Transcript LIPIDOS - Quimica Medicina

LIPIDOS
SEMANA 27-2013
Son un grupo diverso de compuestos orgánicos que
tienen en común ser insolubles en agua y solubles en
solventes orgánicos no polares.
Tienen también en común ser menos densos que el
agua, por lo tanto “flotan”, en las entornos acuosos .
Licda: Isabel Fratti de Del Cid
Diapositivas con imágenes, estructuras y tablas
proporcionadas por la Licda: Lilian Guzmán
Fuentes
1- Origen vegetal : “aceites “, extraídos
de semillas. Ej. aceite de maíz, oliva, girasol,
algodón, y ceras como la de carnauba.
2- Origen animal: “grasas”, obtenidas de tejidos
animales: manteca de cerdo, sebo de res, ó,
extraídas de secreciones como la leche :
mantequilla, crema, y ceras extraídas de
esperma de ballena, lana, secreciones
sebáceas de la piel.
IMPORTANCIA y FUNCIONES
• Estructural : Son la base de todo tipo de
membranas celulares formando “Bicapas
lipídicas”.
• Forman capas protectoras en hojas,
frutos, pelo, plumas, piel.
• Constituyen capas que proporcionan a los
órganos internos, protección mecánica
contra golpes,
• Constituyen capas de aislamiento térmico, en
animales y seres humanos que viven en climas
de frío extremo (pingüinos, esquimales, osos
polares, ballenas).
• Son fuente de energía y reserva de energía,
pues pueden almacenarse en grandes
cantidades en el tejido adiposo.
• Son “aislantes eléctricos”, permiten la
propagación de ondas de polarización en
nervios mielinizados.
• Contienen vitaminas liposolubles ( A,D,E,K ) y
ayudan a su absorción.
Clasificación: en base a si presentas
enlaces que pueden ser hidrolizados
A. Saponificables( pueden ser
hidrolizados): grasas, aceites, ceras,
fosfolípidos, glucolípidos, esfingolípidos.
B. NO saponificables (no pueden ser
hidrolizados): esteroides, terpenos.
Clasificación en base a sus
componentes
A. Lípidos simples ; su hidrólisis, libera
ácidos grasos y un alcohol .
1- Esteres de glicerol : ácidos grasos
y glicerol ( alcohol trihidroxilado) .Ej.
Grasas y aceites .
2- Ceras: ácidos grasos y alcoholes
monohidroxilados de cadena larga.
Cont. clasificación en base a
componentes
B-Lípidos compuestos: Acidos grasos, un
alcohol ( glicerol ó esfingosina), otros
componentes como: fosfato, colina,
serina, carbohidratos:
1-Fosfolípidos
2-Glucolípidos
3-Esfingolípidos
4-Cerebrósidos
LIPIDOS
NO SE HIDROLIZAN CON NaOH, KOH ..
SE HIDROLIZAn con NaOH ; KOH..
LIPIDOS NO
SAPONIFICABLES
LIPIDOS
SAPONIFICABLES
(SOLO C, H, O)
( C, H, O, P, N )
ESTEROIDES
CERAS
TRIACILGLICEROLES
GRASAS
ANIMALES
ACILGLICEROLES + FOSFATO,
AMINOALCOHOLES, ´¨O CARBOHIDRATOS
ACEITES
VEGETALES
FOSFOGLI
CERIDOS
Glico
lípidos
TERPENOS
OTROS
ESTERES DE
ESFINGOSINA
ESFINGO
lipidos
8
Cont. clasificación en base a
componentes
• C- Esteroides :No son saponificables,
generalmente .Ejemplo:
• Colesterol ( frecuentemente se halla
formando ésteres de colesterilo).
• Acidos biliares.
• Hormonas sexuales, etc.
Ceras
Grasas
LIPIDOS SIMPLES
Aceites
LIPIDOS
Fosfolípidos
LIPIDOS
COMPUESTOS
Glicolípidos
Esfingolípidos
ESTEROIDES
10
ACIDOS GRASOS
Constituyentes de grasas, aceites , ceras y
lípidos compuestos.
Características generales:
1- Son ácidos carboxílicos alifáticos.
2- Son Monocarboxílicos.
3-Son lineales NO ramificados.
4- Pueden ser saturados ( no poseen dobles
enlaces) ó insaturados (poseen uno ó más
dobles enlaces).
5- Predominan los de número par de
átomos de carbono.
6- Los más abundantes son el palmítico
de 16 C y el esteárico de 18 C, ambos
saturados.
7- Cuando son insaturados ) presentan
uno ó más dobles enlaces), predominan
-los isómeros “cis”.
8- Generalmente no se hallan en forma
libre, sino unidos a otros compuestos.
# de
C
Rep.
taquigráfica
NOMBRE COMUN
FORMULAS
12
12:0
C12:0
14
14:0
C14:0
16
16:0
C16:0
ACIDOPALMITICO
18
18:0
C18:O
ACIDO ESTEARICO
CH3(CH2)16COOH
C18H36O2
C17H35COOH
20
20:0
C20:0
ACIDO ARAQUIDICO
CH3(CH2)18 COOH
C20H40O2
C19H39COOH
ACIDO LAURICO
ACIDO MIRISTICO
CH3(CH2)10 COOH
CH3(CH2)12 COOH
CH3(CH2)14COOH
C12H24O2
C11H23 COOH
C14H28O2
C13H27COOH
C16H32O2
C15H31COOH
REPRESENTACION DE ÁCIDOS
GRASOS SATURADOS
A- Fórmulas estructurales:
Ej. Ácido Laúrico : ácido dodecanoico
A.1-CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COOH
A.2- CH3 (CH2)10COOH.
B- Formula molecular :
C12H24O
ó bien C11H23COOH *
C-Formula escalonada:
CnH2n+1COOH.
COOH
D-Fórmula taquigráfica: C12:0 ó 12:0
Haga como ejemplo el ácido Palmitico(hexadecanoico)
Representación de ácidos grasos
insaturados.
Por cada doble enlace presente, se pierden dos
hidrógenos, con relación al acido graso saturado de
igual numero de carbonos:
Acido oleíco :18 carbonos y un doble enlace entre el
carbono 9 y 10 :
C18: 19
C17H33COOH
Acido linoleíco : 18 carbonos y 2 dobles enlaces en los
carbonos 9-10 y entre el 12-13:
C18: 2 9,12
C17H31COOH
Linolénico 18 carbonos y 3 dobles enlaces en los
carbonos: 9-10 12-13 y 15-16:
C18 :
9, 12,15
C17H29COOH
#C
TAQUI-GRAFICA
NOMBRE COMUN
ACIDO
FORMULA
16
16:19
C16:19
PALMITOLEICO
CH3(CH2)5CH=CH (CH2)7COOH
18
18:19
C18:19
OLEICO
CH3(CH2)7CH= CH(CH2)7COOH
( Ácido ω- 9 )
C18H34O2
18
18:29,12
C18: 2 9,12
LINOLEICO
CH3(CH2)4(CH=CHCH2)2(CH2)6COOH
( Ácido ω-6)
C18H32O2
18
18:39,12,15
LINOLENICO
CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH
(Äcido ω-3)
C18H30O2
20
20:45,8,11,14
ARAQUIDONICO
CH3(CH2)4(CH=CHCH2)4(CH2)2 COOH
ácido ω-6
C20H32O2
20
20: 5 5,8,11,14,17
Eicosapentanoico
CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH
CH2CH=CHCH2CH=CH (CH2)3COOH
acido ω-3
C20H30O2
C19H29COOH
20
22: 6 4,7,10,13,16,19
Docosahexaenoico
CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH
CH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)2COOH ácido ω- 3
C22H34O2
C21H33COOH
ácido ω-6
C16H30O2
C15H29COOH
C17H33COOH
C17H31COOH
C17H29COOH
C19H31COOH
Representaciones del ácido palmitooleico
Taquigráfica 16C : I 9 16C y un doble
enlace en posición 9y 10.
Estructurales
CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COOH
CH3 ( CH2)5CH=CH(CH2)7COOH
Molecular C16H30O2
C15H29COOH
Escalonado
COOH
Escriba las diferentes estructuras conlas que se
representa el ácido linolénico
Grasas y aceites
En el organismo, los ácidos grasos se almacenan en forma
triacilgliceroles “triglicéridos”conocidos como grasas y aceites.
En términos generales
• Las grasas son de origen animal, sólidas a temperatura
ambiente y predominan los ácidos grasos saturados.
• Los aceites son de origen vegetal, líquidos a
temperatura ambiente y predominan los ácidos grasos
insaturados.
• La mejorar manera de almacenar energía en los animales es a
través de la grasa, en el tejido adiposo.
• En el animal en hibernación, al bajar la temperatura, baja
temperatura corporal, respiración y frecuencia cardíaca, durante 47meses, su fuente de energía son las grasas almacenadas
Ácidos grasos esenciales y no esenciales.
• ESENCIALES:No pueden ser sintetizados por
nuestro organismo, por lo tanto debemos
consumirlos en la dieta, para no padecer
problemas relacionados con su deficiencia.
Generalmente poseen dos ó más dobles
enlaces , Ej.:
Linoleíco
Linolénico
18C : 2 9,12
18C: 3 9,12, 15
Araquidónico
20
C18: 2 9,12
C18: 3 9,12,15
carbonos y cinco dobles
enlaces.
La deficiencia de estos ácidos puede causar
dermatitis en niños.
Ácidos grasos w 3,6,9
La numeración omega, se empieza a partir del último carbono del
ácido graso, es decir a partir del grupo metilo terminal. por ejemplo:
• Acido oleico w-9
• Ácido linoléico w-6
• Ácido linolénico w-3
Importancia: Actualmente se sabe que tienen mayor beneficio
para la salud, las dietas con ácidos grasos insaturados que los
saturados.
El ácido ω-6 : se halla en cereales, aceites de plantas y huevos.
El ácido ω-3 : se halla en pescados de aguas frías como el atún y el
salmón.La importancia de éstos ácidos se observó al estudiar la
dieta rica en grasas de un pueblo de esquimales en Alaska, con
altos niveles de colesterol y presentan muy pocas enfermedades
cardíacas coronarias.
Pueden actuar como hormonas. Su nombre proviene de
un órgano, la glándula prostática de donde se
obtuvieron por primera vez, pero se producen en la
mayoría de las células del organismo.
También reciben el nombre de eicosanoides.
Poseen una potente acción fisiológica : unas aumentan la
presión sanguínea, otras la disminuyen, provocan
contracción y relajación de músculo liso, intervienen en
la respuesta inflamatoria.
Se originan del ácido araquidónico
Ácido poliinsaturado de 20C
“Grasas y aceites TRANS”
Cuando las grasa y aceites naturales,se someten a la hidrogenación
catalítica y calor, unos dobles enlaces se saturan pero otros
cambian su configuración de “cis” a “trans”.
Estudios no concluyentes, relacionan el consumo de éstos
Con aumento de depósitos de colesterol en arterias, riesgo de
padecercáncer de mama. Entre los alimentos que contienen ácidos
grasos “trans”, están, leche, pan, alimentos fritos, cocidos al horno,
margarinas, etc.
Lípidos simples ; se verán unicamente
los esteres del glicerol
• Esteres del glicerol con uno, dos ó tres
ácidos grasos.
• Monoacilglicerol: “Monoglicéridos”
CH2OCOR
CH2OCOC15H31
CHOH
CHOH
CH2OH
CH2OH
1-Palmitato de glicerilo
Diacilgliceroles ó “diglicéridos” El
glicerol se une a dos ácidos grasos..
CH2OCOC17H33
CHOCOC17H35
CH2OH
Oleoestearato de glicerilo.
Ej:Haga la estructura del Miristolinoleato de glicerilo
Triacilgliceroles ó “triglicéridos”
Se clasificarán en simples, si poseen esterificados
el mismo ácido graso y mixtos si poseen ácidos
grasos diferentes.
CH2OCOC17H35
CHOCOC17H35
CH2OCOC17H35
Este es un ejemplo de un triacil
glicerol simple.
Triestearato de glicerilo : “triestearina”
Ej:Haga estructura de Trilinoleina y de Trimiristina
Triglicéridos, continuación
CH2OCOC15H31
CHOCOC11H23
CH2OCOC13H27
Palmitolauromiristato de glicerilo.
Se clasifica como “mixto”, pues tiene diferentes ácidos
grasos esterificados.
Escriba : oleopalmitolinoleato de glicerilo.
Reacciones químicas de grasas y
aceites.
A) reacciones de adición : ocurren solo si hay
dobles enlaces en los ácidos grasos.
• Hidrogenación : se adiciona un mol de
Hidrogeno ( H2 ) por cada doble enlace requiere
de catalítico ( Ni, Pt, Pd ). El lípido si era un
“aceite”, se convierte en una grasa saturada. Ej:
fabricación de margarinas y manteca vegetal.
•
Pt
RCH=CHR + H2  RCH2-CH2R
REACCIÓN DE HIDROGENACIÓN
Esta reacción de utiliza para transformar aceites vegetales en
grasas sólidas. También recibe el nombre de endurecimiento. Pues
los aceites liquidos se transforman en solidos. Note que por
c/doble enlace se adiciona un mol de H2
O
H2C-OC-(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3
O
H C-OC-(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3
O
H2C-OC-(CH2)7 CH=CH(CH2)7CH3
+ 3H2 Ni
Trioleina
Escriba reacción de hidrogenación de la trilinoleina
O
H2C-OC-(CH2)16CH3
O
H C-OC-(CH2)16CH3
O
H2C-OC-(CH2)16CH3
Triestearina
Cont. Reacc quim……
• Halogenación: Se adiciona un mol del halógeno
por cada
doble enlace. No requiere de catalítico. La prueba se usa para
medir el índice de saturación. Generalmente se hace con IODO (I2)
RCH=CHR + I2
RCHI-CHIR
Indice de Yodo:
Gramos de I2 que se adicionan a 100 gramos de
una grasa ó aceite. A mayor índice de yodo
mayor grado de insaturación
HALOGENACION, ejemplo.
O
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7C-O-CH2
O
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7C-O-CH
O
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7C-O-CH2
+3I2
I I
O
CH3(CH2)7CH-CH(CH2)7C-O-CH2
I I
O
CH3(CH2)7CH-CH(CH2)7C-O-CH
I I
O
CH3(CH2)7CH-CH(CH2)7C-O-CH2
Escriba la reacci´on de adición de Yodo, de el laurooleolinolenato de glicerilo
REACCIÓN DE SAPONIFICACIÓN
Cuando una grasa ó aceite se calienta en presencia de una
base fuerte ( NaOH, KOH), la hidrólisis conocida como
saponificación, proporciona glicerol y las sales de los ácidos
grasos conocidas como jabones.
Escriba la saponificación de la “tripalmitina” ( tripalmitato de
glicerilo) usando KOH.
Semana 28: Lípidos compuestos y
Esteroides.
• I) Fosfoglicéridos conocidos también
como fosfolípidos ó glicerofosfolípidos
Similares a los triglicéridos pero a uno de
los OH, del glicerol, se halla esterificado
un grupo fosfato y a éste se le esterifica
un aminoalcohol (Colina, etanolamina) ó
bien un aminoacido como la serina. Son
los lípidos más abundantes de las
membranas celulares.También forman las
vainas de mielina, que protegen a las
´fibras nerviosas.
Poseen glicerol, dos ácidos . Se halla un grupo
fosfato esterificado al glicerol y a éste fosfato.
Se le pueden esterificar:
A) Colina ( fosfatidilcolina) “Lecitina”
B) Serina( fosfatididilserina) “Cefalina”
C) Etanolamina( fosfatidiletanolamina). “Cefalina”
Se presentan como moléculas:
Anfipáticas: tienen una porción polar : cabeza .
Formada por el grupo fosfato y la colina,
etanolamina, ó serina) y una apolar :cola
constituidos por los dos radicales de los ácidos
grasos esterificados. Esto es la base de la
“bicapa” de las membranas celulares.
Se presentan en forma de Zwitterión, iones
dipolares , o “sal interna”: Esto quiere decir que
poseen una carga negativa ( en la porción del
fosfato) y una carga positiva ( en el Nitrógeno) .
La lecitina y cefalinas son los fosfoglicéridos más
abundantes en el cerebro y los tejidos
nerviosos. También abundan en yema de
huevo, gérmen de trigo y levadura.
La lecitina también se conoce
como FOSFATIDILCOLINA
 Ácido graso
Glicerol 
 Ácido
graso
Fosfato
colina
ENLACE ESTER
FOSFATO
35
FOSFATIDILETANOLAMINA
FOSFATIDILSERINA
Etanolamina
Serina: un
aminoácido
36
Los fosfoglicéridos como componentes básicos de la bicapas lipídicas
de las membranas celulares
CABEZA POLAR
MOLECULA DE
COLESTEROL
CADENAS DE
ACIDOS
GRASOS NO
POLARES
AMPLIFICACION DE
UN FOSFOGLICERIDO
37
ESFINGOLIPIDOS
Es la segunda clase de lípidos de membrana
más abundantes. Poseen un aminoalcohol,
insaturado, de cadena larga (18 C), la
esfingosina, en vez de glicerol.
El ácido graso no se halla esterificado, sino que
se une a la esfingosina a través de un enlace
amida.
Principales componentes de las vainas de
mielina( protege y aisla el SNC).
• Son anfipáticos y se presentan como iones
dipolares ó zwitterión.
ESTRUCTURA DE LA ESFINGOSINA
ESFINGOSINA
ESFINGOMIELINA
OH-CH-CH=CH(CH2)12CH3
H2N-C-H
H-CH-OH
Á
ci
d
o
gr
a
s
o-
OH-CH-CH=CH(CH2)12CH3
O
C17H3C-NH-C-H
fosfato
O
CH2-O-P-O-CH2CH2N(CH3)3
O-
COLINA
ENLACE AMIDA
39
Glucolípidos
Uno de sus componentes es carbohidrato.
Dependiendo de el alcohol al que se unen,
los podemos clasificar en :
A) Glucoglicerolípidos ( poseen glicerol)
B) Glucoesfingolípidos.( poseen
esfingosina)
Glucoglicerolípidos ( Glucolípidos)
• Son más comunes en membranas de
células vegetales y bacterias
(arqueobacterias) que animales.
• Contienen glicerol, dos ácidos grasos
esterificados y un carbohidrato, ( no
contienen grupos fosfatos).
• Son anfipáticos, pero no se presentan
como Iones dipolares, ó zwitterión.
GLICOLIPIDO
O
CH2-O-C-R
O
CH-O-C-R’
CH2 – X
Glicerol
Ácido graso
• Haga la estructura anterior,
esterifique dos moles de ácido
oleico y coloque galactosa.
Ácido graso
-GALACTOSA
-GLUCOSA
-MANOSA
- GLUCOSA Y
GALACTOSA
42
Glucoesfingolípidos ó Cerebrósidos
Poseen un carbohidrato, esfingosina y un
ácido graso unido por un enlace amida .
Ej: cerebrósidos, componentes importantes
de las membranas celulares cerebrales.
Constituyen la tercera clase principal de
lípidos de membrana.
Ej : Cerebrósido.
CEREBROSIDO
g
a
l
a
c
t
o
 -Glucosa
Galactosa
Ejemplo de un
glucocerebrósido
44
“Esfingolipidosis”
Grupo de enfermedades producidas por acumulación de esfingolípidos ó sus intermediarios en
los tejidos.
Generalmente se debe a la deficiencia de una
enzima encargada de la degradación de alguno
de éstos lípidos, y en su mayoría, se observa,
retraso mental, ceguera, hepato y
esplenomegalia. Ejemplos:
• Tay-Sachs
• Niemann-Pick
• Farber
• Gaucher
Esteroides
Los esteroides poseen un núcleo policíclico (
conocido como núcleo colestano) semejante al
fenantreno ( anillos A,B,C ), el cual se une a un
anillo de ciclopentano ( de cinco carbonos D).
Entre los esteroides de importancia biológica
tenemos.
Hormonas sexuales: femeninas y masculinas.
(Testosterona y progesterona )
Hormonas adrenocorticales: Cortisona
Acidos biliares: participan en la absorción de grasas a
través de la pared intestinal.
Núcleo básico esteroidal: “perhidrociclopentanofenantreno
ó ciclopentanoperhidrofenantreno”
C
A
B
D
Ciclopen
tano
Fenantreno
47
Colesterol
• Pertenece a los esteroides, precursor de muchas hormonas ( ej.
Sexuales). Componente de las membranas celulares animales.
• Esta ampliamente distribuida en todas las células del cuerpo,
especialmente en el sistema nervioso: componentes de las vainas
de mielina
• El colesterol se presenta en grasas animales pero no en vegetales.
• Las dietas abundantes en grasas saturadas( de origen animal ),
elevan los niveles de colesterol sérico, pero dietas ricas en grasas
insaturadas ( aceite de oliva)y el consumo de pescados ó sus
aceites, disminuyen los niveles séricos de colesterol.
• El exceso de colesterol favorece la formación de placas “ateromas”
en las arterias, causando el endurecimiento de éstas, reducción del
díametro de éstas  aumenta presión arterial
COLESTEROL
COLESTEROL
Radical alifático saturado, ramificado
de 8 carbonos en posición 17.
Radical
metilo
posición
#13
Radical
metilo,
posición
10
Radical
OH en
pos. #3
R
a
d
i
c
a
l
_
O
h
e
n
p
o
Doble
enlace en
posición
5 y6
Características estructurales del
colesterol
* Posee 27 carbonos.
* Dos radicales metilo –CH3 ( en posición
10 y 13 ).
* En posición 3 un radical –OH.
* Un doble enlace en posición 5 y 6.
* Un radical alifático saturado ramificado
de 8 carbonos en posición 17.