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03/04/2014
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LÍPIDOS
TECNICATURA EN ANÁLISIS CLÍNICOS
2014
Biomoléculas orgánicas compuestas por C, O, H y a veces P, N,
etc.
Definición por exclusión:
Moléculas inorgánicas poco solubles en agua y líquidos polares
CARACTERÍSTICAS - Grupo muy heterogéneo, - Insolubilidad en agua - Solubles en disolventes apolares u orgánicos: Éter, cloroformo, benceno, etc. - Untuosos al tacto.
Definición caracterización
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1- Energética
2- Reserva de Agua
3- Producción de Calor
4- Estructural
5- Informativa
6- Catalítica
Funciones
1.-FUNCIÓN ENERGÉTICA
Los lípidos (generalmente en forma de triglicéridos ) constituyen la reserva energética de uso tardío del organismo.
Su contenido calórico es muy alto (9 Kcal/gramo), y representan una forma compacta y anhidra de almacenamiento de energía.
A diferencia de los hidratos de carbono, que pueden metabolizarse en presencia o en ausencia de oxígeno, los lípidos sólo pueden metabolizarse aeróbicamente
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2.-RESERVA DE AGUA
Aunque parezca paradójico, los lípidos representan una importante reserva de agua. La combustión o catabolismo de los lípidos produce una gran cantidad de agua (agua metabólica).
En animales desérticos, las reservas grasas se utilizan principalmente para producir agua (joroba de camellos y dromedarios).
3.-PRODUCCIÓN DE CALOR
En algunos animales (particularmente en aquellos que hibernan), hay un tejido adiposo especializado que se llama grasa parda.
En este tejido, la combustión de los lípidos no se produce ATP y la mayor parte de la energía derivada se destina a la producción calórica necesaria para la hibernación. En este proceso, un oso puede llegar a perder hasta el 20% de su masa corporal.
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4.-FUNCIÓN ESTRUCTURAL
Las membrana celular está formada por lípidos de tipo anfipático, formando la bicapa lipídica .
Las células eucariotas poseen orgánulos celulares (núcleo, mitocondrias, cloroplastos, lisosomas, etc) que también están rodeados por una bicapa lipídica compuesta por fosfolípidos.
Las ceras son un tipo de lípidos neutros, cuya principal función es la de protección mecánica de las estructuras donde aparecen.
5.-FUNCIÓN INFORMATIVA
Los organismos pluricelulares han desarrollado distintos
sistemas de comunicación entre sus órganos y tejidos. Así, el
sistema endocrino genera señales químicas para la
adaptación del organismo a circunstancias medioambientales
diversas. Estas señales reciben el nombre de hormonas.
Muchas de estas hormonas (esteroides, prostaglandinas,
leucotrienos, calciferoles, etc) tienen estructura lipídica.
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6.-FUNCIÓN CATALÍTICA
Las vitaminas son vitales para el correcto funcionamiento del organismo pero no pueden ser sintetizadas por éste. Por lo tanto deben ser necesariamente suministradas en su dieta.
La función de muchas vitaminas consiste en actuar como cofactores de enzimas (proteínas que catalizan reacciones biológicas).
Ejemplos son
los retinoides (vitamina A)
los tocoferoles (vitamina E),
las naftoquinonas (vitamina K)
los calciferoles (vitamina D).
Clasificación
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Lípidos saponificables
La reacción de saponificación: Jabones y detergentes
Se produce la ionización del grupo carboxilo en agua y puede
disolver en micelas sustancias apolares
Micelas monocapa y dicapa y efecto espumante
R- COOH + NaOH --> R-COO- + Na+ + H2O
Largas cadenas hidrocarbonadas con un grupo carboxilo terminal
Generalmente número par de átomos de carbono. Predominio de
14C - 16C
Generalmente lineales.
Unos 100 tipos en seres vivos
- Saturados:
sin dobles enlaces
-Insaturados :
con al menos un doble enlace C=C
LIPIDOS SIMPLES: Ácidos grasos
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Ácidos grasos
Isomería
Clasificación de acuerdo a la ubicadión de los dobles enlaces-
•CIS : este se encuentra en la naturaleza
•TRANS
CIS TRANS
Ácidos grasos
Nomeclatura
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nº de dobles enlaces
Carbonos 0 1 2 3 4
12 C 44ºC
14 C 54ºC
Miríscico
16 C 63ºC
Palmítico
0ºC
Palmitoléico
18 C 70ºC
Esteárico
13ºC
Oléico
-5ºC
Linoleico
-11ºC
Linolénico
20 C 76ºC -50ºC
Araquidónico
24 C 86ºC
Lignocérodo
Ácidos grasos:
nombres y punto de fusión
Propiedades
• Insolubles en agua . Pueden formar micelas.
• Punto de fusión entre -20 y 100ºC.
• Depende de longitud y dobles enlaces.
Propiedades
Carácter anfipático: Parte polar y parte apolar
Formación de micelas
Poco abundantes en estado libre
Muy abundantes en lípidos complejos
Insaturados predominan en plantas y animales que viven a temperaturas
bajas
Ácidos grasos
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Propiedades
Reactivos por el grupo carboxilo que puede dar enlaces éster con grupos
alcoholes:
Esterificación
R- COOH + HO-R' --> R-CO-R' + H2O
Ácidos grasos
Funciones
Formación de lípidos complejos
Obtención de energía
Máxima concentración energética. Doble que el mismo peso que
glucosa.
Más difícil de transportar y metabolizar.
Obtención
Formación a partir de otras moléculas.
Se ingieren en la dieta de heterótrofos mayoritariamente en forma
de acilglicéridos o fosfolípidos.
Presentan problemas con solubilidad en la absorción y el
transporte.
Ácidos grasos
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LIPIDOS SIMPLES: Acilglicéridos=AG
¥ Ésteres de ácidos grasos y glicerina.
¥ Mono, bi o triacilglicéridos. Los más importantes los de 3 AG
llamados también triglicéridos
¥ Si son sólidos: grasas. Generalmente en animales
¥ Si son líquidos: aceites. Generalmente vegetales
Funciones
Reserva de ácidos grasos generalmente para energía
En el interior de células especializadas.
Plantas en tejidos con necesidades energéticas: semillas.
Órganos especiales
Aislante mecánico (animales).
Absorción de impactos.
Almohadillas en pies.
Capas de grasa en zonas expuestas a impactos (riñones...)
Aislante térmico (animales homeotermos)
Poca conductividad térmica.
Animales homeotermos (Aves y mamíferos) una capa bajo la piel
más gruesa cuanto más frío sea su hábitat.
Acilglicéridos=AG
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LIPIDOS SIMPLES: Céridos
Formados por Ácidos Grasos de cadena larga + alcoholes grasos
monohidroxílico o esteroides
Son sustancias muy insolubles
Las ceras de las plantas suelen llevar alcoholes grasos, mientras que las
de los animales suelen llevar esteroides
Función
Cubiertas protectoras impermeables
Piel, pelo, plumas, hojas, frutos, exoesqueletos
Importante en medio aéreos
Elemento estructural en colonias de insectos: Panales de abejas
Adherente de partículas extrañas. Canal auditivo de mamíferos
Clasificación
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LIPIDOS COMPLEJOS: Fosfolípidos
Lípidos formados por :
Ácidos grasos + alcohol + fosfato + (sustancia polar).
Función
Formación de membranas celulares.
Forman una doble capa impermeable
LIPIDOS COMPLEJOS: Fosfolípidos
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Fosfoglicéridos
2 Ácidos Grasos + Glicerina + Fosfato + (sustancia polar)
La sustancia polar es habitualmente: Etanolamina, serina o inositol.
LIPIDOS COMPLEJOS: Fosfolípidos
Esfingomielinas o fosfoesfingolípidos
1 Ácido Graso + Esfingosina + Fosfato + (sustancia polar).
El ácido graso suele ser una Ceramida
La sustancia polar es habitualmente: Colina o etanolamina.
Enlace amida: amino con ácido.
Forman micelas en agua. Parte polar importante.
Compuestos muy importantes en las células.
LIPIDOS COMPLEJOS: Fosfolípidos
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LIPIDOS COMPLEJOS: Glucolípidos
Formados por: Ácidos grasos + alcohol + glucidos
Glucoglicéridos
2 Ácidos Grasos + Glicerina + monosacárido
Glucoesfingolípidos
1 Ácido Graso + Esfingosina + uno o varios monosacáridos (hasta 15)
Los monosacáridos más habituales son: D-Glucosa, D-Galactosa, N-
acetilGalactosamina y A.N-acetilmurámico
La cadena principal es b(1-4) y las ramificaciones b(1-3) ó (2-3)
Son moléculas poco abundantes, pero muy importantes
Funciones
Glucoglicéridos como fosfolípidos: forman membranas. Se encuentran en
bacterias y plantas
Esfingomielinas: Recepción de sustancias, reconocimiento celular y
diferenciación celular
Clasificación
SIMPLES
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Todos los esteroides derivan de un precursor: el escualeno
Sólidos a temperatura ambiente (Pf colesterol 150ºC)
Muy poco solubles en agua. Solubles en líquidos apolares
Abundantes en animales y escasos en plantas.
LIPIDOS INSAPONIFICABLES
SIMPLES: Esteroides
Derivados del esterano o ciclopentano-perhidrofenantreno
(componente tetraciclico)
Colesterol
Mayor parte de la molécula hidrófoba. Sólo un grupo alcohol.
Molécula más rígida que los lípidos complejos
Estabilizador de membrana. Importante sobre todo en
homeotermos.
Síntesis de otros esteroides
Hay problemas con el metabolismo en humanos ya que
se absorbe pero no se elimina fácilmente
Los transportadores de colesterol pueden depositarlo en
las arterias y disminuir su elasticidad y grosor
Aterosclerosis. Hasta un 50% de las muertes en países
desarrollados están relacionadas con este problema.
LIPIDOS INSAPONIFICABLES
SIMPLES: Esteroides
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Ácidos biliares
Esteroides con grupos ácidos y alcoholes
Actúan como detergentes de lípidos en la digestión de los
alimentos.
En vertebrados son fabricados por el hígado y se segregan al
comienzo del intestino delgado
LIPIDOS INSAPONIFICABLES
SIMPLES: Esteroides
Hormonas (mensajeros intercelulares)
Muchos esteroides son hormonas, sobre todo en animales
•Corticoides
Secretadas por la corteza de las glándulas suprarrenales de vertebrados
Regulación de sustancias de excreción : Aldosterona
Regulación del metabolismo : Cortisol
•Sexuales
Secretadas por la gónadas, ovarios o testículos de vertebrados
•Desarrollo de los caracteres sexuales secundarios: Estradiol hembras Testosterona
macho
•Ciclo menstrual y gestación: Progesterona
•Muda de los Insectos
Los mecanismos de la muda del exoesqueleto de lo insectos los desencadena la
secreción de Ecdisona
LIPIDOS INSAPONIFICABLES
SIMPLES: Esteroides
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Líquidos volátiles, líquidos o sólidos según tamaño
Abundantes en plantas
Fórmulas de Terpenos
Polímeros del isopreno (2-metil 1-3-butadieno)
Produce moléculas lineales y cíclicas. Se suelen repetir dos unidades de isopreno.
LIPIDOS INSAPONIFICABLES
SIMPLES: Terpenos
Funciones
Aromas en plantas. Alcanfor, Mentol
Precursores de otras moléculas Escualeno precursor del colesterol
Componente de la clorofilas: Fitol
Pigmentos fotosintéticos Dobles enlaces deslocalizados. Carotenos y
xantofilas
Coenzimas y vitaminas
- Vitamina A bcaroteno Visión
- Vitamina K Protombina Coagulación
- Vitamina E Antioxidante de ácidos grasos
Cicatrizantes y defensa en plantas Caucho (más de 100 isoprenos)
Ayuda al transporte de membrana
LIPIDOS INSAPONIFICABLES
SIMPLES: Terpenos
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DIGESTIÓN, ABSORCIÓN Y
METABOLISMO DE LIPIDOS
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DIGESTIÓN DE LIPIDOS
No se manifiesta digestión en boca o estómago.
-Boca: amilasa salival o ptialina.
-Estómago: HCl, enzimas (pepsina)
La digestión de lípidos ocurre en Intestino
Enzimas involucradas
ENZIMAS LOCALIZACIÓN
LIPASA Páncreas
ISOMERASA Intestino
COLESTEROLASA Páncreas
FOSFOLIPASA A2 Páncreas
Triacilgliceroles
Triacilgliceroles
ésteres de colesterol
Glicerofosfolípidos
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DIGESTIÓN DE LIPIDOS
PAPEL DE LA BILIS EN LA
DIGESTIÓN DE LÍPIDOS
ÁCIDOS BILIARES: el más abundante es el ácido cólico.
Son excretados en la bilis conjugados con glicina o taurina. Ej.:
-ácido glicocólico
-ácido taurocólico
Ácido
glicocólico
Ácido
taurocólico
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FUNCIÓN DE LOS ÁCIDOS BILIARES
Aumentan la función de la Lipasa pancreática.
Reducen la “Tensión Superficial” y con ello favorecen la formación de una
EMULSIÓN de las grasas. Contribuyen a dispersar los lípidos en pequeñas
partículas y por lo tanto hay mas superficie expuesta a la acción de la
lipasa.
Favorece la absorción de Vitaminas Liposolubles.
Acción Colerética: estimulan la producción de bilis.
PAPEL DE LA BILIS EN LA
DIGESTIÓN DE LÍPIDOS
Las sales biliares no son absorbidas si
no que cuando llegan al íleon el 95 %
de las sales biliares son reabsorbidas
y luego regresan al hígado vía
circulación enterohepática. Sólo el 5 %
de las sales biliares son excretadas en
las heces bajo circunstancias
normales.
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ABSORCIÓN DE LIPIDOS :
Proceso mediante el cuál las sustancias resultantes de la
digestión ingresan a la sangre mediante a través de
membranas permeables (sust. de bajo PM) o por medio de
transporte selectivo.
No es indispensable la digestión total de las grasas neutras
debido a que pueden atravesar las membranas si se encuentran
en EMULSIÓN FINA.
Las sustancias sin degradar totalmente que atraviesan las
membranas son hidrolizadas totalmente en los enterocitos.
En las células intestinales se sintetizan nuevamente los TAG.
Absorción del Colesterol: se absorbe en el intestino y luego se
incorpora a los QUILOMICRONES como tal o como ésteres con
AG.
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ESTRUCTURA DE QUILOMICRONES
Fosfolípido
s Triacilgliceroles y
ésteres de Colesterol.
B-48
C-III
C-II
Apolipoproteínas
Colesterol
La superficie es una capa de
Fosfolípidos.
Los Triacilgliceroles
secuestrados en el interior
aportan mas del 80% de la
masa.
Varias Apolipoproteínas (B-
48, C-III y C-II) atraviesan la
membrana y actúan como
señales para el metabolismo
de los Quilomicrones.
ABSORCIÓN DE LIPIDOS :
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DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE LIPIDOS DE LA DIETA
1) Las sales biliares
emulsionan las
Grasas formando
micelas.
4) Los TAG son incorporados
con colesterol y
Apolipoproteínas en los
QUILOMICRONES.
5) Los
QUILOMICRONES
viajan por el Sistema
Linfático y el Torrente
sanguíneo hacia los
Tejidos.
6) La
Lipoproteínlipasa
activada por apo-C
en los capilares
convierten los TAG
en AG y Glicerol.
7) Los AG entran
a la célula.
8) Los AG son Oxidados
como combustible o re-
esterificados para
almacenamiento.
2) Lipasas intestinales
degradan los
Triglicéridos
3) Los Ácidos Grasos y otros
productos de la
digestión son tomados
por la mucosa
intestinal y convertidos
en TAG.
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Transporte de Lípidos en la sangre
Son usadas 4 tipos de LIPOPROTEINAS para transportar lípidos en
la sangre:
Quilomicrones
Lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL)
Lipoproteínas de baja densidad (LDL)
Lipoproteínas de alta densidad (HDL)
Están compuestas de diferentes lípidos.
Metabolismo de lipoproteinas
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Cuerpos Cetónicos
• Grupo de compuestos de bajo peso molecular.
• Son solubles en agua
• Derivan de lípidos (beta-oxidación).
• Pueden atravesar la barrera hematoencefálica
• El término “cuerpos” es un malentendido histórico,
es una palabra con la que se describen partículas
insolubles pero los CC son bastante solubles en
sangre y orina
•Constituyen una fuente de energía en los tejidos
extrahepáticos, particularmente durante el ayuno
Formación y exportación de cuerpos cetónicos
(hígado)
Los cuerpos cetónicos se
forman y exportan desde el
Hígado.
En condiciones
energéticamente
desfavorables, el oxalacetato
se deriva hacia la
Gluconeogénesis, para liberar
glucosa a la sangre.
El ciclo de Krebs trabaja muy
lentamente en el Hígado.
Gotas de lípidos
Hepatocito
Acetoacetato y b-
hidroxibutirato
exportados como
energía para:
corazón, músculo,
riñón y cerebro.
Glucosa
exportada como
combustible
para cerebro y
otros tejidos.
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Utilización de los cuerpos cetónicos
El Hígado es el principal productor ya que posee todas las enzimas
necesarias. Es incapaz de usarlos como combustible.
Los órganos que los usan son: cerebro, músculo esquelético,
corazón y otros.
Solo se usan como fuente de energía en situaciones metabólicas
especiales. Ej: Diabetes, ayuno prolongado.
El aumento de estos provoca Acidosis Metabólica.
Ayuno
Se liberan ácidos grasos de los TG del tejido adiposo: principal combustible para
el organismo.
• Algunos tejidos: oxidan completamente estos ácidos grasos a CO2 y H2O.
• El hígado: oxida ácidos grasos, convirtiendo la mayoría del Acetil-CoA en
cuerpos cetónicos, los cuales van por sangre hacia tejidos periféricos.
•En estos tejidos los cuerpos cetónicos son oxidados a CO2 y H2O y se genera
ATP.
Energía
Energía
=
¿Cuál es la ventaja de formar cuerpos cetónicos?
1. el hígado, mediante la oxidación parcial de los ác.grasos, obtiene la energía requerida
para realizar ciertos procesos (como gluconeogénesis) y sintetiza cuerpos cetónicos.
2. Ademas permite que continúe la degradación Ac Gr (consumiendo Acetil-CoA y
recuperando CoA libre en la síntesis de CCetónicos)
Utilización de los cuerpos cetónicos
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¿Cuál es la ventaja de formar cuerpos cetónicos?
3. otros tejidos usan estos cuerpos cetónicos como combustible
“los CC son considerados la forma soluble y transportable de
unidades de acetilo”
4. en ayuno, el cerebro puede oxidar cuerpos cetónicos, reduciendo las
necesidades de glucosa. Consecuentemente, la gluconeogénesis disminuye
y las proteínas musculares, las cuales proveen amino ácidos como fuente de
carbono para la producción de glucosa, no son degradadas. Los AG no
sirven de combustible en el cerebro, porque no pasa la barrera HE (estan
unidos a albúmina).
5. El Corazón y la corteza renal prefieren utilizan Ccetónicos a glucosa.
6. Durante el ayuno, el músculo esquelético utiliza AG como ppal. combustible
(frena glucólisis), pero también Ccetónicos.
Utilización de los cuerpos cetónicos
DIAGNÓSTICO DE DISLIPEMIAS
Y EVALUACIÓN DEL RIESGO
CARDIOVASCULAR
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Defecto en el metabolismo de las lipoproteínas
Alteraciones en las concentraciones plasmáticas de lípidos, tanto por defecto (hipolipoproteinemias), como por exceso (hiperlipoproteinemias) que traducen un aumento de las lipoproteínas circulantes que producen un aumento del colesterol, de los triglicéridos (TG) o de ambos.
Dislipoproteinemias
PERFIL BÁSICO
Aspecto del suero
COLESTEROL total
TRIGLICERIDOS
COL-HDL
COL-LDL
Indice de Castelli
+ ANTECEDENTES
PERSONALES
Y FAMILARES
Diagnóstico de dislipemias
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PERFIL BÁSICO
Aspecto del suero
COLESTEROL total
TRIGLICERIDOS
COL-HDL
COL-LDL
Indice de Castelli
+ ANTECEDENTES
PERSONALES
Y FAMILARES
CT/c-HDL hasta 4,5
cLDL/c-HDL hasta 2,9
Diagnóstico de dislipemias
PERFIL BÁSICO
Aspecto del suero
COLESTEROL total
TRIGLICERIDOS
COL-HDL
COL-LDL
Indice de Castelli
+ ANTECEDENTES
PERSONALES
Y FAMILARES
OTRAS DETERMINACIONES:
LIPIDOGRAMA ELECTROFORETICO
APOPROTEINAS B y A-I
DETERMINACIONES ESPECIALES:
ACTIVIDAD LPL y LH
APO C-II/C-III, GENOTIPO APO E
LDL OXIDADA, GLICADA, PEQUEÑA Y DENSA, LP(a)
ß-VLDL
HDL2, HDL3, LPA-I / LPA-I-II
Diagnóstico de dislipemias
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A) ULTRACENTRIFUGACIÓN
B) PRECIPITACIÓN SELECTIVA
C) CROMATOGRAFÍA EN COLUMNA
D) PAGE
E) ELECTROFORESIS (LIE)
DENSIDAD
COMPOSICIÓN APOPROTEICA
CARGA/TAMAÑO
CARGA/TAMAÑO
CARGA
Separación de lipoproteínas
A) ULTRACENTRIFUGACIÓN:
SECUENCIAL GRADIENTE
VLDL
IDL LDL
HDL
Densidad g/l
1006
1019
1063
1210
d=1019g/l
d=1006g/l
VLDL IDL
Separación de lipoproteínas plasmáticas en función
de su densidad
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LIPIDOGRAMA ELECTROFORETICO
Debe solicitarse conjuntamente con perfil básico
Evaluación semicuantitativa
Su mayor utilidad : Beta ancha, Hipertrigliceridemias, Lp(a)
Verificar ayuno
Lipidograma electroforético
siembra LDL (ß) IDL
VLDL(preß)
HDL()
Sentido de migración - +
ELECTROFORESIS DE LIPOPROTEINAS (AGAROSA)
Fenotipo Aspecto TG Col-Total Alteración del suero Lipoproteica
I Lechoso Normal ó Acum. Quilomicrones
IIa Límpido Normal LDL
IIb Opalescente/turbio VLDL y LDL
III Turbio βVLDL ( IDL)
IV Opalescente/turbio VLDL Normal ó
V Turbio/Lechoso Acum. Quilomicro-
nes y VLDL
Clasificación de hiperlipoproteinemias (fredrickson y
col.)
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Representación de lipidogramas patológicos, correspondientes a la clasificación de Fredrickson de las hiperlipoproteinemias.
Fenotipo
Anormalidad lipídica
Anormalidad lipoproteica
Aspecto del suero
I
hipertrigliceridemia exógena
exceso de quilomicrones
lechoso
IIa hipercolesterolemia exceso de LDL límpido
IIb hipercolesterolemia +
hipertrigliceridemia endógena
exceso de LDL + VLDL opalescente
III hipertrigliceridemia +
hipercolesterolemia
presencia de ß-VLDL + exceso
de IDL
turbio
IV hipertrigliceridemia endógena exceso de VLDL opalescente o turbio
V Hipertrigliceridemia exógena y
endógena
exceso de VLDL +
quilomicrones
turbio o lechoso
