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PEDRO ARTEAGA LLACZA
La materia de los seres vivos se clasifica en dos grandes grupos:1. Compuestos
inorgánicos: Agua Sales Minerales
2. Compuestos orgánicos:
Carbohidratos Lípidos Proteínas Acidos nucleicos.
Agua• Es el más abundante de todos los compuestos de los seres vivos.• Estructura: Está formada por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno, unidos por un enlace covalente.• Entre los dipolos del agua se establecen fuerzas de atracción llamados puentes de hidrógeno, formándose grupos de 3-9 moléculas. Con ello se consiguen pesos moleculares elevados y el agua se comporta como un líquido.
• Propiedades físico-químicas del agua:a) Acción disolvente debido a la capacidad para formar puentes de hidrógeno.b) Gran fuerza de cohesión entre sus moléculas, que la convierten en un líquido casi incompresible.c) Elevada fuerza de adhesión, es responsable, junto con la cohesión, de la capilaridad.
d) Gran calor específico, por lo que puede absorber grandes cantidades de calor.e) Elevado calor de vaporización, por lo que se necesita mucha energía para romper los puentes de hidrógeno que forma.f) Elevada constante dieléctrica: por ser una molécula dipolar, es un gran medio disolvente.
• Funciones del Agua Las funciones del agua se relacionan íntimamente con las propiedades anteriormente descritas. Se podrían resumir en los siguientes puntos 1. Soporte o medio donde ocurren las reacciones metabólicas 2. Amortiguador térmico 3. Transporte de sustancias 4. Lubricante, amortiguadora del roce entre órganos 5. Favorece la circulación y turgencia 6. Da flexibilidad y elasticidad a los tejidos 7. Puede intervenir como reactivo en reacciones del metabolismo, aportando hidrogeniones o hidroxilos al medio.
• Osmosis: tipo de difusión pasiva caracterizada por el paso de agua a través de la membrana semipermeable desde la solución más diluida a la más concentrada, hasta que las dos soluciones tengan la misma concentración.
Agua
Estructura Propiedades Funciones
•Dos atomos de H y uno de O unidos por enlace covalente.•Se forman dipolos entre los que establecen enlaces de puentes de H.
•Acción disolvente.•Gran fuerza de cohesión.•Gran fuerza de adhesión.•Gran calor específico.•Gran calor de vaporización.•Elevada constante dielectrica.
•Soporte para reacciones•Amortiguador•Transporte•Lubricante•Reactivo
Sales minerales• Los Minerales son elementos químicos imprescindibles para el normal funcionamiento metabólico. • El agua circula entre los distintos compartimentos corporales llevando electrolitos, que son partículas minerales en solución. Tanto los cambios internos como el equilibrio acuoso dependen de su concentración y distribución.
Cloruro de Sodio
COMPUESTOS ORGÁNICOS Aparte del agua, la gran
mayoría de las moléculas de una célula son compuestos de carbono, debido a que el carbono:• Tiene la capacidad de formar grandes moléculas• Su reducido tamaño y los 4 electrones de la capa externa del átomo le permiten formar 4 enlaces covalentes fuertes con otros átomos. • Se puede unir a otros átomos de C formando cadenas y anillos.• Los otros átomos abundantes en la célula ( H, O, N )también son pequeños y capaces de formar enlaces covalentes fuertes.
Hidrocarburos Son compuestos formados de C unidos a átomos de H, por esta misma razón son moléculas muy sencillas.• Compuestos alifáticos: son cadenas hidrocarbonadas que pueden ser saturadas o insaturadas.• Compuestos aromáticos: su estructura básica es un anillo de benceno.
• Compuestos heterocíclicos: son anillos que contienen un átomo diferente a C o H
Grupos funcionales• Hay otras clases de compuestos donde el C se encuentra combinado con otros átomos distintos al H, estos son:
Carbohidratos
• Llamados también hidratos de carbono o glúcidos.• Están compuestos por átomos de C, H, O, en una proporción 1:2:1, también pueden presentar algunos otros elementos.• Se clasifican en: - Monosacáridos - Disacáridos - Polisacáridos
Monosacáridos
• Son las unidades monoméricas de los carbohidratos.• Son polialcoholes y se les puede clasificar de acuerdo al número de átomos de carbono presentes en ellos: tres-triosa, cuatro-tetrosa, etc.• Los más importantes para los organismos vivos son pentosas y hexosas.
Disacáridos
• Son compuestos formados por dos residuos monosacáridos unidos por un enlace covalente llamado enlace glucosídico.
• Los disacáridos más importantes son tres: maltosa (glucosa-glucosa); lactosa (glucosa-galactosa) y sacarosa (glucosa-fructosa).
maltosa
lactosa
Polisacáridos
• Son largas cadenas de monosacáridos unidos por enlaces glucosídicos.
• Entre los polisacáridos biológicamente importante encontramos el almidón, el glucógeno y la celulosa.
Glucógeno
Celulosa
ROL BIOLÓGICO
• Rol energético (fuente primaria de obtención de energía a través de la respiración en los seres vivos) • Rol estructural (algunos oligosacáridos presentan roles estructurales en la membrana celular)
Hidratos de Carbono
Clasificación Funciones
Monosacáridos
Disacáridos
Polisacaridos
•Unidades monoméricas•Se clasifican de acuerdo al nº de carbonos•Los más importantes son pentosas y hexosas
•Dos monosacáridos unidos por enlace glucosídico•Los más importantes son maltosa, lactosa y sacarosa
•Largas cadenas de monosacáridos•Los más importantes son almidón, glucógeno y celulosa
•Energética•Estructural
Lípidos
• Formados por C, H, O
• Oxigeno en baja proporción
• Insolubles en agua
• Solubles en solventes apolares
Tejido adiposo
Clasificación de los lípidos
• Saponificables (si poseen ácidos grasos)A) Simples: -glicéridos -cerasB) Complejos:-fosfolípidos -glucolípidos
• Insaponificables (no poseen ácidos grasos) -Terpenos -Esteroides -Prostaglandinas
Ácidos Grasos• Ácidos carboxílicos alifáticos
• Cadena de longitud variable
• La cadena puede ser
*saturada
*insaturada
Ácidos grasos saturados• Su fórmula general es:
CH3-(CH2)n-COOH Algunos ejemplos importantes son: -ácido ascético CH3 –COOH -ácido butírico CH3-(CH2)2-COOH /n=2
-ácidoláurico CH3-(CH2)10-COOH /n=10
-ácido palmítico CH3-(CH2)14-COOH /n=14 -ácido esteárico CH3-(CH2)16-COOH /n=16
Ácidos grasos insaturados
• Se clasifican según el número de los dobles enlaces presentes:
1) Grupo del ácido oleico, con un doble enlace:
CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH
2) Grupo del ácido linólico o linoleico, con dos dobles enlaces (poliinsaturado). CH3-(CH2)4-CH=CH-CH=CH-(CH2)7-COOH
3) Grupo del ácido linolénico, con tres dobles enlaces (poliinsaturado). CH3-(CH2-CH=CH)3-(CH2)7-COOH
Propiedades de los ácidos grasos importantes en fisiología
- Solubilidad
- Esterificación
- Saponificación
LÍPIDOS SAPONIFICABLES
A) LÍPIDOS SIMPLES
- Glicéridos
• Unión entre un alcohol con 3 grupos OH, llamado glicerol y ácidos grasos, a través de síntesis por deshidratación.
Triglicéridos
• Acumulan una cantidad de energía muy superior a la contenida por carbohidratos y proteínas.
B) LÍPIDOS COMPLEJOS
-Fosfolípidos
• Lípidos anfipáticos*porción hidrofílica (glicerol)
*porción hidrofóbica (ácido graso)
• Micelas
• Emulsiones
LÍPIDOS INSAPONIFICABLES
-Terpenos• Esencias vegetales
• Vitaminas
• Pigmentos vegetales
-Esteroides
Esteroides de importancia biológica• Colesterol
• Ergosterol
• Hormonas esteroidales
*Hormonas sexuales
• Hormonas suprarrenales
• Prostaglandinas
Rol biológico de los lípidos
• Membranas biológicas (bicapas lipídicas)
• Reserva de energía
• Aislante térmico
• Hormonas
• Vitaminas
• Mielina (en tejido nervioso)
• Formación de sales biliares
• Son moléculas constituidas por C, H, O, N, y en algunos casos poseen átomos de azufre.
Proteínas
Aminoácidos
• Son las unidades monoméricas de las proteínas.• Formados por un grupo amino de características básicas y un grupo carboxilo con propiedades ácidas. • Existen 20 aminoácidos comunes a los seres vivos.
Aminoácido
• Los aminoácidos se unen entre si a través de un enlace covalente entre el grupo carboxilo de un aminoácido y el grupo amino del otro, con pérdida de una molécula de agua, a esta unión se le llama enlace peptídico.
Enlace Peptídico
Estructura de las proteínas• La organización de una proteína viene definida por cuatro niveles estructurales denominados: estructura primaria, estructura secundaria, estructura terciaria y estructura cuaternaria. • Cada una de estas estructuras informa de la disposición de la anterior en el espacio.
Estructura Primaria• La estructura primaria es la secuencia de aa. de la proteína. • Nos indica qué aas. componen la cadena polipeptídica y el orden en que dichos aas. se encuentran.
• La función de una proteína depende de su secuencia y de la forma que ésta adopte.
• Es la disposición de la secuencia de aminoácidos en el espacio.
• Los aminoácidos, a medida que van siendoenlazados durante la síntesis de proteínas y gracias a la capacidad de giro de sus enlaces, adquieren una disposición espacial estable, la estructura secundaria.
Estructura Secundaria
•
1. la a(alfa)-hélice
2.la conformación beta
Existen 2 tipos de estructura secundaria
• Informa sobre la disposición de la estructura secundaria de un polipéptido al plegarse sobre sí misma originando una conformación globular. • Lo anterior facilita la solubilidad agua y así realizar funciones de transporte, enzimáticas, hormonales, etc.
Estructura Terciaria
• Esta estructura informa de la unión , mediante enlaces débiles ( no covalentes) de varias cadenas polipeptídicas con estructura terciaria, para formar un complejo proteico.
• Cada una de estas cadenas
polipeptídicas recibe el nombre de protómero.
Estructura Cuaternaria
Propiedades de las Proteínas
•Especificidad. - Cada una realiza una determinada función (por una determinada estructura primaria y una conformación espacial propia)
-Poseen una determinada estructura primaria y una conformación espacial propia,por lo que un cambio en la estructura de la proteína puede significar una pérdida de la función.
• Desnaturalización - Pérdida de la estructura terciaria ( por ruptura de puentes que forman la estructura).
- Se puede producir por cambios de temperatura,variaciones del pH.
- En algunos casos este proceso se puede revertir a través del
mecanismo de renaturalización, de esta forma las proteínas pueden recuperar su funcionalidad.
Clasificación de las Proteínas
Se clasifican en :• Holoproteínas o proteínas simples Son aquellas compuestas solo por aminoácidos.
• Heteroproteínas o Proteínas conjugadas • Formado por aminoácidos y por un grupo no proteico, llamado grupo prostético y que puede ser otra biomolécula o un metal (glicoproteína, glucoprotrína, etc.) Hemoglobina, que posee
un átomo de Fe en su estructura
Funciones y ejemplos de proteínas •EstructuralGlucoproteínas que forman parte de las membranas. Histonas que forman parte de los cromosomas Colágeno, del tejido conjuntivo fibroso. Elastina, del tejido conjuntivo elástico. Queratina de la epidermis.
• Enzimática - Son las más numerosas y especializadas. - Actúan como biocatalizadores de las reacciones químicas.
•Hormonal - Insulina y glucagón - Hormona del crecimiento - Calcitonina - Hormonas tropas
Acción hormonal en céls. lejanas.
•Defensiva- Inmunoglobulina - Trombina
- Fibrinógeno
•Transporte- Hemoglobina - Hemocianina - Citocromos
Inmunoglobulina G
Transporte de protones a través de mbs.
•De Reserva - Ovoalbúmina, de la clara de huevo - Gliadina, del grano de trigo - Lactoalbúmina, de la leche
LÍPIDOS
Compuestos orgánicos de importancia biológica, de muy baja solubilidad en agua. Son las principales formas de almacenamiento energético y constituyentes de membranas biológicas. Constituyen un grupo químicamente diverso que se clasifican de acuerdo a sus estructuras apolares
Funciones.
1:- Depósito energético.2:- Estructuran membranas biológicas.3:- Actuar como cofactores enzimáticos4:- Transportadores electrónicos.5:- Agentes emulsionantes.6:- Hormonas liposolubles.7:- Mensajeros intracelulares.8:- Aislante térmico.9:- Intermediarios metabólicos.
Clasificación.
1:- Lípidos simples. (Saponificables)
2:- Lípidos complejos. (Saponificables)
3:- Lípidos derivados. (No saponificables)
Acidos grasos.
Son ácidos carboxílicos formados principalmente
de largas cadenas hidrocarbonadas de 4 a 36 átomos de
carbono. Según su estructura covalente pueden ser
clasificados en ácidos grasos saturados (sin dobles enlaces)
o insaturados (con dobles enlaces) y sin ramificaciones. Ej:
Ac. Palmático (16:0) y Ac. Oleíco (18:1).
Características.
1:- Los más abundantes presentan número par de átomos de carbono.2:- En los ácidos grasos monoinsaturados el doble enlace se encuentra entre los C 9 y 10 y en los polinsaturados entre los C 12 y 15. Preferentemente con una configuración Cis.3:- La cadena hidrocarbonada apolar explica la escasa solubilidad de los ácidos grasos en agua.4:- El punto de fusión es dependiente de la longitud y grado de saturación de la cadena hidrocarbonada.
Características.
5:- A temperatura ambiente los ácidos grasos saturados (12 - 14 C) presentan consistencia cerea y los insaturados son líquidos oleosos.
6:- En los ácidos grasos saturados la rotación libre
alrededor de cada enlace C - C, otorga flexibilidad a la
cadena hidrocarbonada.
7:- La conformación más estable es la extendida, donde el
impedimento estérico entre átomos vecinos se reducen al
mínimo
Características.
8:- Los ácidos grasos saturados pueden empaquetarse en ordenamientos cristalinos.
9:- Un doble enlace Cis provoca un doblamiento en la cadena hidrocarbonada. Mientras que, los ácidos grasos poliinsaturados no pueden empaquetarse fuertemente.
10:- Los ácidos grasos insaturados presentan puntos de fusión más bajos que los ácidos grasos saturados de la misma longitud de cadena.
Acidos grasos esenciales.
Son ácidos grasos que se precisan en la dieta de los
animales. Son sintetizados por los vegetales. Ej: Ácidos
linoléico y gama linolénico. Su carencia en los animales
produce escamaciones en la piel, caída del cabello y
finalmente la muerte.
Triacilgliceridos
Corresponden a los lípidos más simples y que
químicamente se representan por ésteres de ácidos grasos y
glicerol. Están constituidos por tres ácidos grasos que
esterífican a una molécula de glicerol. Ej: Tripalmitina,
Treoleina.
Funciones.
En la mayor parte de las células eucarióticas los triacilgliceridos actúan, como depósito de combustible metabólico. En el citoplasma de la mayor parte de las células los triacilglicéridos conforman gotículas oleosas. En células especializadas (adipócitos) se almacenan en forma de gotículas de grasas que ocupan un gran volumen de la célula. Se almacenan también en las semillas de los vegetales.
Características.
1:- Los átomos de carbono de los ácidos grasos están más reducidos que los azúcares. Por tanto, su oxidación proporciona el doble de la energía que los glucidos.
2:- Por su estructura hidrofóbica no se hidratan, por tanto
transportan combustible en forma de grasa sin el peso extra
del agua de hidratación, que se presenta asociada con los
polisacáridos.
Características.
3:- Los enlaces éster de los triacilgliceridos son susceptible de hidrólisis por ácidos y alcális. El calentamiento de las grasas animales con NaOH y KOH produce glicerol y sales de Na o K de los ácidos grasos, “jabones”.
4:- A pH neutro, las lipasas catalizan la hidrólisis enzimática de los triacilgliceridos.
Ceras.
Son ésteres de ácidos grasos de cadena larga saturados e insaturados (14 - 36 C) con alcoholes de cadena larga (16 - 30 C). Sus puntos de fusión (60 - 100ºC) son más elevados que el de los triacilgliceridos. Constituyen la reserva energética en el zooplacton. Por su consistencia se encuentra en la piel, hojas y frutos. Ej: Lanolina: cera de hoja, aceite de espermacite (ballenas), son utilizadas en la fabricación de perfumes y lociones.
Fosfoacilgliceridos.
Constituyentes principales de las membranas
biológicas en células animales, vegetales y bacterianas.
Estructurados por una molécula de glicerol, dos ácidos
grasos y una molécula de ácido fosfórico. Se asignan como
fosfátidos, fosfolípidos y glicerofosfolípidos
Características.
1:- Uno de los OH primarios de la glicerina se halla esterifícado por el ácido fosfórico.
2:- Presenta una cabeza polar y una cola hidrofóbica, otorgándoles el carácter anfipático o polares.
3:- Son heterogéneos respecto del tamaño, forma y carga eléctrica de sus grupos de cabeza polar.
4:- Presentan un ácido graso saturado y otro insaturado.
5:- El ácido fosfatídico es un intermediario en la síntesis de los fosfolípidos. Ej: Fosfatidil-etanolamina, fosfatidil-colina.
Propiedades.
1:- Son sólidos, blancos de consistencia cerea. Su exposición al aire se oscurecen y tienden a oxidarse, debido a la tendencia de sus ácidos grasos no saturados a peroxidarse por el oxígeno atmosférico.2:- Son solubles en solventes apolares.3:- A pH 7.0 presentan carga negativa en el grupo fosfato. (El pK del grupo se encuentra entre 1 y 2).4:- La fosfatidil - etanolamina y fosfatidil - colina presentan carga positiva a pH 7.0. Por tanto son iones híbridos bipolares (sin carga neta).
Propiedades.
5:- La hidrólisis alcalina produce la liberación de ambos ácidos grasos y del alcohol de cabeza (fosfato de glicerilo).
6:- La acción de fosfolipasas específicas permiten una hidrólisis selectiva de los fosfolípidos. Ej: Fosfolipasas A1, A2 y C
Esfingolípidos.
Componentes importantes de las membranas
biológicas. Se encuentran estructurados por tres elementos:
Una molécula de esfingosina o una base derivada, una de
ácido graso y un grupo de cabeza polar.
Esfingosina.
Corresponde a uno de los 30 aminoalcoholes de cadena larga. En mamíferos las bases principales son la esfingosina y la dihidroesfingosina. En vegetales superiores y levaduras es la fitoesfingosina y en invertebrados es el 4,8 - esfingadieno (base doblemente insaturada). La esfingosina se une por enlace amida entre su grupo amino a un ácido graso de cadena larga saturado o monoinsaturado de 18 - 26 carbonos. El complejo resultante se asigna como ceramida.
Esfingomielinas.
Esfingolípidos más abundantes en los tejidos de los animales superiores. Contienen fosfatidil - etanolamina o fosforil - colina, como grupos de cabeza polar, que estrifican el grupo OH primario de la ceramida. A pH 7.0 son iones híbridos.
Glucoesfingolipidos neutros.
Esfingolípidos formados por una o más restos de azúcar neutro como grupo de cabeza polar (por tanto sin carga). Los cerebrósidos que se presentan en el cerebro y el sistema nervioso contiene D - galactosa y se asignan como galacto - cerebrósidos. En el tejido no neural de los animales se presenta la glucosa, asignándose como glucocerebrósidos. Los que se clasifican basados en la identidad del azúcar unido a la ceramida.
Sulfátidos.
Esteres sulfúricos de los galacto - cerebrósidos
presentes en el tejido cerebral. Contienen ácidos entre 22 -
26 átomos de carbono.
Glucoesfingolipidos ácidos.
Conocidos como gangliósidos. Sus grupos de cabeza polisacárida contienen uno o más restos de ácido siálico. Otorgando una carga neta negativa a pH 7,0. El ácido siálico más abundante en los gangliósidos humanos es el ácido N - acetilneuramínico. Los gangliósidos se presentan en la materia gris del cerebro. Se han identificado 20 tipos diferentes de gangliósidos que difieren en el número y en las posiciones relativas de los restos de hexosa y de ácido siálico.
Funciones de gangliósidos.
1:- Participan en la transmisión del impulso nervioso, a través de las sinapsis.
2:- Presentes en los centros receptores para la acetilcolina y otros neurotransmisores.3:- Especificidad de grupo sanguíneo, órganos y tejidos.
4:- Implicados en la inmunidad de los tejidos y en los centros de reconocimiento célula - célula.
Lípidos derivados (No saponificables).
Estos lípidos no contienen ácidos grasos. Se
presentan en en las células y en los tejidos en cantidades
menores que los otros lípidos. Presentan funciones como
vitaminas, hormonas y otras biomoléculas solubles en las
grasas. Ej: terpenos y esteroides.
Terpenos.
Constituidos por unidades múltiples del hidrocarburo
de cinco átomos de carbonos, llamado isopreno (2-metil-1,3
butadieno). Los terpenos que contienen 2 unidades de
isoprenos se asignan como monoterpenos, los que contienen
3 como sesquiterpenos y los con 4, 6 y 8 unidades como di,
tri y tetraterpenos, respectívamente.
Características.
1:- Pueden ser moléculas lineales o cíclicas.
2:- Los enlaces dobles predominantes son trans, excepto en
la vitamina A y el precursor del beta-caroteno, donde son
cis.
3:- Abundan en los vegetales. Presentan olores o sabores y componentes esenciales obtenidos de plantas.
4:- Entre los monoterpenos: genariol, limoneno, mentol,
pineno y alcanfor.
Características.
5:- Entre los sesquiterpenos encontramos el farnesol. Entre los diterpenos se halla el fitol. Triterpenos está el escualeno, precursor importante en la síntesis del colesterol.
6:- Entre los terpenos superiores se incluye los carotenoides que corresponden a hidrocarburos tetraterpénicos y sus derivados oxigenados.
7:- Entre los terpenos más importantes tenemos las vitaminas A, E y K.
Esteroides.
Derivados del hidrocarburo tetracíclico saturado perhidrociclopentanofenantreno. Difieren en número y en la posición de sus dobles enlaces. Los principales puntos de saturación son en el C 3 del anillo A, C 11 del anillo C y C 17 del anillo D.
Características.
1:- Todos los esteroides se originan, a partir del escualeno (terpeno líneal que se cicla con facilidad). Posteriormente se origina el lanosterol, precursor del colesterol en los tejidos animales.
2:- El colesterol se funde a 150ºC, es insoluble en agua
y se encuentra en las membranas biológicas. El lanosterol
se encuentra en la cubierta cerea de la lana.
Prostaglandinas.
Derivado de los ácidos grasos que presentan una gran variedad de actividades biológicas de naturaleza hormonal o reguladora. Se descubrieron en 1930 en el plasma seminal de carácter ácido y liposoluble. Concentraciones muy bajas producen disminución de la presión sanguínea y estimula la contracción de la musculatura lisa.
Se originan producto de la ciclación de ácidos grasos insaturados de 20 carbonos, como el ácido araquidónico. Se clasifican según los sustituyentes, en el número de dobles enlaces y a la estructura de la cadena lateral.
Lípidos
LIPIDOSCLASIFICACIÓNY PROPIEDADES
GLICERIDOS
REACCIONES Y APLICACIONESDE LOS GLICERIDOS
LIPIDOS COMPUESTOS
Palmáceas
Lípidos
LIPIDOSCLASIFICACIÓNY PROPIEDADES
GLICERIDOS
REACCIONES Y APLICACIONESDE LOS GLICERIDOS
LIPIDOS COMPUESTOS
¿Que es un lípido?
Son los derivados reales ó potenciales de los ácidos grasos y substancias relacionadas.
Clasificación y propiedades
H-(CH2)n -CO-O- R
Normalmente n es impar y comprendido entre 5 y 23
Clasificación según su complejidad:
Lípidos sencillos
Son ésteres de ácidos grasos y alcoholes
Lípidos compuestos
Contienen otros compuestos distintos de ácidos grasos y alcoholes
Clasificación y propiedades
A) Glicéridos B) Ceras
A) Fosfolípidos B) Glucolípidos
C) Esfingolípidos y otros lípidos
Clasificación según su complejidad:
Lípidos sencillos
Son ésteres de ácidos grasos y alcoholes
Lípidos compuestos
Contienen otros compuestos distintos de ácidos grasos y alcoholes
Clasificación y propiedades
A) Glicéridos B) Ceras
A) Fosfolípidos B) Glicolípidos
C) Esfingolípidos y otros lípidos
A) Glicéridos
Son ésteres de ácidos grasos y glicerina
A) Glicéridos
Son ésteres de ácidos grasos y glicerina
H-(CH2)n -CO-O- CH2
H-(CH2)n´ -CO-O- CH
H-(CH2)n¨ -CO-O- CH2
Clasificación según su complejidad:
Lípidos sencillos
Son ésteres de ácidos grasos y alcoholes
Lípidos compuestos
Contienen otros compuestos distintos de ácidos grasos y alcoholes
Clasificación y propiedades
A) Glicéridos B) Ceras
A) Fosfolípidos B) Glicolípidos
C) Esfingolípidos y otros lípidos
B) Ceras B) Ceras
Funden entre 40 y 120ªC
Cera de abejas: 70 A 80% ESTERES
12 A 15 % ACIDOS LIBRES
10 A 16 % HIDROCARBUROS
H-(CH2)n -CO
H-(CH2)n´ - O n´ de 19 a 31
n de 12 a 20
Clasificación según su complejidad:
Lípidos sencillos
Son ésteres de ácidos grasos y alcoholes
Lípidos compuestos
Contienen otros compuestos distintos de ácidos grasos y alcoholes
Clasificación y propiedades
A) Glicéridos B) Ceras
A) Fosfolípidos B) Glicolípidos
C) Esfingolípidos y otros lípidos
A) Fosfolípidos
A) Fosfolípidos fosfátidos fosfoglicéridos
Esteres de ácidos grasos y ácido fosfórico
CH2 - O -CO -(CH2)n -H
H-(CH2)n´ -CO-O- CH
O-H
O
CH2 -O- P-O-X
Clasificación según su complejidad:
Lípidos sencillos
Son ésteres de ácidos grasos y alcoholes
Lípidos compuestos
Contienen otros compuestos distintos de ácidos grasos y alcoholes
Clasificación y propiedades
A) Glicéridos B) Ceras
A) Fosfolípidos B) Glicolípidos
C) Esfingolípidos y otros lípidos
B) Glicolípidos
B) Glucolípidos Glucosilglicéridos
Esteres de ácidos grasos y glucósidos de la glicerina
CH2 - O -CO -(CH2)n -H
H-(CH2)n´ -CO-O- CH2CH
CHOH
CH -O- CH2
CHOHCHOH-CHOH
O
Clasificación según su complejidad:
Lípidos sencillos
Son ésteres de ácidos grasos y alcoholes
Lípidos compuestos
Contienen otros compuestos distintos de ácidos grasos y alcoholes
Clasificación y propiedades
A) Glicéridos B) Ceras
A) Fosfolípidos B) Glicolípidos
C) Esfingolípidos y otros lípidosC) Esfingolípidos y otros lípidos
C) Esfingolípidos y otros lípidos
Derivados de esfingosina
CH3 -(CH2)12 -CH=CH-CH-CH- CH2
NH-X
O- YHO
(X=Y=H)
Ejemplo
CeramidasX=-COR
Y=H
Solubilidad en agua:
AnfipáticasDependiendo del balance hidrófobo/hidrófilo pueden ser:
InsolublesInsolubles , Solubles y EsponjadasSolubles y EsponjadasInsolublesInsolubles: Los que contienen pocos grupos polares, no interaccionan con el grueso de la fase acuosa, se asocian y
ni se suspenden ni se emulsionan en agua.
Se orientan en interfases aire -agua ó aceite -agua y permanecen siempre separados de la fase acuosa.
Mono capas con las cadenas hacia fuera de la disolución.
Ejemplos: Di y triglicéridos, alcoholes alifáticos, esteroles, colesterol y ácidos grasos totalmente protonados
Clasificación y propiedades
Solubilidad en agua:
SolublesSolubles Las que contienen grupos polares, tienen una solubilidad
finita en agua.
A bajas concentraciones forman disoluciones moleculares.
Ejemplos: Jabones y detergentes iónicos, acidos fosfatídicos.
A mayor concentración que su solubilidad se forman micelas
Clasificación y propiedades
Solubilidad en agua:
EsponjadasEsponjadasSon lípidos polares que permanecen asociados al
hidratarse.El agua rodea las cabezas polares pero las cadenas
permanecen asociadas.
Ni a concentraciones muy bajas se disuelven ni forman micelas, ni hay intercambios.
A la temperatura de Krafft pasan directamente a fases liquido cristalinas (laminar, cilíndrica ó cúbica).
Estos liquido-cristalinos lechosos pueden dispersarse en agua con ultrasonidos, dando líquidos clarificados que se
les conoce como miceloides
Clasificación y propiedades
LIPIDOSCLASIFICACIÓNY PROPIEDADES
GLICERIDOS
REACCIONES Y APLICACIONESDE LOS GLICERIDOS
LIPIDOS COMPUESTOS
Fuentes naturalesGLICERIDOS
Palmáceas Coco
Olivo
Girasol
Fuentes naturalesGLICERIDOS
CacahueteAlgodón
Fuentes naturalesGLICERIDOS
Colza
Lino
Soja
Fuentes naturalesGLICERIDOS
Pescado (Bacalao)
Fuentes naturalesGLICERIDOS
Manteca (Cerdo)
Fuentes naturalesGLICERIDOS
Producción mundialAceites y grasas
Producción Mundial10,5
9,21
3,91
4,962,16
3,52,2
6,916,0717
6,66
1,27
4,37
21,4Soja
Palma
SeboPescado
Otros
Colza
Girasol
Algodón
CacahueteOliva
CocoSemilla Palma
MantequillaManteca de cerdo
CLASIFICACIÓNGLICERIDOS
Según los ácidos grasos
Según el grado de esterificación
A) Hologlicéridos
(los 3R-COOH iguales)
B) Heteroglicéridos
(Con R-COOH diferentes)
A) monoglicéridos B) Diglicéridos
C) Triglicéridos
CLASIFICACIÓNTRIGLICERIDOS
Según sean líquidos ó sólidos
Son los triglicéridos naturales tanto de origen animal como vegetal
Según el grado de insaturación
A) Aceites B) Grasas
A)Saturados B) Insaturados
Aceites y grasas
CLASES DE ACIDOS GRASOS TRIGLICERIDOS
Representación de un Ácido grasoAceites y grasas
Ácidos grasos constituyentesAceites y grasas
Hexanoico
H-(CH2)5 -CO-O- H Coco -- 0,8%
Aceite de
OctanoicoCoco -- 5,5 a 9,9%
Aceite de
Palma -- 3 a 4%H-(CH2)7 -CO-O- H
LauricoCoco -- 44 a 52%
Aceite de
Palma -- 46 a 52%H-(CH2)11 -CO-O- H
Caprico
H-(CH2)9 -CO-O- H Coco -- 4,4 a 9,5%
Aceite de
Palma -- 3 a 7%
Ácidos grasos constituyentesAceites y grasas
Miristico
H-(CH2)13 -CO-O- HAlgodón -- 0,5%
Aceite de
Palma -- 14 a 17%
Soja -- 14%
Coco -- 13 a 19%Sésamo -- 0,1%
Palmítico
H-(CH2)15 -CO-O- HAlgodón -- 21,9%
Aceite de
Palma -- 6,5 a 9%
Soja -- 14%
Coco -- 7,5 a 10,5%Sésamo -- 8,2 a 9,4%
Ácidos grasos constituyentesAceites y grasas
Importancia biológicaAceites y grasas
Reserva de agua Al poseer un grado de reducción mucho mayor el de los hidratos de carbono, la combustión aerobia de los lípidos produce una gran cantidad de agua (agua metabólica). En animales desérticos, las reservas grasas se utilizan principalmente para producir agua ( la joroba de camellos y dromedarios)
Importancia biológicaAceites y grasas
Protección de pérdidas de calorLos triglicéridos se depositan subcutáneamente en los animales de sangre caliente.
También los animales marinos
tienen grasas para protegerse de pérdidas de calor
Importancia biológicaAceites y grasas
FUNCIÓN ENERGÉTICA constituyen la reserva energética de uso tardío o diferido del organismo y representan una forma compacta y anhidra de almacenamiento de energía, pueden metabolizarse en presencia o en ausencia de oxígeno, los lípidos sólo pueden metabolizarse aeróbicamente
Importancia biológicaAceites y grasas
FUNCIÓN ESTRUCTURAL Las células, a su vez, están rodeadas por otro medio acuoso que tienen una parte de la molécula de tipo hidrofóbico y otra parte de tipo hidrofílico. En medio acuoso, estos lípidos tienden a auto estructurarse formando la bicapa lipídica de la membrana plasmática que rodea la célula.
LIPIDOSCLASIFICACIÓNY PROPIEDADES
GLICERIDOS
REACCIONES Y APLICACIONESDE LOS GLICERIDOS
LIPIDOS COMPUESTOS
REACCIONES Y APLICACIONES
Aceites y grasas
APLICACIONES
- Jabones y detergentes Saponificación
REACCIONES Y APLICACIONES
Aceites y grasas
SAPONIFICACION
R-CO-O-R´ + H2O + CaO
(R-CO-O)2 Ca + R´-OH
Método de Krebisch (En España a gran escala)
1- Saponificación Con agua de cal da jabón cálcico y aguas glicerinosas.2- Maduración Separar aguas glicerinosas3- Lavado Elimina glicerina que pudiera quedar4- Ebullición con NaOH Se obtiene jabón sódico (de grano) y precipita carbonato cálcico que se separa por la parte inferior de la cuba.
REACCIONES Y APLICACIONES
Aceites y grasas
SAPONIFICACION
R-CO-O-R´ + H2O + CaO
(R-CO-O)2 Ca + R´-OH
Tipos de jabonesSegún tipo de procesamiento del jabón sódico-Batido con aire (Para que flote)-Adición de perfumes y colorantes-Adición de germicidas-Adición de alcohol (Para hacerlo transparente))-Jabón potásico (Jabón blando)
REACCIONES Y APLICACIONES
Aceites y grasas
LIPIDOS
CLASIFICACIÓNY PROPIEDADES
GLICERIDOS
REACCIONES Y APLICACIONESDE LOS GLICERIDOS
LIPIDOS COMPUESTOS
LIPIDOS
LIPIDOS COMPUESTOS
Contienen otros compuestos distintos de ácidos grasos y alcoholes
A) Fosfolípidos
B) Glucolípidos
C) Esfingolípidos y otros lípidos
FOSFOLIPIDOS
LIPIDOS COMPUESTOSLIPIDOS COMPUESTOS
IMPORTANCIA BIOLOGICA- Componentes esenciales de membranas celulares- Implicados en procesos como:
transporte activo
coagulación de la sangre
enfermedades de sistema nervioso
cancer
- Punto de fusión de una parte de la molécula (cadena)
inferior al de fusión normal.
FOSFOLIPIDOS
LIPIDOS COMPUESTOSLIPIDOS COMPUESTOS
MEMBRANAS - Movilidad por IR y R.M.N.
FOSFOLIPIDOS
LIPIDOS COMPUESTOSLIPIDOS COMPUESTOS
MEMBRANAS - Movilidad por IR y R.M.N.
FOSFOLIPIDOS
LIPIDOS COMPUESTOSLIPIDOS COMPUESTOS
MEMBRANAS - Movilidad por IR y R.M.N.
LIPIDOS COMPUESTOS
Contienen otros compuestos distintos de ácidos grasos y alcoholes
A) Fosfolípidos
B) Glucolípidos
C) Esfingolípidos y otros lípidos
GLUCOLIPIDOS
LIPIDOS COMPUESTOSLIPIDOS COMPUESTOS
GLICOSIL-GLICERIDOS
CH2 - O -CO -(CH2)n -H
H-(CH2)n´ -CO-O- CH2CH
CHOH
CH -O- CH2
CHOHCHOH-CHOH
O
LIPIDOS COMPUESTOS
Contienen otros compuestos distintos de ácidos grasos y alcoholes
A) Fosfolípidos
B) Glucolípidos
C) Esfingolípidos y otros lípidos
ESFINGOLIPIDOS
LIPIDOS COMPUESTOSLIPIDOS COMPUESTOS
ESFINGOSINA
CH3 -(CH2)12 -CH=CH-CH-CH- CH2
NH-X
O- YHO
(X=Y=H)
- Esfingosina y dihidro esfingosina, en grasas animales, tejidos del páncreas, cerebro y medula espinal
- Es el producto del metabolismo lento de esfingolípidos
ESFINGOLIPIDOS
LIPIDOS COMPUESTOSLIPIDOS COMPUESTOS
Ha finalizado la EXPOSICION
Muchas gracias por su atención
Lípidos
Digestión y Absorción de LípidosDigestión y Absorción de LípidosGeneralidadesGeneralidades
Los lípidos dietarios son importante fuente de energía,Los lípidos dietarios son importante fuente de energía,aportan ácidos grasos esenciales y vitaminas y aportan ácidos grasos esenciales y vitaminas y son precursores de varios derivados lipídicosson precursores de varios derivados lipídicos
Fuente de lípidos para digestión y absorción:Fuente de lípidos para digestión y absorción:EXÓGENOEXÓGENO ENDÓGENO ENDÓGENO
TriglicéridosTriglicéridos 100-150 g/día 20-30 100-150 g/día 20-30 g/día g/día FosfolípidosFosfolípidos 1-2 g/día 1-2 g/día 10-20 g/día 10-20 g/día
ColesterolColesterol 0.3-0.5 g/día 0.3-0.5 g/día 1-1.5 1-1.5 g/díag/día
La eficiencia de absorción depende del tipo de lípidos:La eficiencia de absorción depende del tipo de lípidos:> 95% para triglicéridos y fosfolípidos, pero sólo> 95% para triglicéridos y fosfolípidos, pero sólo30-60% para colesterol30-60% para colesterol
La etapa digestiva requiere una interfase hidróbica-La etapa digestiva requiere una interfase hidróbica-hidrofílica hidrofílica
Estructura de los LípidosEstructura de los Lípidos
TRIGLICÉRIDOSTRIGLICÉRIDOS
CC1414-C-C2222 C C66-C-C1212, <C, <C66
PUFA en posición PUFA en posición
FOSFOLÍPIDOSFOSFOLÍPIDOS
CC
CC OO
HH
HH
CCHH
HH
HH
OO
OO
CC (CH(CH22))nn
OOCHCH33
CC (CH(CH22))nn
OOCHCH33
CC (CH(CH22))nn
OOCHCH33
R = colina, serina, R = colina, serina, etanolamina, inositoletanolamina, inositol
CC
CC OO
HH
HH
CCHH
OO
OO
CC (CH(CH22))nn
OOCHCH33
CC (CH(CH22))nn
OOCHCH33
PP O RO ROO
HH
HH
OO
Estructura de los LípidosEstructura de los Lípidos(cont.)(cont.)
COLESTEROLCOLESTEROL
COLESTEROL ÉSTERCOLESTEROL ÉSTER
HO
OOCC(CH(CH22))nn
OOHH33CC
Digestión y Absorción de los LípidosDigestión y Absorción de los Lípidos
Eventos LuminalesEventos Luminales Eventos MucososEventos Mucosos
EmulsificaciónEmulsificación
LipólisisLipólisis
SolubilizaciónSolubilizaciónMicelarMicelar
DifusiónDifusión
CaptaciónCaptación
ResíntesisResíntesislipídicalipídica
Formación deFormación dequilomicromesquilomicromes
Secreción a linfaSecreción a linfa
Tipos de Digestión de los LípidosTipos de Digestión de los Lípidos
Tipo ITipo I: : Sólo solubilización micelarSólo solubilización micelarColesterol y vitaminas liposolubles (D,E,K,A)Colesterol y vitaminas liposolubles (D,E,K,A)
Tipo IITipo II: : Sólo hidrólisisSólo hidrólisisTriglicéridos con ácidos de cadena medianaTriglicéridos con ácidos de cadena mediana(MCFA, C(MCFA, C66-C-C1212) (p.e.: aceite de coco)) (p.e.: aceite de coco)
Tipo IIITipo III: : Hidrólisis y solubilización micelarHidrólisis y solubilización micelarTriglicéridos, fosfolípidos y ésteres de co- Triglicéridos, fosfolípidos y ésteres de co- lesterol con ácidos grasos de cadena largalesterol con ácidos grasos de cadena larga
Esquema General de la Digestión LipídicaEsquema General de la Digestión Lipídica
TG-LCFA, TG-MCFATG-LCFA, TG-MCFAFOSFOLÍPIDOS, COL-ÉSTERESFOSFOLÍPIDOS, COL-ÉSTERES
MCFAMCFA
LCFA, Liso-FL, COL LCFA, Liso-FL, COL
LCFA, LisoFLLCFA, LisoFL COL, Vit. D,E,K,ACOL, Vit. D,E,K,A
LIPÓLISISLIPÓLISIS
SOLUBILIZACIÓNSOLUBILIZACIÓNMICELARMICELAR
COLCOLVit. D,E,K,AVit. D,E,K,A
ABSORCIÓNABSORCIÓN
Digestión y Absorción de los LípidosDigestión y Absorción de los Lípidos
Eventos LuminalesEventos Luminales
EmulsificaciónEmulsificación
LipólisisLipólisis
SolubilizaciónSolubilizaciónMicelarMicelar
DifusiónDifusión
Digestión de TriglicéridosDigestión de TriglicéridosFasesFases
Fase GástricaFase GástricaEmulsificación mecánicaEmulsificación mecánicaLipólisis enzimática por Lipólisis enzimática por lipasa gástricalipasa gástrica
Fase IntestinalFase Intestinal Eventos LuminalesEventos Luminales: digestión (: digestión (lipasa pan-lipasa pan-
creática, lipasa activada por SBcreática, lipasa activada por SB), ), solubilización micelar, difusiónsolubilización micelar, difusión
Eventos MucososEventos Mucosos: captación, resíntesis, : captación, resíntesis, lipídica, formación de quilomicromes, lipídica, formación de quilomicromes, secreción linfáticasecreción linfática
Digestión de TriglicéridosDigestión de TriglicéridosFase GástricaFase Gástrica
EmulsificaciónEmulsificaciónCausada por peristalsis contra píloro cerradoCausada por peristalsis contra píloro cerradoEmulsión de partículas lipídicas < 2 nm: Emulsión de partículas lipídicas < 2 nm:
aumenta razón superficie/volumenaumenta razón superficie/volumen
DigestiónDigestión Lipasa gástrica es resistente a pepsina y Lipasa gástrica es resistente a pepsina y
funciona a amplio rango de pH (pH 2-6)funciona a amplio rango de pH (pH 2-6)Lipasa actúa sobre enlace éster Lipasa actúa sobre enlace éster generando generando
ácidos grasos libres y diglicéridosácidos grasos libres y diglicéridosDa cuenta de 10-30% de la digestión lipídica Da cuenta de 10-30% de la digestión lipídica
CC
CC OO
HH
HH
CCHH
HH
HH
OO
OO
CC (CH(CH22))nn
OO
CHCH33
CC (CH(CH22))nn
OOCHCH33
CC (CH(CH22))nn
OO
CHCH33
CC
CC
HOHO
HH
HH
CCHH
HH
HH
OO
HOHO
CC (CH(CH22))nn
OO
CHCH33
CC (CH(CH22))nn
OOCHCH33
CC (CH(CH22))nn
OO
CHCH33
HH
HH
LipasaLipasaPancreáticaPancreática
pH 6-7pH 6-7
TriglicéridosTriglicéridos
Monoglicéridos y ÁcidosMonoglicéridos y ÁcidosGrasos LibresGrasos Libres
Lipólisis de Triglicéridos porLipólisis de Triglicéridos porAcción de Lipasa PancreáticaAcción de Lipasa Pancreática
Insolubles en micelasInsolubles en micelas Solubles en micelasSolubles en micelas
Propiedades de la Lipasa PancreáticaPropiedades de la Lipasa PancreáticaPrincipal enzima en la digestión de triglicéridosPrincipal enzima en la digestión de triglicéridos, la , la
cual es casi completa en el yeyuno proximalcual es casi completa en el yeyuno proximal
Se secreta en forma activaSe secreta en forma activa (no como proenzima) y (no como proenzima) y funciona a un funciona a un pH óptimo 6-7pH óptimo 6-7 en presencia de en presencia de colipasacolipasa
Actúa rápidamente en interfase hidrofóbica/hidrofílicaActúa rápidamente en interfase hidrofóbica/hidrofílica de la emulsión de grasade la emulsión de grasa
Se estabiliza en interfase aceite-agua por acción de Se estabiliza en interfase aceite-agua por acción de la colipasa y ácidos grasos libresla colipasa y ácidos grasos libres
Se secreta en excesoSe secreta en exceso y sólo una reducción a y sólo una reducción a 10% 10% de nivel normal puede causar malabsorciónde nivel normal puede causar malabsorción
Propiedades Funcionales de Propiedades Funcionales de la Lipasa Activable por Sales Biliaresla Lipasa Activable por Sales Biliares
Origen pancreáticoOrigen pancreático
Hidroliza una gran variedad de lípidosHidroliza una gran variedad de lípidos, aunque , aunque es menos eficiente que la lipasa pancreáticaes menos eficiente que la lipasa pancreática
Se activa por cambio conformacional que Se activa por cambio conformacional que requiere la presencia de sales biliaresrequiere la presencia de sales biliares::se activa mejor por trihidroxi-SB que dihidroxi-SBse activa mejor por trihidroxi-SB que dihidroxi-SB
Existe una Existe una lipasa activable por sales biliares en lipasa activable por sales biliares en la leche maternala leche materna que participa en la diges- que participa en la diges-tión intestinal de lípidos en el recién nacidotión intestinal de lípidos en el recién nacido
Digestión de Ésteres de Digestión de Ésteres de Colesterol y FosfolípidosColesterol y Fosfolípidos
Ésteres de ColesterolÉsteres de Colesterol15-20% del colesterol dietético se encuentra 15-20% del colesterol dietético se encuentra
como ésteres de colesterol, como ésteres de colesterol, los cuales sonlos cuales sonhidrolizados por lahidrolizados por la lipasa activable por sales lipasa activable por salesbiliares biliares
FosfolípidosFosfolípidosSon digeridos por la Son digeridos por la fosfolipasa A2 pancreáticafosfolipasa A2 pancreática
(secretada como proenzima y coactivada(secretada como proenzima y coactivadapor calcio y sales biliares) generando por calcio y sales biliares) generando lisofosfolípidos y ácidos grasos libreslisofosfolípidos y ácidos grasos libres
Digestión y Absorción de los LípidosDigestión y Absorción de los Lípidos
Eventos LuminalesEventos Luminales
EmulsificaciónEmulsificación
LipólisisLipólisis
SolubilizaciónSolubilizaciónMicelarMicelar
DifusiónDifusión
Solubilización Micelar de LípidosSolubilización Micelar de LípidosMicela discoidalMicela discoidal
SalesSalesBiliaresBiliares
Solu
bilid
ad (m
M)
Solu
bilid
ad (m
M)
Sales Biliares (mM)Sales Biliares (mM)
TGTG
DGDG
AGAGMGMG
2 mM SB2 mM SB
Contiene ácidos grasosContiene ácidos grasoslibres, monoglicéridos,libres, monoglicéridos,lisofosfolípidos,lisofosfolípidos,colesterol y vitaminas colesterol y vitaminas
Se requiere la Se requiere la presencia de sales biliares para la presencia de sales biliares para la máxima eficiencia de absorción intestinal de lípidosmáxima eficiencia de absorción intestinal de lípidos
En ausencia completa de sales existe un porcentajeEn ausencia completa de sales existe un porcentajesignificativo de absorción de ácidos grasos libres:significativo de absorción de ácidos grasos libres: solubilización en vesículas?solubilización en vesículas???
CECE
Difusión de Lípidos en IntestinoDifusión de Lípidos en Intestino
Concepto de Concepto de capa inmóvil (agua/mucus)capa inmóvil (agua/mucus) como como barrera de permeabilidad (0.1-1 mm) que barrera de permeabilidad (0.1-1 mm) que limita la absorción de productos lipolíticoslimita la absorción de productos lipolíticos
El El flujo de lípidosflujo de lípidos a través de capa inmóvil a través de capa inmóvil depende de la constante de difusión y ladepende de la constante de difusión y lagradiente de concentracióngradiente de concentración
A. Grasos A. Grasos K KDD Flujo Flujo Flujo FlujoFormaForma (mM) (cm (mM) (cm22/sec) (mmol/L/cm-sec) /sec) (mmol/L/cm-sec) RelativoRelativoMonoméricaMonomérica 0.01 0.01 7 7 0.07 0.07 11MicelarMicelar 10 10 1 1 10 10 142142
Digestión y Absorción de los LípidosDigestión y Absorción de los Lípidos
Eventos MucososEventos MucososCaptaciónCaptación
ResíntesisResíntesislipídicalipídica
Formación deFormación dequilomicromesquilomicromes
Secreción a linfaSecreción a linfa
TriglicéridosTriglicéridos
DiglicéridosDiglicéridos
LipasasLipasas
AG LibresAG LibresLUMENLUMENINTESTINALINTESTINAL
ENTEROCITOENTEROCITO
LINFALINFA
Captación de Ácidos Grasos LibresCaptación de Ácidos Grasos Libresy Monoglicéridos por el Epitelio Intestinaly Monoglicéridos por el Epitelio Intestinal
DIFUSIONDIFUSIONPASIVAPASIVA
TRANSPORTETRANSPORTEACTIVOACTIVO
QUILOMICRONESQUILOMICRONESTriglicéridosTriglicéridos
Evidencia de Transporte Activo de Evidencia de Transporte Activo de Ácidos Grasos por el Epitelio IntestinalÁcidos Grasos por el Epitelio Intestinal
TransporteTransporte saturable, alta afinidad y sensible saturable, alta afinidad y sensible a proteasasa proteasas
Variedad de sustratos: Variedad de sustratos: ácidos grasos, mono-ácidos grasos, mono-glicéridos, lisofosfolípidosglicéridos, lisofosfolípidos
Disminuye por bloqueo deDisminuye por bloqueo de cotransporte de cotransporte de sodiosodio
Inhibido por oubaína Inhibido por oubaína (Na(Na++,K,K++-ATPasa)-ATPasa)
Se ha identificado una Se ha identificado una FABP en el ribete estriadoFABP en el ribete estriado y el transporte de ácidos grasos es blo- y el transporte de ácidos grasos es blo- queado por anticuerpos anti-FABPqueado por anticuerpos anti-FABP
Captación Intestinal de ColesterolCaptación Intestinal de Colesterol
DIETADIETAÉsteres de Ésteres de colesterolcolesterol
QUILOMICRONESQUILOMICRONES
BILISBILIS
ColesterolColesterolLipasa Lipasa
Activable x SBActivable x SB
ColesterolColesterol
ColesterolColesterol
ENTEROCITOENTEROCITO
HECESHECES
LINFALINFAABCsABCs
Digestión y Absorción de los LípidosDigestión y Absorción de los Lípidos
Eventos MucososEventos Mucosos
CaptaciónCaptación
ResíntesisResíntesislipídicalipídica
Formación deFormación dequilomicromesquilomicromes
Secreción a linfaSecreción a linfa
Síntesis de Triglicéridos en el EnterocitoSíntesis de Triglicéridos en el Enterocito
AG LIBRESAG LIBRES MONOGLICÉRIDOS MONOGLICÉRIDOS
Acil-CoAAcil-CoA MG y DGMG y DG
aciltransferasasaciltransferasas
Glicerol-PGlicerol-P
ÁcidoÁcidoFosfatíficoFosfatífico DGDG TRIGLICÉRIDOSTRIGLICÉRIDOS
Acil-CoAAcil-CoAsintasasintasa
Mientras la vía AGL-MG ocurre post-ingesta en Mientras la vía AGL-MG ocurre post-ingesta en el RE liso, la vía del ácido fosfatídico pre- el RE liso, la vía del ácido fosfatídico pre- domina en ayuno en el RE rugosodomina en ayuno en el RE rugoso
GlucosaGlucosaLISO-FLLISO-FL
Síntesis de Fosfolípidos y ÉsteresSíntesis de Fosfolípidos y Ésteresde Colesterol en el Enterocitode Colesterol en el Enterocito
AG LIBRES COLESTEROLAG LIBRES COLESTEROL
Acil-CoAAcil-CoA CEasaCEasa
ACAT ACAT
FOSFOLÍPIDOSFOSFOLÍPIDOS
ÉSTERES DE ÉSTERES DE COLESTEROLCOLESTEROL
Acil-CoAAcil-CoAsintasasintasa
LISO-FLLISO-FL
LFATLFAT
Estas son las vías predominantes post-ingesta Estas son las vías predominantes post-ingesta de alimentosde alimentos
Digestión y Absorción de los LípidosDigestión y Absorción de los Lípidos
Eventos MucososEventos Mucosos
CaptaciónCaptación
ResíntesisResíntesislipídicalipídica
Formación deFormación dequilomicromesquilomicromes
Secreción a linfaSecreción a linfa
Formación de Quilomicrones yFormación de Quilomicrones yTraspaso a la LinfaTraspaso a la Linfa
Lipoproteínas de mayor tamaño y menor densidadLipoproteínas de mayor tamaño y menor densidadcompuestas de lípidos de absorcióncompuestas de lípidos de absorción
Composición:Composición: 95% lípidos95% lípidos, resto proteínas, resto proteínasTriglicéridos >>> FL, ColE, ColTriglicéridos >>> FL, ColE, Col Apos: Apo B48, A-I, A-IV, CII, EApos: Apo B48, A-I, A-IV, CII, E
Síntesis en RE rugoso Golgi Ves. secretoras Síntesis en RE rugoso Golgi Ves. secretoras
Secreción a intersticio y paso a linfáticos intesti-Secreción a intersticio y paso a linfáticos intesti-nales ducto torácico sangrenales ducto torácico sangre
Digestión y Absorción de TriglicéridosDigestión y Absorción de Triglicéridoscon Ácidos Grasos de Cadena Medianacon Ácidos Grasos de Cadena Mediana
Corresponden a TG con Corresponden a TG con FA CFA C66-C-C1212
Se hidrolizan más rápido que TG-LCFASe hidrolizan más rápido que TG-LCFA por por acción de lipasas sin emulsificaciónacción de lipasas sin emulsificación
MCFA son más hidrofílicos que LCFA y MCFA son más hidrofílicos que LCFA y no re-no re-quieren sales biliares para su absorciónquieren sales biliares para su absorción
MCFA no son re-esterificados y MCFA no son re-esterificados y se transportanse transportandirectamente a sangre portaldirectamente a sangre portal
Importante Importante fuente energéticafuente energética (pero no a. grasos (pero no a. grasosesenciales) esenciales) en estados de malabsorciónen estados de malabsorción
Digestión y Absorción Digestión y Absorción de TG-LCFAde TG-LCFAEventos LuminalesEventos Luminales
EmulsificaciónEmulsificación
LipólisisLipólisis
MicelarizaciónMicelarización
DifusiónDifusión
CaptaciónCaptación
Resíntesis lipídicaResíntesis lipídica
Formación de QMFormación de QM
Secreción a linfaSecreción a linfa
Eventos MucososEventos Mucosos
Digestión y Absorción Digestión y Absorción De TG-MCFADe TG-MCFAEventos LuminalesEventos Luminales
LipólisisLipólisis
DifusiónDifusión
CaptaciónCaptación
Difusión Difusión
Sangre portalSangre portal
Eventos MucososEventos Mucosos
• • Sin emulsificaciónSin emulsificación• • No se micelarizanNo se micelarizan
• • No se activan por CoANo se activan por CoA• • No se incorporan a TGNo se incorporan a TG• • No forman QMNo forman QM
Fisiopatología de la Malabsorción
Dr. Manuel Alvarez LobosDepartamento de Gastroenterología Escuela de MedicinaPontificia universidad Católica de Chile
Malabsorción
• Definición– Alteración en la absorción de los nutrientes.
• Malabsorción
– Global o parcial (aislada o específica)– Congénita o adquirida
Malabsorción : etapas de la absorción
• Fase o procesamiento luminal Digestión
• Absorción en la mucosa intestinal Absorción
• Transporte hacia la circulación Postabsorción
Malabsorción : digestión de nutrientes
• Macromoléculas Moléculas absorbibles
• Lípidos Acidos grasos y monoglicéridos• Hidratos de carbono Monosacáridos• Proteínas Aminoácidos y di o tripéptidos• Vitaminas conjugadas Vitamina libre• Minerales
Lipidos : Digestión (Solubilización)
Emulsión– masticación y mezcla (agitación) gástrica.
Formación de micelas– Fosfolípidos ingeridos.– Fosfolípidos biliares.– Sales biliares ( anfipáticas )
– Concentración intraluminal > 4 mmolCIRCULACIÓN ENTEROHEPÁTICA.
Lipidos : Digestión (II)
HidrólisisLipasa lingual y gástrica
Lipasa pancreática (colipasa)TG Acidos grasos y monogliceridos
• Acidez duodenal postprandial secretina secreción HCO3 pHph Alcalino : óptimo para la acción de la LIPASA
Fosfolípidos
Ésteres de Colesterol
Acido araquidónico y ácidos grasos
Colesterol
Fosfolipasa A2
Esterasa
+
+
-
+ +
-
SBAG MG
SBMG
SBAG
FL
Malabsorción: Sales biliares
El 80 a 90 % de las sales biliares se re-absorben. Este proceso se realiza en el íleon.
Lipidos : Absorción
Absorción : 2/3 próximales yeyuno.
• Membrana plasmáticaPolo luminal del enterocito de la vellosidadProteína transportadora de ácidos grasos de cadena larga (FATP4)Activo
• CitoplasmaTransporte al Retículo endoplásmico liso.Resíntesis de TG
Lipidos : Postabsorción
Triglicéridos
Ésteres de colesterol
Fosfolípidos
Apoproteínas
CIRCULACIÓN LINFÁTICA
Quilomicrón
Acidos grasos cadena corta y media
Circulación Portal
Colon Absorción neta94%
Citoplasma enterocito
Malabsorción de lípidos principales mecanismos fisiopatológicos.
• Alteración de los ácidos biliares
• Alteración de las enzimas pancreáticas
• Alteración de la superficie absortiva
• Alteraciones en el flujo linfático.
• Alteraciones en la motilidad
Malabsorción de lípidos : Alteración de los ácidos biliares
• Alterada la síntesis : Cirrosis hepática.• Alterada secreción biliar : Colestasia• Deconjugación de sales biliares :
Sobrecrecimiento bacteriano pérdidas :
Enfermedades del íleon o resección>1 mt
Malabsorción de lípidos : Alteración de las enzimas pancreáticas.
• Deficiencia de enzimas• Pancreatitis crónica (Alcohólica-Familiar)• Fibrosis quística• Tumor pancreático
• Inactivación de enzimas • Hipersecreción ácida (S Zollinger Ellison)
• Desincronía de la entrega de enzima o inadecuada mezcla
• Gastrectomia tipo Billroth II
Malabsorción de lípidos : Alteración de la superficie absortiva
Mecanismo fisiopatológico CausasInflamatorias Enfermedad celiaca
Enteritis regional (E. De Crohn)Enteritis actínicaOtras: mastocitosis, Enteritis eosinofilica, yeyunoileítis ulcerativa,alergia alimentaria, duodenitis péptica.
Carenciales ytóxicas
DesnutriciónHipovitaminosisDrogas (colchicina, AINEs, neomicina, quimioterapia, colestiramina.Alcohol
Infecciosas Giardia LambliaCryptosporidiumIsospora sppTropheryma whippelii (enfermedad de Whipple)StrongyloidesMycobacterium avium y TBCVIH
Infiltrativas ytumorales
AmiloidosisEsclerodermiaLinfomaEnteritis colágena
Inadecuada superficie absortiva Resección intestinal o bypassBioquímica/genética(raras)
Abetalipoproteinemia, Enfermedad de Hartnup, Cistinuria, etc.
Malabsorción de lípidos : Alteración del transporte (postabsorción)
• Alteraciones en el flujo linfático– Linfangectasia intestinal primaria– Linfangectasia intestinal secundaria
• Linfoma• Metastasis linfáticas• Trauma• Enfermedad de Whipple• TBC
• Procesamiento postabsorción.
Consecuencias fisiopatológicas de la malabsorción de lípidos
• Desnutrición calórica• CEG• Malabsorción de vitaminas liposolubles
(ADEK)• Diarrea secretora colónica (AG-OH)
( Deposición esteatorreica )
Hidratos de carbono: digestión y absorción
Almidon Oligo o disacaridos
Sacarosa Glucosa y fructosa
Lactosa Glucosa y galactosa
Maltosa Glucosa y glucosa
– Absorción: activa acoplada a Na+ ( Proximal)– Postabsorción: circulación portal
Amilasa pancreática y salival
Disacaridasas (ribete en cepillo) Monosacaridos
SACARASA
LACTASA
MALTASA
Disacaridos
Malabsorción de hidratos de carbono principales mecanismos fisiopatológicos.
• Deficiencia de amilasa pancreática • Alteración de disacaridasas en el intestino
• Alteración de la superficie intestinal absortiva
• Alteración de la circulación portal y/o venosa central.
Malabsorción de hidratos de carbono Alteración de disacaridasas en el intestino
• Deficit de lactasa
Tipo FisiopatologíaCongenito (1º)Congénito inicio tardío
Adquirido (2º)
Enzima ausente congénitaReducida actividadenzimática desde juventudReducida actividad por dañodifuso intestinal Giardiasis o rotavirus E. Celiaca Sobrecrecimiento bacteriano Enfermedad de Crohn Resección intestinal Enteritis actínica, etc.
Consecuencias fisiopatológicas de la malabsorción de hidratos de carbono
• Diarrea osmótica (malabsortiva)
• Desnutrición calórica
• Fermentación por bacterias colónicas– Formación de ácidos grasos de cadena corta ( ph)
– Formación de metano y CO2
(meteorismo y ventosidades)
Malabsorción de proteínas : digestión
Pepsinógeno gástrico Pepsina (activa)Ph ácido
Aminoácidos en el duodeno colecistoquinina
Secreción de enzimas pancreáticas(tripsinogeno)
Sales biliares Enteroquinasa
Tripsina (activa)
Activa el resto de enzimaspancreáticas
Malabsorción de proteínas : absorción y postabsorción
• Membrana plasmáticaPolo luminal en las vellosidadesCotransportadores asociado a Na+ para:– Aminoácidos (diferentes para básicos y ácidos)– Dipéptidos– Tripéptidos.
• Citoplasma (proteasas)• Postabsorción:
– Transporte hacia la circulación portal
Malabsorción de proteínas principales mecanismos fisiopatológicos.
• Alteración de secreción de proteasas pancreática
• Alteración de activación de proteasa
• Alteración de la superficie absortiva
• Alteración de la circulación portal y/o venosa central.
Consequencias fisiopatológicas de malabsorción de proteínas
• Desnutrición proteica
– Hipoalbuminemia
– Edema
– Linfopenia
Malabsorción de vitaminas hidrosolubles
Vitamina B12 (Cobalamina)-Proteina
Vitamina B12 libre + proteína R
Vitamina B12 libre+ Factor intrínserco
Receptor específico íleon distal
Absorción
Vitamina B12+Transcobalamina II
Proteasa gástrica
Proteasa pancreática
Vitamina B9-peptidos
Vitamina B9 libre(absorción I proximal)
Deconjugasafólica
Malabsorción de minerales : Calcio
• Se absorbe en duodeno y yeyuno proximal• Transportador de alta afinidad (dependiente vit D)
– Altera la digestión -Altera la absorción(Quelación) (Alteración celular)• Magnesio Tiazidas• Acidos grasos de cadena larga Tiroxina• Colestiramina Fenitoina• Oxalato acidosis• Polifosfatos orgánicos Estrógenos• fosfatos inorgánicos Glucocorticoides• Tetraciclina ( Vit D-Enf mucosa)
Malabsorción de minerales: Hierro
• Intestino delgado proximal– Transporte activo
• Absorción fierro orgánico (Hem) > Fe inorgánicoAcidez gástrica: quelación y absorción Fe in
absorción– Alteraciones de la mucosa intestinal – Ingestión de grandes cantidades de Fe– Fosfatos, carbonatos y fitatos
• Transporte hacia la circulación (regulado)
Fisiopatología de la insuficiencia pancreática exocrina
• Disminución de la secreción pancreática > 90%• Primera deficiencia es de la lipasa.• Anatomía (pancreatitis crónica alcohólica):
• Fibrosis de la glandula progresiva• Alteración de los conductos pancreáticos.• Calcificaciones intra y periductales.
• Etiologías• Pancreatitis crónica (Alcohólica-Familiar)• Fibrosis quística• Tumor pancreático• Páncreas divisum
Fisiopatología de la enfermedad celiaca
• Reacción inflamatoria-inmune contra el gluten(-gliadina).
• Predisposición genetica (HLADQ2-HLADQ8)• Inmunidad alterada
– celular: infiltrado linfocitos en la mucosa (lamina propria y epitelio)
– humoral: Anticuerpos circulantes (antiendomisio y antitransglutaminasa)
• Atrofia vellositaria• Hiperplasia criptas ( ¿ secreción ?)
ANEXOS
ÍNDICE
Concepto de lípido
Clasificación de los lípidos
Los ácidos grasos
Lípidos Saponificables
Lípidos Insaponificables
Funciones de los lípidos
CONCEPTO DE LÍPIDOLos lípidos son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrógeno y generalmente también oxígeno; pero en porcentajes mucho más bajos. Además pueden contener también fósforo, nitrógeno y azufre.
Es un grupo de sustancias muy heterogéneas que sólo tienen en común estas dos características: 1.-Son insolubles en agua.
2-Son solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno, etc.
Clasificación de los lípidos
1. LÍPIDOS SAPONIFICABLES
A. Simples
1. Acilglicéridos 2. Céridos
B. Complejos
1. Fosfolípidos 2. Glucolípidos
2. LÍPIDOS INSAPONIFICABLES
A. Terpenos B. Esteroides C. Prostaglandinas
ÁCIDOS GRASOSLos ácidos grasos son moléculas formadas por una larga cadena hidrocarbonada de tipo lineal, y con un número par de átomos de carbono. Tienen en un extremo de la cadena un grupo carboxilo (-COOH).
Se conocen unos 70 ácidos grasos que se pueden clasificar en dos grupos :
•·Los ácidos grasos saturados sólo tienen enlaces simples entre los átomos de carbono. Son ejemplos de este tipo de ácidos el mirístico, el palmítico y el esteárico.
•Los ácidos grasos insaturados tienen uno o varios enlaces dobles en su cadena y sus moléculas presentan codos, con cambios de dirección en los lugares dónde aparece un doble enlace. Son ejemplos el oléico un doble enlace) y el linoleíco y dos dobles enlaces).
Propiedades de los ácidos grasos
Solubilidad. Los ácidos grasos poseen una zona hidrófila, el grupo carboxilo (-COOH) y una zona lipófila, la cadena hidrocarbonada que presenta grupos metileno (-CH2-) y grupos metilo (-CH3) terminales.
Por eso las moléculas de los ácidos grasos son anfipáticas,
•Desde el punto de vista químico, los ácidos grasos son capaces de formar enlaces éster con los grupos alcohol de otras moléculas.
Cuando estos enlaces se hidrolizan con un álcali, se rompen y se obtienen las sales de los ácidos grasos correspondientes, denominados jabones, mediante un proceso denominado saponificación.
Lípidos saponificable
s Lípidos simples:
Son lípidos saponificables en cuya composición química sólo intervienen carbono, hidrógeno y oxígeno.
Acilglicéridos: Son lípidos simples formados por la esterificación de una,dos o tres moléculas de ácidos grasos con una molécula de glicerina. También reciben el nombre de glicéridos o grasas simples.
Según el número de ácidos grasos, se distinguen tres tipos de estos lípidos:
los monoglicéridos, que contienen una molécula de ácido graso
los diglicéridos, con dos moléculas de ácidos grasos
los triglicéridos, con tres moléculas de ácidos grasos.
Los acilglicéridos frente a bases dan lugar a reacciones de saponificación en la que se producen moléculas de jabón.
Ceras:
Las ceras son ésteres de ácidos grasos de cadena larga, con alcoholes también de cadena larga.Todas las funciones que realizan están relacionadas con su impermeabilidad al agua y con su consistencia firme. Así las plumas, el pelo , la piel,las hojas, frutos, están cubiertas de una capa cérea protectora.
Lípidos complejos:Son lípidos saponificables en cuya estructura molecular además de carbono, hidrógeno y oxígeno, hay también nitrógeno, fósforo, azufre o un glúc ido.
Fosfolípidos:
Se caracterizan por presentar un ácido ortofosfórico en su zona polar. Son las moléculas más abundantes de la membrana citoplasmática.
Algunos ejemplos de fosfolípidos
Glucolípidos: Son lípidos complejos que se caracterizan por poseer un glúcido. Se encuentran formando parte de las bicapas lipídicas de las membranas de todas las células, especialmente de las neuronas. Se sitúan en la cara externa de la membrana celular, en donde realizan una función de relación celular, siendo receptores de moléculas externas que darán lugar a respuestas celulares.
Terpenos:
Son moléculas lineales o cíclicas que cumplen funciones muy variadas, entre los que se pueden citar:
Esencias vegetales como el mentol, el geranio, limoneno, alcanfor, eucalipto, vainillina.
Vitaminas, como la vit.A, vit. E, vit.K.
Lípidos Insaponificables
Esteroides
Los esteroides son lípidos que derivan del esterano. Comprenden dos grandes grupos de sustancias:
1.Esteroles: Como el colesterol y las vitaminas D.
2.Hormonas esteroideas: Como las hormonas suprarrenales y las hormonas sexuales.
ESTEROLES “Colesterol”
HORMONAS ESTEROIDEAS
FUNCIÓN ENERGÉTICA
Constituyen la reserva energética de uso tardío o diferido del organismo y representan una forma compacta y anhidra de almacenamiento de energía, pueden metabolizarse en presencia o en ausencia de oxígeno, los lípidos sólo pueden metabolizarse aeróbicamente.
RESERVA DE AGUA
Al poseer un grado de reducción mucho mayor el de los hidratos de carbono, la combustión aerobia de los lípidos produce una gran cantidad de agua (agua metabólica). En animales desérticos, las reservas grasas se utilizan principalmente para producir agua ( la joroba de camellos y dromedarios)
PRODUCCIÓN DE CALOR
En este tejido, la combustión de los lípidos está desacoplada de la fosforilación oxidativa, por lo que no se produce ATP en el proceso, y la mayor parte de la energía derivada de la combustión de los triacilgliceroles se destina a la producción calórica necesaria para los períodos largos de hibernación.
FUNCIÓN ESTRUCTURAL
El medio biológico es un medio acuoso. Las células, a su vez, están rodeadas por otro medio acuoso que tienen una parte de la molécula de tipo hidrofóbico y otra parte de tipo hidrofílico. En medio acuoso, estos lípidos tienden a auto estructurarse formando la bicapa lipídica de la membrana plasmática que rodea la célula.
Las ceras son un tipo de lípidos neutros, cuya principal función es la de protección mecánica de las estructuras donde aparecen.
FUNCIÓN CATALÍTICA
Hay una serie de sustancias que son vitales para el correcto funcionamiento del organismo, y que no pueden ser sintetizadas por éste. Estas sustancias reciben el nombre de vitaminas. En ausencia de su cofactor, el enzima no puede funcionar, y la vía metabólica queda interrumpida, con todos los perjuicios que ello pueda ocasionar.