Lípidos: estructura y función Tema 11. Ácidos grasos Concepto, propiedades y clasificación de lípidos Ácidos grasos: estructura, propiedades y clasificación Lípidos de almacenamiento: Triacilgliceroles Lípidos estructurales: glicerofosfolípidos, esfingolípidos, esteroles. Tema 12. Lípidos con actividad biológica Isoprenoides Esteroides Eicosanoides Separación y análisis de lípidos Generalidades Conjunto de moléculas orgánicas químicamente distintas, pero que comparten la característica de ser: Insolubles en solventes polares como el agua Solubles en solventes orgánicos no polares (cloroformo, éter, benceno) Estructura variada Constituidas por C, H y O; además pueden tener P, S y N Difícil clasificación Simples: estructura molecular unitaria Compuestos: dos o más estructuras diferenciadas Atendiendo a su función Generalidades Funciones: Energética Son moléculas de almacenamiento de energía Usualmente en forma de grasa o aceite derivados de ácidos grasos (triglicéridos) Contienen un elevado número de enlaces carbono-hidrógeno ricos en energía Su oxidación a CO2 + H2O es muy exergónica ◊ Las grasas producen ~ 9,3 kcal/g ◊ Los glúcidos producen 3,79 kcal/g ◊ Las proteínas producen ~ 3,12 kcal/g Estructural Presentes en membranas biológicas (fosfolípidos, glucolípidos, colesterol y ceras) Mensajeros celulares Desempeñan papeles como "mensajeros" químicos (hormonas esteroideas) Vitaminas liposolubles Diversas funciones (cofactores) Lípidos de almacenamiento: ácidos grasos Saturados Grupo carboxilo Cadena hidrocarbonada Insaturados Ácidos grasos * * * * Ácidos grasos * * * * Longitud Solubilidad y A 20-25º punto de fusión y ebullición cadena corta son líquidos cadena larga son sólidos Lípidos de almacenamiento: acilglicéridos Acilgliceroles, grasas neutras, grasas Ácidos grasos esterificados con el glicerol Glicerol G L I C E R O L Ácido graso Monoacilglicéridos Monoglicéridos Ácido graso Diacilglicéridos Diglicéridos Ácido graso Triacilglicéridos Triglicéridos 1-esteroil, 2-linoleoil, 3-palmitoil glicerol 18:0 18:2 16:0 Lípidos de almacenamiento: acilglicéridos Triglicéridos Apolares Insolubles en H2O Menos densos que el H2O Forma de reserva energética más abundante ◊ Tejido adiposo ◊ Semillas plantas Grasas naturales, aceites vegetales, productos lácteos y grasas animales son mezcla de TG simples y mixtos Aceites vegetales Grasas TG con AG insaturados TG con AG saturados Líquidos a Tª amb. Sólidos a Tª amb. Composición de tres grasas comestibles (25ºC) Ricas en AG saturados Sólidas a Tª ambiente Grasas vegetales: Ricas en AG insaturados Líquidas a Tª ambiente Ácidos grasos (% del control) Grasas animales: Aceite de oliva Líquido Mantequilla Sebo de buey Sólida, blanda Sólido, duro Ceras Ésteres de ácidos grasos de cadena larga con alcoholes de cadena larga (14-36 C) (16-30 C) Triacontanilpalmitato (cera de abeja) Ácido palmítico 1-Triacontanol Sólidas a Tª ambiente, muy insolubles en H2O Funciones: Almacenamiento de combustible metabólico Protección e impermeabilidad Aplicación en industria alimenticia, farmacéutica y cosmética Lípidos estructurales de membrana Glicerofosfolípidos Esfingolípidos Esfingofosfolípidos Glucolípidos Esteroles Lípidos estructurales de membrana: Glicerofosfolípidos Glicerofosfolípidos o fosfoglicéridos (fosfolípidos) Ácido graso G L I C E R O L Ácido graso G L I C E R O L Ácido graso Fosfato Ácido graso Fosfato X Ácido fosfatídico Saturado 16 o 18 C Insaturado 18 o 20 C Glicerofosfolípido (fórmula general) Lípidos estructurales de membrana: Glicerofosfolípidos Cola hidrofóbica Cabeza hidrofílica Nomenclatura: Fosfatidil + grupo de cabeza Colina Fosfato Glicerol Fosfatidilcolina Ácidos grasos Cabeza hidrofílica Cola hidrofóbica Lípidos estructurales de membrana: Glicerofosfolípidos Glicerofosfolípido (fórmula general) Fosfatidilcolina Fosfolípidos Derivados de glicerofosfolípidos: ácido graso en C1 unido a glicerol por enlace éter Glicerofosfolípido (fórmula general) Plasmalógeno 50% FL tejido cardíaco Factor activador plaquetario Señal molecular Papel en agregación plaquetaria, inflamación y respuesta alérgica Lípidos estructurales de membrana Glicerofosfolípidos Esfingolípidos Esfingofosfolípidos Glucolípidos Esteroles Lípidos estructurales de membrana: Esfingolípidos Esfingosina Ácido graso H Esfingosina H X = H Ceramida Ácido graso Fosfato Fosfolípidos Glucoesfingolípidos Esfingosina Esfingosina Esfingofosfolípidos Esfingomielinas X Ácido graso Azúcar Neutros: Cerebrósidos Globósidos Gangliósidos Lípidos estructurales de membrana: Esfingolípidos Esfingosina Ácido graso Esfingomielina Glucoesfingolípidos Glucoesfingolípidos: Gangliósidos Oligosacárido: ácido N-acetilneuramínico (ac. siálico) y otros monosacáridos Determinantes antigénicos de los grupos sanguíneos A, B y O Antígeno 0 Antígeno A Antígeno B Lípidos estructurales de membrana Glicerofosfolípidos Esfingolípidos Esfingofosfolípidos Glucolípidos Esteroles Lípidos estructurales de membrana: Esteroles Isopreno Ciclopentanoperhidrofenantreno Colesterol (3-OH, 5, 6, colesteno) Libre en membrana plasmática Precursor de productos con actividad biológica Lípidos con actividad biológica Isoprenoides Pigmentos (Carotenos) Vitaminas (A, E, K) Transportadores ◊ Electrónicos: Ubiquinona, plastoquinona ◊ Otros: Dolicol Esteroides Hormonas esteroideas Ácidos biliares Vitamina D Eicosanoides Prostaglandinas Tromboxanos Leucotrienos Terpenos Lípidos con actividad biológica: Isoprenoides Isopreno Isopentenil pirofosfato Lineales, ramificados o cíclicos Aceites vegetales: geraniol, mentol, alcanfor, limoneno Pigmentos: caroteno, fitol (clorofila) Vitaminas (A, E, K) Limoneno (aceite de limón) Lípidos con actividad biológica: Isoprenoides Vitamina A Ácido retinoico Señal hormonal Señal neuronal Vitamina A1 (Retinol) (C20) β-Caroteno (C40) Deficiencia: Sequedad mucosas, piel y ojos Retraso crecimiento y desarrollo Ceguera nocturna Lípidos con actividad biológica: Isoprenoides Vitamina E: TOCOFEROLES. Antioxidante. Fragilidad de eritrocitos Vitamina K: Cofactor de la coagulación sanguínea Ubiquinona (CoQ): Transportador de e- en la mitocondria Plastoquinona: Transportador de e- en el cloroplasto Dolicol: Transportador de glúcidos Lípidos con actividad biológica: Esteroides Hormonas esteroideas Hormonas sexuales Testosterona Hormonas corticales Estradiol Cortisol Ácidos biliares Ácido taurocólico Aldosterona Lípidos con actividad biológica: Esteroides Vitamina D3 También llamada colecalciferol Regula: Captación Ca2+ en intestino Captación PO4- en huesos Expresión génica Vitamina D3 Piel (inactiva) Deficiencia: Raquitismo 1,25-dihidroxicolecalciferol Hígado, riñones (activa) Lípidos con actividad biológica: Eicosanoides Derivan del ácido araquidónico (20:4 D5,8,11,14) ácido araquidónico Leucotrieno A4 Prostaglandina E1 (PGE1) • Inflamación • Contracción musculatura lisa Tromboxano A2 • Agregación plaquetaria • Vasoconstricción • Reguladores respuesta imnune • Contracción musculatura lisa Separación y análisis de lípidos 1º) Extracción mezcla lípidos con disolventes orgánicos 2º) Separación. Cromatografía 3º) Identificación. Métodos enzimáticos. Espectrofotometría de masas. Etc. Cromatografía gas-líquido HPLC