LICENCIATURA EN MEDICINA VETERINARIABIOQUÍMICA I – PRIMER AÑO

UNIDAD III: LOS LÍPIDOSUNIDAD IV: LOS AMINOÁCIDOS Y LAS

PROTEÍNAS

VIERNES, 25 DE OCTUBRE DE 2013

Objetivos de la unidad IV:

Describir la naturaleza, clasificación, propiedades e importancia biológica de los aminoácidos como bases estructurales de las proteínas.

Analizar la naturaleza, clasificación, propiedades e importancia biológica de las proteínas, partiendo de la comprensión del enlace peptídico y de la multiplicidad de sus funciones.

Objetivos de la unidad III:

Reconocer la naturaleza, clasificación, propiedades y funciones de los lípidos de interés biológico.

Valorar la importancia de los lípidos como fuente de reserva energética en los seres vivos, mediante una generalización de su proceso metabólico.

Aplicar la reacción de esterificación para la obtención de algunos lípidos de gran valor biológico.

Identificar estructural y funcionalmente la gran variedad de compuestos biológicos que pertenecen a la familia de los lípidos, reconociendo su importancia en el desarrollo de los mamíferos.

MACROMOLÉCULAS FUNDAMENTALES

Unidad III: Los Lípidos

Definición:

Se llama lípidos a un conjunto de moléculas orgánicas, la mayoría biomoléculas, compuestas principalmente por carbono e hidrógeno y en menor medida oxígeno, aunque también pueden contener fósforo, azufre y nitrógeno. Tienen como característica principal ser insolubles en agua y sí en disolventes orgánicos como el benceno. A los lípidos se les llama incorrectamente grasas, cuando las grasas son sólo un tipo de lípidos, aunque el más conocido.

Clasificación:

Los lípidos forman un grupo de sustancias de estructura química muy heterogénea, siendo la clasificación más aceptada la siguiente:

Lípidos saponificables: Los lípidos saponificables son los lípidos que contienen ácidos grasos en su molécula y producen reacciones químicas de saponificación. A su vez los lípidos saponificables se dividen en:

* Lípidos simples: Son aquellos lípidos que sólo contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Estos lípidos simples se subdividen a su vez en: Acilglicéridos o grasas (cuando los acilglicéridos son sólidos se les llama grasas y cuando son líquidos a temperatura ambiente se llaman aceites) y Céridos o ceras.

* Lípidos complejos: Son los lípidos que además de contener en su molécula carbono, hidrógeno y oxígeno, también contienen otros elementos como nitrógeno, fósforo, azufre u otra biomolécula como un glúcido. A los lípidos complejos también se les llama lípidos de membrana pues son las principales moléculas que forman las membranas celulares: Fosfolípidos y Glicolípidos.

Lípidos insaponificables: Son los lípidos que no poseen ácidos grasos en su estructura y no producen reacciones de saponificación. Entre los lípidos insaponificables encontramos a: Terpenos, Esteroides y Prostaglandinas.

Las grasa o aceites

Son las visibles o de depósito, y forman el 98% de los lípidos totales de la dieta. Las grasas pueden ser de varios tipos dependiendo de su estructura química, que los clasifica según el numero de átomos de hidrógenos presentes, lo que se conoce normalmente como tipo de saturación. Así tenemos:

*Grasas saturadas (todos los posibles lugares de unión de su molécula están ocupados por un átomo de hidrógeno)

*Monoinsaturadas (son a los que faltan dos átomos de hidrógeno para completar todas las uniones posibles de su molécula)

* Y poliinsaturadas (son a los que les faltan más de dos átomos de hidrógeno para completar todas las posibles uniones de su molécula)

Las grasas están formadas fundamentalmente por ácidos grasos saturados y a temperatura ambiente son sólidas, al ser su temperatura de fusión más alta que la ambiental. Los aceites a temperatura ambiente tienen forma líquida debido que en su composición hay mayoría de ácidos grasos mono y poliinsaturados. Las grasas saturadas forman parte de los productos de origen animal fundamentalmente terrestres.

El colesterol

Pertenece al grupo de los esteroles; es común en muchos alimentos y tiene múltiples funciones muy importantes, como son: 1.Formar parte de la membrana celular.2. Formar parte de distintas hormonas femeninas. 3.Ser precursor de la vitamina D y precursor de ácidos biliares. En los vegetales no existe colesterol, el aportado en la dieta proviene de alimentos de origen animal. Pero además del aportado por la dieta, el organismo sintetiza colesterol en distintos órganos, de manera especial en el hígado, esto implica que su síntesis está asegurada y no hace falta su aporte en la dieta.

Los fosfolípidos

Son lípidos que se caracterizan por tener en su composición química ácido fosfórico. Son los componentes estructurales de las membranas celulares y de parte de determinados tejidos, como los que forman parte de las vainas de mielina de las neuronas y las que forman parte de las células del músculo cardiaco.

Los fosfolípidos no son esencialmente abundantes en la dieta, encontrándose en determinaos alimentos. Sin embargo su consumo aumenta ya que se utilizan frecuentemente como emulsionantes en la fabricación de margarinas, quesos y otros alimentos comercializados.

ACILGLICÉRIDOS  o ácilgliceroles

 Son lípidos simples formados por la esterificación de una, dos o tres moléculas de ácidos grasos con una molécula de glicerina también llamada glicerol. Reciben así mismo el nombre de glicéridos o grasas simples.  Según el número de ácidos grasos que sustituirán a los hidrógenos correspondientes a los grupos oxhidrilo de la molécula.  Se distinguen tres tipos de estos lípidos: los monoglicéridos, que contienen una molécula de ácido graso, los diglicéridos, con dos moléculas de ácidos grasos, los triglicéridos, con tres moléculas de ácidos grasos.  Los acilglicéridos al reaccionar con las bases fuertes dan lugar a reacciones de saponificación en la que se producen moléculas de jabón.

Los triglicéridos son los constituyentes principales de

los aceites vegetales y las grasas animales, tienen

densidades menores que el agua por lo que flotan sobre ella y pueden ser sólidos o

líquidos a  temperatura ambiente.  Cuando son sólidos

se les denomina "grasas", y cuando son líquidos se les llama "aceites". También se utiliza el nombre de triacilgliceroles, que son compuestos químicos que consisten de una molécula de glicerol y tres ácidos grasos.

Funciones biológicas:

Función de reserva energética: Los lípidos son la principal fuente de energía de los animales ya que un gramo de grasa produce 9,4 kilocalorías en las reacciones metabólicas de oxidación, mientras que las proteínas y los glúcidos sólo producen 4,1 kilocalorías por gramo.

Función estructural: Los lípidos forman las bicapas lipídicas de las membranas celulares. Además recubren y proporcionan consistencia a los órganos y protegen mecánicamente estructuras o son aislantes térmicos como el tejido adiposo.

Función catalizadora, hormonal o de mensajeros químicos: Los lípidos facilitan determinadas reacciones químicas y los esteroides cumplen funciones hormonales.

Las apolipoproteínas son parte del complejo de moléculas que transportan los lípidos triglicéridos y colesterol. Su utilidad fisiológica en la sangre es ayudar al transporte de los lípidos y fijación a receptores celulares para que las células tengan capacidad de absorber los lípidos necesarios para su funcionamiento.

Los quilomicrones son moléculas de grasa que circulan por la sangre después de la digestión. Estos se forman en el intestino y se encargan de trasportar la grasa al hígado para que sea aprovechada. Están formados por un 90 % de triglicéridos, los cuales son grandes paquetes de grasas que se transportan por el cuerpo.

Hasta el momento…

Dentro de los nutrientes que aportan energía están los lípidos, conocidos normalmente como grasas.

En los alimentos nos encontramos con tres tipos distintos de lípidos: grasas y aceites, fosfolípidos y colesterol. Cada uno tiene unas funciones distintas en el organismo, pero todos tienen unas características comunes:

* Ser altamente energéticos (1 gramo de lípidos aporta 9 Kilocalorías)

* Ser insolubles en el agua

* Ser solubles en disolventes orgánicos como éter y cloroformo

Sus funciones fundamentales en el organismo las podemos agrupar en:

* Función energética y específicamente de energía de reserva

* Parte fundamental de la membrana celular y responsable en parte de sus múltiples funciones

* Aporte de ácidos grasos esenciales

* Efecto ahorrador de la utilización de las proteínas como fuente de energía

* Absorción de vitaminas liposolubles

* Efecto organoléptico, la grasa es fundamental para apreciar el gusto y aroma de los alimentos

* Efecto de saciedad, contribuye al efecto de saciedad después de la ingestión de alimentos

* Otras funciones en el organismo, relacionada con las estructuras en las que los lípidos son parte importante de su composición

Propiedades físicas

1) La untuosidad y la plasticidad. Sus aplicaciones prácticas son:

* El sabor: Los cuerpos grasos envuelven a las partículas de los alimentos durante la masticación y favorecen el contacto con las papilas gustativas. Mejoran así el sabor de las preparaciones en las que son incorporados.

* Friabilidad. La grasa da a la masa de harina una mayor friabilidad. Ésta es mayor si se usan ácidos grasos insaturados y tienen una concentración suficiente del resto de los ingredientes y de la manipulación de la masa (un exceso aumenta la dureza).

2) Solventes en los líquidos

Los lípidos son insolubles en agua, pero sí en solventes orgánicos. Esto se utiliza en laboratorios, como el éter, para valorar el contenido de los lípidos de los alimentos.

3) Emulsiones. Es la capacidad de los lípidos para formar partículas pequeñas menores de una micra, en otro líquido. Sus aplicaciones prácticas son:

* Realización de emulsiones inestables, que se destruyen espontáneamente al cabo de un tiempo. El aliño de la ensalada de aceite y vinagre.

* Realización de emulsionas estables. Para realizar en cocina salsa emulsionada, el prototipo es la salsa mayonesa. La estabilidad de estas salsas depende de: el grado y método de batido, la forma de añadir los ingredientes, la temperatura y los ingredientes empleados.

* Digestión. Para ser digeridos, los lípidos necesitan ser emulsionados por la bilis, que juega el papel de emulsionante.

4) Punto de Fusión: El punto de fusión de los lípidos depende del contenido de la mezcla de triglicéridos que contiene. En general las grasas no pueden sufrir un punto de fusión superior a 43º, pues entonces serían mal digeridas. Los aceites se funden a 10º, las mantequillas a 20º y las grasas a 40º. Aplicaciones prácticas:

* Preparaciones Culinarias: El diferente punto de fusión de las grasas sirve para obtener preparados para untar, para pastelería y para cocción.

* Extracción de los cuerpos grasos: Para obtener productos con menor contenido en grasa.

* Digestión: Las grasas son más fáciles de digerir cuanto más bajo es el punto de fusión respecto a la temperatura corporal

Propiedades químicas

A) ESTERIFICACIÓN

Una de las reacciones características de los ácidos grasos es la llamada reacción de ESTERIFICACIÓN mediante la cual un ácido graso se une a un alcohol mediante un enlace covalente, formando un éster y liberándose una molécula de agua.

R1-COOH + HOCH2-R2   -------------->    R1-COO-CH2-R2 + H2O

 B) SAPONIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS

Muchos ácidos grasos, reaccionan con bases fuertes, como la sosa (NaOH) o la potasa (KOH), produciendo sales sódicas o potásicas que reciben el nombre de jabones. A esta reacción se le denomina saponificación. Solamente son saponificables aquellos lípidos que poseen ácidos grasos en su estructura molecular.

R1-COOH + NaOH  ------------------>      R1-COONa   +   H2O

La esterificación es de gran importancia, ya que es la reacción

que emplean las células para fabricar sus grasas y acumularlas

como sustancias de reserva; después pueden descomponerlas

por la reacción inversa de hidrólisis, que es catalizada por

las enzimas denominadas lipasas, que liberan el glicerol y

los ácidos grasos para seguir descomponiéndolos y así obtener la energía requerida.  A las lipasas también se  les encuentra en los jugos digestivos de los animales. 

La acción detergente de los jabones se debe a su tendencia a formar

micelas.  En la superficie, al contacto con el agua,

quedan los extremos iónicos de la sal, grupos

carboxilo ionizados, mientras las cadenas

hidrofóbicas apolares se orientan hacia el centro,

atrapando partículas insolubles, como restos de suciedad o gotas de grasa.

C) COMPORTAMIENTO CIS-TRANS

La grasa trans es el nombre común de la grasa no saturada

con ácido graso''trans''

isómero (s). Las grasas trans pueden ser monoinsaturados

o poliinsaturados, pero no saturado. El consumo de grasas trans aumenta el

riesgo de enfermedades

coronarias en un aumento de los

niveles de colesterol "malo" LDL y

disminuir los niveles de colesterol HDL

"bueno".

Un ácido graso cis es un ácido graso

insaturado que posee los grupos

semejantes o idénticos

(generalmente grupos –H) en el

mismo lado de un doble enlace. Los ácidos grasos cis son isómeros de los ácidos grasos Trans, en los que

los –H se disponen uno a cada lado del doble enlace.