BIOQUÍMICA GENERALUNIDAD IV: LÍPIDOS

LípidosSon cada uno de los compuestos orgánicos que tienen como característica

común la presencia de ácidos grasos de cadena larga. Están compuestos por carbono, hidrógeno y en menor proporción por oxígeno. En su composición también intervienen fósforo, nitrógeno y azufre, pero en muy pocas cantidades, inclusive, menor que el oxígeno. Los lípidos funcionan a modo de sustancias energéticas de reserva (aportan 9 Cal/gr). Frecuentemente a los lípidos se les llama incorrectamente grasas, pero los lípidos pueden ser tanto grasas como aceites.

Grasa (manteca, unto, sebo)Es una sustancia elaborada por animales principalmente, y en menor

proporción por los vegetales. Se encuentra en el tejido adiposo de los animales y en las semillas de algunas plantas. Las grasas son sólidas a temperatura ambiente (tienen mayor punto de fusión). Se les asocia con ácidos grasos saturados.

AceiteEs un líquido graso, no miscible con el agua y más ligero que ella, viscoso, de

origen animal, vegetal, mineral o sintético, soluble en ciertos disolventes orgánicos. Los aceites son líquidos a temperatura ambiente (tienen menor punto de fusión). Se les asocia con ácidos grasos insaturados.

Características de los Lípidos1. Junto a las proteínas y los carbohidratos constituyen los principales

bioelementos estructurales de las células.2. Poseen características apolares o hidrofóbicas (hidro: agua; fobos: temor,

rechazo; “rechazan el agua”). Esta apolaridad se debe a que sus moléculas tienen muchos átomos de carbono e hidrógeno unidos de modo covalente puro y por lo tanto no forman dipolos que interactuen con el agua. Por lo tanto, son escasamente solubles en agua (el agua es una molécula polar).

3. Solubles en compuestos orgánicos apolares: cloroformo, éter o etanol caliente, disulfuro de carbono, entre otros.

4. Su densidad tiende a ser menor que la del agua (menor a 1gr/ml).5. Constituidos por cadenas alifáticas saturadas (de enlaces simples) e insaturadas

(con uno ó más dobles enlaces).6. Sus moléculas tienden a ser lineales, aunque algunas veces pueden incorporar

anillos aromáticos.7. Se emplean como alimentos de reserva calórica (aportan 9 cal/gr).8. Conforman los ácidos grasos esenciales.

9. Tienen diferentes grados de insaturación, si posee un elevado número de dobles enlaces (=) en su estructura, conforman los aceites, de lo contrario serán grasas a temperatura ambiente.

Funciones BiológicasLos lípidos desempeñan diferentes tipos de funciones biológicas:

1. Reserva energética: Los triglicéridos son la principal reserva 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 carbohidratos sólo producen 4,1 kilocalorías por gramo.

2. Función estructural: Los fosfolípidos, los glucolípidos y el colesterol forman las bicapas lipídicas de las membranas celulares. Los triglicéridos del tejido adiposo recubren y proporcionan consistencia a los órganos y protegen mecánicamente estructuras o son aislantes térmicos.

3. Función reguladora, hormonal o de comunicación celular. Las vitaminas liposolubles son de naturaleza lipídica (terpenos, esteroides); las hormonas esteroides regulan el metabolismo y las funciones de reproducción; los glucolípidos actúan como receptores de membrana; los eicosanoides poseen un papel destacado en la comunicación celular, inflamación, respuesta inmune, entre otras.

4. Función transportadora. El transporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se realiza mediante su emulsión gracias a los ácidos biliares y a las lipoproteínas.

Ácidos Grasos (AG)Es un ácido carboxílico de cadena de cadena larga y abierta (alifáticos) que

están presentes en los lípidos.R-COOH

Donde R: Es un grupo alifático (grupos metilos y metilenos de entre 4 y 24 átomos de Carbono).

Ácidos Grasos SaturadosSon aquellos constituidos sólo por enlaces sencillos. Su cadena varía entre 4 y

20 átomos de carbono. Se caracterizan porque su punto de fusión es directamente proporcional al tamaño de sus cadenas de átomos de carbono. Se tiene que los ácidos grasos con 4 y 8 átomos de Carbono son líquidos a 20-25 0C (aceites), mientras que las cadenas de más de 10 carbonos son sólidos a esa misma temperatura (grasas).

112

114

116

118

120

14

Otra característica importante es que la solubilidad de los AG saturados disminuye a medida que aumenta la longitud y el peso molecular de su cadena. Por ello el ácido Butírico (4C) es completamente miscible en agua, luego esa solubilidad se va perdiendo a medida que se incrementa la longitud de la cadena de otros ácidos, y al llegar a los 12 ó más Carbonos (ácido laúrico y siguientes), se vuelven totalmente insolubles en agua. A este grupo pertenecen los siguientes:

Ácido Butírico (C4) CH3- CH2- CH2-COOH

Ácido Laúrico (C12)

CH3-CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2-COOH

Ácido Mirístico (C14)

CH3-CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2-CH2-CH2-COOH

Ácido Palmítico (C16)

CH3-CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2-CH2-CH2- CH2- CH2-COOH

Ácido Esteárico (C18)

CH3-CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2-CH2-CH2- CH2- CH2- (CH2)2-COOH

Ácido Araquídico (C20)

CH3-CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2-CH2-CH2- CH2- CH2- (CH2)4-COOH

Ácidos Grasos InsaturadosSon aquellos que tienen uno ó más dobles enlaces en su estructura. Los AG

instaurados tienen una mayor reactividad química debido a la presencia de dobles ligaduras. Se encuentran en los aceites vegetales y en las grasas de animales marinos que viven a bajas temperaturas. El punto de fusión de los AG insaturados disminuye a medida que aumenta el grado de insaturación y su sensibilidad a las reacciones de oxidación es mayor cuanto más insaturado es el ácido. En otras pakabras, los puntos de fusión de los AG insaturados son menores que los de los AG saturados para una misma longitud de cadena de átomos de carbono.

La nomenclatura de un AG insaturado comprende:Nombre del ácido (Cn:i-a,b,c,d)

Donde: Cn: Nº de átomos de carbono presentes en la cadena.i: Número de dobles enlaces presentes en la cadena.

1916

118 9

191218

19121518

581114

a,b,c,d: Posiciones donde van los dobles enlaces.

Ácido Palmitoleico (C16:1-9): El factor (C16:1-9) en la Nomenclatura de los AG insaturados representa: el primer número la cantidad de átomos de carbono presentes en la cadena (16 átomos de C), este número va seguido de dos puntos; el segundo número indica la cantidad de dobles enlaces presentes en la cadena, va seguido de un guión corto; y el último número indica la posición de o los dobles enlaces. En el caso del ácido palmítico debe leerse así: “Ácido Palmitoleico, 16 átomos de carbono, 1 doble enlace en la posición del Carbono 9”

CH3-CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH=CH- CH2- CH2- CH2-CH2-CH2- CH2- CH2-COOH

Ácido Oleico (C18:1-9)

CH3-CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2-CH2- CH= CH- CH2- CH2-CH2-CH2-CH2- CH2- CH2-COOH

Ácido Linoleico (C18:2-9,12)

CH3-CH2- CH2- CH2- CH2- CH= CH-CH2- CH= CH- CH2- CH2-CH2-CH2-CH2- CH2- CH2-COOH

Ácido Linolénico (C18:3-9,12,15)

CH3-CH2- CH= CH- CH2- CH= CH-CH2- CH= CH- CH2- CH2-CH2-CH2-CH2- CH2- CH2-COOH

Ácido Araquidónico (C20:4-5,8,11,14)

CH3-CH2- CH= CH- CH2- CH= CH-CH2- CH= CH- CH2- CH=CH-CH2-CH= CH- (CH2)3-COOH

En general, mientras más dobles ligaduras posean los AG, serán más insaturados. Si poseen un solo doble enlace, el AG recibe el nombre de monoinsaturado. Si posee más dos ó más dobles enlaces recibe el nombre de poliinsaturado. Mientras más insaturado sea un AG, posee menor punto de fusión y mayor sensibilidad a la oxidación y a fenómenos de rancidez.

Clasificación de los Lípidos

A. Lípidos Saponificables: Son aquellos capaces de producir jabones, esto debido a que son capaces de desencadenar reacciones de esterificación. Una reacción de esterificación o saponificación consiste en hacer reaccionar los lípidos con una base o álcali y formar ésteres de ácidos grasos. Se clasifican a su vez en:

AG1

AG2

AG3

a. Lípidos Simples: i. Acilglicéridos (Grasas y aceites)

1. Monoacilglicéridos (Monoglicéridos)2. Diacilglicéridos (Diglicéridos)3. Triacilglicéridos (Triglicéridos)

ii. Céridos (Ceras)

b. Lípidos Complejosi. Fosfolípidos

1. Fosfoglicéridos2. Fosfoesfingolípidos

ii. Glucolípidos1. Cerebrósidos2. Gangliósidos

iii. Lipoproteínasiv. Ácidos Grasos Libres.

B. Lípidos Insaponificables: Son aquellos que no pueden desencadenar reacciones de saponificación, por tanto no producen jabones.

a. Esteroides.b. Terpenoides.c. Eicosanoides.d. Prostraglandinas

a).- Lípidos Simples: Son lípidos compuestos exclusivamente por carbono, hidrógeno y oxígeno.

i).- Acilglicéridos: Es un éster del glicerol o un éster del trihidroxialcohol-glicerol unido a uno, dos ó tres ácidos grasos.

Si a la molécula de Glicerol se le une un solo AG, constituye un Monoacilglicérido. Si se unen dos de forma simultáneamente, se forma un diacilglicérido, y si se unen tres AG, constituyen un triacilglicérido. Todos ellos se unen mediante la formación de un enlace éster.

GLIC

ERO

L

O O OCH2OH CH2-O- C-AG1 CH2-O-C-AG1 CH2-O-C-AG1

CHOH CHOH O OCH2OH CH2OH CH2-O-C-AG2 CH2-O-C-AG2

Glicerol Monoglicérido OCH2OH CH2-O-C-AG3

Diglicérido Triglicérido

Enlace Éster