Lipidos

TEMA 3.
LOS LÍPIDOS
ÍNDICE
1.
Introducción, concepto, clasificación
2.
Funciones generales
3.
Clasificación
4.
Lípidos saponificables: ácidos grasos
5.
Lípidos saponificables
a. Simples: Ceras y Acilglicéridos (triglicéridos)
b. Complejos:
1.
2.
Fosfolípidos (Fosfoglicéridos, fosfoaminolípidos y Esfingolípidos).
Glucolípidos ( Cerebrosidos y Gangliosidos)
6.
Lípidos insaponificables
7.
Funciones de los lípidos (síntesis).
8.
Métodos de identificación.
Biomoléculas Orgánicas
1. CARACTERÍSTICAS GENERALES
 Grupo muy heterogéneo, por su estructura química y su función.
 TODOS tienen una serie de propiedades físicas en común:
 De origen biológico
 Insolubles en agua.
 Son solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo,
alcohol etc.
 De aspecto graso (ligeros, brillantes, untuosos al tacto).
 Son biomoléculas orgánicas que están formadas siempre por C, O, e
H y a veces también por P, N.
 Su insolubilidad en agua se debe a que su estructura química básica
consiste en cadenas hidrocarbonadas con muchos enlaces C-C y C-H
(no polares, no interactúan con el agua)
2. FUNCIONES GENERALES
 FUNCIONES GENERALES:
 Función energética:
 Combustibles a largo plazo (ácidos grasos)
 Reserva energética (grasas)
 Función estructural:
 Lípidos de membrana
 Reguladoras del metabolismo:
 Vitaminas y hormonas
 Participación en procesos inmunitarios, fisiológicos, etc.
3. CLASIFICACIÓN
 Por ser un grupo muy diverso, su clasificación resulta
compleja.
1. Saponificables: se pueden hidrolizar con
bases  JABONES
2. Insaponificables:
no
se
pueden
hidrolizar con alcalis.
1) Simples: sólo C, H, O
2) Complejos: C, H, O, N, P
4.LÍPIDOS SAPONIFICABLES: ÁCIDOS GRASOS

ESTRUCTURA

Son ácidos monocarboxílicos formados por largas
cadenas lineales (=alifaticas) hidrocarbonadas de + de
12 carbonos (en la mayoría de los seres vivos SIEMPRE
Nº PAR DE C, en los seres vivos del océano impar )
LíPIDOS SAPONIFICABLES: ácidos grasos

CLASIFICACIÓN: La cadena de C puede ser;

Saturados: sólo tiene enlaces simples

Insaturados: tiene 1 o varios dobles enlaces
CIS
TRANS
Ácidos Grasos Saturados
 No tienen dobles enlaces.
 Suelen ser sólidos
temperatura ambiente.
a
ÁCIDOS GRASOS SATURADOS
Mantequillas
Grasas animales
Manteca de cacao
Ácidos grasos insaturados

Tienen uno o más dobles enlaces.

Generalmente
ambiente.
líquidos
a
temperatura
LíPIDOS SAPONIFICABLES: ácidos grasos

CLASIFICACIÓN
DIETÉTICA
 Esenciales:
linoleico,
linolénico y araquidónico
 No
esenciales
o
sintetizables: el resto, ej.
oleico
Los ácidos grasos
insaturados son dos
veces mas abundantes
que los saturados.
LíPIDOS SAPONIFICABLES: ácidos grasos

PROPIEDADES FISICO-QUÍMICAS:

PUNTO DE FUSIÓN:


Longitud de la cadena carbonada : hay mas numero de enlaces de Van der
Waals y por tanto será necesario mayor gasto de energía para conseguir la
fusión.
Grado de insaturación: los AG saturados, enlaces simples, cadenas lineales. Los
AG insaturados, los enlaces dobles presentan codos, con cambio de dirección en
lugares donde aparece un doble enlace entre átomos de C.
PF
PF
cuanto + larga y + saturada > pto. de FUSIÓN
- Punto de fusión
- Solubilidad
Propiedades
físicas
Dependen de
-Longitud de la
cadena
-Grado
de
saturación
(número
de
enlaces
dobles)
Interacciones de Van
der Waals entre zonas
apolares.
Cabezas
polares
C
O
HO
Enlaces de
hidrógeno
entre zonas
polares.
C
O
OH
O
C
Cadena
alifática
apolar
H
O
OH
O
C
 Mayor
longitud
de
cadena => Mayor punto
de fusión
 Mayor nº de dobles
enlaces => Menor punto
de fusión
LíPIDOS SAPONIFICABLES: ácidos grasos
 Tienen carácter ANFIPÁTICO:
<amphi>=ambos ; <patos>=afecto, pasión
Es decir, tiene dos partes o extremos;
 Una cola hidrófobica, apolar (lipofilica)
 Una cabeza hidrófilica, polar (lipofóbica)
Propiedades físico-químicas de los ácidos grasos
Son moléculas anfipáticas
por tener una zona polar
(grupo carboxilo) y otra
apolar (cadena carbonada).
Interacciones de Van
der Waals entre zonas
apolares.
Zona polar
Cabezas
polares
C
O
HO
O
HO
Enlaces de
hidrógeno
entre zonas
polares.
Cadena
alifática
apolar
OH
O
C
C
OH
O
C
Zona apolar
Las cadenas poseen grupos
metilenos (-CH2- que actúan
como
grupos
lipofilos
capaces de formar enlaces
de Van der Waals con otros
grupos o moléculas lipofilas.
 Tienen carácter ANFIPÁTICO:
 Debido a su carácter anfipático, al estar en contacto con el agua, los
ácidos grasos orientan las cabezas hacia el agua y las colas en
dirección opuesta.
 Se forman así diversas estructuras;
 Esféricas  MICELAS
 Una capa  MONOCAPA
 Dos capas  BICAPA
En contacto con H2O:
R-COOH
R-COO- + H+
 Se produce una ionización del grupo carboxilo.
 Se forman películas superficiales, micelas y
bicapas.
MICELAS
En la superficie externa se
sitúan las cabezas polares
interaccionando con la fase
acuosa.
Las colas apolares se sitúan
en el interior.
5. LíPIDOS SAPONIFICABLES
 Todos los lípidos saponificables son ésteres, su hidrólisis enzimática produce
un alcohol y un ácido graso (carboxílico).
 El proceso contrario esterificación.
 Se puede hacer una hidrólisis sin enzimas, en la que en lugar de agua se usa
una base  en lugar de ácidos carboxílicos aparecen sus sales, que se
denominan jabones.
latín SAPO = JABÓN
5.1. LíPIDOS SAPONIFICABLES SIMPLES
 CONCEPTO: solo (C,H,O)
 ESTERIFICACIÓN
 HIDRÓLISIS
 ENZIMÁTICA (lipasas)
 SAPONIFICACIÓN (hidrólisis alcalina)
5.1.1. LíPIDOS SAPONIFICABLES: ACILGLICÉRIDOS o GRASAS


Concepto: Son ésteres de la glicerina y de ácidos grasos
Triglicéridos (grasas)
 Estructura : Esterificación e Hidrólisis
Reaccionan con los alcoholes (-OH) formando ésteres  Esterificación
ESTERIFICACIÓN: reaccionan –COOH con ALCOHOLES formando ÉSTERES y liberando H2O
R1
COOH + HO
CH2
R1
CO
O
CH2
R2
COOH + HO
CH
R2
CO
O
CH
R3
CO
O
CH2
Esterificación
R3
COOH + HO
CH2
Ácidos grasos + Glicerina
Triacilglicerol
+ 3 H2O


Concepto
Glicéridos: Mono, Di y triacilglicéridos
 Estructura : Esterificación e Hidrólisis
Grasas neutras o triacilglicéridos
Se forman por la esterificación de la glicerina con una, dos o tres moléculas de ácidos grasos.
CH3
(CH2 )14 COOH + HO
CH 2
CH3
(CH2 )14 CO
O
CH 2
CH3
(CH2 )14 COOH + HO
CH
CH3
(CH2 )14 CO
O
CH
CH3
(CH2 )14 COOH + HO
CH 2
CH3
(CH2 )14 CO
O
CH 2
Ácido palmítico
+ Glicerina
Las grasas en mamíferos
se acumulan en adipocitos.
+ 3 H 2O
Tripalmitina
Al perderse los grupos hidroxilo, en
la esterificación, los acilglicéridos
son moléculas apolares.
Los ésteres en un medio alcalino se hidrolizan formando (sales de Na+ y K+) + (-OH)  Saponificación
SAPONIFICACIÓN:
reacción entre un LÍPIDO SAPONIFICABLE y una BASE formando SALES DEL ÁCIDO GRASO (Jabón)
R1
CO
O
CH2
R2
CO
O
CH
+ 3 Na OH
R1
CO
O
Na
R2
CO
O
Na
CO
O
Na
+
CH2
HO
CH
HO
CH2
HO
Saponificación
R3
CO
O
Triacilglicerol
CH2
R3
Sales de los ácidos grasos
+
Glicerina

PROPIEDADES
 PUNTO DE FUSIÓN


La longitud de la cadena y el nº y posición de los dobles enlaces determina el pto de fusión
de los ác grasos y por tanto también de las grasas.
 40ºC  sebos
 15ºC  aceites
 15ºC – 40ºC  mantequillas
HIDROGENACIÓN catalítica:
Margarinas
R1
R2
H2, Pt
C C
H
H
Doble enlace insaturado

R1
CH2
CH2
R2
Doble enlace saturado
SOLUBILIDAD EN AGUA
  Hidrofobia (apolares)  Insolubles
 Baja densidad  flotan
aire
grasas
agua
Las grasas pueden sufrir HIDRÓLISIS
QUÍMICA
ENZIMÁTICA
Mediante álcalis
(=bases)
Obtención de jabones
(saponificación)
Mediante lipasas que
digieren (hidrolizan) las
grasas
saponificación
Los jabones emulsionan las grasas
 FUNCIONES

Reserva energética: (tejido adiposo): Ventajas frente a glúcidos.


Los ácidos grasos, son los carburantes metabólicos que suministran una mayor
cantidad de energía mediante su oxidación en las mitocondrias.
Grasas, el exceso de ácidos grasos se almacena en forma de grasas en el tejido
adiposo de los animales, donde constituye una reserva de energía, o en forma de
aceites en las vacuolas del fruto o las semillas en las plantas oleaginosas.
Al ser insolubles en agua, permite almacenarlas en gran cantidad sin variar la presión
osmótica celular.
1 g grasa  9 Kcal/gr
1 g glúcido  3,75 Kcal

Aislante térmico y mecánico:
5.1.2. LíPIDOS SAPONIFICABLES: CÉRIDOS (CERAS)
 ESTRUCTURA:
 PROPIEDADES:

  Hidrofobia (apolares)  Insolubles
 FUNCIÓN:

Insolubles Impermeabilizante: hojas, oído, etc.
 CERAS
ESTRUCTURA
Ácido graso de cadena larga
(14 a 36 átomos de Carbono)
+
Monoalcohol de cadena larga
(16 a 30 átomos de Carbono)
CERA
Esterificación
PROPIEDADES
• Ambos extremos son hidrófobos
• Son insolubles en agua
FUNCIONES
• Protección, revestimiento, impermeabilización y suavizantes
• Vertebrados: recubren piel, pelo y plumas
• Insectos: forman parte del exoesqueleto
• Plantas: recubren hojas, frutos, flores y tallos, protegiendo de la
evaporación y ataques de insectos
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/biomol/contenidos11.h
tm
Forman un
recubrimiento
protector e
impermebilizante
sobre la superficie
del pelo, uñas, piel y
exoesqueleto de los
insecos, en los
animales y sobre el
fruto, las hojas y los
tallos jóvenes en las
plantas.
5.2.LíPIDOS SAPONIFICABLES COMPLEJOS
 Concepto:
 Contienen C,H,O pero además P y/o N.
 Son componentes de membranas celulares
5.2.1. LíPIDOS SAPONIFICABLES. FOSFOLÍPIDOS
COMPOSICIÓN QUÍMICA
GRUPO FOSFATO
AMINOALCOHOL O
POLIALCOHOL
O
OH
P
OH
O
CH 2
CH
O
CH 2 O
GLICERINA
O
C CH 2 CH 2
...
C
...
CH 2 CH 2
O
CH
CH
...
...
CH 2
CH 3
CH 2 CH 2 CH 3
ÁCIDOS GRASOS
Son los principales componentes de las membranas biológicas.
FOSFOLÍPIDOS: FOSFOGLICÉRIDOS


FOSFOGLICÉRIDOS (= GLICEROFOSFOLÍPIDOS)
Estructura: (Sucesivas esterificaciones)


Glicerol + 2 ac. grasos + ac. Fosfórico = Ac. Fosfatídico
(Enlace éster fosofórico)
+ (Alcohol) = FOSFOGLICÉRIDO
Ácido fosfatídico
5.2.2. LíPIDOS SAPONIFICABLES. ESFINGOLÍPIDOS
 ESFINGOLÍPIDOS o ESFINGOFOSFOLÍPIDOS
 Estructura: Derivados de una ceramida
 Ceramida = Esfingosina + ácido graso
 Ceramida + Ac. fosfórico + alcohol
LOS ESFINGOLÍPIDOS
COLAS HIDRÓFOBAS
ESFINGOMIELINAS
SEGÚN EL GRUPO POLAR
ESFINGOGLUCOLÍPIDOS
Esfingomielinas
Son un tipo de esfingolípidos cuyo grupo polar puede ser fosfocolina o fosfoetanolamina.
Se
encuentran
fundamentalmente en la
vaina de mielina que
rodea las fibras nerviosas
PROPIEDADES
 Son anfipáticas
 FUNCIÓN
 Componentes
de
membranas
celulares:
abundantes en tej. Nervioso
(la esfingomielinas forman
la vaina de mielina que
recubre los axones de
determinadas neuronas).
Vaina de mielina (c. Shwann)
Dendritas
Cuerpo
neuronal
Núcleo
Axón
Nódulo
de
Ranvier
Arborización
terminal
Vaina de
Mielina
Célula
(Célula
de
de Shwann) Shwann
5.2.3.
LíPIDOS
SAPONIFICABLES:
GLUCOLÍPIDOS
GLUCOESFINGOLÍPIDOS

ESTRUCTURA:
oligosacárido)
Ceramida
+
glúcido
(mono u
FUNCIÓN: “antena glucídica”  Están relacionados con
la especificidad del grupo sanguíneo y el reconocimiento
celular (actúan como antígenos celulares que permiten el
reconocimiento entre células).
O
 CLASIFICACIÓN:
 Cerebrosido: pueden tener 2,3, o 4
unidades de azúcar, pueden ser Dglucosa, D-galactosa o N-acetil-Dgalactosamina. Aparecen en las
capa exterior de las membranas
celulares.
Galactocerebrosidos: están en las
membranas celulares de tejido
neural.
Glucocerebrosidos:
en
las
membranas celulares de tejidos no
neurales.
 Gangliosido: en la cara externa de
las membranas biológicas. Abundan
en las neuronas. Receptores de
algunas toxinas o virus. El glúcido es
un oligosacarido complejo.
Esfingoglucolípidos: gangliósidos
La ceramida se une a un oligosacárido ramificado con restos de NANA
N-acetilgalactosamina
Galactosa
Glucosa
Ácido N-acetilneuramínico
Colas
glucídicas
polares
El NANA aporta
carga negativa
al grupo polar.
Colas
apolares
Estructura de una membrana biológica
El carácter anfipático de los fosfolípidos es fundamental en la formación de las membranas
biológicas.
Cabezas polares
de fosfolípidos
Colas glucídicas
polares
Colas apolares
de fosfolípidos
Colesterol
Las colas polares
interaccionan entre
sí por Fuerzas de
Van der Waals
Las cabezas polares
interaccionan mediante
puentes de hidrógeno
con el agua
Proteínas
6. LíPIDOS INSAPONIFICABLES: Terpenos. Esteroides
y Eicosanoides
 TERPENOS:
 Polímeros de isopreno (=2-metil-1,3butadieno)
 ESTEROIDES:
 Derivan
del
esterano
ciclopentanoperhidrofenantreno
o
 EICOSANOIDES
(PROSTAGLANDINAS):
 Derivan del prostanoato, constituido por
20 carbonos que forman un anillo
ciclopentano y dos cadenas alifáticasa
6.1. LÍPIDOS INSAPONIFICABLES: TERPENOS
 Estructura: Polímeros de Isopreno
 Ejemplo: licopeno
Isoprenoides o terpenos
Químicamente son derivados del isopreno y se clasifican
según el número de moléculas de isopreno que los forman.
MONOTERPENOS
TRITERPENOS
DITERPENOS
TETRARPENOS
POLITERPENOS
TERPENOS
I A N U S – Prof.
Víctor M. Vitoria
Polímeros formados por la condensación
de pocas unidades de ISOPRENO.
son
CLASIFICACIÓN
Monoterpenos: 2 Isoprenos
Polimerización cíclica
Diterpenos: 4 Isoprenos
Triterpenos: 6 Isoprenos
Tetraterpenos: 8 Isoprenos
Polimerización lineal
Politerpenos: múltiples Isoprenos
ESTEROIDES
I A N U S – Prof.
Víctor M. Vitoria
son
Derivados del
CICLOPENTANOPERHIDROFE
NANTRENO.
Se diferencian en los sustituyentes
que hay en el anillo (ver círculos)
ESTEROIDES
I A N U S – Prof.
Víctor M. Vitoria
ESTEROLES
OH en C3
Cadena hidrocarbonada en C17
COLESTEROL
I A N U S – Prof.
Víctor M. Vitoria
Regula la FLUIDEZ de la
membrana. A mayor cantidad
mayor rigidez.
Se transporta en sangre mediante
LIPOPROTEÍNAS.
El exceso de los
ésteres de
colesterol de las
LDL se puede
depositar en las
paredes de las
arterias.
Es precursor de hormonas esteroideas
03/04/2020
81
VITAMINA D
I A N U S – Prof.
Víctor M. Vitoria
Regula la absorción de fósforo y
calcio en el organismo.
Se forma a partir del COLESTEROL.
Su carencia provoca el RAQUITISMO.
03/04/2020
82
ESTEROIDES
I A N U S – Prof.
Víctor M. Vitoria
HORMONAS ESTEROIDEAS
Hidrófobas – Atraviesan membranas
03/04/2020
83
ESTEROIDES
I A N U S – Prof.
Víctor M. Vitoria
ÁCIDOS BILIARES
Compuestos de 24 C
Di o tri hidroxilados
Se fabrican en el hígado y se almacenan en la vesícula biliar (forman sales).
Vertidos en el intestino emulsionan las grasas. COLICO – DESOXICÓLICO.
(ácido cólico)
(emulsión)
03/04/2020
84
ESTEROIDES
I A N U S – Prof.
Víctor M. Vitoria
03/04/2020
85
6.2. LÍPIDOS INSAPONIFICABLES: ESTEROIDES
 ESTRUCTURA
 Derivados del esterano (ciclopentano perhidrofenantreno) derivado
a su vez del escualeno (triterpeno)
Esteroides
Son derivados del ciclopentanoperhidrofenantreno
ESTEROLES
HORMONAS ESTEROIDEAS
ÁCIDOS BILIARES
ESTEROIDES: Derivados del esterano
Un
grupo
importantes son los
ESTEROLES como
el colesterol:
-En membranas de células animales
-En plasma sanguíneo, unido a proteínas
-Da lugar a:
Otros:
-Estigmasterol: en membranas de la célula vegetal
-Ergosterol: en membranas celulares de hongos
Bacterias: carecen de esteroles
 Ácidos biliares
 Vitamina D (=>metabolismo de Ca y P)
 Hormonas sexuales
Testosterona
-Estradiol
-Progesterona
 Otras hormonas:
H. Corticosuprarrenales
(cortisol y aldoesterona)
 CLASIFICACIÓN
 HORMONAS ESTEROIDEAS: presencia de un átomo de oxígeno unido al C3
mediante un doble enlace.



HORMONAS SEXUALES
 Progesterona (gestágeno, prepara los órganos sexuales femeninos para la
gestación),
 Testosterona (andrógeno)
HORMONAS SUPRARRENALES:
 Aldosterona (reabsorción del Na+ y H2O).
 Cortisol (metabolismo de glúcidos, regula la síntesis de glucógeno)
ESTEROLES: poseen un grupo OH en el C3 y una cadena alifática en el C17.

Colesterol : forman las membranas celulares.

Ácidos biliares, se encargan de la emulsión y posterior absorción de los lípidos en el intestino.

7-Deshidrocolesterol y Ergosterol: + luz = vit. D (D3 colecalciferol y D2 respectivamente)

Vit. D (D1, D2,D3....): Absorción y metabolismo del Ca.

Estradiol (hormona sexual femenina)
 Transporte: Lipoproteínas LDL y HDL
 Patologías asociadas: arterioesclerosis

El colesterol circula por la sangre unido a ciertas
proteínas plasmáticas. Las lipoproteínas así
constituidas son de varias clases:


LDL: (Low density lipoprotein) tiene tendencia a depositarse
en la cara interna de los vasos sanguíneos, pudiendo llegar
a provocar su obstrucción, lo que produce ciertas
enfermedades
como
la
ateroesclerosis
,
trombosis, arterioesclerosis etc... todas ellas muy graves.
HDL: (High density lipoprotein) es otra lipoproteína
encargada de retirar el colesterol sanguíneo y conducirlo al
hígado desde donde puede ser eliminado por vía biliar.
 7-Deshidrocolesterol (animales)
+ luz UV = vit. D
 Ergosterol (hongos y levaduras)
 Fitoesteroles (vegetales): componentes de membrana
 Vit. D (D1, D2,D3....): Absorción y metabolismo del Ca2+
6.3.
LÍPIDOS
INSAPONIFICABLES:
EICOSANOIDES

LÍPIDOS
PROSTAGLANDINAS
 Se encuentran en la mayor parte de los tejidos animales. Se forman por
ciclación de ácidos grasos poliinsaturados como el ácido araquidónico.
PROSTAGLANDINAS
I A N U S – Prof.
Víctor M. Vitoria
Son derivados de fosfolípidos que contienen ÁCIDO
ARAQUIDÓNICO
FUNCIONES
Vasodilatadores
Intervienen en inflamación, fiebre, etc
Estimulan la secreción de mucus
Interviene en la coagulación
Contraen la musculatura lisa
7. FUNCIONES GENERALES DE LOS LÍPIDOS
 Función energética: Ac. grasos
 Función de reserva energética: Triglicéridos
 Función estructural: fosfolípidos, esfingolípidos y
el colesterol
 Función aislante y protectora: ceras, grasas
 Función biocatalizadora: vitaminas y hormonas
Tabla resumen de los lípidos
INSAPONIFICABLES
SAPONIFICABLES
TIPO
NATURALEZA QUÍMICA
FUNCIÓN
ÁCIDOS GRASOS
Ácidos orgánicos monocarboxílicos
saturados o insaturados.
Precursores de otros lípidos.
ACILGLICÉRIDOS
Glicerina esterificada con uno, dos o tres
ácidos grasos.
Reserva energética y aislante.
CERAS
Ésteres de un ácido graso y un
monoalcohol ambos de cadena larga.
Protección y revestimiento.
FOSFOLÍPIDOS
Glicerina esterificada con un grupo
fosfato, unido a su vez a un aminoalcohol
o polialcohol y dos ácidos grasos.
Formación de membranas
biológicas.
ESFINGOLÍPIDOS
Una ceramida unida a un grupo polar.
Membranas biológicas,
especialmente en el sistema
nervioso.
TERPENOS
Derivados de la polimerización del
isopreno.
Pigmentos y vitaminas.
ESTEROIDES
Derivados del
ciclopentanoperhidrofenantreno.
Vitaminas, hormonas y
ácidos biliares
PROSTAGLANDINAS
Derivados de fosfolípidos con ácidos
grasos poliinsaturados.
Muy diversas.
8. MÉTODOS DE IDENTIFICACIÓN



Los métodos de identificación de lípidos se basan en su
solubilidad.
Se comprueba que son insolubles en agua y solubles en
disolventes orgánicos.
Se suele usar una solución alcohólica saturada con el colorante
Sudán III
 Color rojo o rosa  presencia de lípidos