26 octubre de 2019
LÍPIDOS
El siguiente tema que hemos dado ha sido el de los lípidos. Estos son biomoléculas orgánicas que están formados por C, H y O, y en ocasiones también presentan N,P y S. Estos no son solubles en H2O, pero si en disolventes orgánicos apolares. Estos se dividen en ácidos grasos, en lípidos con ácidos grasos o saponificables, y en lípidos sin ácidos grasos o insaponificables. El hecho de que sean saponificables o insaponificables, dependerá de si tienen ácidos grasos y por tanto pueden dar lugar a jabones, o si no tienen ácidos grasos.
Los ácidos grasos pueden ser saturados (si no tienen dobles enlaces) o insaturados (si tienen dobles y triples enlaces). Y dentro de los insaturados, están los monoinsaturados (presentan solo 1 insaturación) y los poliinsaturados (presentan varias insaturaciones). Además estos tienen una serie de propiedades: como que son ANFIPÁTICOS, su SOLUBILIDAD (su insolubilidad es directamente proporcional al número de átomos de carbono, además sus partes apolares en contacto con el agua forman MICELAS), su PUNTO DE FUSIÓN (es directamente proporcional al número de carbonos e inversamente proporcional al número de insaturaciones), el empaquetamiento por enlaces de VAN DER WAALS, que proporcionan energía al ser degradados en las mitocondrias, que al reaccionar con alcoholes dan lugar a ésteres y H2O, y que ese éster al reacción con NaOH o KOH, puede dar lugar a jabones y alcohol.
En el caso de los lípidos con ácidos grasos o saponificables, se dividen en:
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SIMPLES U HOLOLÍPIDOS: que se dividen a la vez en acilglicéridos, que están formados formados por una glicerina esterificada por 1, 2 o 3 ácidos grasos. Y por otro lado, están las CERAS, que están formados por un ácido graso y un monoalcohol de cadena larga.
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COMPLEJOS O HETEROLÍPIDOS: dentro de estos están los fosfolípidos, que son los que se encuentran formando las membranas celulares, y se dividen en FOSFOGLICÉRIDOS, que están formados por una glicerina, esterificada en el C1 y C2, por dos ácidos y en el C3 por un ácido fosfórico y un alcohol. Y después están los FOSFOESFINGOLÍPIDOS, que no tienen glicerina pero si esfingosina, que posee un aminoalcohol de cadena larga, un ácido graso y un grupo fosfato. Ambos pueden dar lugar a estructuras (dependiendo de su orientación, que depende a la vez de su polaridad), como la MICELA, MONOCAPA, BICAPA O LIPOSOMAS.
Y otro tipo de lípidos complejos son los ESFINGOLÍPIDOS, dentro de los cuales se encuentran los fosfoesfingolípidos nombrados anteriormente y los GLUCOESFINGOLÍPIDOS, que presentan esfingosina, un glúcido, y un ácido graso, no presentan grupo fosfato. Dependiendo del tipo de glúcido que se una están, los CEREBRÓSIDOS (glúcidos más sencillos) y los GANGLIÓSIDOS (glúcidos más complejos).
Por otro lado, en el caso de los ácidos sin ácidos grasos o insaponificables, se dividen en:
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TERPENOS: Están formados por ISOPRENO, que es una molécula que se repite un número par de veces. Son abundantes en vegetales y dependiendo de la cantidad de isoprenos que se encuentran en la molécula hay varios tipos. Monoterpenos (poseen 2 móleculas de isopreno), son volátiles y presentan un aroma característicos, como el mentol. Diterpenos (poseen 4 moléculas de isopreno), como el fitol. Triterpenos (con 6 isoprenos), como precursores del colesterol. Tetraterpenos (con 8 isoprenos), como la xantofila. Y politerpenos (con más de 8 isoprenos).
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ESTEROIDES: Están formados por esterano. Hay varios tipos dentro de estos que son: esteroles, que se dividen a su vez en colesterol (que posee un grupo OH en el carbono 3 del esterano) y vitamina D. Las hormonas esteroideas, (formadas por derivados del colesterol), como las sexuales (progesterona, estrogeno o testosterona) y de la corteza suprarrenal (aldosterona y cortisol). Y los ácidos biliares (emulsionan las grasas).
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PROSTAGLANDINAS: Que se forman a partir de los fosfolípidos que se encuentran en la parte externa de las membranas, que poseen ácidos grasos poliinsaturados como el ácido araquidónico. Desempeñan funciones como: intervenir en la coagulación sanguínea, vasodilatador, estimula la contracción de la musculatura lisa, estimula la producción de mucus e interviene en procesos inflamatorios.
Por último, los lípidos tienen una serie de propiedades que son:
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Estructural: como los fosfolípidos, el colesterol y los glucoesfingolípidos.
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Energética: como los acilglicéridos y los ácidos grasos.
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Protectora: Por ejemplo, las cera protegen la superficie, las grasas protegen a los órganos de los golpes,los acilglicéridos también funcionan como aislantes térmicos (protectores térmicos),e incluso como protector mecánico (es el caso del tejido adiposo de las plantas de los pies y las palmas de las manos)...
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Transportadora: los lípidos son transportados desde el intestino grueso hasta el lugar de almacenaje (tejido adiposo) o utilización, gracias a su emulsión por parte de ácidos biliares y proteolípidos (asociaciones de proteínas con otros lípidos como el colesterol o triacilglicéridos,...), que permite su transporte por la sangre y la linfa.
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Biocatalicazadores: No son biocatalizadores como tal, pero participan en su síntesis o colaboran con ellos. Ejemplo de estos son las hormonas y vitaminas lipídicas y las prostaglandinas.
A continuación adjunto el esquema sobre los lípidos.
1. Con respecto a los fosfolípidos:
a) Explique su composición química, haciendo referencia al tipo de enlaces que unen a sus componentes.
Los fosfolípidos están formados por un glicerina esterificada (por lo tanto el enlace que une sus componentes es enlace éster) en el C3 con un ácido fosfórico y un alcohol y el C1 y C2 también están esterificados por 2 ácidos grasos, por tanto son saponificables (poseen ácidos grasos). Estos fosfolípidos son moléculas anfipáticas, es decir, su parte polar, hidrófila, que es el ácido fosfórico con el grupo sustituyente que presenta. Mientras que la parte hidrófoba, apolar, es la compuesta por los ácidos grasos que esterifican la glicerina. Este carácter anfipático es lo que los hace idóneos para forma parte de membranas celulares.
Dentro de estos fosfolípidos podemos encontrar 2 tipos: los fosfogliceridos, que están formados por 2 ácidos grasos, una glicerina y un ácido fosfórico y un aminoalcohol. Por ejemplo, cefalina o lecitina.
El otro tipo son los fosfoesfingolípidos, que en vez de glicerina tienen esfingosina (presenta un aminoalcohol de cadena larga), un ácido graso y un ácido fosfórico y aminoalcohol.
b) ¿En qué estructura celular se localizan mayoritariamente los fosfolípidos?
Los fosfolípidos se localizan mayoritariamente en la membrana plasmática de las células.
c) Explique qué significa que los fosfolípidos son compuestos anfipáticos y su implicación en la organización de dicha estructura.
El hecho de que los fosfolípidos sean compuestos anfipáticos quiere decir que tienen una parte apolar (hidrófoba) y una parte polar (hidrofílica). Cuando los fosfolípidos se encuentran en disolución acuosa se asocian entre si, dependiendo de su polaridad. La parte hidrófila, polar, (que más concretamente es la formada por el grupo fosfato y los sustituyentes polares unidos a el) se localiza en contacto con el agua formando con esta enlaces de hidrógeno. Y la parte hidrófoba, apolar, (la formada por los ácidos grasos y la glicerina) interacciona entre si mediante las fuerzas de Van der Waals.
De esa manera se forman las micelas, si especificamos más concretamente la estructura que se genera, (en este caso la membrana plasmática) se forma una bicapa lípidica.
En primer lugar, las micelas son conglomerados de moléculas que forma una de las fases de los coloides. Es el mecanismo por el que los jabones solubilizan las moléculas insolubles en agua. Además, al especificar que se trata de una bicapa lipídica, lo que ocurre es que esa parte hidrófoba comentada queda en contacto con el agua extra e intra celular, que se encuentra a ambos lados de esa bicapa que se ha formado, formando esos enlaces de hidrógeno con el agua. Mientras que la parte hidrofílica se que en el interior de esa bicapa lípidica, aislada del agua.
2. Los lípidos son moléculas orgánicas presentes en todos los seres vivos con una gran heterogeneidad de funciones.
a) Indique la composición química de un triacilglicérido de origen vegetal.
Un triacilglicérido es un lípido saponificable, más concretamente un hololípido perteneciente al grupo de los acilglicéridos, el cual está formado por una glicerina que está esterificada en el C1, 2 Y 3, por 3 ácidos grasos. Además debido a su estructura es apolar y por ello también se les conoce como grasas neutras. Al ser acilglicérido tiene la función de reserva energética (en vacuolas en las células vegetales y en adipocitos en las células animales) y también aislamiento térmico (ya que es grasa). Un ejemplo de triacilglicérido sería el aceite, que es de origen vegetal y es líquido a temperatura ambiente, además presenta ácidos grasos insaturados.
b) La obtención del jabón se basa en una reacción en la que intervienen algunos lípidos; explique esta reacción e indique cómo se denomina.
La reacción de formación de los jabones recibe el nombre de saponificación. Esta consiste en la hidrolisis de lípidos debido a la presencia de alcalis, es decir, lo que ocurre es que los ácidos grasos reaccionan con bases fuertes (NaOH y KOH), y como consecuencia se obtienen agua y una sal (jabón). Aunque los ácidos grasos son insolubles en agua, esos jabones que se obtienen son dispersables gracias a los grupos -COOK y COONa que se ionizan dando lugar a muchos radicales -COO(-).
c) Justifique si el aceite de oliva empleado en la cocina podría utilizarse para la obtención de jabón.
El aceite de oliva empleado en la cocina, al tratarse de un triacilglicérido formado por 1 glicerina, esterificada por 3 ácidos grasos, esos ácidos grasos al encontrarse con bases fuertes (NaOH o KOH), podrán saponificar y por tanto dar lugar a jabones y agua.
3. Dada la siguiente estructura indique:
a) ¿Qué tipo de molécula se muestra?
La molécula que se muestra en la foto es un triacilglicérido, ya que es una glicerina (que es el compuesto que se encuentra en la izquierda) en la que hay 3 esterificaciones con ácidos grasos (que son esa especie de 3 zig zag que se encuentran unidos a esa estructura de la izquierda).
b) Indique las principales propiedades físicas y químicas de este grupo de moléculas.
Características de los ácidos grasos.
El grupo de los lípidos acilglicéridos, tiene una serie de características. En cuanto a composición, está formado por el alcohol llamado glicerina, que puede presentar esterificaciones de ácidos grasos en el carbono 1,2 y 3, siendo mono, di o triaciglicéridos (estos son apolares, por eso también se les llaman grasas neutras). Al estar formados por ácidos grasos, estos mediante la reacción con bases fueres (NaOH o KOH), pueden dar lugar a un jabón y agua, en lo que se conoce como reacción de saponificación.
Además son apolares y prácticamente insolubles en H2O, siendo esta una de sus propiedades más importantes.
Dentro de este tipo de lípidos podemos destacar una serie de funciones, como son la de reserva energética (en el caso de las células vegetales, en las vacuolas y en las eucariotas, en los adipocitos) y la otra función es la de aislante térmico.
c) En los organismos vivos animales y vegetales ¿dónde encontraría este tipo de moléculas?
Estos tipos de moléculas las encontramos, llevando a cabo la función de reserva energética, en el caso de las células vegetales en las vacuolas y en el caso de las células animales, en los adipocitos. Y también los podemos encontrar con la función de aislantes térmicos, en la grasa corporal, que forma una capa que se encuentra bajo la piel. También las encontramos protegiendo a los órganos de golpes.
A-3
B-4
C-1
D-2
1. Explica que son lípidos saponificables. Cita al menos, tres tipos de lípidos saponificables y pon un ejemplo en cada caso.
Los lípidos saponificables son aquellos que presentan ácidos grasos, por lo que pueden dar lugar si reaccionan con bases fuertes (NaOH o KOH) a jabones (reacción de saponificación). Estos se clasifican en simples u hololípidos, o complejos o heterolípidos. Dentro de los simples están los acilglicéridos y la ceras, y dentro de los complejos están los fosfolípidos y los esfingolípidos. En el caso de los acilglicéridos, un ejemplo sería el aceite (presenta ácidos grasos insaturados, por lo que son líquidos a temperatura ambiente). Por otro lado, como ejemplo de ceras se encuentra el palmitato de miricilio (cera de abeja, que se utiliza para hacer velas). En cuanto a los fosfolípidos, un ejemplo serían los fosfoglicéridos. Y por último en cuanto a los esfingolípidos, un ejemplo de estos serían los esfingoglucolípidos.
2. ¿Qué lípidos son los constituyentes de las membranas biológicas? ¿Qué característica común poseen que es importante para su función y por qué? Explica la composición química de uno de ellos.
Los lípidos que forman las membranas biológicas son los fosfolípidos, que son concretamente lípidos con ácidos grasos o saponificables heterolípidos. Estos fosfolípidos se dividen a su vez en fosfoesfingolípidos y en y fosfogliceridos. Los fosfogliceridos, están compuestos por una glicerina (alcohol), esterificada en uno de los carbonos por dos ácido grasos y por otro lado, por un grupo fosfato y su grupo sustituyente. Un ejemplo de estos sería la cefalina.
La característica común que poseen es que son anfipáticos, es decir, tienen una parte polar, que puede estar en contacto con el agua (que es la compuesta por el grupo fosfato y una parte apolar, que no puede estar en contacto con el agua (que es la compuesta por el ácido y el alcohol que esterifica). De esa manera al entrar en contacto con el agua y formarse la micela (ese conglomerado de moléculas), más concretamente al formarse la bicapa lipídica, la parte polar, es la que va a quedar en contacto con el agua formando puentes de hidrógeno con esta y la parte apolar va a interactuar entre si, mediante las fuerzas de Van Der Waals.
3) Relaciona los siguientes lípidos con su función.
4) Define qué son los esteroides. Cita tres funciones de los esteroides y pon tres ejemplos.
Son lípidos sin ácidos grasos o insaponificables (por lo que no forman jabones). Están formados por derivados del esterano. En cuanto a sus funciones, hay hormonal que es la que llevan a cabo las hormonas esteroideas como la aldesterona, que regula la concentración de la orina. Otra función es la que desempeñan los ácidos biliares, que forman la bilis que emulsiona las grasas, que serán degradadas por la acción de las lipasas. Y por último, dentro de los esteroles que son un tipo de esteroides está la vitamina D que lo que hace es absorber el calcio.
5)Nombre la clase o clases de lípidos que realizan cada una de estas funciones.
a) Estructural, indicando la estructura de la que forma parte.
Fosfolípidos y esfingolípidos: Membrana plasmástica.
Colesterol (esteroides): Da estructura, resistencia y mantiene la fluidez de la membrana plasmática.
b) Hormonal, poniendo un ejemplo e indicando el proceso que regula.
Dentro de los esteroides, las hormonas esteroideas (derivan del colesterol). Por ejemplo, la hormona sexual, estrógeno, son las responsables del desarrollo de las características sexuales secundarias femeninas, como puede ser la aparición de la menstruación. O también están la progesterona y testosterona. Y dentro de las hormonas esteroideas también están las de la corteza suprarrenal (aldosterona y cortisol).
c) Energética o de reserva, indicando su lugar de almacenamiento.
Ácidos grasos y acilglicéridos (que presentan ácidos grasos). En este caso, se encuentran en vacuolas en las células vegetales y en los adipocitos en las células animales.
A
CERAS
B
SALES BILIARES
C
GLUCOESFINGOLÍPIDOS
D
TRIACILGLICÉRIDOS
1
Moléculas de reconocimiento celular componentes de las membranas celulares.
2
Reserva energética
3
Protección e impermeabilización.
4
Emulsión de las grasas durante su digestión.
Fuente: Creación propia
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