View
164
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Qumica Biolgica I Qumica Bioorgnica
Tema 3: Lpidos
Lpidos- Contenidos
Definicin Clasificacin Lpidos simples: acilglicridos de importancia biolgica. Lpidos complejos: glicolpidos, glicerofosfolpidos y esfingolpidos: Estructura y funcin. Sustancias asociadas a lpidos: compuestos de estructura terpenoide, esteroidea y eicosanoide. Funcin biolgica.
Lipoprotenas
Lpidos - Definicin
Bajo el trmino Lpidos se agrupan un gran nmero de compuestos, de estructura qumica variada, que tienen la propiedad comn de ser solubles en solventes orgnicos e insolubles en agua.
Lpidos - clasificacin
Lpidos simples
Acilglicridos Ceras Glicerolpidos Esfingolpidos Terpenos Esteroides Eicosanoides
Lpidos complejos
Sustancias asociadas a lpidos
Lpidos simples
steres formados entre un alcohol y un cido graso
CERAS: el alcohol es monohidroxilado y de elevado peso molecular ACILGLICRIDOS: el alcohol es glicerol
cidos Grasos
cidos monocarboxlicos de elevado nmero de tomo de C y en nmero par
Saturados No saturados
CH3-(CH2)16-COOH
CH3-(CH2)7- CH = CH - (CH2)7-COOH
cidos Grasos Saturadoscidolurico
N C12
FrmulaCH3-(CH2)10-COOH
mirsticopalmtico esterico
1416 18
CH3-(CH2)12-COOHCH3-(CH2)14-COOH CH3-(CH2)16-COOH
cidos Grasos No Saturadoscidooleico
N C Posicin de las insaturaciones18 18:1 D9
18:19 18:26 18:33 20:46
linoleico linolnicoaraquidnico
18 1820
18:2 D9:12 18:3 D9:12:1520:4 D5:8:11:14
Aspectos estructurales de los cidos grasos
acido esterico
cido oleico
cido eladico
Aspectos estructurales de los cidos grasos1
COOH
18
CH3 H C16 15
H C C C H13
C H
9
C12
10
H
H
cido linolnico
Aspectos estructurales de los cidos grasos
Modelos moleculares espaciales compactos. (a) cido graso saturado (esterico)
(b) cido graso monoetilnico (oleico).Carbono: gris; oxgeno: rojo; hidrgenos: azules.
Propiedades fisicoqumicas, de inters biolgico, de cidos grasos
Formacin de sales (jabones) DetergenciaPunto de fusin
Tf cido esterico 70C Tf cido oleico 13,4C
La capacidad de ordenamiento influye en el punto de fusin
Lpidos simples
steres formados entre un alcohol y un cido graso
CERAS: el alcohol es monohidroxilado y de elevado peso molecular ACILGLICRIDOS: el alcohol es glicerol
Ceras
steres de alcoholes monovalentes de cadena larga y cidos grasos superioresEjemplo: cera de abejasO C O (CH2)29 CH3
cido palmtico
alcohol de 30 C
Son slidas a temperatura ambiente e insolubles en agua, cumplen funciones de proteccin y lubricacin. En vegetales, se encuentran recubriendo hojas y frutos.
H H C OH
Acilglicridos
H C OH H C OH H
steres del glicerol con cido/s graso/s glicerol Segn el nmero de funciones alcohlicas esterificadas por cidos grasos se obtienen
monoacilgliceroles diacilgliceroles triacilgliceroles.CO R CH2 O CH O CO CO R R CH2 O CH O CO CO CO R R R
CH2 O CH OH
CH2 OH 1-monoacilglicerol
CH2 OH 1,2-diacilglicerol
CH2 O
Triacilglicerol
AcilglicridosCH2 O CH O CO CO CO (CH2)16 CH3 (CH2)16 CH3 (CH2)16 CH3 CH2 O CH O CO CO CO (CH2)14 CH3 (CH2)7 CH CH (CH2)7 CH3 CH2 O CH2 O (CH2)14 CH3
Triestearoilglicerol o Triestearina (homotriacilglicerol)
1,3-dipalmitoil-2-oleil-glicerol (heterotriacilglicerol)
1,3-dipalmitoil-2-linoleil-glicerol
1,3-dipalmitoil-2-linoleil-glicerol
Propiedades fisicoqumicas de Acilglicridos
Solubilidad: insolubles en agua, solubles en solventes orgnicos Pto. de fusin:
los TG ricos en AG saturados son slidos a T ambiente (grasas) los TG ricos en AG no saturados son lquidos a T ambiente (aceites)
Son saponificables
Funcin biolgica de los Acilglicridos
Los TRIACILGLICRIDOS constituyen una forma eficiente y concentrada de almacenar energa Estructural:
recubren rganos y le dan consistencia, protegen mecnicamente como el tejido adiposo de pies y manos.
Aislante trmico: forman capa aisalente bajo la piel (e.g. focas y osos polares)
Lpidos complejosformados por un alcohol, AG y un grupo sustituyente
Glicerolpidos
Glicoglicerolpidos Fosfoglicerolpidos
el alcohol es GLICEROL
Esfingolpidos
Glicoesfingolpidos Fosfoesfingolpidos
el alcohol es ESFINGOSINA
GliceroglicolpidosLpidos en los cuales:
el glicerol est unido a dos molculas de cido graso y el 3 -OH a un monosacrido. Puede haber ms una unidad monosacrida Presentes en membranas vegetales
Gliceroglicolpidos:unin b-glicosdica
glicerol
di-galactosil-glicrido
cidos grasos
Gliceroglicolpidos:
unin b-glicosdica
sulfo-6-deoxiglucosilglicrido (sulfolpido)cidos grasos
GlicerofosfolpidosLpidos en los cuales: el glicerol est esterificado con dos molculas de cido graso y una de cido fosfrico. adems el cido fosfrico est unido a un grupo que aporte una funcin alcohol
Glicerofosfolpidos
Si R3 = H cido fosfatdico (precursor de los fosfolpidos) Los diferentes fosfolpidos surgen de la sustitucin del H por un grupo en R3 colina, etanolamina, etc
Glicerofosfolpidos
fosfatidilcolina
1,2-diestearoil fosfatidil colina
GlicerofosfolpidosCH2 O R2 CO O C CH2 H O P CO R1 O O O-
OH O
HO
OH O O P O O-
O P O O
-
Inositol-1, 4, 5-trifosfato O P O O O OH O O HO OH O O P O O-
OH H H HO OH H
OH H OH H H OH
P
O O
Fosfatidilinositol-1, 4, 5-bisfosfato
Meso-inositol
fosfatidilinositol
GlicerofosfolpidosCH2 O CH O CO CO R1 R2 O CH2 O P O O Cardiolipina OH O O P O O CH2 CH O CO CO R3 R4
CH2 CH CH2
CH2 O
Plasmalgenos: son glicerofosfolpidos que tienen una unin ter
Fostatidilcolina
Note que la fosfatidilcolina es diferente a la mostrada en la diapostiva anterior. El cido insaturado es otro.
Hidrlisis enzimtica: fosfolipasas
Hidrlisis qumica: lcalislcali diludo
lcali diludo
Hidrlisis qumica: lcalislcali concentrado
lcali concentrado
lcali concentrado
Lpidos complejosformados por un alcohol, AG y un grupo sustituyente
Glicerolpidos
Gliceroglicolpidos Glicerofosfolpidos
el alcohol es GLICEROL
Esfingolpidos
Glicoesfingolpidos Fosfoesfingolpidos*
el alcohol es ESFINGOSINA
* No se describen en vegetales
Esfingolpidos
Lpidos que derivan de la ceramida Formados por
esfingosina (amino alcohol insaturado de 18 C) cido graso un grupo polar (fosfato, carbohidrato, etc)2 3 4 5 18
1
CH2OH
CHNH2 CHOH
CH
CH
(CH2)12
CH3
EsfingosinaCH2OH R CO HN CH CH CH CH (CH2)12 CH3 Ceramida cido graso Esfingol OH
N
OH
Esfingolpidos
Segn el grupo polar (fosfato carbohidrato) se los clasifica en: Fosfoesfingolpidos (esfingomielinas) Glicoesfingolpidos
Fosfoesfingolpidos: esfingomielinas
Se hallan constituidas por: esfingosina un cido graso cido fosfrico colina.CH2 O O P O O CH2-
R
CO
HN
CH CH CH CH (CH2)12 CH3 OH
CH2
CH3 + N CH3 CH3
N
O
P
O
Colina
Esfingomielina
cido Esfingol graso
La esfingomielina est ntimamente relacionada con tejido cerebral
Glicoesfingolpidos
El grupo polar contiene un glcido Se los clasifica en Cerebrsidos Ganglisidos
Glicoesfingolpidos: Cerebrsidos
Compuestos neutros, formados por
ceramida (esfingosina y cido graso) y un monosacrido unido por enlace glicosdico b a C1 de esfingol. Mas frecuente: galactosa (galactocerebrsido). Tambin aparece glucosa (glucocerebrsido)O Galactosa
N
cido graso (24 C) Esfingol
Glicoesfingolpidos: Cerebrsidos
Glicoesfingolpidos: Ganglisidos
Compuestos semejantes a ganglisidos pero la porcin glucdica es de mayor complejidad. Unido a la ceramida poseen un oligosacrido compuesto por varias hexosas y 1 a 3 restos de cido acetilneuramnico (cido silico)
N
O
Glucosa
Galactosa
N-acetil galactosamina
cido graso (18 C)
cido silico
Representacin esquemtica de un ganglisido (GM2)
(a)
Esfingol
Corregir, es: Sia(b23)
Funciones de los lpidos complejos(glicero y esfingolpidos)
glicerolpidos
esfingolpido
La principal funcin de los glicero y esfingolipidos es formar membranas biolgicas
triacilglicrido
Componentes estructurales de las membranas
Gliceroglicolpidoscomponentes membranares de plantas
Lpidos - clasificacin
Lpidos simples
Acilglicridos Ceras Glicerolpidos Esfingolpidos Terpenos Esteroides Eicosanoides
Lpidos complejos
Sustancias asociadas a lpidos
Terpenos
Estn construidos por unidades mltiples del hidrocarburo de cinco tomos de carbono isopreno (2-metil-1,3-butadieno)CH3 CH2 C CH CH2
Por estar formados de C e H, son molculas altamente hidrofbicas, de all que siempre estn asociadas a lpidos
Terpenos ( isoprenoides)
ampliamente presentes en el reino vegetal constituyen metabolitos
secundarios*: componentes de esencias, blsamos, resinas, etc primarios: fitohormonas, la cadena lateral de plastoquinona, ubiquinona, el fitol, los carotenoides, etc.
* Compuestos peculiares de ciertos grupos taxonmicos
Segn el nmero de unidades de isopreno que lo componen, los terpenos se clasifican en:
monoterpenos: sesquiterpenos: diterpenos: triterpenos: tetraterpenos: politerpenos:CH2 OH
2 unidades 3 unidades 4 unidades 6 unidades 8 unidades ms de 8
Pueden ser lineales cclicosLimoneno (monoterpeno) Fitol (diterpeno) Escualeno (triterpeno)
Las unidades se unen cabeza con cola cola con cola (menos frecuente)
b-caroteno (tetraterpeno)
Terpenosmonoterpenos: Constituyen esencias naturales, por sus propiedades organolpticas atraen a insectos y otros animales que favorecen la polinizacin
herbicida
TerpenosSesquiterpenos (3 unidades):
OH O
COOH
cido abscsico (fitohormona)
Terpenosditerpeno: fitol
diterpeno: Giberelina Fitohormona
Compuesto natural que acta como regulador endgeno del crecimiento y desarrollo de vegetales superiores
clorofila
el fitol favorece, por su hidrofobicidad, el anclaje del pigmento fotosinttico en la membrana tilacoide
Terpenostriterpeno: escualeno
Otro pigmento fotosinttico: b-caroteno, es un tetraterpeno
Vitaminas liposolubles(de estructura terpenoide)
Politerpenos: poliprenoles
Son compuestos poliisoprenoides lineales de cadena larga con un grupo alcohol terminal. El ms importante es el alcohol undecaprenlico, tambin llamado bactoprenol, que contiene 11 unidades de isoprenoCH3 H(H2C CH CH CH3 CH2)10 CH2 CH Bactoprenol CH CH2OH
El dolicol es el anlogo correspondiente en los tejidos animales y contiene 19 unidades de isopreno
PoliprenolesSu funcin es la transferencia de grupos de azcar desde el citoplasma a la superficie exterior clular durante la sntesis de los lipopolisacridos de la superficie celular y de las glicoprotenas la prolongada cadena hidrocarbonada no polar de los poliprenoles est anclada en el interior del nima no polar de la membrana, mientras que el extremo polar de la molcula desempea el papel de un brazo para la transferencia de los grupos azcar a travs de esta membrana.
dolicol
Esteroides
Son derivados del hidrocarburo ciclopentanoperhidrofenantreno12 11 1 2 9 10 5 4 6 17 16 13 14
C8 7
D15
3
A
B
Los principales puntos de sustitucin son el C3 del anillo A, el C11 del anillo C y el C17 del anillo D. Los anillos A, B y C no forman un plano, adoptan la conformacin en silla.
EsteroidesDentro de los esteroides hay cuatro grandes grupos de inters biolgico: Esteroles, donde el ms representativo es el colesterol cidos biliares, indispensables para la digestin de grasas Hormonas esteroideas, dentro de las cuales se hallan los estrgenos y los andrgenos Vitamina D, vitamina liposoluble
Esteroles
Se caracterizan por tener un grupo hidroxilo en el C 3 del anillo A y una cadena ramificada de ocho o ms tomos de carbono en el C 17. El colesterol, muy abundante en animales aparece slo muy raramente en las plantas superiores En los vegetales se encuentran fitosteroles. Entre ellos se halla el estigmasterol , camposterol y el sitosterol.
Esteroles
ColesterolC A B D
Colesterol
Ubicacin del colesterol en la membrana
cidos Biliares
Se caracterizan por presentar un grupo COOH en la cadena alqulica del carbono 17, lo que le da el carcter cido a este grupo de compuestos Adems poseen tres grupos OH en las posiciones 3, 7 y 12 del ncleo ciclopentanoperhidrofenantreno.
cido clico
cidos Biliares
Todos estos grupos polares se ubican sobre una de las caras de la molcula y por esta razn los cidos biliares poseen una cara hidrfoba y otra hidrfila. Esta caraterstica estructural les provee un poder detergente, por ende emulsionan las grasas (ms->)
Hormonas esteroideas
Vitaminas esteroideas
Vitamina D3 (colecalciferol) origen animal Vitamina D2 (ergocalciferol) origen vegetal,se sintetiza a partir del ergosterol (provitamD)
ergosterol
Vitamina D2
Eicosanoides
Hidroxiacidos derivados de cidos grasos Poliinsaturados de 20 C (ej: cido araquidnico)
Intervienen en el proceso inflamatorio Comprenden los siguientes tipos moleculares:
Prostaglandinas (PG) Prostaciclinas (PGI) Tromboxanos (Tx) Leucotrienos (LT)
Eicosanoide Prostaglandina Prostaciclina Tromboxano Leucotrieno
Caracterstica estructural Hidroxicido Hidroxicido HidroxicidoHidroxicido (algunos)
Siglas PGA H2 PGI2 TXA2 LTA E2
Origentodas las clulas excepto GR endotelio de vasos sanguneos
plaquetas
4
C=C
leucocitos
Prostaglandinas
Tromboxanos
Prostaciclinas
Leucotrienos
Sntesis de PG PGI Tx: va de la Ciclo-oxigenasa
Sntesis de LT: va de la Lipoxigenasa
Eicosanoides
ACTAN EN EL LUGAR DE ORIGEN Funcin
Contraccin de msculo liso en tero, tracto gastrointestinal, bronquiolos. Algunas tienen funcin antagnica (PGE2 accin Prostaglandinas dilatadora) Las producidas por vesculas seminales: protegen y estimulan la motilidad de espermatozoides
Prostaciclinas Tromboxanos Leucotrienos
Vaso dilatador, aumenta la permeabilidad capilar, regulan el flujo sanguneo, participan en la fase vascular de la infamacin EDEMA Agregante plaquetario Poderoso constrictor de msculos lisos de bronquios y arteriolas, aumentan la permeabilidad vascular contribuyen al EDEMA
Los eicosanoides tiene alta participacin en el proceso inflamatorio, caracterizado por:
Rubor Edema Dolor Calor
El modo de reducir/anular la inflamacin es con el uso de ANTINFLAMATORIOS
piroxicam
Contenidos
Definicin Clasificacin Lpidos simples: acilglicridos de importancia biolgica. Estructura y funcin. Lpidos complejos: glicerolpidos y esfingolpidos: Estructura y funcin. Sustancias asociadas a lpidos: compuestos de estructura terpenoide, esteroidea y eicosanoide. Lipoprotenas
Lipoprotenas
Macromolculas formadas por una porcin lipdica y otra proteica Funcin empaquetar los lpidos insolubles en el plasma proveniente de los alimentos -exgenos- y los sintetizados por el organismo endgenos transportarlos desde el intestino y el hgado a los tejidos perifricos y viceversa; devolviendo el colesterol al hgado para su eliminacin del organismo en forma de cidos biliares. Se clasifican segn su densidad en : Quilomicrones VLDL, lipoproteinas de muy baja densidad LDL; lipoproteinas de baja densidad HDL, lipoproteinas de alta densidad.
COMPOSICION DE LAS FRACCIONES LIPOPROTEICASFRACCION APO* TG* Col* FL* Rango de < 0,95 0,951,006 1,0061,063 1,0631,210
TransportanTriacilglicridos absorbidos en el intestino, al hgado y tejido adiposo (TG exgenos) Grasas sintetizadas en el hgado a los tejidos (TG endgenos) Colesterol sintetizado en el hgado a los tejidos Colesterol desde los tejidos perifricos hasta el hgado para su catabolismo
QUILOMICRONESVLDL
~1
80-95
2-6
3-9
5-10 20-25 45-55
40-80 10 1-5
10-40 45-50 ~20
15-20 ~20 ~30
LDLHDL
* % por peso seco APO: porcin proteica - TG: triacilglicrido - Col: colesterol - FL: fosfolpido
Contenidos
Definicin Clasificacin Lpidos simples: acilglicridos de importancia biolgica. Estructura y funcin. Lpidos complejos: glicerolpidos y esfingolpidos: Estructura y funcin. Sustancias asociadas a lpidos: compuestos de estructura terpenoide y esteroidea. LipoprotenasMembranas
cidos Biliares
Esta caracterstica le permite a las sales biliares disolverse en una interfase de aceite-agua, de tal manera que la superficie hidrfoba est en contacto con la parte polar y la superficie hidrfila con la fase acuosa. Esta accin detergente emulsiona los lpidos y da lugar a la formacin de micelas, que permiten el ataque digestivo por parte de enzimas hidrosolubles y facilitan la absorcin de los lpidos a travs de las clulas de la mucosa intestinal. Adems favorecen la manutencin del colesterol en suspensin y la absorcin de vitaminas liposolubles. Es por ello que la falta de bilis entorpece seriamente la absorcin de compuestos grasos y sustancias liposolubles(volver->)
Recommended