Lípidos: Clasificación y Funciones PDF

# Lípidos ## Clasificación: ### Saponificables: - **Con ácidos grasos** - **Simples (Hololipidos)** - `C,H,O` - Grasas o acilglicéridos - Grasas - Aceite - Céridos - Ej. Ceras - **Complejos (Heterolipidos)** - `C,H,O-N, S, P, glúcido` - Fosfolípidos...

# Lípidos ## Clasificación: ### Saponificables: - **Con ácidos grasos** - **Simples (Hololipidos)** - `C,H,O` - Grasas o acilglicéridos - Grasas - Aceite - Céridos - Ej. Ceras - **Complejos (Heterolipidos)** - `C,H,O-N, S, P, glúcido` - Fosfolípidos - Fosfoglicéridos - Ej. membranas celulares - Esfingolipidos - Esfingomielinas - Glucolípidos ### Insaponificables: - Terpenos o Isoprenoides - Ej. Caucho, vitamina A, esencias vegetales, mentol - Esteroides - Ej. colesterol, hormonas, testosterona - Eicosanoides - Ej. Son sustancias reguladoras que actúan como mediadores locales ## **Acilglicéridos o Grasas:** - Formados por la esterificación de glicerina con una, dos o tres moléculas de ácidos grasos, denominándose monoacilglicéridos, diacilglicéridos o triacilglicéridos o triglicéridos. - Constituyen la principal reserva energética de los seres vivos. - Son insolubles en agua y según el tipo de ácidos grasos que contengan pueden ser: - **Aceites:** - Presentan ácidos grasos insaturados y son líquidos a temperatura ambiente. - Son propios de los vegetales. - **Sebos:** - Presentan ácidos grasos saturados y son sólidos a temperatura ambiente. - **Mantequillas:** - A temperatura ambiente son semisólidos. ## **Céridos o Ceras:** - Son ésteres formados por un monoalcohol de cadena larga y una molécula de ácido graso. - Presentan alta insolubilidad por lo que originan láminas impermeables que protegen las superficies de muchos organismos (piel, hojas, frutos, cera de abejas, cerumen del oído, etc) ## **Fosfoglicéridos:** - Están formados por: 1 glicerina + 2 ácidos grasos + 1 ácido fosfórico, que constituye el ácido fosfatídico, que es la unidad estructural de los fosfoglicéridos del cual derivan los distintos tipos al unirse a un alcohol aminado. ## **Lípidos insaponificables** - Son aquellos que por hidrólisis no dan ácidos grasos y por tanto no realizan la reacción de saponificación. ## **Terpenos o isoprenoides:** - Están formados por la polimerización de moléculas de isopreno (2-metil, 1-3-butadieno). - Son lípidos vegetales. - Cadenas muy largas de isoprenos. ## **Esteroides** - Son derivados del ciclopentanoperhidrofenantreno o esterano. - Son moléculas muy activas que intervienen en el metabolismo celular. - Unos de los más importantes es el colesterol: - Forma parte de las membranas celulares y se sitúa entre los fosfolípidos fijándolos para dar estabilidad a la membrana. - El colesterol se encuentra en la sangre en una proporción de 160-240 mg/dl según edad. - Debido a su hidrofobicidad debe ser transportado en sangre como lipoproteínas: - **LDL (lipoproteína de baja densidad):** - Tiene más lípido que proteínas. - También se llama colesterol malo. - Transportan el colesterol a todos los tejidos menos al hígado. - **HDL (lipoproteína de alta densidad):** - También llamado colesterol bueno. - Tiene más proteínas que lípidos. - Recogen el colesterol y lo llevan al hígado donde es eliminado por la bilis. - Un exceso de LDL o colesterol en sangre favorece su depósito en forma de placas en las paredes arteriales lo que implica el endurecimiento de estas provocando arteriosclerosis e hipertensión, lo cual aumenta el riesgo de enfermedades coronarias. - El colesterol es precursor de casi todos los esteroides: Vitamina D, Ácidos biliares, (Hormonas...) ## **Eicosanoides o Prostaglandinas:** - Moléculas que intervienen a nivel local... - Son una clase especial de ácidos grasos insaturados. - Son hormonas locales sintetizadas en el mismo lugar donde ejercen su acción a partir de los lípidos de las membranas. - Son vasodilatadores arteriales relacionados con inflamaciones. - Provocan agregamiento plaquetario e intervienen en la contracción de la musculatura lisa. ## Funciones de los lípidos: - **Función energética:** - Son la principal reserva energética del organismo ya que proporcionan 9.4 Kcal/g. - Esta función es propia de los ácidos grasos y acilglicéridos. - **Función estructural:** - Forman parte de las membranas celulares (fosfolípidos, glucolípidos y colesterol), - Revestimiento e impermeabilidad (céridos), - Protección térmica y mecánica (las grasas son un buen aislante térmico, amortiguadoras de golpes) - **Función transportadora y biocatalizadora:** - Ácidos biliares (emulsión de los lípidos), - proteolípidos, - vitaminas lipídicas y - hormonas esteroides. # Las proteínas - Las proteínas constituyen el grupo de biomoléculas más abundante de los seres vivos, ya que suponen el 50% del peso seco, por término medio. - Los prótidos están formados por `C, H, O y N` aunque en ocasiones aparecen `P` y `S`, y algunos elementos metálicos, como hierro y cobre. - Las proteínas son polímeros de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos. ## Los aminoácidos: - Son moléculas pequeñas, monómeros de los péptidos y las proteínas. - Presentan isomería, ya que poseen un carbono asimétrico unido a cuatro radicales distintos: - Un grupo carboxilo (-COOH), ácido. - Un grupo amino. (-NH2), básico. - Un hidrógeno. - Un radical, característico de cada aminoácido, y que le confiere características propias. Sirven como criterio de clasificación de los aminoácidos. ## Clasificación de los aminoácidos: - Los aminoácidos, según las características de su grupo radical, se dividen en: - **Aminoácidos neutros:** Su cadena lateral no posee grupos carboxilo ni amino y, por tanto, a pH neutro su carga eléctrica neta es 0. Pueden ser : - **Neutros polares:** Su cadena lateral tiene grupos hidrófilos con los que puede formar puentes de hidrógeno con moléculas polares, por lo que son solubles en agua. - **Neutros apolares:** Su larga cadena hidrocarbonada lateral es hidrófoba, y es menos soluble en agua. - **Aminoácidos ácidos:** El grupo `R `lleva un grupo ácido (carboxilo), de manera que a pH neutro, tienen carga negativa, ya que ese grupo desprende `H+`. - **Aminoácidos básicos:** Cuando el grupo `R` lleva un grupo básico (amino), de tal modo que a pH neutro, tienen carga eléctrica positiva (toma `H+`) ## Aminoácidos esenciales: - Los organismos heterótrofos no son capaces de sintetizar todos los aminoácidos que necesitan a partir de otros compuestos más sencillos. - Los llamados **aminoácidos esenciales** deben obtenerse de la dieta, y varían para cada especie. - Por ejemplo, en los humanos son: valina (Val), leucina (Leu), isoleucina (Ile), triptófano (Trp), fenilalanina (Phe), metionina (Met), treonina (Thr) y lisina (Lys). ## Propiedades de los aminoácidos: - **Tienen carácter anfótero:** - Es una molécula que puede comportarse como un ácido (dador de H+) o como una base (aceptor de H+) dependiendo del pH del medio donde se encuentre. - Es debido a que el grupo (-COOH) puede desprender H+, mientras que el grupo -NH2 es capaz de aceptar H+. - Al pH que suele haber en los medios biológicos, ambos grupos están ionizados y los aminoácidos aparecen como iones dobles (forma ionizada, ion híbrido o zwitterion) - **Punto isoeléctrico:** es el pH en el qué un aminoácido tiene carga neta 0, tantas cargas positivas como negativas. - **Presentan estereoisomería:** - Al ser el carbono asimétrico presentan dos estereoisómeros: `D ó` `L`. - En los seres vivos, todos los que forman parte de las proteínas son de la serie L. - **El enlace peptídico:** - Es un enlace covalente que se produce al reaccionar el "grupo carboxilo" del primer aminoácido con el "grupo amino" del siguiente aminoácido, liberándose una molécula de H2O. ## Estructura de las proteínas: - Compuestas por una o varias cadenas polipeptídicas. - Las cadenas polipeptídicas se pliegan en el espacio y adquieren una forma característica que determina su función biológica. ### Hay dos grupos de proteínas: - **Proteínas fibrosas:** - Cadenas polipeptídicas dispuestas en forma de hebras largas, dando moléculas alargadas: insolubles en agua y en soluciones salinas diluidas. - Función estructural. - **Proteínas globulares:** - Cadenas polipeptídicas plegadas sobre si mismas de forma compacta y esférica. - Solubles en agua y soluciones polares. - Diversas funciones: enzimáticas, de transporte, ... ### Los cuatro niveles estructurales son: - **Estructura primaria:** - Se corresponde a la secuencia de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos. - Va desde el extremo amino libre hacia el extremo carboxilo libre. - Su disposición es en zig-zag debido a la planaridad del enlace peptídico. - **Estructura secundaria:** - Es la disposición de la secuencia de aminoácidos en el espacio. - Hay dos tipos básicos: - **α- hélice:** - Tiene una estructura helicoidal que consiste en el plegamiento en espiral de la cadena polipeptídica sobre sí misma. - Las cadenas laterales se orientan hacia el exterior de la hélice. - Esta estructura se mantiene estable gracias a los puentes de hidrógeno que se establecen entre las unidades de los enlaces peptídicos. - **Lámina plegada o lámina β:** - El plegamiento origina una especie de fuelle originada por el acoplamiento de segmentos de la misma cadena o de diferentes cadenas unidas por puentes de hidrógeno. - Las cadenas laterales están por encima o por debajo de esta estructura. - **Estructura terciaria:** - Se alcanza cuando se pliega sobre sí misma la estructura secundaria. - En este nivel estructural, las proteínas adquieren una disposición espacial tridimensional estable. - De esta estructura depende la función de la proteína. - Este nivel estructural se consigue gracias a una serie de enlaces que se producen entre las cadenas laterales de diferentes aminoácidos. - Los enlaces que intervienen son: - Puente disulfuro (enlace covalente entre los grupos `-S-S-`) - Puentes de hidrógeno. - Fuerzas de Van der Waals e interacciones hidrofóbicas - Interacción iónica o enlaces electrostáticos. - **Estructura cuaternaria:** - Se alcanza cuando la proteína está constituida por varias cadenas polipeptídicas o "subunidades proteicas": es la disposición relativa que adoptan las subunidades proteicas entre sí, y se estabilizan por los mismos tipos de enlaces que la estructura terciaria, pero entre cadenas laterales de diferentes subunidades. ## Características de las proteínas: - **Desnaturalización:** - Como la función biológica de las proteínas depende de su estructura tridimensional, cualquier cambio que suponga una alteración en esta conformación afecta a su funcionalidad biológica: se desnaturaliza. - Esta desnaturalización puede ser reversible o irreversible (lo más frecuente). - Los factores que pueden provocar la desnaturalización son: - variaciones en la presión - aumento de temperatura - variaciones de pH - cambios en la concentración salina. - **Especificidad:** - Las proteínas son moléculas específicas: cada especie posee algunas proteínas que otros organismos no tienen. - Incluso hay especificidad en individuos de la misma especie. ## Algunas funciones de las proteínas: - **Función estructural:** - Forman estructuras celulares (citoesqueleto), pelo, uñas,.. - **Función fisiológica:** - Hormonas (insulina), - contracción muscular (actina y miosina),.. - **Función catalizadora:** - Las enzimas se encargan de catalizar las reacciones metabólicas - **Función inmunitaria:** - Los anticuerpos - **Función energética:** - Solo en caso de aporte glucídico o lipídico insuficiente: 4 kcal/g ## Clasificación de las proteínas: - **Dos grandes grupos:** - **Holoproteínas:** - Solo formadas por cadenas polipeptídicas: en su hidrólisis solo se obtienen aminoácidos. - Ej: histonas, actina, miosina, colágeno, elastina, queratina... - **Heteroproteínas:** - Además de cadenas polipeptidicas contienen también una parte "no proteica": el grupo prostético. - Ej. Hemoglobina, gammaglobulinas, clorofilas, hemocianina,.. # Los ácidos nucleicos - Formados por: `C, H, O,Ny P`. - Son moléculas de gran tamaño: son polímeros constituidos por la unión de unos monómeros que son: los nucleótidos: - Todos los seres vivos contienen dos tipos de ácidos nucleicos: ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico), excepto los virus que solo poseen un tipo. ## Los nucleótidos - Son las unidades que forman los ácidos nucleicos. - Cada nucleótido está compuesto por 3 componentes: - Pentosa: - Base nitrogenada: - Ácido fosfórico: - **Pentosa:** Puede ser de dos tipos: - **Ribosa:** - Que origina los Ribonucleótidos (ARN). - **Desoxirribosa:** - Que origina los Desoxirribonucleótidos (ADN). - **Base nitrogenada:** - Son derivados de dos compuestos heterocíclicos: - Purina - Pirimidina - **Bases púricas:** - Adenina (A): en ADN y ARN. - Guanina (G): en ADN y ARN. - **Bases pirimidínicas:** - Citosina (C): en ADN y ARN. - Timina (T): solo en ADN. - Uracilo (U): solo en ARN. - **Ácido fosfórico:** - (H3PO4) - En forma de ión fosfato: - Además de constituir los "ácidos nucleicos" algunos nucleótidos llevan a cabo otras funciones importantes para los seres vivos: dos ejemplos: - **Moléculas acumuladoras y donantes de energía:** - ATP (Adenosin Trifosfato) - **Moléculas con función coenzimática (participando de la acción enzimática de algunas reacciones importantes):** - NAD, FAD, (Coenzima A nicotinamin-cidenin-dinamin nucleotico) ## El ADN (ácido desoxirribonucleico) - Es el portador de la información genética que se transmite a la descendencia y contiene las instrucciones para formar las proteínas de un ser vivo. - **Características de la estructura secundaria del ADN:** (forma B) (Doble bélice) - Está formado por dos cadenas de polinucleótidos unidas entre sí en toda su longitud. - Las dos cadenas son antiparalelas, lo que significa que el extremo 3' de una de ellas está enfrentado al 5' de la otra. - La unión entre las cadenas se realiza por puentes de H que se establecen entre las bases nitrogenadas, dos entre la A y la T y tres entre la C y la G. - La A siempre se une o complementa con la T y la C con la G, por eso se dice que las cadenas son complementarias. - Las dos cadenas están enrolladas en espiral alrededor de un eje imaginario. - La doble hélice es dextrógira, el enrollamiento gira en sentido de las agujas del reloj. - Las bases nitrogenadas se sitúan en el interior de la doble hélice, mientras que los esqueletos pentosa-fosfato se sitúan en la parte externa, así las cargas negativas de los grupos fosfatos se unen a cargas positivas de cationes o de otras moléculas estabilizando la doble hélice. - Los planos de las bases nitrogenadas enfrentadas son paralelos entre sí y perpendiculares el eje de la doble hélice. - Las cadenas no se pueden separar sin desenrollarlas, por eso se dice que el enrollamiento es plectonémico. - La anchura de la hélice es de 2 nm, la longitud de cada vuelta es de 3,4 nm y cada 0.34 nm se encuentra un par de bases complementarias, es decir en cada vuelta hay 10 pares de bases.