes para una óptima salud del cerebro. Los fosfolípidos se encuentran en altas concentraciones en el revestimiento de prácticamente todas las células del cuerpo, incluyendo las células del cerebro. Ellos ayudan a las células del cerebro comunicarse e influir en lo bien que los receptores de la función. Aunque está presente en muchos alimentos, los fosfolípidos se encuentran en mayores concentraciones en la soya, los huevos y el tejido cerebral de los animales.
Sin una membrana de la célula sana, no podemos tener la memoria y la función mental óptima. Los fosfolípidos desempeñan diversas funciones en el cerebro. Ellos no sólo determinar qué minerales, nutrientes, y las drogas entran y salen de la célula, sino que también influyen en la comunicación entre las células del cerebro que influyen en la forma de los receptores y promover el crecimiento de las dendritas.
Desde ayudar a formar fosfolípidos de la membrana celular de los trillones de células en el cuerpo, tiene sentido que tendrían una influencia no sólo en el cerebro, sino en una serie de órganos y tejidos, incluyendo el corazón, las células de la sangre y el sistema inmune. A medida que envejecemos, hay una disminución en la cantidad de fosfolípidos que componen las membranas celulares.
ACIDOS GRASOSLos ácidos grasos forman parte fundamental de las membranas de nuestras células. Desde un punto de vista del metabolismo, son punto de partida para la síntesis de sustancias con una acción similar a las
hormonas, (icosanoides) que se manifiestan potenciando o inhibiendo procesos inflamatorios.Los ácidos grasos, tienen a su vez importancia, en el síndrome de resistencia a la insulina y alteraciones del sistema inmune, principalmente ligada a enfermedades del tipo de la vasculitis, esclerodermia y amilodosis.
Una de las funciones biológicas de los ácidos grasos en el cuerpo, es la producción de moléculas ricas en energía ATP (principal fuente de energía para nuestro organismo). Este proceso se produce principalmente en las células del hígado y consiste en la oxidación de los átomos de carbono saturados con dobles enlaces no saturados. Este proceso de oxidación se puede repetir varias veces en la misma molécula. Por lo tanto, es muy eficiente en la producción de energía. Este proceso es mucho más eficiente que el proceso que consiste en la oxidación de la glucosa para formar ATP.
Otra razón importante de ellos es la síntesis de colesterol a partir de determinado tipo de ácidos grasos. Pueden ser perjudiciales si están presentes en la sangre en altas concentraciones. Esto es básicamente debido a su estructura química única. Los ácidos grasos se componen de una larga cadena de átomos de carbono que pueden ser saturados o insaturados que se unen a un grupo carboxilo en el átomo de carbono terminal. Estas largas cadenas de carbono confieren carácter hidrofóbico de la molécula entera , se convierte en no polares. Esto plantea un problema de la solubilidad en la sangre ya que la sangre se compone principalmente de agua que funciona como disolvente. Por lo tanto estos ácidos grasos con el tiempo se precipitará en la sangre que puede causar su bloqueo Este es el principal mecanismo de la aterosclerosis, que a menudo ocurre en los ataques al corazón y en accidentes cerebro vasculares.
Los ácidos grasos insaturados, se determinaron al hacerlos reaccionar con la disolución de Br2 en tetracloruro de carbono. Está es una hidrólisis alcalina de saponificación que hace que los ácidos grasos de los triglicéridos se liberen, y se pueden cuantificar por medio de una titulación. Para la identificación de ácidos grasos, aunque obtuvimos resultados aceptables no eran los esperados ya que a la hora de obtener
los fosfolípidos, no hubo una dilución favorable, puesto que el éter se evaporaba demasiado rápido y no se tomo la cantidad deseada. Por tal motivo creemos que a la hora de agregar la vainillina no se observo un color concentrado.
Para está práctica se utilizó la fracción 2 por que es la que contenía los fosfolípidos y estos son lípidos que contienen ácidos grasos, también los fosfolípidos son los principales constituyentes de las membranas celulares, estos se dividen en grupos: fosfatidilcolina, fosfatidietalonamina, esfingomielinas, etc. Todos estos son fosfogliceroles y pueden considerarse como derivados del ácido fosfatidico, este ácido es muy importante como intermediario de la síntesis de triacilgliceroles y los triacilgliceroles (triglicéridos) son las principales formas de almacenaje de los ácidos grasos.
El H2SO4 es muy importante en las reacciones ya que no es un ácido graso, pero es un ácido fuerte que disocia la fracción y rompe los enlaces de las soluciones, para que se logre determinar con exactitud nuestras concentraciones.
CONCLUSIONES
Los fosfolípidos en general son aquellos lípidos que contienen ácido fosfórico. En el campo de la ciencia y la tecnología de los alimentos, la expresión suele limitarse a los derivados del ácido glicerofosfórico, que están formados por una molécula de glicerol esterificada en las posiciones 1 y 2 por dos ácidos grasos, con la posición 3 esterificada por un ácido fosfórico que lleva unidas además otras estructuras, dependiendo del fosfolípido de que se trate.
Su interés en el campo de los alimentos radica en que al ser lípidos polares se orientan en las superficies de contacto entre el agua y los materiales hidrófobos, y reducen la tensión superficial. Es decir, reducen la energía necesaria para crear superficie de contacto y la tendencia minimizarla, facilitando la producción de emulsiones y estabilizándolas.
Los fosfolípidos son un componente importante de los lípidos de la yema de huevo, lo que explica su buena capacidad como emulsionante. También se encuentra en la membrana del glóbulo graso de la leche (y consecuentemente, en la mantequilla). Los fosfolípidos utilizados como
emulsionantes en la industria (lecitinas) suelen proceder del refinado del aceite de soja.
Los fosfolípidos también pueden reducir la energía de superficie en el contacto de interfaces con aire. En una interface aire-agua, los fosfolípidos se sitúan con la región hidrofóbica hacia el aire, facilitando la formación de espumas. Aunque la gran mayoría de espumas alimentarias se obtienen con proteínas, esta propiedad de los fosfolípidos se ha utilizado en "cocina creativa" para la formación de espumas muy ligeras, los llamados "aires".
En las interfaces aceite-aire, los fosfolípidos se orientan con la zona hidrófila hacia el aire, facilitando la formación de espumas. Esto resulta extremadamente perjudicial, ya que aumenta muchísimo la superficie de
contacto entre el oxígeno del aire y la grasa, facilitando las reacciones de oxidación.
En el caso de los aceites que contienen proporciones significativas de fosfolípidos tras su extracción, como el aceite de soja, éstos se eliminan en el refinado, en el proceso conocido como "desgomado".
El requerimiento de ácidos grasos en el cerebro humano es importante durante el período neonatal, y continúa siendo elevado a lo largo de toda la vida, con el objetivo de asegurar el recambio de las membranas de las células y de preservar la integridad de las funciones celulares. Durante el período prenatal los ácidos grasos atraviesan la placenta en pequeñas cantidades, y no se sintetizan en ella. El cerebro elabora muy escasas cantidades en los adultos y prácticamente no los produce en los ancianos, por lo que es probable, concluye el autor, que resulte esencial proporcionar esos ácidos grasos por medio de la dieta.
Como métodos de comparación con esta práctica encontramos los siguientes:
Determinación de la concentración de fosfolípidos.
Los fosfolípidos (combinaciones de lípidos con fosfatos) son otro componente de las membranas plasmáticas. Se puede determinar su presencia en sangre por métodos químicos y enzimáticos. Los primeros se basan en la determinación del contenido de fósforo de los fosfolípidos. Los segundos se basan en la hidrólisis de los fosfolípidos y
en la posterior determinación de algún producto de la reacción (glicerol, fosfato, etc.)
Determinación de la concentración de triglicéridos. Los triglicéridos (TAG) se acumulan principalmente en las células grasas (adipocitos) y constituyen un depósito de combustible metabólico. Para su determinación se utilizan métodos químicos y, sobre todo, enzimáticos:
- Métodos químicos: Se extraen los TAG y otros lípidos con disolventes orgánicos. Después se aíslan los TAG y finalmente se hidrolizan a glicerol y ácidos grasos. El glicerol obtenido es oxidado a formaldehído, que puede ser determinado por diferentes métodos. - Métodos enzimáticos: Se hidrolizan los triglicéridos de la muestra y el glicerol que se obtiene es sometido a una serie de reacciones enzimáticas acopladas, en las que se forma un compuesto llamado NADP (nicotinamida adenina di nucleótido fosfato), que se puede medir por espectrofotometría.
OTRO METODO
Prueba de Lieberman
El tejido adiposo está constituido principalmente por las grasas neutras, pero el cerebro contiene relativamente pocas, los constituyentes lipídicos de estos tejidos son los lípidos complejos como: fosfolípidos y colesterol. Basados en la solubilidad de los lípidos en solventes orgánicos, es posible extraer y purificar lípidos del cerebro por sucesivas extracciones con diferente solvente y posterior fraccionamiento de los extractos para obtener fracciones ricas en: esteroles, glicerofosfolípidos y esfingolípidos.• Los esteroles son solubles en acetona, al contrario de lo que sucede con otros lípidos complejos.
• Algunos glicerofosfolípidos, como las lecitinas, la fosfatidiletanolamina y la fosfatidilserina, son solubles en éter e insolubles en acetona.
• Los fosfátidos y glucósidos de esfingosina, se disuelven en alcohol caliente y son insolubles en acetona y éter.
Los productos finales de éste experimento son sustancias de una pureza relativa, y serán identificados una vez efectuadas las extracciones.
Todas las membranas celulares (tanto plasmática como internas) de todas las células están formadas por una bicapa fosfolipídica. Que constituye la estructura básica de la misma y confiere a la membrana no solo las propiedades físicas, sino muchas de sus propiedades biológicas.
Po medio de esta práctica conocimos la funcionalidad e importancia que tienen los fosfolípidos y ácidos grasos saturados e insaturados e nuestro organismo tanto los beneficios que nos proporcionan cada uno de estos derivados de lípidos, así como también los daños que causan en el ser humano cuando están presentes en cantidades excesivas a las requeridas para el buen funcionamiento de nuestro cuerpo. Puesto que es recomendable consumirlos dentro de la dieta diaria. La práctica fue favorable aunque no obtuvimos los resultados esperados, pero si fueron aceptables y nos ayudaron a darnos cuenta de lo ya mencionado.Podemos decir también que para nuestro punto de vista creemos que si hay métodos más eficientes que este.
CUESTIONARIO
1.- Describa la fórmula general de cada uno de los componentes identificados durante la práctica.
Fosfatidilcolina (Lecitina).
Ácido docosahexaenoico. (3)
Ácido araquidónico.
2.- En los organismos vivos cómo se lleva a cabo la hidrólisis de los fosfolípidos.
La fosfolipasa A2 es una de las cuatro clases de enzimas que hidrolizan enlaces específicos de los fosfolípidos; las otras son las fosfolipasas A1, C y D. Las fosfolipasas han sido reactivos útiles en los estudios de las estructuras lipídicas y de la membrana. Los estudios estructurales sobre la fosfolipasa A2 han tenido un interés especial, debido en parte a que la enzima es activa en la interfase membrana-agua y actúa como una sonda de la estructura de la membrana, y en parte debido a que las acciones de la fosfolipasa conducen a las prostaglandinas y a segundos mensajeros. La fosfolipasa A2 presenta un grado de conservación notable de la estructura tridimensional a lo largo de la evolución.
Otra función de la fosfolipasa A2 es la reparación de los fosfolípidos de la membrana dañados. Los ácidos grasos son susceptibles al ataque no enzimático del oxígeno o de las especies reactivas del oxígeno, como el superóxido para dar hidroperóxidos de ácidos grasos.
3.- Investigue si hay otro método para cuantificar los fosfolípidos.
Cromatografía de afinidad.- Se trata de un tipo especial de cromatografía de adsorción sólido-líquido en la que la sustancia de naturaleza bioquímica (anticuerpos, cofactores, inhibidores enzimáticos,
lectinas y otras moléculas) denominadas ligandos de afinidad y enlazados químicamente en soportes sólidos adecuados, retienen a los solutos (analitos), también de naturaleza bioquímica, de manera reversible y selectiva. Las separaciones se basan en el acoplamiento ¨llave-cerradura¨ típico de la biología molecular.
En la figura se muestra de forma esquemática el fundamento de las separaciones mediante cromatografía de afinidad. Un volumen no excesivamente grande de muestra de naturaleza biológica se introduce en la columna que contienen un soporte polimérico inerte que retienen a la sustancia activa enlazado covalentemente y que se denomina ligando de afinidad. Sólo existe interacción específica entre este ligando y un soluto-analito (proteína) de la muestra insertada que queda retenido (adsorbido). Se procede a la elución de los demás componentes de la muestra mediante una primera fase móvil que no influye en el acoplamiento. A continuación se introduce una nueva fase móvil que desactiva el acoplamiento por alteración reversible de los sitios activos del inhibidor-ligando, del soluto (proteína) o de ambos; generalmente se utiliza un cambio de pH que modifica las características de los sitios activos; se eluye así el soluto de interés. Una vez finalizada la separación, se procede a la regeneración de la columna, lo que generalmente se hace mediante el empleo de la primera fase móvil y constituye una etapa rápida. La cromatografía de afinidad tiene una serie de características generales que la distinguen de otros tipos de cromatografía líquidas
Alta selectividad en el mecanismo de retenciónCampo de aplicación restringidoSeparación de un solo soluto analito
Empleo de sistema de baja presiónColumnas cortas de escasa eficacia cromatográfica
4.- ¿Qué otros métodos se conocen para identificar ácidos grasos saturados e insaturados?
Cromatografía gas-líquido (CGL).- En este procedimiento los ácidos grasos son convertidos en primer lugar, en una forma más volátil, generalmente sus esteres metílicos. Se emplea un transportador inerte gaseoso como el nitrógeno, como fase móvil, para la cromatografía de partición de la mezcla vaporizada de esteres metílicos entre la fase gaseosa móvil y una fase liquida estacionaria, constituida por una capa de un poliéster de punto de fusión elevado, o un polímero de silicona depositada sobre partículas de tierra de diatomeas, o sobre la superficie interior de un largo tubo calentado. Los esteres metílicos de los diversos ácidos grasos se distribuyen entre la fase gaseosa móvil y la fase liquida estacionaria, de acuerdo con sus coeficientes de reparto liquido-gas característicos. Los esteres metílicos separados pueden medirse por una gran variedad de detectores de sensibilidad. El detector de ionización de llama, la corriente del gas transportador que contiene los ácidos grasos, se mezcla con una corriente de hidrogeno y de aire, y se quema en un campo eléctrico de elevado voltaje. La corriente producida por el flujo de fragmentos ionizados del ácido graso en la llama, queda registrada automáticamente en una gráfica que muestra una serie de picos separados. Cada pico corresponde a un ácido graso separado y el área bajo el pico es proporcional a su cantidad. De este modo pueden resolverse y valorarse cuantitativamente mezclas de ácidos grasos muy complejos; la cantidad de muestra necesaria para el análisis es solamente una fracción del miligramo.
Puede utilizarse también para analizar mezclas de esteroles y de hidrocarburos, así como de otros compuestos que son volátiles a temperaturas razonables o pueden convertirse químicamente en derivados volátiles.
Cromatografía en capa delgada.- Los triacilglicéridos se separan e idenfican mediante la técnica de cromatografía en capa fina. Se recubre una placa de vidrio de 10 x 10 cm con una pasta acuosa de un material adsorbente inerte como el gel de sílice o la celulosa; la pasta contiene también un agente de fraguado, como el yeso. A veces se añade nitrato
de plata, ya que el ion Ag+ forma enlaces débiles con las moléculas no saturadas, provocando que los acilglicéridos insaturados se desplacen más lentamente que los saturados. Se deja secar la placa al aire y después se <<cuece>> para eliminar el agua; queda entonces una capa uniforme y delgada de adsorbente, firmemente adherida. Se depositan manchas de la mezcla que se va a analizar en la parte inferior de la placa, cuyo borde inferior se sumerge en una mezcla adecuada de disolvente colocada en una cámara cerrada. El disolvente asciende por capilaridad, lo mismo que en la cromatografía en papel, y la mezcla de triacilglicéridos se resuelve en manchas separadas. Cuando el frente del disolvente alcanza la parte superior, para lo cual solo se necesitan de 20 a 30 minutos, se seca la placa, y se determinan las posiciones de los componentes separados pulverizado con un indicador adecuado. Los lípidos separados pueden también recuperarse por raspado de las manchas y elución del material adsorbente. Este método permite la separación de pequeñas cantidades de acilglicéridos. La cromatografía en capa fina es útil también para la separación e identificación de otros tipos de lípidos, así como de mezclas de aminoácidos, nucleótidos glúcidos y otros componentes celulares.
5.- Menciona cinco funciones biológicas de los ácidos grasos.
Función energética
Los ácidos grasos son moléculas muy energéticas y necesarias en todos los procesos celulares en presencia de oxígeno, ya que por su contenido en hidrógenos pueden oxidarse en mayor medida que los glúcidos u otros compuestos orgánicos que no están reducidos. Cuando es demasiado bajo el nivel de insulina o no hay suficiente glucosa disponible para utilizar como energía en los procesos celulares, el organismo quema ácidos grasos para ese fin y origina entonces cuerpos cetónicos, productos de desecho que causan una elevación excesiva del nivel de ácido en la sangre, lo que podría conducir a la cetoacidosis, un problema importante y muchas veces ignorado o pospuesto hasta otra vez. Los síntomas de esta enfermedad van desde la presencia de un aroma a quitaesmalte en el aliento, hasta la aparición de pequeñas manchas de color amarillento (o verduzco) sobre la piel, y la ligera acidificación del semen, que conlleva un cierto dolor al eyacular.
Función estructural
Los ácidos grasos son componentes fundamentales de los fosfolípidos y esfingolípidos, moléculas que forman la bicapa lipídica de las membranas y de todas las células.
Función reguladora
Algunos ácidos grasos son precursores de las prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos, moléculas con una gran actividad biológica, que intervienen en la regulación y control de numerosos procesos vitales, como la respuesta inflamatoria, regulación de la temperatura corporal, procesos de coagulación sanguínea, contracción del músculo liso, etc.
Función de producción de energía
La mayor parte de la grasa de los animales se oxida para generar ATP e impulsar los procesos metabólicos.
Función de producción de calor
Algunas células especializadas (por ejemplo las de la “grasa parda” de los animales homeotermos) oxidan los triacilgliceroles para producir calor, en lugar para formar ATP.
Función de Aislamiento
En los animales que viven en un entorno frío, las capas de células adiposas situadas debajo de la piel actúan como un aislante térmico. Un ejemplo es la grasa de las ballenas.
Propiedades físicas y químicas de los ácidos grasos
Los ácidos grasos saturados e insaturados difieren significativamente en sus configuraciones estructurales. En los ácidos grasos saturados las cadenas hidrocarbonadas pueden existir en un número infinito de conformaciones, por que cada uno de los enlaces sencillos del esqueleto carbonado posee una completa libertad de rotación.
Los ácidos grasos insaturados, por otra parte presentan uno o más quiebros rígidos en sus cadenas hidrocarbonadas, originados por la incapacidad de rotación del enlace doble.
Los ácidos grasos insaturados experimentan reacciones de adición a sus enlaces dobles. La valoración cuantitativa con halógenos, por ejemplo con iodo o con bromo, puede proporcionar información sobre el número de enlaces dobles de una muestra determinada de ácidos grasos o de lípidos.
Los fosfogliceridos tienen gran importancia biológica puesto que intervienen en distintos pasos del metabolismo y son parte integral de las membranas celulares.
BIBLIOGRAFIA
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Murray K.R., Granner K. D., Mayes A. P., Rodwell W. V., Bioquímica de Harper, 1994, Editorial. El Manual Moderno, México., Págs. 169, 170.
L. G. Wade, Jr. Quimica Organica, 5ta edición. Pearson Educacion S.A., Madrid 2004
