LÍPIDOS

LÍPIDOS

Del griego lipos, grasa. Son un grupo heterogéneo de biomoléculas. Cuarto grupo principal de moléculas

presentes en la célula. No son poliméricos. Las grasas y los aceites, los fosfolípidos, los

esteroides y los carotenoides.

LÍPIDOS

Se definen como aquellas sustancias de los seres vivos que se disuelven solventes orgánicos como el éter, el cloroformo, el metanol y la acetona, y que no lo hacen apreciablemente en el agua.

LÍPIDOS

Funciones generales

1.- Reserva energética vital (triacilgliceroles)

2.- Componente estructural primario de las membranas biológicas

3.- Protege los órganos vitales del cuerpo

4.- Actúan como hormonas, antioxidantes, pigmentos, factores de

crecimiento y Vitaminas (A, D, E, K)

5.- Fuente de ácidos esenciales

6.- Regulador del cuerpo

LÍPIDOS Funciones específicas

1.    Función de reserva. Son la principal reserva energética del organismo. Un gramo de grasa produce 9.4 kilocalorías en las reacciones metabólicas de oxidación, mientras que proteínas y glúcidos sólo producen 4.1 kilocaloría/gr.

2.   Función estructural. Forman las bicapas lipídicas de las membranas. Recubren órganos y le dan consistencia, o protegen mecánicamente como el tejido adiposo de pies y manos.

LÍPIDOS

3. 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 esteroides y las prostaglandinas.

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

LÍPIDOS

Propiedades físicoquímicas Carácter Anfipático. Ya que el ácido graso

esta formado por un grupo carboxilo y una cadena hidrocarbonada, esta última es la que posee la característica hidrófoba; siendo 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.

LÍPIDOS

Propiedades físicoquímicas 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.

CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS

Lípidos saponificables Formados por ésteres de ácidos grasos. En presencia de NaOH o KOH, dan jabones. Acilglicéridos, lípidos complejos y ceras.

Lípidos insaponificables No contienen ácidos grasos No pueden formar jabones Terpenos, esteroides y eicosanoides.

LÍPIDOS

Clases de Lípidos: Ácidos grasos y derivados. Triacilgliceroles. Ceras. Fosfolípidos (fosfoglicéridos y esfingomielinas).

Esfingolípidos (moléculas diferentes a la esfingomielina que contienen el aminoalcohol esfingosina).

Isoprenoides (moléculas formadas por unidades repetidas de isopreno, un hidrocarburo ramificado de cinco carbonos).

LÍPIDOS SAPONIFICABLES

ÁCIDOS GRASOS

ÁCIDOS GRASOS

Son ácidos monocarboxílicos de cadena larga y una cola hidrocarbonada no polar.

Tienen en un extremo de la cadena un grupo carboxilo (-COOH).

Difieren unos de otros en la longitud de la cadena y en la presencia, número y posición de dobles enlaces.

ÁCIDOS GRASOS Contienen típicamente cadenas hidrocarbonadas de

longitudes variables (entre 14 y 24 carbonos). 16 y 18 átomos de carbono los más abundantes. Se encuentran principalmente en los triacilgliceroles

y varias moléculas lipídicas unidas a membrana. En las plantas y animales, los ácidos grasos

predominantes son los de las especies C16 y C18: los ácidos palmítico (16C), oleico (18C), linoleico (18) y esteárico (18 C).

Los ácidos grasos con <14 o >20 C son poco comunes.

La mayoría poseen un número par de átomos de carbono.

ÁCIDOS GRASOS

ÁCIDOS GRASOS La mayor parte de los ácidos grasos naturales posee un

número par de átomos de carbono que forman una cadena sin ramificar.

Cadenas saturadas: cadenas de ácidos grasos que solo contienen enlaces sencillos C-C.

Cadenas insaturadas: moléculas que contienen uno o varios dobles enlaces.

Más de la mitad de los ácidos grasos de los lípidos de las plantas y animales son insaturados y frecuentemente poliinsaturados.

ÁCIDOS GRASOS SATURADOS

Tienen enlaces simples entre los átomos de carbono.

Se caracterizan por ser sólidos a temperatura ambiente.

Son ejemplos de este tipo de ácidos el mirístico (14C); el palmítico (16C) y el esteárico (18C).

CH3-(CH2)n-COOH

n:

12 ácido laurico; dodecanoico

14 ácido miristico;

tetradecanoico

16 ácido palmitico;

hexadecanoico

18 ácido estearico;

octadecanoico

20 ácido araquidico;

eicosanoico

22 ácido behenico;

docosanoico

24 ácido lignocerico;

tetracosanoico

Ácidos grasos saturados

ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS Requieren menos energía para romper las fuerza

intermoleculares entre los ácidos grasos insaturados.

Son ejemplos el oléico (18C, un doble enlace) y el linoleíco (18C y dos dobles enlaces)

Sor líquidos a temperatura ambiente (aceites), poseen menor punto de fusión, susceptibles a ataques oxidativos y provienen de fuentes vegetales

ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS

Los ácidos grasos con un doble enlace se denominan moléculas monoinsaturadas.

Cuando hay dos o más dobles enlaces en los ácidos grasos, normalmente separados por grupos metileno (-CH2-), se denominan poliinsaturados.

El ácido oleico (18:1D9; monoinsaturado) y el ácido linoleico (18:2D9,12; poliinsaturado) se encuentran entre los ácidos grasos más abundantes de los seres vivos.

Los dobles enlaces tienden a encontrarse cada tres átomos de C.

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

n:

16:1 ácido palmitoleico; 9-hexadecenoico

18:1 ácido oleico; 9-octadecenoico

18:2 ácido linoleico; 9,12-octadecadienoico

18:3 ( ó ) ácido alfa-linolenico; 9,12,15- octadecatrienoico ó

ácido gama-linolenico; 6,9,12- octadecatrienoico

20:4 araquidónico; 5,8,11,14-

eicosatetraenoico

20:5 EPA; ácido 5,8,11,14,17-

eicosapentanoico

24:1 ácido nervonico; 15-tetracosenoico;

octadecatrienoico

Ácidos grasos insaturados

ÁCIDOS GRASOS Dado que los dobles enlaces son estructuras

rígidas, las moléculas que los contienen pueden presentarse en dos formas isómeras: cis y trans.

Isómeros cis: los grupos semejantes o idénticos se encuentran en el mismo lado de un doble enlace.

Isómeros trans: cuando los grupos se encuentran en lados opuestos de un doble enlace.

ÁCIDOS GRASOS

La mayoría de los ácidos grasos naturales, los dobles enlaces se encuentran en configuración cis.

La presencia de un doble enlace cis produce un retorcimiento inflexible de la cadena de ácido graso, debido a esto los ácidos grasos insaturados no se colocan tan juntos como los ácidos grasos saturados.

ÁCIDOS GRASOS

ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS TRANS La presencia de uno o varios dobles enlaces en un ácido

graso lo hace susceptible al ataque oxidativo. Se encuentran principalmente en alimentos

industrializados que han sido sometidos a hidrogenación. Las grasas trans aumentan la concentración de

lipoproteínas de baja densidad (LDL) en la sangre sino que disminuyen las lipoproteinas de alta densidad (HDL), provocando un mayor riesgo de sufrir enfermedades cardiovasculares.

Los ácidos grasos trans se forman en el proceso de hidrogenación que se realiza sobre las grasas con el fin de solidificarlas, para utilizarlas en diferentes alimentos.

Las grasas hidrogenadas se utilizan en margarina, comidas rápidas, productos comerciales de pastelería, alimentos procesados y fritos.

Los mamíferos solo pueden formar dobles

enlaces en las posiciones D4, 5, 6,y 9, pero carecen

de las enzimas necesarias para crear dobles enlaces

más allá del noveno átomo de carbono.

Ácidos grasos Insaturados

ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS

Ácidos grasos no esenciales: ácidos grasos que se pueden sintetizar.

Ácidos grasos esenciales: (ácido linoleico , linolénico y araquidónico, omega 3 y 6 ) deben obtenerse del alimento.

Fuentes de ácidos grasos esenciales: aceites vegetales, nueces, semillas.

ÁCIDOS GRASOS POLIINSATURADOS

Dos clases importantes de ácidos grasos poliinsaturados se designan como ácidos grasos w-3 y w-6.

Nomenclatura que identifica el último carbono involucrado con el doble enlace, contando desde el extremo metilo terminal (w) de la cadena.

Ejemplos: ácido a-linolénico y el ácido linoleico

Entre los ácidos grasos más importantes se

incluirían los siguientes:

Ácido a Linolénico (C18:3) O3

Ácido Linoleico (C18:2) O6

Ácido Gamma Linolénico (C18:3) O6

Ácido Araquidónico (C20:4) O6Fabricados a partir del ácido linolénico

Ácidos grasos

ÁCIDOS GRASOS

ÁCIDOS GRASOS

• Los ácidos grasos realizan dos reacciones típicas:

• Esterificación: es una reacción en la que un ácido graso se une a una molécula de alcohol mediante enlace covalente, formando un éster y liberándose una molécula de agua. Mediante hidrólisis se obtiene de nuevo el ácido graso y el alcohol.

•Saponificación: es una reacción típica de los ácidos grasos, en la cual reaccionan con álcalis o bases y dan lugar a un jabón.

ÁCIDOS GRASOS

TRIACILGLICEROLES

ACILGLICÉRIDOS

Son ésteres constituidos por el alcohol glicerol y ácidos grasos (tanto saturados como insaturados).

Se forman mediante esterificación. Una molécula de glicerol puede reaccionar

con hasta tres moléculas de ácidos grasos.

Monoacilglicéridos Diacilglicéridos Triacilglicéridos

ACILGLICÉRIDOS

TRIACILGLICEROLES

Las grasas y los aceites que se encuentran en plantas y animales en mayor cantidad.

Son triésteres de glicerol con tres moléculas de ácidos grasos.

No tienen carga, se le suele denominar grasas neutras, no polares, insolubles en agua.

TRIACILGLICEROLES

La mayoría de las moléculas de triacilgliceroles contienen ácidos grasos de diversas longitudes, que pueden ser insaturados, saturados o una combinación de ambos.

Dependiendo de sus composiciones de ácidos grasos, las mezclas de triacilgliceroles se denominan grasas o aceites.

TRIACILGLICEROLES

TRIACILGLICEROLES

Grasas: son sólidas a temperatura ambiente, contienen una gran proporción de ácidos grasos saturados.

Aceites: son líquidos a temperatura ambiente debido a su contenido relativamente elevado de ácidos grasos insaturados.

TRIACILGLICEROLES En los animales, los triacilgliceroles tienen

varias funciones, la primera es que son la principal forma de almacenamiento y transporte de ácidos grasos.

Las moléculas de triacilgliceroles almacenan la energía de manera más eficaz que el glucógeno por varias razones:

Debido a que los triacilgliceroles son hidrófobos, se fusionan en gotitas dentro de la célula (adipocito).

TRIACILGLICEROLES Las moléculas de triacilgliceroles se oxidan

menos que las moléculas de hidratos de carbono.

Una segunda función es la de proporcionar aislamiento para las bajas temperaturas. Debido que las grasas son un mal conductor del calor, x lo tanto impide la pérdida de calor.

TRIACILGLICEROLES

El tejido adiposo es más abundante en una capa subcutánea y en la cavidad abdominal.

El contenido de grasa de los seres humanos normales (21% para los hombres y 26% para las mujeres), les permite sobrevivir a la inanición durante 2 o 3 meses.

Glucógeno abastece necesidades de energía durante menos de un día.

CERAS

ESTERES DE CERAS

Son mezclas complejas de lípidos apolares. Son cubiertas protectoras de las hojas, los

tallos y las frutas, vegetales y la piel en los animales.

Los ésteres están formados por ácidos grasos de cadena larga y alcoholes de cadena larga (cera de carnauba-melisil cerotato y cera de abeja-triacontil hexadecanoato).

ESTERES DE CERAS

FOSFOLÍPIDOS

FOSFOLÍPIDOS O GLICEROFOSFÓLÍPIDOS Son los primeros y más importantes

componentes estructurales de las membranas. Varios son agentes emulsionantes y agentes

superficiales activos (sustancia que disminuye la tensión superficial de un líquido).

Son moléculas anfipáticas, posee dominios hidrófobos e hidrofilos.

FOSFOLÍPIDOS

Fosfoglicéridos: Contienen glicerol, ácidos grasos, fosfato y un

alcohol. Son las moléculas más numerosas de las

membranas celulares.

Glicerol 3-fosfato cuyas posiciones C1 y C2 están esterificadas con ácidos grasos

FOSFOGLICERIDOS

Están constituidos por dos ácidos grasos esterificados al primer y segundo–OH del glicerol.

El tercer grupo –OH está unido por un enlace fosfodiéster a un grupo de cabeza muy polar o cargado (X).

X= ácido fosfatídico

FOSFOLÍPIDOS

Fosfoglicéridos: Los ácidos grasos más comunes de los

fosfoglicéridos tienen entre 16 y 20 C, Los ácidos grasos saturados suelen encontrarse en el C-1 del glicerol. El ácido graso constituyente de C-2 normalmente es insaturado.

Fosfatidilcolina y la fosfatidiletanolamina.

FOSFOLÍPIDOS

El dominio hidrófobo está formado en gran parte por las cadenas hidrocarbonadas de los ácidos grasos; el dominio hidrófilo, que se denomina grupo de cabeza polar, contiene fosfato y otros grupos cargados o polares.

Presentan glicerol-3-fosfato, cuyas posiciones C1 y C2 están esterificadas con ácidos grasos

FOSFOLÍPIDOS

Cuando los fosfolípidos se suspenden en agua, se reagrupan espontáneamente en estructuras ordenadas.

Al formarse estas estructuras, los grupos hidrófobos quedan enterrados en el interior para excluir el agua, simultáneamente, los grupos de cabeza hidrófilos se orientan hacia el agua.

Cuando están presentes las moléculas de fosfolípidos en una concentración suficiente, forman capas bimoleculares (base de la estructura de la membrana).

FOSFOLÍPIDOS

ESFINGOLÍPIDOS

ESFINGOLÍPIDOS Son componentes importantes de las membranas

animales y vegetales. Contienen un aminoalcohol de cadena larga 18C

esfingosina. Una molécula de un ácido graso de cadena larga y un

grupo polar en la cabeza (alcohol o un azúcar) El centro de cada clase de esfingolípido es una

ceramida (derivado N-acilo graso de la esfingosina).

ESFINGOLÍPIDOS

Las ceramidas son los compuestos que dan origen a los esfingolípidos más abundantes:

Esfingomielinas Cerebrósidos Gangliósidos

ESFINGOLÍPIDOS Las esfingomielinas se encuentran en la

mayoría de las membranas celulares animales, aunque se encuentran en mayor abundancia en la vaina de mielina de las neuronas.

Contienen un grupo cabeza de fosfocolina o fosfoetanolamina.

Esfingofosfolípidos.

ESFINGOLÍPIDOS

Los cerebrósidos: el grupo de cabeza es un monosacárido, galactosa o glucosa (galactocerebrósidos, glucocerebrósidos),

Los gangliósidos: posee grupos oligosacáridos con uno o varios residuos de ácido siálico.

GM1, GM2 y GM3, son componentes de la membrana de la superficie celular y constituyen una fracción significativa de los lípidos cerebrales.

ESFINGOLÍPIDOS

Los gangliósidos actúan como receptores específicos para ciertas hormonas glucoproteícas de la hipófisis.

También son receptores para toxinas proteicas, como la del cólera.

ENFERMEDADES POR ALMACENAMIENTO DE ESFINGOLÍPIDOS Varias enfermedades lisosómicas

de almacenamiento están asociadas con el metabolismo de los esfingolípidos.

La mayoría de las esfingolipidosis son mortales (Tay-Sachs, deficiencia de b-hexosaminidasa, enzima que degrada el gangliósido GM2).

Al acumular las células esta molécula se hinchan, se rompen y se mueren.

Síntomas: ceguera, debilidad muscular, convulsiones y retraso mental.

LÍPIDOS INSAPONIFICABLES

ISOPRENOIDES

ISOPRENOIDES

Contienen unidades estructurales de cinco carbonos que se repiten y se denominan unidades isopreno.

Se sintetizan a partir de acetil-CoA- isopentil pirofosfato.

La ubiquinona o CoQ (10 unidades isoprenoides) Constan de terpenos y esteroides.

TERPENOS

Se encuentran en los aceites esenciales de las plantas.

Se clasifican de acuerdo con el número de residuos de isopreno que contienen. Mono terpenos- dos unidades de isopreno (10 C) (geraniol).

Los terpenos contienen tres isoprenos (15 C) se denominan sesquiterpenos (franerseno).

Diterpeno- cuatro unidades de isopreno (fitol).

TERPENOS

El escualeno, que se encuentra en grandes en el aceite de hígado de tiburón, el aceite de oliva y las levaduras, ejemplo de triterpenos.

TERPENOS

Los carotenoides, pigmentos naranjas que se encuentran en la mayoría de las plantas, tetraterpenos (8 unidades de isopreno).

Carotenos. Xantofilas. Politerpenos, son moléculas de peso

molecular elevado formados por cientos o miles de unidades de isopreno (Goma 3000 y 6000 unidades de isopreno).

TERPENOS

ISOPRENOIDES: TERPENOS

La vitamina A o retinol, deriva principalmente de productos vegetales como el b-caroteno (pigmento rojo).

El retinol se oxida a retinal que funciona como fotoreceptor del ojo a bajas intensidades de luz.

La luz hace que el retinal se isomerice, lo que desencadena un impulso a través del nervio óptico.

Deficiencia grave de vitamina A puede llevar a la ceguera.

Estimula la reparación de tejidos. SE utiliza como tratamiento para el ácne, úlceras

de piel o para eliminar arrugas.

VITAMINA A

ISOPRENOIDES: TERPENOS

La vitamina K es un lípido sintetizado por las plantas (filoquinona) y las bacterias (menanquinona).

Alrededor de la mitad de los requerimientos diarios de vitamina K es aportado por las bacterias intestinales.

Participa en la carboxilación de los residuos Glu de algunas proteínas involucradas en la coagulación sanguínea.

La deficiencia impide esta carboxilación, y las proteínas de coagulación inactivas resultantes conducen a un sangrado excesivo.

ISOPRENOIDES: TERPENOS

La vitamina E es realmente un grupo de compuestos entre los cuales el más abundante es el a-tocoferol.

Esta molécula altamente hidrófoba se incorpora dentro de las membranas celulares, donde funciona como antioxidante que previene el daño oxidativo de las proteínas y los lípidos de membrana.

Una deficiencia de vitamina E produce una variedad de síntomas inespecíficos, lo que dificulta el diagnóstico.

Reduce los efectos del envejecimiento.

ESTEROIDESColesterol y sus derivados

ESTEROIDES

Derivados complejos de los triterpenos. De origen eucarionte. Derivados del

Ciclopentanoperhidrofenantreno. Cada tipo de esteroide están formado por

cuatro anillos fusionados. Se diferencian entre ellos por la posición de

los dobles enlaces C-C y diversos sustituyentes.

ESTEROIDES

ESTEROIDES Colesterol Principal esteroide en los tejidos animales. Componente esencial de las membranas. Precursor de la biosíntesis de todas las

hormonas esteroideas, la vitamina D y las sales biliares.

Normalmente se almacena dentro de las células en forma de éster de ácido graso.

ESTEROIDES Colesterol Es anfipático Posee dos sustituyentes metilo esenciales (C-

18 y C-19), que están unidos al C-13 y C-10 y un doble enlace D5.

Una cadena lateral hidrocarbonada ramificada unida C-17. Debido a que tiene un grupo OH (unido a C3) se clasifica como esterol.

COLESTEROL

HORMONAS ESTEROIDEAS

El colesterol es precursor metabólico de las hormonas esteroides.

Glucocorticoides: Cortisol, afectan el metabolismo de CHOS, proteínas y lípidos, reacciones inflamatorias.

Aldosterona y otros mineralocorticoides, regulan la excreción de sal y agua por los riñones.

Los andrógenos y los estrógenos, afectan el desarrollo y la función sexual.

Corteza de la glándula suprarrenal, ovarios y testículos.

ESTEROIDES

VITAMINA D

Son realmente hormonas, derivados del esterol.

Regula el metabolismo el calcio. La Vitamina D2 (ergocalciferol) se produce de

manera no enzimática en la piel de los animales mediante la acción fotolítica de la luz UV sobre el esterol vegetal ergosterol (leche).

La Vitamina D3 (colecalciferol), deriva de manera similar del 7-dehidrocolesterol.

VITAMINA D

Las vitaminas D2 y D3 son inactivas; se activan en el hígado y riñón mediante hidroxilación.

La vitamina D activa aumenta la concentración clacio sérica, lo que promueve la absorción intestinal del Ca de la dieta.

Esto incremente el depósito de Ca en huesos y dientes.

Deficiencia de vitamina D produce raquitismo en los niños (Crecimiento impedido y huesos deformados)

ÁCIDOS BILIARES

Actúan como detergentes en el intestino, emulsionando las grasas de la dieta para hacerlas más accesibles a las enzimas digestivas.

Son más solubles que el colesterol por tener varios grupos –OH.

EICOSANOIDES

EICOSANOIDES

Compuestos C20 Derivan del ácido araquidónico. Prostaglandinas Prostaciclinas Tromboxanos Leucotrienos Lipoxinas

EICOSANOIDES

Actúan en concentraciones muy bajas y están involucrados en la producción del dolor y la fiebre, así como la regulación de la presión y la coagulación sanguínea y la reproducción.

A diferencia de las hormonas no son transportados por el torrente sanguíneo hasta sus sitios de acción, sino que tienden a actuar localmente, cerca de las células que los producen.

Se descomponen en segundos.

EICOSANOIDES

Las plaquetas producen tromboxanos. Las células endoteliales producen

prostaciclinas. Tromboxanos estimulan la vasoconstricción y

la agregación plaquetaria, mientras que las prostaciclinas producen los efectos opuestos.

Prostaglandinas estimulan la inflamación, participan en procesos reproductores y la digestión, estimulan la contracción del músculo liso.

Leucotrienos participan en reacciones de anafilaxia.

MICELAS Y LIPOSOMAS

MICELAS

Estructura esférica en las que las colas hidrocarbonadas se agrupan juntas dentro de la estructura (partes hidrofóbicas) y las cabezas de carboxilato están en contacto con el agua circundante (partes hidrofílicas).

MICELAS Es el mecanismo por el que el jabón

solubiliza las moléculas insolubles en agua, como las grasas.

Los lípidos polares en disolución acuosa diluida se dispersan formando micelas. En éstas las cadenas hidrocarbonadas se ocultan del entorno acuoso y forman una fase hidrófoba interna, con los grupos hidrófilos expuestos en la superficie.

Estas micelas pueden contener millares de moléculas de lípidos y, por tanto, su masa es muy elevada.

LIPOSOMAS

Vesícula esférica con una membrana compuesta de una bicapa de fosfolípidos.

La parte central de las bicapas está cómoda por tener sólo la cabeza tocando con el agua.

El problema está en los extremos que pueden ponerse en contacto entre sí y se forma entonces lo que se conoce como un liposoma.

LIPOSOMAS

Actualmente, se utilizan como transportadores de diversas sustancias entre el exterior y el interior de la célula. Algunas de estas sustancias son medicamentos o cósmeticos, e incluso se utilizan en biotecnología, en algunos casos de terapia genética, para introducir genes de un organismo en otro diferente.

LIPOSOMAS

La diferencia más remarcable entre las micelas y los liposomas es que las micelas llevan en su interior sustancias solubles en aceite y los liposomas llevan sustancias solubles en agua.

MEMBRANAS

MEMBRANAS

La mayoría de las propiedades de los seres vivos dependen de las membranas. El concepto de membrana aceptado actualmente, que se denomina modelo de mosaico fluido, la membrana es una capa lipídica molecular (bicapa lipídica). Las proteínas, la mayoría flotan dentro de la bicapa lipídica, determinan en gran medida las funciones biológicas de las membranas.

MEMBRANAS Estructura de la membrana:Las cuatro clases principales de lípidos que forman las

membranas: Glicerofosfolípidos Esfingolípidos Glucoesfingolípidos Glucoglicerolípidos.

MEMBRANAS Los lípidos de la membrana son en gran

parte responsables de otras características importantes de las membranas biológicas:

Fluidez de membrana. Describe la resistencia de los componentes de la membrana al movimiento. El movimiento lateral rápido de las moléculas lipídicas es aparentemente responsable del funcionamiento adecuado de muchas de las proteínas de la membrana.

La fluidez de la membrana viene determinada en gran parte por el porcentaje de ácidos grasos insaturados de sus moléculas de fosfolípidos.

Difusión Lateral

Flip-flop

Rotación

MEMBRANAS Permeabilidad selectiva. Debido a su naturaleza

hidrófoba, las cadenas hidrocarbonadas en las bicapas lipídicas proporcionan una barreara virtualmente impermeable al transporte de sustancias iónicas y polares. Las proteínas específicas de la membrana regulan el movimiento de esas sustancias dentro y fuera de la célula.

MEMBRANAS Proteínas de la membrana: Las proteínas de las membranas suelen clasificarse por la

función que realizan. También se clasifican de acuerdo con su relación estructural con la membrana.

Proteínas integrales: están incrustadas y/o se expanden a través de la membrana.

Proteínas periféricas: se encuentran unidas a la membrana principalmente a través de interacciones con proteínas integrales de la membrana.

MEMBRANAS Función de la membrana: Transporte de moléculas e iones dentro y fuera de

las células, orgánulos, y la unión de hormonas y otras biomoléculas.

Este flujo debe ser regulado para satisfacer las necesidades metabólicas de cada célula. Debido a que las bicapas lipídicas son generalmente impenetrables por los iones y las sustancias polares, deben estar insertados componentes específicos de transporte.

LIPOPROTEÍNAS

LIPOPROTEÍNAS

Las lipoproteínas plasmáticas transportan las moléculas lipídicas ( traicilgliceroles, fosfolípidos y colesterol) a través del torrente sanguíneo y linfático de un órgano a otro.

Complejos macromoleculares esféricos formados por lípidos y proteínas específicas (apoliproteínas o apoproteínas).

Difiere en la composición, el tamaño, la densidad y el lugar de origen de los lípidos y proteínas.

LIPOPROTEÍNAS

Función Mantener sus componentes lipídicos solubles

cuando los transportan por el plasma y la de proporcionar un mecanismo eficaz para transportar su contenido lipídico a y desde los tejidos.

En los seres humanos, el sistema transportador no es perfecto y en consecuencia se experimenta un depósito gradual de lípidos en los tejidos, especialmente colesterol.

Aterosclerosis.

LIPOPROTEÍNAS Composición: Núcleo lipídico neutro (que contiene

triacilgliceroles y esteres de colesterilo), rodeado de una capa de apoliproteínas anfipáticas, fosfolípidos y colesterol no esterificado.

LIPOPROTEÍNASApolipoproteínas Proporcionan sitios de reconocimiento para los

receptores de la superficie celular y la servir de activadores o coenzimas que intervienen en el metabolismo de las lipoproteínas.

Se dividen según su estructura y función en cinco clases principales (A a E) y presentan subclases.

LIPOPROTEÍNAS

Los triacilgiceroles y el colesterol transportado proceden de la dieta o de la síntesis de novo.

LIPOPROTEÍNAS Las lipoproteínas se clasifican de acuerdo

con su densidad: Quilomicrones (QM) (menor densidad, mayor

tamaño)

Lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL)

Lipoproteínas de baja densidad (LDL) Lipoproteínas de alta densidad (HDL).

LIPOPROTEÍNAS

LIPOPROTEÍNAS

Quilomicrones: Son lipoproteínas grandes de densidad

extremadamente baja. Mayor porcentaje de lípidos y el menor

porcentaje de proteínas. Son vertidos a la linfa y son transportados

hasta la sangre, de tal forma que llegan primero a los tejidos periféricos y posteriormente al hígado.

Transportan los triacilgliceroles, el colesterol, las vitaminas liposolubles y los ésteres de colesterilo del alimento desde el intestino a los tejidos muscular y adiposo.

QUILOMICRÓN

LIPOPROTEÍNAS

Lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL): (0.95-1.006 g/cm3), se sintetizan en el hígado Se componen predominantemente de

triacilglicerol. Transportar el triacilglicerol desde el hígado hasta

los tejidos periféricos. Al transportarse las VLDL a través del cuerpo, van

perdiendo los triacilgliceroles y algunas apoproteínas y fosfolípidos.

Finalmente los restos de VLDL sin triacilglieceroles son captados por el hígado o convertidos en lipoproteínas de baja densidad (LDL) en el plasma.

LIPOPROTEÍNAS Lipoproteínas de baja densidad (LDL): (1.006-1.063 g/cm3), alta concentración de

colesterol y de ésteres de colesterilo. Transportan el colesterol a los tejidos

periféricos. Las LDL son engullidas por las células tras

unirse a los receptores LDL.

FORMACIÓN DE LA PLACA ATEROMATOSA

LIPOPROTEÍNAS

Lipoproteínas de densidad elevada (HDL).

(1.063-1.210 g/cm3), Se producen en el hígado. Eliminan el colesterol excesivo de las

membranas celulares. Transportan esteres de colesterol al hígado y

convierte la mayoría en sales biliares.

LIPOPROTEÍNAS

Lipoproteínas de densidad elevada (HDL).

Las HDL constituyen una reserva de apolipoproteínas (apo CII y apo E).

Las HDL nacientes son partículas discoidales que contienen principalmente fosfolípidos (fosfatidilcolina) y las apolipoproteínas A, C y E. A medida que van acumulando colesterol se convierten en partículas esféricas.

Captan el colesterol no esterificado.

LIPOPROTEÍNAS

Lipoproteínas de densidad elevada (HDL).

Una vez captado el colesterol es inmediatamente esterificado por la acción de la enzima plasmática fosfatidilcolina colesterol aciltransferasa (se sintetiza en el hígado).

FCAT es activada por la apo A-I. Resultado un éster de colestirilo hidrófobo

secuestrado por el núcleo de las HDL. Transporta los ésteres de colestirilo al hígado.

TRANSPORTE INVERSO DEL COLESTEROL

La transferencia selectiva de colesterol desde las células periféricas a las HDL y desde las HDL al hígado para la síntesis de ácidos biliares o su eliminación a través de la bilis y a las células esteroidógenas para la síntesis de hormonas.

El flujo de salida del colesterol desde las células periféricas a las HDL, la esterificación del colesterol, las unión de las HDL al hígado y a las células esteroidógenas, la transferencia selectiva de los ésteres de colestirilo a estas células y la liberación de HDL carente de lípidos.

LIPOPROTEÍNAS

VALORES DE COLESTEROL TOTAL Y LDL-, HDL- COLESTEROL EN PLASMA

Colesterol Total Normal: < 200 mg/100 ml Limite elevado: 200-240 mg/100 ml Anormal: >240 mg/100 ml

LIPOPROTEÍNAS

VALORES DE COLESTEROL TOTAL Y LDL-, HDL- COLESTEROL EN PLASMA

LDL Normal: < 130 mg/100 ml Limite elevado: 130-159 mg/100 ml Anormal: >160 mg/100 ml

HDL Normal: > 35 mg/100ml Limite elevado: 34- 25 mg/100 ml Anormal: < 25 mg/100 ml

LIPOPROTEÍNAS Y ATEROESCLEROSIS Ateroesclerosis: enfermedad crónica en la

que en el interior de las arterias se acumulan masas blandas, que se denominan ateromas.

Durante la formación de la placa, se juntan células de músculo liso, macrófagos y varios residuos celulares.

LIPOPROTEÍNAS Y ATEROESCLEROSIS Al llenarse de lípidos los

macrófagos adquieren un aspecto espumoso, y de ahí el nombre de células espumosas.

Finalmente, la placa ateroesclerótica puede calcificarse y sobresalir lo suficiente en las luces arteriales para impedir el flujo sanguíneo.

LIPOPROTEÍNAS Y ATEROESCLEROSIS Normalmente sobreviene la interrupción de

las funciones de los órganos vitales, especialmente las del cerebro, el corazón y los pulmones, lo cual produce la pérdida de oxígeno y nutrientes.

En la enfermedad arterial coronaria, está pérdida daña el músculo cardiaco.

La mayoría del colesterol que se encuentra en la placa se obtiene por la captación de las LDL por las células espumosas.