Apunts de Bioquímica: Tema 3 - Lípids PDF

Tema 3. Lípids Àcids grassos. Acil glicerols. Ceres. Fosfoglicèrids. Esfingolípids. Terpens. Esteroides. Icosanoides. Vitamines liposolubles.  Característiques dels lípids Biomolècules indispensables per a la vida (primeres formes de vida formades per RNA i lípid...

Tema 3. Lípids Àcids grassos. Acil glicerols. Ceres. Fosfoglicèrids. Esfingolípids. Terpens. Esteroides. Icosanoides. Vitamines liposolubles.  Característiques dels lípids Biomolècules indispensables per a la vida (primeres formes de vida formades per RNA i lípids) formen las membranes. Molècules orgàniques, grup heterogeni. C, H, O, N, P, S Es troben molt reduïts, això els hi dóna un caràcter APOLAR i un elevat nivell energètic. Propietats físiques: son hidrofòbics: insolubles en aigua, solubles en solvents orgànics, mal conductors de la calor. Alta varietat de lípids. Propietats químiques i funcions molt diferents  Funcions dels Lípids Funcions: Energètica Estructural: Components de la membrana Cofactors enzimàtics: vit K Hormonal: esteroides Pigments: vit A Aïllant tèrmic Impermeabilitzant: ceres Protecció d’òrgans interns Portadors d’electrons: Ubiquinona Molècules senyalitzadores: Prostaglandines  Classificació del Lípids Els lípids es poden classificar segons la seva estructura química en: 1. Lípids SAPONIFICABLES (+NaOH / KOH à sabó) 2. Lípids NO SAPONIFICABLES 1. Lípids saponificables: Són aquells que contenen àcids grassos Acilglicerols Fosfolípids Esfingolípids Ceres 2. Lípids No saponificables Isoprenoids (vit) Esteroids (hormones) Icosanoids (Prostagladines) Sabó  Àcids Grassos Àcids grassos són els lípids més simples Composició: Són àcids carboxílics, 1 grup carboxílic, COOH Llarga cadena lineal no ramificada hidrocarbonada de 4 a 36 C (C4 o C36) Nomenclatura segons nombre de C. Ex. C16 ácid hexadecanoic Els dividim en: 1. Saturats, tots els enllaços C-C son simples 2. Insaturats, presenten dobles enllaços C=C 1 doble enllaç àcid gras: mono-insaturat Més d’1 doble enllaç: poli-insaturat  Els àcids grassos Àcids grassos són molècules amfipàtiques: cadena Hidrocarbonada apolar, grup carboxil polar En dissolució es troben ionitzats a pH fisiològic (alliberen H+) R-COOH à R-COO- + H+  Àcids grassos - Saturats Àcids grassos – Saturats són aquells que no tenen dobles enllaços, és a dir els enllaços estan saturats amb H. Característiques: Presents a les grasses animals Cadenes totalment esteses Alt punt de fusió. Solen ser sòlids a T ambient Nomenclatura (X:0) on X=Numero de C i 0= número d’enllaços dobles. Ex. Àcid hexadecanoic 16:0  Àcids grassos - INsaturats Àcids grassos Insaturats: Contenen 1 o més dobles enllaços. Característiques: Presents als greixos vegetals. Cadenes amb torsió produida pel doble enllaç. Isomeria CIS-Trans. Solen estar en CIS. Menor punt de fusió. Solen ser líquids a T ambient Nomenclatura (X:0) on X=Numero de C i 0= número d’enllaços dobles. Ex. Àcid octodecanoic 18:1 La Hidrogenació industrial transforma els àcids grasos insaturats en saturats (H) o bé en Trans. Àcid oleic 18C 18:1 (Monoinsaturat) Àcid linoleic 18C 18:2 (Diinsaturat)  Tipus de greixos Olis: acilglicèrids que presenta com a mínim un àcid gras insaturat o de cadena curta, la molècula resultant és líquida a temperatura ambient i es denomina oli. Es troba a les plantes oleaginoses, per exemple, l’oli d’oliva és un éster de tres ácids oleics amb una glicerina. Mantegues: Greixos semi-sòlids a T ambient. Formats per àcids grassos saturats i de cadena curta (la solubilitat dels greixos depen de la seva longitud) llard: Greixos sòlids a T ambient. Greix animal Formades per àcids grassos saturats de cadena llarga. En els animals de sang freda i en els vegetals predominen els olis En els animals de sang calenta predominen els greixos sòlids o mantegues.  TRIACILGLICÈROLS Acilglicerols: unió éster d’una molècula de glicerol amb 1, 2 o 3 àcid grassos. Monoacilglicerol (1 àc. Gras) Diacilglicerol (2 àc. Grassos) Triacilglicerol (3 àc. Grassos) Poden ser simples: el mateix àcid gras Mixtes: diferents àcids grassos (la majoria) Els TAG són insolubles en aigua i menys densos 3 Àc, gras + Glicerol Triacilglicerol  TRIACILGLICÈRIDS - Funcions 1. Reserva energètica Adipòcits, cèl·lules de reserva 21% del nostre peso S’acumula sota la pell i a l’abdomen TGC podem viure fins a 2 meses Glicogen 1 dia No acumulen aigua (Glicogen 2 g H2O per g de glicogen) 2. Aïllant tèrmic. Coixinet protector (greix estructural).  Altres funcions TAG Espermaceti és una mescla de ceres i Triacilglicerols que s’acumulen al cap del catxalot en un l'òrgan d’espermaceti. En la superfície es troba a 37o C i és líquid i menys dens que l’aigua A 3000 m de profunditat la T baixa a 35o C solidificant-se i adquirint la mateixa densitat de l’aigua permetent que la balena pugui mantenir-se a tanta profunditat pràcticament quieta. Això li permet menjar calamars passivament sense competència.  CERES CERES: ésters d’àcids grassos de cadena llarga saturats o insaturats amb alcohols de cadena llarga Característiques Lípids apolars- hidrofòbics. 1 àcid gras de cadena llarga (14-36 C) Units per enllaç Éster 1 alcohol de cadena llarga (16-22C) Funcions repelen aigua, impermeabilitzants (pell, cabell, plomes, fulles). Resistents i flexibles. La lanolina (llana ovelles), la cera de carnauba (palmeres) i espermaceti s’usen per fer locions, ungüents i puliments.  Lípids de membrana Lípids de membrana: són lípids complexos formats per: 1. Substància lipídica (àcids grassos). 2. Substància no lipídica (substància diferent a lípid). :glúcids, àcid fosfòric, derivats aminats, sulfats). 3. Units per un Glicerol o Esfingosina Es classifiquen en Fosfolípids (tenen un fosfat) i Glucolípids (mono o disacàrid) Aquest dos grups segons l'alcohol que tenen poden ser : 1. Glicerol à Glicerolípids 2. Esfingosina àEsfingolípids Són substàncies amfipàtiques Zona apolar (àcids grassos esterificats a molècula d'alcohol). Zona polar (les altres substàncies unides a l'alcohol). Formen part de les membranes cel·lulars. Calssificació dels Lípids  Glicerofosfolípids (fosfoglicèrids, fosfolípids) Glicerofosfolípids (fosfoglicèrids, fosfolípids) són molècules molt abundants en les membranes de les cèl·lules eucariotes. Polar esterificació d’un àcid fosfatídic amb Glicerol 1 molècula de glicerol uneix a: 1 grup fosfat + substància variable Substància 2 cadenes hidrocarbonades de 16-20 C (saturats) i 10-18C (insaturats) variable Regió polar= glicerol + grup fosfat + subunitat. Glicerofosfolípids À. Fosfòric Regió apolar= les 2 cadenes hidrocarbonades. Glicerol EIs fosfoglicèrids més abundants són: Àcid gras Àcid gras La fosfatidilserina, la lecitina o fosfatidilcolina la cefalina o fosfatidiletanolamina. Apolar Glicerofosfolípids o Fosfolípids. Fosfatidil etanolamina i Fosfatidil serina (Cefalina). Formen la Beina de mielina Abundant al cervell Fosfatidil colina (Lecitina). Membranes dels eritròcits. Abundant al rovell d’ou i al llevat Fosfatidil glicerol Membranes dels mitocondris i bacteris. Fosfatidil inositol. Membranes del RE, teixit cardíac i alguns bacteris. Difosfatidil glicerol (Cardiolipina). Membrana citoplasmàtica. PAF Factor activador plaquetario El Factor Activador Plaquetari PAF és un Derivat dels Glicerofosfolípids. L’alliberen els Basòfils Activa a les plaquetes i l’alliberació de Serotonina un vasoconstrictor. També és important en la resposta inflamatòria.  Glicoesfingolípids o Esfingolípids Glicoesfingolípids o Esfingolípids. Formats per la unió: 1. una esfingosina 2. àcid gras 3. Alcohol o glúcid. Alguns també Poden presentar grup fosfat. L’esfingosina és una aminoalcohol de cadena llarga que uneix un àcid gras i un glúcid. Es troben a les bicapes lipídiques de les membranes plasmàtiques de les cèl·lules, i alguns es troben a la cara externa on actuen com a receptors de molècules externes. Són molt abundants a les membranes del cervell. Glicoesfingolípids o Esfingolípids Segons el tipus de glúcids diferenciem: Ceramida: Esfingolípid més senzill i de qual en deriven la resta Esfingomielina: unit a una fosfocolina. Forma part de la Beina de mielina. Cerebròsids: Presenten un únic monosacàrid. Galactosa membrana de les neurones. Glucosa a la resta de membranes. Globòsids: units a disacàrids o més. Gangliòsids: Presenten un oligosacàrid complex en el qual sempre apareix una molècula d’àcid siàlic. Molts actuen de comunicadors entre cèl·lules o també de senyalització cel·lular.  Glangliòsid són part del Antígen sanguini El grup sanguini ABO es troba codificat pels glúcids dels gangliòsids els qual es formen a partir d’una glicosiltransferasa codificada pel gen ABO. Al·lel A: N-acteilgalactosamina amb Furosa Al·lel B: N-acetilgalactosamina a la part externa Al·lel O: mutació que inactiva l’enzim  Els lípids de membrana es reciclen de manera continua i es degraden al lisosoma. Defectes en les lipases que el degraden produeixen malalties. Niemman-Pick esfingomielina s’acumula al cervell. Produeix retard mental i mort prematura. Tya-Sachs acumulació del gangliòsid GM2. Produeix retard del creixement, paràlisi, ceguesa i mort als 3-4 anys. El verí de les serps contenen Fosfolipases A2 que causen la lisi de les membranes dels eritròcits  Eicosanoids Eicosanoids Són lípids que actuen com a missatgers químics. Es sintetitzen en un teixit i actuen de manera local (no com les hormones). Deriven de l’àcid araquidònic [20:4]: d’àcid gras poliinsaturat de 20 C dels fosfolípids de membrana (Eicosanoides del grec eikosi que significa 20) Diversitat funcional, dolor, febre, contraccions uterines, etc. Tres tipus: Prostaglandines, Tromboxans i Leucotriens.  Eicosanoides Prostaglandines: (es van aïllar per primer cop de la Pròstata). Funcions: Regulen la síntesi d’AMPc (2n missatger en funció hormonal). Controlen la contracció de l’úter durant el part i la menstruació Controlen el flux sanguini d’alguns òrgans Influencien els cicles circadians. Influencien en alguns teixits la resposta a Hormones com l’adrenalina i el glucagó Causen inflamació i dolor i incrementen la T corporal. Redueix la secreció d’àcid en l'estómac.  Eicosanoides Tromboxans: actuen en la formació de coàguls i reducció del flux sanguini. Produïdes per les plaquetes. Leucotriens: (aïllat per primer cop dels Leucòcits) importants en processos al·lèrgics i asmàtics. Leucotriè A4 controla la contracció de la musculatura de les vies aèries superiors. Un excés produeix atacs d’asma. Aspirina i ibuprofè inhibeix l’enzim COX que interromp la producció de PG i Tromboxans. Paracetamol només inhibeix els Cox al cervell, acció antipirètica.  Isoprenoids o Terpens Derivats del isoprè (polímers d’unitats unides covalentment). Estructura molecular i funcions variades En les plantes són responsables de l’olor que desprenen. colesterol  Classificació Classificació és en funció del nombre de molècules d’isoprens que contenen. Monoterpens (2 molècules d'isoprè) són Substàncies volàtils i aromàtiques. Geraniol (roses), Pinen o trementina (pi), Timol (timó), Aldehid cinàmic (canella) Diterpens (4 molècules d'isoprè). Fitol forma part de la clorofil·la, Vitamines liposolubles A, E i K Triterpens (6 molècules d'isoprè) son Intermediaris en la síntesi de colesterol. Tetraterpens (8 molècules d'isoprè). Pigments fotosintètics, Carotenoides Carotens (ataronjats), Licopens (rojos), Xantofil·les (grogues) Politerpens (mils d’unitats d'isoprè). Cautxú  Esteroides Esteroides: Els esteroides són compostos policíclics derivats de l’isoprè amb funció estructural i hormonal. El més important és el COLESTEROL, component essencial en la membrana dels animals, lleugerament amfipàtic, té estructura rígida. A 37o C el colesterol regula la fluïdesa de la membrana. A més T menys fluida a menys T més fluida. Esterols, també són precursors de molècules com els àcids biliars i hormones asteroïdees. Àcids Biliars, són més polars que els altres esterols, actuen a l’intestí com a detergent emulsionant els greixos per fer-los més accessibles a les lipases digestives.  Hormones esteroides Hormones esteroides (hormones sexuals) són derivats del colesterol. Testosterona (androgen), regula l’activitat dels teixits reproductors masculins. Estradiol (estrògens) regula l’activitat dels teixits reproductors femenins. Progesterona (precursor dels tres anteriors) regula l’activitat dels organismes reproductors femenins durant la menstruació i l'embaràs. A partir de la Progesterona es forma el Cortisol i Aldosterona (hormones de l’escorça suprarenal). Cortisol, regula la concentració de glucosa en la sang. Aldosterona, regula la Pressió sanguínia i la concentració de sodi.  Vitamina A Vitamina A (retinol), es pot obtenir d’un terpè vegetal (tetraterpè), beta-carotè (precursor), que l’hem d’ingerir. Important per formar Retinal pigment en els bastonets dels ulls Deficiències en Vit. A, pell i ulls secs, esterilitat masculina, ceguesa nocturna. Es troba a a llet, fetge, rovell d’ou i vegetals amb pigments  Vitamina D Vitamina D (esteroïdea) o Colecalciferol, derivat del colesterol a partir de l’acció de la llum. Es forma a la pell i en acció de la llum del sol. Regula la captació de Calci en l’intestí i col·labora en la regulació de l’equilibri del dipòsit i alliberament de Calci als ossos. Deficiència de vit D produeix Raquitisme. Font: rovell d’ou i olis de fetge de peix, llet, formatge  Vitamina E Vitamina E o Tocoferol, és un antioxidant. Són Hidrofòbics i s’associen amb membranes i depòsits lipídics. Protegeixen als lípids insaturats de l’oxidació que provoca fragilitat en la membrana. Font: olis vegetals, nous i vegetals verds  Vitamina K Vitamina K, K1, prové de les fulles verdes de les plantes. K2, es sintetitza pels bacteris de la flora intestinal. Actuen en la formació de la protrombina (proteïna essencial per a la formació dels coàguls a la sang). Font: Verdures de fulla verda, rovell d’ou i oli de soja