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FUNCION DE LOS LIPIDOS
Introducción
• Concepto: Los lípidos son sustancias químicamente
muy diversas. Sólo tienen en común el ser insolubles
en agua u otros disolventes polares y solubles en
disolventes no polares u orgánicos, como el benceno,
el éter, la acetona, el cloroformo, etc.
• Propiedades físicas: Son sustancias pegajosas al
tacto, tienen brillo graso, son menos densas que el
agua y malas conductoras del calor.
Funciones en los seres vivos
• Los lípidos desempeñan importantes funciones en
los seres vivos. Estas son, entre otras, las siguientes:
– Estructural: Son componentes estructurales
fundamentales de las membranas celulares.
– Energética: Al ser moléculas poco oxidadas sirven de
reserva energética pues proporcionan una gran cantidad
de energía; la oxidación de un gramo de grasa libera 9,4
Kcal, más del doble que la que se consigue con 1 gramo de
glúcido o de proteína (4,1 Kcal).
– Protectora: Las ceras impermeabilizan las paredes
celulares de los vegetales y de las bacterias y tienen
también funciones protectoras en los insectos y en los
vertebrados.
– Transportadora: Sirven de transportadores de sustancias
en los medios orgánicos.
– Reguladora del metabolismo: Contribuyen al normal
funcionamiento del organismo. Desempeñan esta función
las vitaminas (A,D, K y E). Las hormonas sexuales y las de la
corteza suprarrenal también son lípidos.
– Reguladora de la temperatura: También sirven para regular
la temperatura. Por ejemplo, las capas de grasa de los
mamíferos acuáticos de los mares de aguas muy frías.
Ácidos grasos
• Los ácidos grasos en los seres vivos son
generalmente ácidos carboxílicos no ramificados,
saturados o insaturados, con un número par de
átomos de carbono entre 12 y 20.
Se conocen unos 500 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 (14C); el palmítico (16C) y el esteárico (18C).
•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 (18C, un doble enlace) y el
linoleíco (18C 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, pues por una parte, la cadena alifática es
apolar y por tanto, soluble en disolventes orgánicos
(lipófila), y por otra, el grupo carboxilo es polar y
soluble en agua (hidrófilo).
Ácidos Grasos Insaturados (vista 2d)
Ácidos Grasos Saturados
Nombre Común
láurico
Nombre UIQPA
Abreviatura
dodecanoico
C12:0
fórmula abreviada
C11H23COOH
tetradecanoico
C14:0
fórmula abreviada
C13H27COOH
hexadecanoico
C16:0
fórmula abreviada
C15H31COOH
octadecanoico
C18:0
fórmula abreviada
C17H35COOH
eicosanoico
C 20:0
fórmula abreviada
C19H38COOH
mirístico
palmítico
esteárico
araquídico
LÍPIDOS COMO
ESTRUCTURA DE LA
MEMBRANA
FOSFOLIPIDOS
Un fosfolípido tiene dos partes muy distintas:
•Una cabeza polar hidrofílica (que siente
atracción por el agua)
•Un par de colas no polares hidrofóbicas (que
son repelidas por el agua)
• Esfingofosfolípidos: membranas es la
esfingomielina, (mielina ).
• Glicolípidos: membrana celular y su función
es la de protección y además se interacciona
con el medio extracelular.
-Cerebrósidos: contienen el resto de azúcar,
-Gangliósidos: se encuentran en las membranas
plasmáticas de las células nerviosa del
cerebro.
• Colesterol: evitar que se adhieran las colas de
acido graso de la bicapa, mejorando la fluidez
de la membrana
HIPERLIPIDEMIA
• La hiperlipidemia es un trastorno
caracterizado por la concentración
elevada de los niveles de lípidos en la
sangre tales como el colesterol y/o
triglicéridos
CAUSA
• Es causada por una alimentación , que
contiene demasiado colesterol y grasa, o
cuando el hígado produce demasiado
colesterol y grasa, o ambos.
NIVEL ALTO DE COLESTEROL
• Es grave.
• Las personas con niveles altos tienen
mayor probabilidad de presentar
enfermedad cardiaca.
• El colesterol alto en sí no produce
síntomas.
• El colesterol se puede acumular en las
Estructura de la Membrana Celular
• El grosor de la membrana es de 7.5 a 10 nanómetros (nm).
• No es visible en el microscopio de luz.
• La membrana se compone, casi completamente, de lípidos y
proteínas, adicionalmente presenta colesterol y azúcares.
Mitocondria
Membrana plasmática
Núcleo
Membrana plasmática
Lípidos de Membrana
Cabeza
• Los fosfolípidos son el principal
componente estructural de todas
las membranas celulares.
• Cabeza polar hidrofílica:
(glicerol + fosfato + colina, o
serina, etc. depende del tipo)
• Dos colas no polares: (dos
ácidos grasos) que son
hidrofóbicas o anfipáticas.
Símbolo
Colas
Fosfolípidos
– En agua, los fospolípidos forman
espontáneamente una bicapa o lámina doble
muy estable
– Las cabezas hidrofílicas se ubican hacia afuera y sus colas
hidrofóbicas se ubican hacia adentro de la célula.
Líquido intersticial
Exterior de la Célula
Cabezas
hidrofílicas
Colas
hidrofóbicas
Citoplasma
Interior de la Célula
Lípidos de Membrana
• Esteroides como el Colesterol (célula
animal) y los Fitoesteroles (célula vegetal)
cumplen un papel importante regulando la
resistencia y la fluidez de las membranas.
Proteínas de Membrana
• Existen dos tipos generales de proteínas de membrana:
- Proteínas integrales o transmembrana: penetran
completamente la bicapa fosfolipídica y tienen regiones
hidrofóbicas.
- Proteínas periféricas: no atraviesan toda la bicapa
fosfolipídica y carecen de regiones hidrofóbicas (presentan
regiones polares o cargadas). Están asociadas a proteínas
integrales y a lípidos.
- Proteínas de membrana: permiten el movimiento de
materiales a través de la membrana y la recepción de
señales químicas desde el ambiente externo de la célula.
Proteínas de Membrana
Función de las Proteínas de Membrana
• Transporte
• Permiten y regulan el paso de sustancias que por su tamaño o
por su carga no atraviesan por difusión la membrana plasmática.
• Transportadores pasivos: canales iónicos
• Proteínas facilitadoras.
Función de las Proteínas de Membrana
• Comunicación
• Célula – medio extracelular:
reciben estímulos eléctricos o
químicos (ej. hormonas).
• Célula – célula: reciben y
envían estímulos químicos y
eléctricos entre las células.
UNION
Estrecha
Desmosomas
UNION
Comunicante
Membrana
plasmática
adyacente
Matriz
extracelular
Función de las Proteínas de Membrana
• Reconocimiento
• Algunas Glucoproteínas (proteína + carbohidrato), hacen
específicas las células para un tejido, órgano y hasta para
un organismo.
Carbohidratos de Membrana
• Carbohidratos como glucosa o galactosa se fijan a proteínas
o a fosfolípidos, por fuera de la membrana plasmática, formando
glucoproteínas o bien glucolípidos.
• Son importantes para el reconocimiento de moléculas específicas.
• Ayudan a mantener unidas las células vecinas.
Teoría del Mosaico Fluido
• Movimiento de los fosfolípidos:
• Flip - Flop: pueden saltar de una
monocapa a la otra; se produce poco
por que requiere gran gasto de energía.
• Difusión lateral: cambian de lugar con
fosfolípidos vecinos, dentro de la misma
monocapa unas 107 veces por
segundo.
• Rotación: giran sobre su eje
longitudinal con rapidez.
• Flexión: Separación y aproximación de
los extremos de las colas, por flexión de
las cadenas carbonadas de los ácidos
grasos.
Funciones de la Membrana
Plasmática
• Protegen la célula o a la organelas del medio externo.
• Mantienen una forma estable de la célula u organela.
• Regulan el transporte de sustancias y energía hacia
adentro o hacia afuera de la célula u orgánulo
• Permite la comunicación entre las células adyacentes.
• Permiten el reconocimiento celular.
• Permiten la motilidad de algunas células u orgánulos
Permeabilidad Selectiva
• Capacidad de la membrana de incorporar las sustancias necesarias
para la célula y descartar los desechos celulares.
– Impide que algunas sustancias, como las proteínas y los lípidos, entren a
la célula.
– Permite el paso de azúcares simples, oxígeno, agua y bióxido de carbono.
• La Permeabilidad a través de la membrana depende de factores:
– Solubilidad en los lípidos: Sustancias liposolubles (ej. moléculas
hidrófobas, no polares) penetran con facilidad la bicapa de
fosfolípidos. Por otro lado el agua no pasa con facilidad.
– Tamaño: Muchas moléculas de gran tamaño (glucosa, proteínas,
aminoácidos, ácidos nucleicos) no pasan a través de la bicapa de
fosfolípidos
– Carga: Moléculas cargadas y los iones (k+, Mg+2, Ca+3, Cl-) no
pueden pasar, en condiciones normales, a través de la membrana.
Mecanismos de Transporte de
Membrana
Transporte Pasivo
• No requiere el consumo de
energía (ATP).
• El movimiento ocurre por
diferencias en la concentración
y en las cargas eléctricas de
las sustancias en ambos lados
de la membrana.
• Tenemos los siguientes
mecanismos:
– Difusión simple
– Ósmosis
– Difusión facilitada
Moléculas
de colorante
Membrana
EQUILIBRIO
EQUILIBRIO
Difusión Simple
• El movimiento de moléculas se da
a través de la membrana de
fosfolípidos, de un gradiente de
alta concentración a baja
concentración.
• Cuando mayor es el gradiente de
concentración, más rápida es la
velocidad de difusión.
• Si no intervienen otros procesos,
la difusión continuará hasta
eliminar el gradiente de
concentración.
• Moléculas solubles en lípidos como
etanol, y moléculas pequeñas
como H2O, CO2 y O2.
Exterior de la Célula
Mayor
concentración
O2
O2
O2
Menor
concentración
Menor
concentración
CO2 CO2 CO2
Mayor
concentración
Citoplasma
Osmosis
• En la osmosis, el
agua viaja desde un
área de baja
concentración de
soluto a un área de
alta concentración
del soluto
Solución
Solución
hipotónica hipertónica
Membrana
Molécula
selectiva
de soluto
permeable
Solución hipotónica Solución hipertónica
Moléculas de agua
Membrana
selectiva
permeable
Moléc de soluto con
moléculas de agua
FLUJO DE AGUA
• Osmosis induce a las células a contraerse en soluciones
hipertónicas e hincharse en soluciones hipotónicas
– El control del balance de agua entre células y su entorno
osmorregulación, es esencial para los organismos
SOLUCION
ISOTONICA
SOLUCION
HIPOTONICA
SOLUCION
HIPERTONICA
CELULA
ANIMAL
(1) Normal
(2) Lisada
(3) Plasmolizada
CELULA
VEGETAL
(4) Flacida
(5) Turgente
(6) Plasmolizada
Difusión Facilitada
• Algunas moléculas por su tamaño o carga no difunden
libremente a través de la membrana.
• Utilizan canales formados por proteínas de membrana
(porinas) para moverse hacia adentro y afuera de la célula.
• Estos canales son usados para la glucosa y para iones
pequeños y con carga tales como K+, Na+, Cl-.
Transporte Activo
• Las células utilizan energía (ATP) durante el transporte.
• La proteína transportadora bombea activamente un
soluto determinado a través de una membrana en contra
del gradiente de concentración del soluto.
FLUID0
EXTRACELULAR
Proteína de transporte
Proteína de transporte
fosforilada
Primer
soluto
1
Primer soluto, en el
interior de la célula,
se une a la proteína
2
ATP transfiere un
fosfato a la
proteína
3
Proteína libera el soluto
fuera fuera de la célula
Segundo
soluto
4
Segundo soluto se
une a la proteína
5
El fosfato se separa
de la proteína
6
La proteína libera el
segundo soluto
Bomba de Sodio (Na) y Potasio (K)
• Es una proteína presente en todas las membranas
plasmáticas de las células animales, cuyo objetivo es
eliminar sodio de la célula e introducir potasio en el
citoplasma.
Funciones de la Bomba
de Sodio (Na) y Potasio (K)
• Mantenimiento de la osmolaridad y del
volumen celular
• Mantiene un potencial eléctrico de membrana
• Favorece la trasmisión de impulsos nerviosos
• Mantenimiento de los gradientes de sodio y
potasio
CONCLUSIONES
•
En conclusión podemos decir que los lípidos son un grupo diverso de moléculas y
que están formados por casi exclusivamente por hidrógeno y carbono.
•
Los lípidos son muy importantes en el organismo ya que cumplen diversas
funciones como: moléculas almacenadoras de energía, forman las cubiertas
impermeables en los cuerpos de algunas plantas y animales.
•
Las membranas celulares están formadas por una doble capa de lípidos y sirve
para dar mayor fluidez a la membrana. La bicapa se encarga primordialmente de
la primera de tres funciones de la membrana que es la de aislar selectivamente el
contenido de la célula del ambiente externo.
•
El consumo alto de lípidos en el organismo da origen a enfermedades tales como
la hiperlipidemia, altos niveles de colesterol y/o triglicéridos y que puede dar
origen a otras enfermedades si no es controlada por eso es necesario consumir
alimentos bajos en grasa y colesterol.
ACTIVIDADES
• Elabore un mapa conceptual de las funciones
de los lípidos
• Ejemplifique las funciones de la membrana y
los mecanismos de trasporte