LOS LÍPIDOS Son compuestos bioquímicos, solubles en solventes no polares como tetracloruro de carbono (CCl 4), benceno (C6H6) y éter (CH3CH2)2. En otras palabras, los compuestos que se pueden extraer de un material orgánico, con un solvente no polar, son lípidos. Los lípidos tienen las funciones: - Componentes estructurales (membrana celular). - Reserva de energía de las células. - Protección contra el frío (animales), golpes(riñones) y perdida excesiva de agua (animales y plantas). Los lípidos se pueden clasificar en: Ácidos grasos Glicéridos Lípidos sin glicerol Lípidos complejos ÁCIDOS GRASOS Son ácidos carboxílicos no ramificados, saturados o insaturados Ejemplo de ácido graso saturado: Ácido láurico ( o ácido dodecanoico), es ácido por poseer el grupo ---COOH y es saturado porque todos los enlaces entre carbonos son sencillos. CH3(CH2)10COOH fórmula condensada. Fórmula estructural Ejemplo de ácido graso con un enlace doble ( insaturado ): Ácido oleico CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH Formula condensada Formula estructural Los ácidos grasos insaturados tienen puntos de fusión menores que los de los ácidos grasos saturados correspondientes y en la mayoría de los casos son líquidos a temperatura ambiente, por ejemplo, el ácido palmítico (ácido saturado con 16 carbonos) funde a 63°C y el correspondiente ácido palmitoleico ( con un enlace doble entre el carbono 9 y el 10) funde a -0.5°C. GLICÉRIDOS Son lípidos que contienen glicerol asociado con ácidos grasos o grupos fosfato. El glicerol es un alcohol con tres grupos OH . R representa una cadena carbonada y G un alcohol. Al igual que en los ácidos grasos libres, entre mayor sea el grado de insaturación de las cadenas R, menor será el punto de fusión del glicérido. Una molécula de fosfolípido es similar a la de jabón. Posee una región polar correspondiente al grupo fosfato y una región no polar formada por los ácidos grasos. Debido a esto los fosfolípidos se comportan como agentes emulsificantes o sea, sustancias que ayudan a suspender la grasa en el agua. LÍPIDOS SIN GLICEROL Los esteroides, son parte de este grupo, están formados básicamente por una estructura de cuatro anillos llamada núcleo esteroidal. Una de éstas moléculas es el colesterol. LÍPIDOS COMPLEJOS Son aquellos compuestos que poseen un lípido asociado con otra sustancia biológicamente importante. Por ejemplo, las lipoproteínas. Debido a que los lípidos en general son no polares, no retienen moléculas de agua como el glucógeno. Debido a ello, las grasas almacenan seis veces más energía, gramo a gramo, que el glucógeno. PROTEINAS Son verdaderamente especiales por ser las sustancias centrales en casi todos los proceso biológicos. Forman centrales en casi todos los procesos biológicos. Forman las enzimas, son componentes estructurales de las membranas celulares, forman los músculos, el tejido conectivo, sirven de transporte de sustancias como oxígeno y dióxido de carbono, forman muchas hormonas y participan en la defensa del organismo. Las estructuras básicas de las proteínas son los aminoácidos que contienen un grupo amino (---NH2) y un grupo carboxilo (---COOH). R representa el grupo de átomos que diferencia un aminoácido de otro. Aminoácido Los seres vivos emplean solamente veinte aminoácidos para formar todas las proteínas. R Aminoácido Los aminoácidos tienen propiedades anfotéricas, o sea que se pueden comportar como ácidos o como bases. Si la solución es casi neutra los aminoácidos existen como iones dipolares, o sea, iones con una carga positiva y una carga negativa. Equilibrio iónico de los aminoácidos. Los aminoácidos se unen al reaccionar el grupo amino con el grupo carbonilo de otro aminoácido formando cadenas que reciben el nombre de polipéptidos. Una proteína puede estar formada por un polipéptido o por varios de ellos. Unión de dos aminoácidos. La estructura de una molécula de proteína determina sus propiedades y su actividad biológica. Se han definido cuatro niveles de organización en las proteínas que son: Estructura primaria: Está determinada por el orden que tienen los aminoácidos en la cadena de la proteína. Estructura secundaria: Es la manera en que la proteína forma una especie de cordón debido a interacciones entre aminoácidos cercanos en la cadena. Las fuerzas que mantienen estable la estructura se producen por atracciones + entre cargas opuestas del ión ---COO y ---NH3 ; por fuerzas hidrofóbicas originadas por la insolubilidad de algunos grupos R de los aminoácidos; por puentes de hidrógeno entre el grupo OH y el grupo ---CO--- y por puentes disulfuro entre los aminoácidos que contienen el grupo ---SH. Estructura terciaria: Es la forma como el cordón proteínico se dobla y se enrosca. Puede tomar una forma globular o indefinida. Estructura cuaternaria: Se presenta cuando una proteína se forma por la unión de varios polipéptidos, como en el caso de la hemoglobina de la sangre que está formada por cuatro cadenas de aminoácidos. Debido al calor, luz ultravioleta, ácidos o bases, solventes orgánicos o sales de iones metálicos pesados (Hg, Ag, Pb). Las estructuras secundarias, terciarias o cuaternarias se pueden alterar y causar la destrucción del las proteína y la pérdida de sus funciones biológicas. En algunos casos el efecto puede ser reversible. BIBLIOGRAFÍA WOLFE, Drew H. Química. General, Orgánica y Biológica. McGraw-Hill, México, 1996. Pag. 411-434. Ejercicios CARBOHIDRATOS, LÍPIDOS Y PROTEINAS Desarrolle los siguientes puntos: 1) Indique falso o verdadero, según el caso: a) Los aceites son líquidos a temperatura ambiente porque sus ácidos grasos no poseen enlaces dobles_______. b) Los lípidos se componen básicamente de C, H y O_________. c) Parte de la energía que emplea un organismo proviene de la reacción de los carbohidratos con el oxígeno_______. d) Los aceites son líquidos a temperatura ambiente porque sus ácidos grasos son insolubles en agua_______. e) Los carbohidratos y los lípidos sirven para almacenar energía_______. f) La oxidación de los carbohidratos en un ser vivo es similar a la combustión________. g) La unidad fundamental de los carbohidratos es el monosacárido y la de las proteínas es el aminoácido_________. h) La unión de varias proteínas constituye la estructura secundaria________. i) La estructura básica de formación de los carbohidratos es el monosacárido_______. j) Una proteína está conformada por la unión de varios aminoácidos_________. k) Algunos lípidos contienen fósforo en su estructura química____________. l) Algunos aminoácidos contienen azufre en su estructura química___________. m) El aminoácido más simple tiene la siguiente fórmula estructural: _________ 2) Enlace con una línea un término de la izquierda con uno de la derecha que tenga mayor relación: Monosacárido Une a los monosacáridos Aminoácido Forma parte de los glicéridos Glicerol Contiene C, H y O Enlace peptídico Contiene N, C, H y O Enlace glucosídico Une a los aminoácidos 3) 4) 5) 6) 7) 8) Qué elemento químico está siempre presente en las proteínas que no lo poseen lípidos ni carbohidratos?. Qué elementos químicos tienen en común lípidos, carbohidratos y proteínas?. Qué tipo de compuestos (lípidos, proteínas, carbohidratos) realiza más funciones en los seres vivos?. Cuál es el criterio para identificar a los lípidos?. Porqué los animales almacenan energía en forma de grasa y no en forma de almidón como lo hacen las plantas?. Cuando se precipitan (cuajan) las proteínas, como en la formación de queso, es por que las moléculas que forman las proteínas se atraen entre sí y por lo tanto, poseen: (elija la respuesta correcta) i) Carga positiva. ii) Carga negativa. iii) Carga negativa y positiva. iv) Ninguna de las anteriores.