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METABOLSIMO DE LOS LÍPIDOS Año de la Promoción de la Industria Responsable y del Compromiso Climático” U.P.H. “FRANKLIN ROOSEVELT“ ESPECIALIDAD: CIENCIAS DE LA SALUD CURSO : BIOQUÍMICA II CATEDRÁTICA : Q.F. MARTHA VALDERRAMA SUELDO INTEGRANTES : - CERRÓN AQUINO, SHEYLA - CHACCHA NAVARRO, PABLO - CHANCHA DE LA O, NANCY - LLOCCLLA LLANCARI, OLIVIA - QUISPE ARTICA, KELY - RICAPA FUSTER, JUDITH CICLO : VI TURNO : DIURNO 1

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LOS lIPIDOS

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METABOLSIMO DE LOS LÍPIDOS

“Año de la Promoción de la Industria Responsable y del Compromiso Climático”

U.P.H. “FRANKLIN ROOSEVELT“

ESPECIALIDAD: CIENCIAS DE LA SALUD

CURSO : BIOQUÍMICA II

CATEDRÁTICA : Q.F. MARTHA VALDERRAMA SUELDO

INTEGRANTES :- CERRÓN AQUINO, SHEYLA- CHACCHA NAVARRO, PABLO- CHANCHA DE LA O, NANCY- LLOCCLLA LLANCARI, OLIVIA- QUISPE ARTICA, KELY- RICAPA FUSTER, JUDITH

CICLO : VI

TURNO : DIURNO

HUANCAYO – PERÚ2014

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A los profesionales que buscan

un futuro mejor para nuestro país y que

día a día se esfuerzan por ser mejores

profesionales para el orgullo de sus

familias.

LOS ESTUDIANTES

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INTRODUCCIÓN

Se sabe que bajo el nombre de lípidos se agrupa una serie de sustancias

que tienen en común ciertas características de solubilidad en solventes orgánicos.

Dentro de este grupo heterogéneo, que genéricamente se designa por lípidos, se

encuentran las materias grasas tanto sólidas como líquidas que normalmente y

diariamente se ingieren junto con la dieta. Debe eso sí diferenciarse entre grasa de

depósito, constituida principalmente por triglicéridos y materias grasas

estructurales que, además de estos componentes, están constituidas en parte

importante por fosfolípidos u otro tipo de estructuras más complejas como

esfingolípidos, cerebrósidos, etc.

Las materias grasas en general cumplen una serie de roles en nuestra dieta,

además de ser la principal fuente de energía. Son constituyentes normales de la

estructura celular y funciones de la membrana. Son fuente de ácidos grasos

esenciales para el organismo animal, donde cabe destacar su papel en la síntesis

de las prostaglandinas. Regulan el nivel de lípidos sanguíneos. Son vehículo de

vitaminas liposolubles y aportan otros componentes importantes como pigmentos

carotenoides, esteroles, etc.

Existe en la naturaleza, un grupo de sustancias que son solubles en los

disolventes orgánicos (cloroformo, éter, benceno, etc.) o que dan por hidrólisis

sustancias que se disuelven en ellos. Se les aplica el calificativo de lípidos.

Bloor caracterizó a los lípidos como: 1) Sustancias insolubles en agua. 2) ésteres

reales o de potenciales de los ácidos grasos. 3) utilizables por los seres vivos.

Aunque hay excepciones a todos ellos, los criterios son generalmente aceptable.

Hay numerosa sustancia aceptable como lípidos.

Entre los productos biosintetizados a partir del acetato se encuentran

algunas familias de los lípidos. Los lípidos son sustancias naturales solubles en

disolventes no polares. Las grasas son un tipo de lípidos, las propiedades de los

lípidos son relativamente insolubles en agua, y solubles en disolventes no polares

como el éter, cloroformo, y el benceno. Los lípidos incluyen a las grasas (sólidas a

temperatura ambiente), aceites (líquidas a temperatura ambiente), ceras y demás

compuestos relacionados.

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ÍNDICE

Caratula

Introducción

Índice

CAPÍTULO I

LÍPIDOS

1.1. LIPIDOS...........................................................................................................5

1.2. METABOLISMO DE LIPIDOS CONCEPTO.................................................10

1.3. LIPOGENESIS...............................................................................................14

1.4. ESTERIFICACIÓN.........................................................................................15

1.5. LIPOLISIS......................................................................................................15

1.6. BETA OXIDACION........................................................................................17

1.7. CETOGENESIS.............................................................................................19

1.8. COLESTEROGENESIS.................................................................................21

1.9. PROSTAGLANDINAS:..................................................................................25

CONCLUSIONES.....................................................................................................28

BIBLIOGRAFÍA........................................................................................................29

ANEXOS...................................................................................................................30

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CAPÍTULO I

LÍPIDOS

1.1. LIPIDOS

1.1.1. Concepto:

Compuestas principalmente por carbono e hidrógeno y en menor medida

oxígeno, aunque también pueden contener fósforo, azufre y nitrógeno.

Tienen como característica principal el ser hidrófobas (insolubles en agua) y

solubles en disolventes orgánicos como la bencina, el benceno y el

cloroformo.

Los lípidos cumplen funciones diversas en los organismos vivientes, entre

ellas la de reserva energética (como los triglicéridos), la estructural (como

los fosfolípidos de las bicapas) y la reguladora (como las hormonas

esteroides).

1.1.2. Características generales:

Los lípidos son moléculas muy diversas; unos están formados por cadenas

alifáticas saturadas o insaturadas, en general lineales, pero algunos tienen

anillos (aromáticos). Algunos son flexibles, mientras que otros son rígidos o

semiflexibles hasta alcanzar casi una total Flexibilidad mecánica molecular;

algunos comparten carbonos libres y otros forman puentes de hidrógeno.

La mayoría de los lípidos tiene algún tipo de carácter no polar, es decir,

poseen una gran parte apolar o hidrofóbico ("que le teme al agua" o

"rechaza el agua"), lo que significa que no interactúa bien con solventes

polares como el agua, pero sí con la gasolina, el éter o el cloroformo.

1.1.3. Clasificación Bioquímica:

Los lípidos son un grupo muy heterogéneo que usualmente se subdivide en

dos, atendiendo a que posean en su composición ácidos grasos (lípidos

saponificables) o no los posean (lípidos insaponificables):

1.1.4. Lípidos Saponificables:

Ácidos grasos:

Estructura en tres dimensiones del ácido linoleico, un tipo de ácido

graso. En rojo se observa la cabeza polar correspondiente a un grupo

carboxilo.

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Son las unidades básicas de los lípidos saponificables, y consisten en

moléculas formadas por una larga cadena hidrocarbonada (CH2) con un

número par de átomos de carbono (2-24) y un grupo carboxilo(COOH)

terminal. La presencia de dobles enlaces en el ácido graso reduce el

punto de fusión. Los ácidos grasos se dividen en saturados e

insaturados.

Saturados. Sin dobles enlaces entre átomos de carbono; por

ejemplo, ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido

margárico, ácido esteárico, ácido araquídico y ácido lignocérico.

Insaturados. Los ácidos grasos insaturados se caracterizan por

poseer dobles enlaces en su configuración molecular. Éstas son

fácilmente identificables, ya que estos dobles enlaces hacen que su

punto de fusión sea menor que en el resto. Se presentan ante

nosotros como líquidos, como aquellos que llamamos aceites.

Propiedades fisicoquímicas:

Carácter anfipático. Ya que el ácido graso está formado por un grupo

carboxilo y una cadena hidrocarbonada, esta última es la que posee

la característica hidrófoba; por lo cual es responsable de su

insolubilidad en agua.

Punto de fusión: Depende de la longitud de la cadena y de su

número de insaturaciones, siendo los ácidos grasos insaturados los

que requieren menor energía para fundirse.

Esterificación. Los ácidos grasos pueden formar ésteres con grupos

alcohol de otras moléculas.

Saponificación. Por hidrólisis alcalina los ésteres formados

anteriormente dan lugar a jabones (sal del ácido graso)

Autooxidación. Los ácidos grasos insaturados pueden oxidarse

espontáneamente, dando como resultado aldehídos donde existían

los dobles enlaces covalentes.

Acilglicéridos:

Los acilglicéridos o acilgliceroles son ésteres de ácidos grasos con

glicerol (glicerina), formados mediante una reacción de condensación

llamada esterificación. Una molécula de glicerol puede reaccionar con

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hasta tres moléculas de ácidos grasos, puesto que tiene tres grupos

hidroxilo.

Según el número de ácidos grasos que se unan a la molécula de

glicerina, existen tres tipos de acilgliceroles:

Monoglicéridos: solo existe un ácido graso unido a la molécula de

glicerina.

Diacilglicéridos: la molécula de glicerina se une a dos ácidos

grasos.

Triacilglicérido o triglicéridos: la glicerina está unida a tres ácidos

grasos. Son los más importantes y extendidos de los tres.

Céridos:

Las ceras son moléculas que se obtienen por esterificación de un ácido

graso con un alcohol monovalente lineal de cadena larga. Por ejemplo la

cera de abeja. Son sustancias altamente insolubles en medios acuosos y

a temperatura ambiente se presentan sólidas y duras. En los animales

las podemos encontrar en la superficie del cuerpo, piel, plumas, cutícula,

etc. En los vegetales, las ceras recubren en la epidermis de frutos, tallos,

junto con la cutícula o la suberina, que evitan la pérdida de agua por

evaporación.

Fosfolípidos

Los fosfolípidos se caracterizan por poseer un grupo de naturaleza

fosfato que les otorga una marcada polaridad. Se clasifican en dos

grupos, según posean glicerol o esfingosina.

Fosfoglicéridos

Los fosfoglicéridos están compuestos por ácido fosfatídico, una molécula

compleja compuesta por glicerol, al que se unen dos ácidos grasos (uno

saturado y otro insaturado) y un grupo fosfato; el grupo fosfato posee un

alcohol o un amino alcohol, y el conjunto posee una marcada polaridad y

forma lo que se denomina la "cabeza" polar del fosfoglicérido; los dos

ácidos grasos forman las dos "colas" hidrófobas; por tanto, los

fosfoglicéridos son moléculas con un fuerte carácter anfipático que les

permite formar bicapas, que son la arquitectura básica de todas las

membranas biológicas.

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Fosfoesfingolípidos

Los fosfoesfingolípidos son esfingolípidos con un grupo fosfato, tienen

una arquitectura molecular y unas propiedades similares a los

fosfoglicéridos. No obstante, no contienen glicerol, sino esfingosina, un

amino alcohol de cadena larga al que se unen un ácido graso, conjunto

conocido con el nombre de caramida; a dicho conjunto se le une un

grupo fosfato y a éste un amino alcohol; el más abundante es la

esfingomielina, en la que el ácido graso es el ácido lignocérico y el

amino alcohol la colina; es el componente principal de la vaina de

mielina que recubre los axones de las neuronas.

Glucolípidos

Los glucolípidos son esfingolípidos formados por una caramida

(esfingosina + ácido graso) unida a un glúcido, careciendo, por tanto, de

grupo fosfato. Al igual que los fosfoesfingolípidos poseen caramida, pero

a diferencia de ellos, no tienen fosfato ni alcohol. Se hallan en las

bicapas lipídicas de todas las membranas celulares, y son

especialmente abundantes en el tejido nervioso; el nombre de los dos

tipos principales de glucolípidos alude a este hecho:

Cerebrósidos. Son glucolípidos en los que la ceramida se une un

monosacárido (glucosa o galactosa) o a un oligosacárido.

Gangliósidos. Son glucolípidos en los que la ceramida se une a un

oligosacárido complejo en el que siempre hay ácido siálico.

1.1.5. Lípidos Insaponificables:

Terpenos:

Los terpenos, terpenoides o isoprenoides, son lípidos derivados del

hidrocarburo isopreno (o 2-metil-1,3-butadieno). Los terpenos biológicos

constan, como mínimo de dos moléculas de isopreno. Algunos terpenos

importantes son los aceites esenciales (mentol, limoneno, geraniol), el fitol

(que forma parte de la molécula de clorofila), las vitaminas A, K y E, los

carotenoides (que son pigmentos fotosintéticos) y el caucho (que se obtiene

del árbol Hevea brasiliensis).Desde el punto de vista farmacéutico, los

grupos de principios activos de naturaleza terpénica más interesantes son:

monoterpenos y sesquiterpenos constituyentes de los aceites esenciales,

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derivados de monoterpenos correspondientes a los iridoides, lactonas

sesquiterpénicas que forman parte de los principios amargos, algunos

diterpenos que poseen actividades farmacológicas de aplicación a la

terapéutica y por último, triterpenos y esteroides entre los cuales se

encuentran las saponinas y los heterósidos cardiotónicos.

Esteroides:

Los esteroides son lípidos derivados del núcleo del hidrocarburo esterano (o

ciclopentanoperhidrofenantreno), esto es, se componen de cuatro anillos

fusionados de carbono que posee diversos grupos funcionales (carbonilo,

hidroxilo) por lo que la molécula tiene partes hidrofílicas e hidrofóbicas

(carácter anfipático).

Entre los esteroides más destacados se encuentran los ácidos biliares, las

hormonas sexuales, las corticosteroides, la vitamina D y el colesterol. El

colesterol es el precursor de numerosos esteroides y es un componente más

de la bicapa de las membranas celulares.

Prostaglandinas:

Los eicosanoides o prostaglandinas son lípidos derivados de los ácidos

grasos esenciales de 20 carbonos tipo omega-3 y omega-6. Los principales

precursores de los eicosanoides son el ácido araquidónico, el ácido linoleico

y el ácido linolénico. Todos los eicosanoides son moléculas de 20 átomos de

carbono y pueden clasificarse en tres tipos: prostaglandinas, tromboxanos y

leucotrienos.

Funciones:

Los lípidos desempeñan diferentes tipos de funciones biológicas:

Función de 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 glúcidos solo producen 4,1 kilocalorías por

gramo.

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.

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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, etc.

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.

Función biocatalizadora. En este papel los lípidos favorecen o facilitan

las reacciones químicas que se producen en los seres vivos. Cumplen

esta función las vitaminas lipídicas, las hormonas esteroideas y las

prostaglandinas.

Función térmica. En este papel los lípidos se desempeñan como

reguladores térmicos del organismo, evitando que este pierda calor.

1.2. METABOLISMO DE LIPIDOS:

1.2.1. Concepto:

Los lípidos son moléculas con grandes diferencias estructurales de unas a

otras. Tienen características comunes de insolubilidad en agua. Tienen 2

funciones preferentes:

o Componentes esenciales de membrana (fosfolípidos).

o Depósito de energía más importante de la célula (triglicéridos). Los

triacilgliceroles son los principales sustratos energéticos, almacenados

en el citosol de las células del tejido adiposo. El hígado es muy

importante en el metabolismo de lípidos y síntesis de ácidos grasos.

Cuando sobra energía sintetiza lípidos. Los ácidos grasos suelen tener

un número par de átomos de C. Se diferencian en la longitud de la

cadena y el número de insaturaciones.

1.2.2. Metabolismo primario y secundario:

Ácidos grasos saturados de cadena corta:

Los ácidos grasos de cadena corta (C4-C11) pueden ser biosintetizados por

tres rutas alternativas:

a) Por homologación de α-cetoácidos a partir del  ácido pirúvico con

posterior descarboxilación oxidativa.

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b) Por escisión oxidativa de ácidos Δ9, por ejemplo, el ácido nonanoico a

partir de escisión oxidativa del ácido oleico.

c) Por ácido graso-sintasas de cadena corta. P. ejemplo, el ácido hexanoico

utilizado por muchos hongos para biosíntesis de aflatoxinas proviene de

una hexanoil-CoA sintasa.

Ácidos grasos saturados de cadena media:

Los ácidos grasos de cadena media (C12-C14) pueden ser biosintetizados por

dos rutas alternativas:

a) Por β-oxidación parcial de ácidos grasos estándar.

b) Por ácido graso-sintasas de cadena media.

Ácidos grasos de cadena impar:

Los ácidos grasos de cadena impar (C13-C33) pueden ser biosintetizados

por tres rutas alternativas:

a) Por β-oxidación parcial de ácidos grasos impares de cadena más larga.

b) Por ácido graso-sintasas de cadena impar, en donde se emplea

propionil-CoA en lugar de acetil-CoA como iniciador.

c) Por α-oxidación.

Ácidos palmíticos:

Las ácido graso sintasas (FAS por sus siglas en inglés) estándar son las del

ácido palmítico. El primer paso en la biosíntesis de ácidos grasos es la

síntesis de ácido palmítico, ácido graso saturado de 16 carbonos; los demás

ácidos grasos se obtienen por modificaciones del ácido palmítico. El cuerpo

humano puede sintetizar casi todos los ácidos grasos que requiere a partir

del ácido palmítico, mediante la combinación de varios mecanismos de

oxidación y elongación.

El ácido palmítico se sintetiza secuencialmente en el citosol de la célula,

gracias a la acción del polipéptido multienzimático ácido graso sintasa, por

adición de unidades de dos carbonos aportadas por el acetil coenzima A; el

proceso completo consume 7 ATP y 14 NADPH; la reacción global es la

siguiente:

8 Acetil-CoA + 14 (NADPH + H+) + 7 ATP → Ácido palmítico (C16) +

8 CoA + 14 NADP+ + 7 (ADP + Pi) + 6 H2O

Ácidos grasos de cadena larga:

Se forman por acción de las elongasas, en donde se incrementa la longitud

de la cadena del ácido palmítico por condensación de moléculas de malonil-

CoA (Alargamiento). Mediante este proceso, que tienen lugar en el retículo

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endoplasmático y en la mitocondrias, se adicionan unidades de dos

carbonos a la cadena de C16 del ácido palmítico, obteniéndose ácidos

grasos de hasta C24.

- Ácidos grasos insaturados.

- Ácidos grasos monoinsaturados.

Ácidos grasos acetilénicos:Se producen por desaturasas especiales denominadas acetilenasas, para

producir alquinos. Un ejemplo de este tipo de ácidos es el ácido tarírico.

Claro Que Si Campeón.

Ácidos grasos poliinsaturados:Los ácidos grasos poliinsaturados son biosintetizados solo por algunos

organismos (por ejemplo, muchos animales no biosintetizan los ácidos

grasos poliinsaturados y deben ser consumidos.) El ácido oleico se puede

insaturar una, dos o tres veces y estos derivados de poliinsaturación pueden

elongarse posteriormente. Por ejemplo, el ácido eicosapentaenoico no se

biosintetiza por poliinsaturación del ácido araquídico, sino por

poliinsaturación del ácido oleico, seguido de elongación y dos insaturaciones

posteriores.

Derivados de reducción.

Por reducción del grupo carboxilo o por descarbonilación se pueden

producir:

- Alcoholes y aldehídos grasos

- Alcanos y alquenos de cadena lineal

Derivados de oxidación:

a) Catabolismo por β-Oxidación:

Una de las principales funciones de los ácidos grasos es la de proporcionar

energía a la célula; a partir de los depósitos de triglicéridos,

las lipasas liberan ácidos grasos que, en la matriz mitocondrial, serán

escindidos en unidades de dos carbonos en forma de acetil-CoA, proceso

conocido como β-oxidación; el acetil-CoA ingresa en el ciclo de Krebs y

los NADH y FADH2 en la cadena respiratoria.

b) Productos de hidroxilación y peroxilación:

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Se forman por acción de 5-lipooxigenasas e hidroxilasas, por ejemplo

los leucotrienos, hepoxilinas, neuroprotectinas, alcoholes acetilénicos y

resolvinas.

c) Productos de epoxidación:

Se forman por acción de monooxigenasas en insaturaciones, como

el ácido vernólico.

d) Ácidos (alquilfuranil)acilcarboxílicos

Se forman por acción de lipooxigenasas en sistemas dialílicos no

conjugados. P. ejemplo, la wyerona, los ácidos grasos y los ácidos

urofánicos.

e) Lactonas:

Muchos ácidos grasos se hidroxilan con esterificación intramolecular,

formando así lactonas, tales como las lactonas volátiles y los cucujólidos.

f) Espirocetales:

Muchos ácidos grasos se reducen y forman estructuras intricadas de tipo

espirocetal. Estas muchas veces actúan como feromonas de insectos, por

ejemplo laschalcogranas.

g) Productos de escisión oxidativa:

La acción de las lipooxigenasas puede provocar rupturas en las cadenas

de ácidos grasos y formar hidrocarburos cíclicos (hormosireno), aldehídos

(aldehídos foliares) o ácidos dicarboxílicos (ácido traumático).

h) Ácidos grasos ramificados:

Los ácidos grasos ramificados pueden tener diversos orígenes

biosintéticos:

a) Ácidos isoalquil y anteisoalquilcarboxílicos: Emplean como

unidades de iniciación ácido isobutírico, ácido 2-metilbutírico y ácido

isovalérico, provenientes del catabolismo de la valina, isoleucina y

leucina respectivamente.

b) Ácidos metilcarboxílicos: Se forman por metilación con SAM de

ácidos insaturados. P. ejem. el ácido tuberculosteárico.

c) Ácidos polimetilados: Se forman por condensaciones sucesivas de

metilmalonil CoA, obtenido de propionil Coenzima A.

Acetogeninas anonáceas:

La acetogeninas annonáceas proviene de la formación de ácidos tetrónicos

de ácidos poliepoxidados. P. ejem., la uvaricina.

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Page 14: monografia LIPIDOS

Ácidos grasos ω-cíclicos:

a) Ácidos grasos ω ciclopentenilalquilcarboxílicos, como el ácido

hidnocárpico.

b) Ácidos grasos ω ciclociclohexilalquilcarboxílicos.

c) Ácidos grasos ω cicloheptilalquilcarboxílicos.

d) Ácidos grasos ω arilalquilcarboxílicos

Ácidos grasos endocíclicos:

a) Ácidos (alquilciclopropil)alquilcarboxílicos, como el ácido malválico.

b) Productos de reacciones pericíclicas, como el ácido endiándrico.

c) Prostanoides, se forman por ciclización endocíclica con acción de

ciclooxigenasas.

- Prostaglandinas;

- Jasmonoides

- Eclonialactonas

- Tromboxanos

1.3. LIPOGENESIS

1.3.1.Concepto:

La lipogénesis es la reacción bioquímica por la cual son sintetizados

los ácidos grasos y esterificados o unidos con el glicerol para

formar triglicéridos o grasas de reserva.

El estado nutricional del organismo es el factor principal que regula la tasa

de lipogénesis.

Por tanto, la tasa es alta en el humano bien alimentado, cuya dieta contiene

una alta proporción de carbohidratos.

Disminuye en condiciones de consumo calórico restringido.

La síntesis de ácidos grasos de cadenas largas o lipogénesis se realiza por

medio de dos sistemas enzimáticos situados en el citoplasma celular:

La acetil-CoA carboxilasa: Esta vía convierte la acetil-CoA a palmitato,

requiriendo para ello NADPH, ATP, ion manganeso, Biotina, Ácido

pantoteico y bicarbonatocomo cofactores. Este sistema es

imprescindible para la conversión de Acetil-CoA a Malonil-CoA.

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Vía de la ácido-graso-sintetasa: Es un complejo multienzimático de

una sola cadena polipeptídica con siete actividades enzimáticas

separadas, que cataliza la unión de palmitato a partir de una molécula

de Acetil-CoA y siete de Malonil-CoA.

1.3.2.Características:

Lipogénesis es el proceso por el cual los azúcares simples como

la glucosa se convierte en ácidos grasos, que posteriormente se esterifica

con glicerol para formar los triglicéridos que están empaquetados en VLDL y

secretada por el hígado.

1.3.3.Regulación y Control de la lipogénesis:

La lipogénesis se regula en el paso de Acetil-CoA carboxilasa por

modificadores alostéricos, modificación covalente e inducción y represión de

la síntesis enzimática. El citrato activa la enzima; la acil-CoA de cadena

larga inhibe su actividad. A corto plazo, la insulina activa la Acetil-CoA

carboxilasa por desfosforilación y a largo plazo por inducción de síntesis. El

glucagón y la adrenalina tienen acciones opuestas al insulina.

1.4. ESTERIFICACIÓN

1.4.1. Concepto:

Los esteres de poliglicerol pueden producirse por dos rutas [Corma et al,

2007]: la primera es la esterificación directa mediante la reacción con un

ácido ya sea alifático o aromático en presencia de un catalizador ácido, y la

segunda es la alcohólisis de un éster metílico en presencia de un catalizador

alcalino. Debido a que la forma más común de producir el poliglicerol es por

condensación de glicerol con catalizadores alcalinos homogéneos, la ruta de

transesterificación con esteres metílicos es atractiva, pues permite una

mayor velocidad de reacción y evita la necesidad de separar el catalizador al

final de la eterificación.

1.5. LIPOLISIS

1.5.1. Concepto:

La lipolisis o lipólisis es el proceso metabólico mediante el cual

los lípidos del organismo son transformados para producir ácidos

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Page 16: monografia LIPIDOS

grasos y glicerol para cubrir las necesidades energéticas. La lipolisis es el

conjunto de reacciones bioquímicas inversas a la lipogénesis.

A la lipólisis también se le llama movilización de las grasas o hidrólisis de

triacilglicéridos en ácidos grasos y glicerol.

La lipolisis es estimulada por diferentes hormonas catabólicas como

el glucagón, la epinefrina, la norepinefrina, la hormona del crecimiento y

el cortisol, a través de un sistema de transducción de señales.

1.5.2. La insulina disminuye la lipolisis:

En el adipocito el glucagón activa a determinadas proteínas G, que a su vez

activan a la adenilato ciclasa, al AMPc y éste a la lipasa

sensitiva, enzima que hidroliza los triacilglicéridos. Los ácidos grasos son

vertidos al torrente sanguíneo y dentro de las células se degradan a través

de la betaoxidación en acetil-CoA que alimenta el ciclo de Krebs, y favorece

la formación de cuerpos cetónicos.

1.5.3. Características:

La lipolisis o lipólisis es el proceso metabólico mediante el cual los lípidos

del organismo son transformados para producir ácidos grasos y glicerol para

cubrir las necesidades energéticas. La lipolisis es el conjunto de reacciones

bioquímicas inversas a la lipogénesis. La lipólisis es estimulada por

diferentes hormonas catabólicas como el glucagón, la epinefrina,

la norepinefrina, la hormona del crecimiento y elcortisol, a través de

un sistema de transducción de señales. La insulina disminuye la lipólisis.

1.5.4. Importancia del ciclo:

Es clave para la obtención de energía.

La oxidación de los triacilglicéridos proporciona más del doble de

energía metabólica (ATP) por parte de los organismos aeróbicos, libera

mucha energía.

Ocurre en animales, incluido el hombre.

1.5.5. Dónde se efectúa:

El tejido adiposo carece de quinasa específica para fosforilar el glicerol, se

facilita su salida de la célula y pasa a la sangre siendo captado por el

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hígado, el corazón y otros tejidos con la participación del glicerol quinasa y

el ATP glicerofosfato.

1.5.6. Cuándo se efectúa:

En presencia de oxígeno los ácidos grasos se catabolizan a dióxido de

carbono y agua, y aproximadamente el 40% de la energía libre y generada

se almacena como ATP y el resto de la energía se libera en forma de calor.

1.5.7. En qué parte de la célula se efectúa

La activación del acido graso se realiza fuera de las mitocondrias y su

oxidación en el interior de ellas.

Los ácidos grasos activados de más de 10 carbonos en su molécula,

requieren un transportador, la carnitina, para atravesar la membrana

mitocondrial.

1.6. BETA OXIDACION

1.6.1.Concepto:

Es un proceso catabólico de los ácidos grasos en el cual sufren remoción,

mediante la oxidación, de un par de átomos de carbono sucesivamente en

cada ciclo del proceso, hasta que el ácido graso se descompone por

completo en forma de moléculas acetil-CoA, que serán

posteriormente oxidados en la mitocondria para generar energía química en

forma de (ATP). La β-oxidación de ácidos grasos consta de cuatro

reacciones recurrentes.

El resultado de dichas reacciones son unidades de dos carbonos en forma

de acetil-CoA, molécula que pueden ingresar en el ciclo de Krebs,

y coenzimas reducidos (NADH y FADH2) que pueden ingresar en la cadena

respiratoria.

1.6.2.Pasos previos:

Activación de los ácidos grasos.

El paso previo a esas cuatro reacciones es la activación de los ácidos

grasos a acil coenzima A (acil CoA, R–CO–SCoA), la cual tiene lugar en el

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Page 18: monografia LIPIDOS

retículo endoplasmático (RE) o en la membrana mitocondrial externa, donde

se halla la acil-CoA sintetasa (o ácido graso tioquinasa), la enzima que

cataliza esta reacción:

R–COOH + ATP + CoASH →Acil-CoA sintetasa→ R–CO–SCoA + AMP +

PPi + H2O

El ácido graso se une al coenzima A (CoASH), reacción que consume dos

enlaces de alta energía del ATP.

1.6.3.Traslocación a la matriz mitocondrial:

Posteriormente debe usarse un transportador, la carnitina, para traslocar las

moléculas de acil-CoA al interior de lamatriz mitocondrial, ya que la

membrana mitoncondrial interna es impermeable a los acil-CoA.

La carnitina se encarga de llevar los grupos acilo al interior de la matriz

mitoncondrial por medio del siguiente mecanismo.

1.6.4. Oxidación por FAD:

El primer paso es la oxidación del ácido graso activado (acil-CoA graso)

por FAD. La enzima acil-CoA-deshidrogenasa, una flavoproteína que tiene el

coenzima FAD unido covalentemente, cataliza la formación de un doble

enlace entre C-2 y C-3. Los productos finales son FADH2 y un acil-CoA-

betainsaturado (trans-Δ2-enoil-CoA) ya que el carbono beta del ácido graso se

une con un doble enlace al perder dos hidrógenos (que son ganados por el

FAD).

1.6.5. Hidratación:

El siguiente paso es la hidratación (adición de una molécula de agua) del

doble enlace trans entre C-2 y C-3. Esta reacción es catalizada por enoil-CoA

hidratasa y se obtiene un betahidroxiacil-CoA (L-3-hidroxiacil CoA); es una

reacción estereospecífica, formándose exclusivamente el isómero L.

1.6.6. Oxidación por NAD+:

El tercer paso es la oxidación de L-3-hidroxiacil CoA por el NAD, catalizada

por la L-3-hidroxiacil CoA deshidrogenasa. Esto convierte el

grupo hidroxilo del carbono β en un grupo cetónico(lo satura). El producto final

es 3-cetoacil-CoA con lo que el carbono βbeta ya ha sido oxidado y está

preparado para la escisión.

1.6.7. Tiólisis:

18

Page 19: monografia LIPIDOS

El paso final para la rotura del cetoacil-CoA entre C-2 y C-3 por el

grupo tiol de otra molécula de CoA. Esta reacción es catalizada por β-

cetotiolasa y da lugar a una molécula de acetil CoA y un acil CoA con dos

carbonos menos.

Estas cuatro reacciones continúan hasta que la escición completa de la

molécula en unidades de acetil CoA. Por cada ciclo, se forma una molécula

de FADH 2, una de NADH y una de acetil CoA.

1.6.8. Rendimiento energético:

Dado que durante la β-oxidación la cadena de carbonos de los ácidos grasos

se rompe en unidades de dos carbonos (unidas al coenzima A) y que cada

rotura produce una molécula de FADH2 y una molécula de NADH + H+, es

fácil calcular las moléculas de ATP generadas en la oxidación completa de un

ácido graso. FADH2 y NADH van a la cadena respiratoria y los acetil-

CoA ingresan en el ciclo de Krebs donde generan GTP y más moléculas de

FADH2 y NADH. Si tomamos como ejemplo el ácido palmítico, ácido graso

saturado de 16 carbonos, el rendimiento energético es el siguiente:

Rendimiento de la beta oxidación del ácido palmítico (16 C)

Molécula Número Equivalencia demoléculas de ATP

Ciclo metabólico Total ATP

NADH 7 2.5 cadena respiratoria 17,5

FADH2 7 1.5 cadena respiratoria 10,5

acetil-CoA 8 10 ciclo de Krebs 80

Activación del ácido graso -2Total 106

Teniendo en cuenta los dos enlaces de alta energía que se utilizan en la activación

del ácido graso a acil-CoA, se obtiene un rendimiento neto de 106 moléculas de

ATP. Obviamente, cuanto más larga es la molécula de ácido graso, más moléculas

de ATP se generan.

1.7. CETOGENESIS

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Page 20: monografia LIPIDOS

1.7.1.Concepto:

Cetogénesis es un proceso metabólico por el cual se producen los cuerpos

cetónicos como resultado del catabolismo de los ácidos grasos.

1.7.2.Producción:

Los cuerpos cetónicos se producen principalmente en las mitocondrias de

las células del hígado. Su síntesis ocurre en respuesta a bajos niveles de

latidos, y después del agotamiento de las reservas celulares de glucógeno.

La producción de cuerpos cetónicos comienza para hacer disponible la

energía que es guardada como ácidos grasos.

Además de su papel en la síntesis de cuerpos cetónicos, el HMG-CoA es

también un intermediario en la síntesis del colesterol.

1.7.3.Tipos de cuerpos cetónicos

Los tres cuerpos cetónicos son:

Acetoacetato, el cual, si no es oxidado a una forma inútil de energía, es

la fuente de los otros dos cuerpos cetónicos siguientes.

Acetona, el cual no es usado como fuente de energía, es exhalado o

excretado como desecho.

Betahidroxibutirato, el cual no es, en sentido técnico, una cetona de

acuerdo a la nomenclatura IUPAC.

1.7.4.Regulación:

La cetogénesis podría o no ocurrir, dependiendo de los niveles disponibles de

carbohidratos en las células o el cuerpo. Esto está cercanamente relacionado

con las vías del acetil-CoA:

Cuando el cuerpo tiene abundantes carbohidratos como fuente de energía,

la glucosa es completamente oxidada a CO2; el acetil-CoA se forma como

un intermediario en este proceso, comenzando por entrar al ciclo de

Krebs seguido por la completa conversión de su energía química a ATP en

el intercambio de la cadena de electrones mediante un proceso de

oxidación.

Cuando el cuerpo tiene exceso de carbohidratos disponibles, parte de la

glucosa es totalmente metabolizada, y parte de esta es almacenada para

ser usada con acetil-CoA para crear ácidos grasos. (CoA es también

reciclado aquí).

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Page 21: monografia LIPIDOS

1.7.5.Patología:

Los cuerpos cetónicos se crean a niveles moderados en el organismo

mientras dormimos y cuando no hay carbohidratos disponibles. Sin embargo,

cuando el aporte en hidratos de carbono es menor a unos 80 g/día, se dice

que el cuerpo está en un estado de cetosis. Se desconoce si la cetosis tiene o

no efectos a largo plazo.

Si los niveles de los cuerpos cetónicos son demasiado altos, el pH de la

sangre cae, resultando en cetoacidosis. Esto es muy raro y, en general,

ocurre solamente en la diabetes tipo I sin tratar, y en alcohólicos tras beber y

no comer.

1.8. COLESTEROGENESIS

1.8.1. El colesterol:

El colesterol es un esterol (lípido) que se encuentra en los tejidos corporales

y en el plasma sanguíneo de los vertebrados. Se presenta en altas

concentraciones en el hígado, médula espinal, páncreas y cerebro. Pese a

tener consecuencias perjudiciales en altas concentraciones, es esencial

para crear la membrana plasmática que regula la entrada y salida de

sustancias que atraviesan la célula. El nombre de «colesterol» procede del

griego χολή kolé ‘bilis’ y στερεος stereos ‘sólido’, por haberse identificado

por primera vez en los cálculos de la vesícula biliar por Michel Eugène

Chevreul quien le dio el nombre de «colesterina», término que solamente se

conservó en el alemán (Cholesterin). Abundan en las grasas de origen

animal.

1.8.2. Estructura química:

La fórmula química del colesterol se representa de dos formas: C27H46O /

C27H22OH.

Es un lípido esteroide, molécula de ciclopentanoperhidrofenantreno (o

esterano), constituida por cuatro carboxilos condensados o fundidos,

denominados A, B, C y D, que presentan varias sustituciones:

1. Dos radicales metilos en las posiciones C-10 y C-13.

2. Una cadena alifática ramificada de 8 carbonos en la posición C-17.

3. Un grupo hidroxilo en la posición C-3.

4. Una insaturación entre los carbonos C-5 y C-6.

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Page 22: monografia LIPIDOS

En la molécula de colesterol se puede distinguir una cabeza

polar constituida por el grupo hidroxilo y una cola o porción apolar formada

por el carbociclo de núcleos condensados y los sustituyentes alifáticos. Así,

el colesterol es una molécula tan hidrófoba que la solubilidad de colesterol

libre en agua es de 10−8 M y, al igual que los otros lípidos, es bastante

soluble en disolventes apolares como el cloroformo (CHCl3)

.

1.8.3. Metabolismo del colesterol:

Biosíntesis del colesterol:

La biosíntesis del colesterol tiene lugar en el retículo endoplasmático liso de

virtualmente todas las células de los animales vertebrados. Mediante

estudios de marcaje isotópico, D. Rittenberg y K. Bloch demostraron que

todos los átomos de carbono del colesterol proceden, en última instancia,

del acetato, en forma de acetil coenzima A.

Se requirieron aproximadamente otros 30 años de investigación para

describir las líneas generales de la biosíntesis del colesterol,

desconociéndose, sin embargo, muchos detalles enzimáticos y mecanísticos

a la fecha.

Resumidamente, estas reacciones pueden agruparse de la siguiente

manera:

1. Tres moléculas de acetil-CoA se combinan entre sí

formando mevalonato, el cual es fosforilado a 3-fosfomevalonato 5-

pirofosfato.

2. El 3-fosfomevalonato 5-pirofosfato es descarboxilado y desfosforilado a

3-isopentil pirofosfato.

3. Ensamblaje sucesivo de seis moléculas de isopentil pirofosfato para

originar escualeno, vía geranil pirofosfato y farnesil pirofosfato.

4. Ciclación del escualeno a lanosterol.

5. El lanosterol se convierte en colesterol después de numerosas

reacciones sucesivas, enzimáticamentecatalizadas, que implican la

eliminación de tres grupos metilo (–CH3), el desplazamiento de un doble

enlace y reducción del doble enlace de la cadena lateral.

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Page 23: monografia LIPIDOS

1.8.4. Degradación del colesterol:

El ser humano no puede metabolizar la estructura del colesterol hasta CO2 y

H2O. El núcleo intacto de esterol se elimina del cuerpo convirtiéndose en

ácidos y sales biliares las cuales son secretadas en la bilis hacia el intestino

para desecharse por heces fecales. Parte de colesterol intacto es secretado

en la bilis hacia el intestino el cual es convertido por las bacterias

en esteroides neutros como coprostanol y colestanol.

En ciertas bacterias sí se produce la degradación total del colesterol y sus

derivados; sin embargo, la ruta metabólica es aún desconocida.

1.8.5. Regulación del colesterol:

La producción en el humano del colesterol es regulada directamente por la

concentración del colesterol presente en el retículo endoplásmico de las

células, habiendo una relación indirecta con los niveles plasmáticos de

colesterol presente en las lipoproteínas de baja densidad (LDL por su

acrónimo inglés). El principal mecanismo regulador de la homeostasis de

colesterol celular aparentemente reside en un complejo sistema molecular

centrado en las proteínas SREBPs (Sterol Regulatory Element Binding

Proteins 1 y 2: proteínas que se unen a elementos reguladores de esteroles).

En presencia de una concentración crítica de colesterol en la membrana del

retículo endoplásmico, las SREBPs establecen complejos con otras dos

importantes proteínas reguladoras: SCAP (SREBP-cleavage activating

protein: proteína activadora a través del clivaje de SREBP) e Insig (insulin

induced gene) 1 y 2. Cuando disminuye la concentración del colesterol en el

retículo endoplásmico, las Insigs se disocian del complejo SREBP-SCAP,

permitiendo que el complejo migre al aparato de Golgi, donde SREBP es

escindido secuencialmente por S1P y S2P (site 1 and 2

proteases: proteasas del sitio 1 y 2 respectivamente).

1.8.6. Funciones del colesterol:

El colesterol es imprescindible para la vida animal por sus numerosas

funciones:

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1. Estructural: el colesterol es un componente muy importante de

las membranas plasmáticas de los animales (en general, no existe en los

vegetales). Aunque el colesterol se encuentra en pequeña cantidad en las

membranas celulares, en la membrana citoplasmática lo hallamos en una

proporción molar 1:1 con relación a los fosfolípidos, regulando sus

propiedades físico-químicas, en particular la fluidez. Sin embargo, el

colesterol se encuentra en muy baja proporción o está prácticamente

ausente en las membranas subcelulares.

2. Precursor de la vitamina D: esencial en el metabolismo del calcio.

3. Precursor de las hormonas sexuales: progesterona, estrógenos y

testosterona.

4. Precursor de las hormonas corticoesteroidales: cortisol y aldosterona.

5. Precursor de las sales biliares: esenciales en la absorción de algunos

nutrientes lipídicos y vía principal para la excreción de colesterol corporal.

6. Precursor de las balsas de lípidos.

1.8.7. Transporte del colesterol e hipercolesterolemia:

La concentración actualmente aceptada como normal de colesterol en

el plasma sanguíneo (colesterolemia) de individuos sanos es de 120 a

200 mg/dL. Sin embargo, debe tenerse presente que la concentración total

de colesterol plasmático tiene un valor predictivo muy limitado respecto del

riesgo cardiovascular global (ver más abajo). Cuando esta concentración

aumenta se habla de hipercolesterolemia.

Sin embargo, y considerando lo anterior, se ha definido clínicamente que los

niveles de colesterol plasmático total (la suma del colesterol presente en

todas las clases de lipoproteínas) recomendados por la Sociedad

Norteamericana de Cardiología (AHA) son:

Colesterolemia por debajo de 200 mg/dL (miligramos por

decilitros): es la concentración deseable para la población general,

pues por lo general correlaciona con un bajo riesgo de enfermedad

cardiovascular.

Colesterolemia entre 200 y 239 mg/dL: existe un riesgo intermedio en

la población general, pero es elevado en personas con otros factores de

riesgo como ladiabetes mellitus.

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Page 25: monografia LIPIDOS

Colesterolemia mayor de 240 mg/dL: puede determinar un alto riesgo

cardiovascular y se recomienda iniciar un cambio en el estilo de vida,

sobre todo en lo concerniente a la dieta y al ejercicio físico.

En sentido estricto, el nivel deseable de colesterol LDL debe definirse

clínicamente para cada sujeto en función de su riesgo cardiovascular

individual, el cual está determinado por la presencia de diversos factores de

riesgo, entre los que destacan:

Edad y sexo.

Antecedentes familiares.

Tabaquismo.

Presencia de hipertensión arterial.

Nivel de colesterol HDL.

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Page 26: monografia LIPIDOS

1.9. PROSTAGLANDINAS:

1.9.1. Concepto

Son hormonas derivadas de ácidos grasos poliinsarturados de 20

carbonos con un anillo de cinco átomos de carbono en su estructura.

Su efecto de tipo hormonal radica en la regulación de la actividad de

otras hormonas mediante estímulo o inhibición de la formación de

AMP cíclico.

Las prostaglandinas se sintetizan y liberan en diferentes tejidos del

cuerpo como la vesícula seminal, los pulmones, el hígado y el aparato

digestivo.

Algunas prostaglandinas dilatan las vías bronquiales, inhiben la

secreción gástrica, incrementan la motilidad intestinal, estimulan la

contracción del útero, elevan o reducen la presión arterial, regulan el

metabolismo y provocan inflamación. Las sintetizadas en el centro

termorregulador del hipotálamo provocan fiebre.

Los premios Nobel suecos Sune Bergtrom y Bengt Samuelson en

1982 las denominaron prostaglandinas debido a que inicialmente se

aislaron del semen humano, al considerar que provenían de la

próstata.

1.9.2. Síntesis:

Las prostaglandinas derivan de los ácidos grasos esenciales de 20

carbonos, y en el hombre el ácido araquidónico es el precursor más

abundante; puede obtenerse de dos fuentes: directamente de la dieta

(carnes) o por la formación a partir de su precursor, el ácido linoleico.

Dado que las concentraciones de ácido araquidónico libre celular son

muy bajas, su disponibilidad resulta de su liberación de los depósitos

celulares de lípidos mediante numerosas hidrolasas (fosfolipasa A2,

fosfolipasa C y la lipasa diacilglicerol).

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Page 27: monografia LIPIDOS

1.9.3. Ciclo:

1.9.4. Metabolismo:

El metabolismo de las prostaglandinas tiene lugar principalmente en

los pulmones, riñón e hígado. Los pulmones son importantes en el

metabolismo de la PGE2 y PGF2alfa. Existe un mecanismo de

transporte activo que específicamente traslada a las prostaglandinas

desde la circulación a los pulmones. Por lo tanto tienen una vida media

corta (3-5 minutos), y muchas veces ejercen su acción en el lugar de

su síntesis

1.9.5. Función:

Las prostaglandinas deben ejercer su efecto sobre las células de

origen y las adyacentes, actuando como hormonas autocrinas y

paracrinas, siendo destruidas en los pulmones. Las acciones son

múltiples y algunas tienen utilidad práctica, como la PGE1, que se

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Page 28: monografia LIPIDOS

utiliza en clínica para mantener abierto el ductus arteriosus, en niños

con cardiopatías congénitas y para el tratamiento o prevención de la

úlcera gastroduodenal (misoprostol). La PGE2 (dinoprostona) se

emplea como oxitocina en la inducción del parto, la expulsión del feto

muerto y el tratamiento de la mola hidatiforme o el aborto

espontáneo.

Se pueden resumir las funciones de las prostaglandinas en tres

puntos:

Intervienen en la respuesta inflamatoria: vasodilatación, aumento de

la permeabilidad de los tejidos permitiendo el paso de los leucocitos,

antiagregante plaquetario, estímulo de las terminaciones nerviosas

del dolor.

Provocan la contracción de la musculatura lisa. Esto es

especialmente importante en la del útero de la mujer. En el semen

humano hay cantidades pequeñas de prostaglandinas para favorecer

la contracción del útero y como consecuencia la ascensión de los

espermatozoides a las trompas de Falopio. Del mismo modo, son

liberadas durante la menstruación, para favorecer el desprendimiento

del endometrio. Así, los dolores menstruales son tratados muchas

veces con inhibidores de la liberación de prostaglandinas.

Intervienen en la regulación de la temperatura corporal.

Controlan el descenso de la presión arterial al favorecer la

eliminación de sustancias en el riñón.

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CONCLUSIONES

1. Los lípidos son sumamente importantes para tanto para el cuerpo

humano como para el de los animales e incluso las plantas. A diferencia de

los carbohidratos, estos funcionan como una reserva energética muy especial.

2. Podemos decir que los   lípidos   son   unas   grandes  moléculas   de   hidrocarburo,

largas cadenas de hidrógeno y carburo combinadas con ciertas cantidades

de oxígeno, fósforo y átomos de nitrógeno. Los lípidos se organizan en

forma de membranas y aunque en muchos aspectos pueden parecer células

vivas, no lo son. Para poder considerarlas como tal deberían combinar ARN

o ADN y esto no ocurre.

3. Las moléculas utilizadas por el cuerpo para nutrirse y para llevar a cabo los

procesos celulares son las proteínas, los carbohidratos, el agua, las

vitaminas, los minerales y los lípidos. De estas, sólo las proteínas, los

carbohidratos y los lípidos proveen de energía en forma de calorías. Los

lípidos son conocidos más comúnmente como grasas, y son capaces de dar

el doble de energía que la misma cantidad de proteína y de carbohidratos.

Además, llevan a cabo importantes funciones dentro del cuerpo y se los

requiere para que pueda haber vida.

4. Los lípidos (grasas) constituyen aproximadamente el 34% del consumo de la

dieta, pues son muy altos en energía. Aportan 9 calorías por cada gramo.

5. Los lípidos desempeñan diferentes tipos de funciones, como conservar la

energía en el cuerpo, proteger las células de nuestro organismo, regular el

sistema hormonal, transportar nutrientes en nuestro intestino y conservar el

calor en nuestro organismo.

6. Contrario a la creencia popular, los lípidos son esenciales para el buen

funcionamiento del cuerpo, de hecho el problema de acumular demasiada

grasa abdominal generalmente se da por una ingesta excesiva de calorías

en forma de carbohidratos.

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ANEXOS

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