¿Qué elementos químicos forman los lípidos? Sustancias de estructura compleja.

Junto con las proteínas, los carbohidratos y los ácidos nucleicos, los lípidos también son de gran importancia para todos los organismos vivos. Estos son compuestos orgánicos que realizan importantes funciones biológicas. Por lo tanto, la reposición constante del cuerpo con ellos es simplemente necesaria para la vida normal. Qué son desde un punto de vista químico y qué lípidos realizan funciones en la célula, lo aprenderemos en este artículo.

Lípidos: concepto general

si das caracteristicas generales compuestos considerados, entonces podemos decir que los lípidos son moléculas complejas similares a las grasas que incluyen una parte hidrofílica y otra hidrofóbica.

En pocas palabras, todo lo que es de origen animal, ceras, colesterol, muchas hormonas, terpenos, todos estos son lípidos. Este término simplemente denota el conjunto completo de compuestos con propiedades similares. Todos ellos son insolubles en agua, pero solubles en sustancias orgánicas no polares. Aceitoso al tacto.

La composición de los lípidos desde el punto de vista químico es bastante compleja y depende de de qué compuesto concreto estemos hablando. Es por eso esta pregunta Veámoslo por separado.

Clasificación

Todos los lípidos se pueden dividir en grupos según diferentes criterios. Una de las clasificaciones más comunes se basa en la capacidad de las moléculas para hidrolizarse. Según esta característica se distinguen dos grandes grupos de grasas orgánicas.

1. Los saponificantes son aquellos que sufren hidrólisis y se descomponen en sus partes componentes. Ejemplos: ceras, fosfolípidos, ésteres de esterol, grasas neutras.
2. Insaponificables: aquellos que no sufren hidrólisis. Estos incluyen terpenos, esteroles, vitaminas liposolubles (A, D, E, K), colesterol, estradiol, testosterona y otros.

Hay otro signo de la clasificación de las sustancias en cuestión: la cantidad de componentes incluidos en la composición. Entonces, distinguen:

• bicomponente o simple (grasas y ceras vegetales);
• multicomponente o complejo (fosfolípidos, glicolípidos, ornitinolípidos y otros).

En general, los lípidos en la célula realizan funciones muy importantes, porque participan directa o indirectamente en todos los procesos vitales. procesos necesarios. Por tanto, su diversidad es muy grande.

composición lipídica

Desde un punto de vista químico, una molécula de sustancias similares a las grasas incluye dos componentes principales:

• componente hidrofóbico;
• hidrófilo.

Como hay muchos lípidos, también hay muchos ejemplos de ambas partes. Para entender composición química Demos ejemplos de conexiones.

¿Qué compuestos son componentes hidrófobos de las moléculas de lípidos?

1. Ácidos grasos superiores (HFA).
2. Alcoholes superiores.
3. Aldehídos superiores.

Los componentes hidrófilos de las moléculas son los siguientes:

• glicerol;
• aminodioles;
• carbohidratos;
• ácidos fosfórico y sulfúrico;
• aminoalcoholes;
• aminoácidos.

Varias combinaciones de los componentes enumerados, mantenidos cerca unos de otros debido a interacciones iónicas, covalentes, fuerzas de atracción electrostática y enlaces de hidrógeno, forman toda la variedad de compuestos oleosos e insolubles en agua conocidos como nombre común lípidos.

Estructura y propiedades

Las propiedades de los lípidos se explican por su estructura química. Entonces, si la composición incluye ácidos grasos insaturados y glicerol, entonces la grasa exhibirá rasgos característicosÁcidos y alcohol trihídrico. Si la composición contiene un aldehído, entonces las reacciones serán las características del grupo ceto.

Por tanto, la relación entre las propiedades y la estructura química de una molécula es completamente obvia. Las únicas características comunes a todos los tipos de grasas son:

• solubilidad en benceno, hexano, cloroformo y otros disolventes no polares;
• grasoso o aceitoso al tacto.

Transformación en la celda.

Se clasifican como grasas neutras aquellos lípidos que realizan la función de nutriente de reserva y fuente de energía en el organismo. Según la clasificación de las sustancias consideradas, serán mezclas de triacilgliceroles. Compuestos hidrófobos, insolubles en agua y no polares, que se forman a partir de glicerol y tres moléculas de ácidos carboxílicos superiores.

Son estos lípidos los que se procesan en las células de los organismos vivos. ¿Cuáles son estas transformaciones? Este es un proceso de hidrólisis mediante enzimas especiales llamadas lipasas. Como resultado de la descomposición completa, se forman una molécula de glicerol y ácidos grasos. Luego ingresan nuevamente a las células a través del torrente sanguíneo y se someten a un procesamiento adicional: en la célula se sintetizan lípidos con una estructura diferente.

Hay varios superiores ácidos grasos, que son indispensables para el ser humano, ya que no se forman de forma independiente en las células. Este:

• oleico;
• linoleico;
• linolénico

Para mantener normalmente los niveles de lípidos, es necesario consumir alimentos ricos en estos ácidos: carne, pescado, huevos, aves, verduras, nueces, requesón y otros cereales.

El papel de los lípidos en la célula.

¿Cuál es la importancia de las grasas para el organismo? Los lípidos en la célula realizan las siguientes funciones:

• reserva de energía;
• estructural;
• señal;
• protector.

Cada uno de ellos es extremadamente importante para mantener el funcionamiento normal de cada ser vivo.

De particular importancia son los formados por ácidos insaturados, ya que son insustituibles. Participan en la formación de moléculas especiales de prostaglandinas que, a su vez, son reguladores de muchos procesos. Además, son las propiedades de los lípidos de este grupo las que permiten neutralizar el colesterol y prevenir el desarrollo de la aterosclerosis.

Energía de reserva y función estructural.

Los triacilgliceroles o son la principal fuente de energía para muchos órganos internos(hígado, riñones, músculos). La descomposición de 1 gramo de lípidos libera 9,3 kcal de calor, lo que supera significativamente la cifra correspondiente a la descomposición de carbohidratos y proteínas.

Por tanto, durante el ayuno, las grasas son una fuente de vitalidad y energía para el organismo. Los lípidos de la célula realizan funciones estructurales, ya que forman parte de las membranas celulares. Estas son moléculas como:

• glicolípidos;
• fosfolípidos;
• colesterol

Un lípido como la fosfatidilcolina es una unidad estructural esencial de las células del hígado. Por tanto, la función de reserva de las grasas es su almacenamiento en determinadas partes del cuerpo. Energía: se divide, si es necesario, con liberación de energía. Y el estructural es que es a partir de lípidos que se construyen algunas partes de las células y tejidos.

Señalización y protección.

La función de señalización de los lípidos es que muchos de ellos transportan señales importantes desde y hacia la célula. Estas son grasas como:

• fosfatidilinositol;
• eicosanoides;
• glicolípidos.

Se unen a hormonas y proporcionan un paso rápido dentro y fuera de la célula. Las grasas también regulan muchas funciones realizadas por las células.

La función protectora de los lípidos es que la masa de grasa subcutánea proporciona aislamiento térmico y térmico, así como protección mecánica de los órganos internos contra daños. En los seres humanos (mujeres), la principal concentración de grasa durante el embarazo es la zona abdominal. Que también es un dispositivo para proteger al feto de golpes, colisiones y otras influencias.

Además, los fosfolípidos desempeñan un papel importante al activar proteínas y hormonas que intervienen en la coagulación de la sangre. Dado que este proceso es también una adaptación protectora del cuerpo, la función de las grasas en este caso es la misma.

lípidos– sustancias orgánicas que: 1) son poco solubles o insolubles en agua, pero se disuelven en disolventes orgánicos 2) son ésteres reales o potenciales de ácidos grasos; 3) son asimilados y utilizados por los organismos vivos.

1. Lípidos de reserva (grasas de depósito de grasa): la cantidad y la composición no son constantes, dependiendo de la dieta y la condición física del cuerpo.

2. Lípidos estructurales - su número y composición en el organismo son estrictamente constantes, están determinados genéticamente y normalmente no dependen de la dieta ni del estado funcional del organismo.

Clasificación de lípidos por estructura química:

Funciones de los lípidos simples.:

1. Funciones energéticas(básico Combustible energético de la celda). Las ventajas de las grasas como fuente de energía sobre los carbohidratos: 1) alto valor calórico (1 g de TAG - 9,3 kcal y 1 g de carbohidratos - 4 kcal). 2) debido a la hidrofobicidad, la grasa se almacena como reserva en un ambiente anhidro, lo que significa que ocupa menos volumen. Como resultado, las reservas de lípidos son suficientes para un mes de vida sin alimentos y los carbohidratos son suficientes para solo un día.

2. Función termorreguladora gracias a: a) la grasa es un mal conductor del calor, por lo que el tejido adiposo es un buen aislante térmico; b) cuando el cuerpo se enfría, los mismos acilgliceroles se consumen para generar calor debido a la liberación de energía.

3. Función protectora ( Protección mecánica del tejido adiposo subcutáneo).

4. Fuentes de agua endógena en el cuerpo.. La oxidación de 100 g de acilgliceroles produce 107 g de agua.

5. Función de los disolventes naturales.. Los acilgliceroles aseguran la absorción de ácidos grasos esenciales y vitaminas liposolubles en el intestino.

6. Precursores de eicosanoides.

7. Realizar cera funciones protectoras

Funciones de los fosfolípidos:

1) los componentes principales de las biomembranas (especialmente lecitina, cefalina)

2) fosfatidilinositol-4,5-bifosfato (derivado de fosfatidilinositol) – un precursor de importantes segundos mensajeros – DAG e IP3

3) reguladores de la actividad enzimática (fosfatidilcolina, fosfatidilserina, esfingomielina activan o inhiben la actividad de las enzimas que catalizan los procesos de coagulación sanguínea).

4) varias hormonas (hormonas sexuales, hormonas de la corteza suprarrenal) son derivados de lípidos

5) detergentes intestinales y de la vesícula biliar (un componente importante de la bilis y las micelas que se forman durante la digestión de los alimentos).

6) una fuente de ácido araquidónico, un precursor de los eicosanoides

7) asegurar la unión de proteínas a la membrana (algunas proteínas extracelulares están unidas a afuera membrana plasmática debido a la formación de enlaces covalentes con fosfatidilinositol: fosfatasa alcalina, lipoproteína lipasa, colinesterasa).

8) participar en la formación formas de transporte otros lípidos;

9) puede realizar una función energética

10) son un componente del surfactante pulmonar

Funciones de los glicolípidos en el organismo.:

Funciones de los lípidos insaponificables:

1) el colesterol es uno de los componentes principales de las biomembranas y los fármacos, el compuesto de partida para la síntesis de varias hormonas esteroides.

2) los lípidos insaponificables incluyen vitaminas liposolubles (A, D, E, K)

lípidos – se trata de sustancias orgánicas poco solubles o insolubles en agua, pero que se disuelven en disolventes orgánicos; son ésteres reales o potenciales de ácidos grasos.

El contenido de lípidos en el cuerpo humano es en promedio del 10 al 20% del peso corporal. Los lípidos se pueden dividir en dos tipos: protoplásmicos y de reserva. Protoplásmicos (constitucionales) son parte de todos los órganos y tejidos. Constituyen aproximadamente el 25% de todos los lípidos del organismo y prácticamente permanecen en el mismo nivel durante toda la vida. Los lípidos de reserva se almacenan en el organismo y su cantidad varía según varias condiciones.

La importancia biológica de los lípidos en el cuerpo es grande. Por tanto, se encuentran en todos los órganos y tejidos. La mayor cantidad (hasta el 90%) se encuentra en el tejido adiposo. En el cerebro, los lípidos constituyen la mitad de la masa del órgano.

Funciones de los lípidos en el organismo:

Ø Energía– junto con los carbohidratos, son el principal combustible energético de la célula. Cuando se quema 1 g de lípidos, se liberan 38,9 kJ (o 9,3 kcal).

Ø Estructural– Los lípidos (fosfolípidos, glicolípidos) junto con las proteínas forman parte de las membranas biológicas.

Ø Protector– la función de protección mecánica, cuya función la realiza el tejido adiposo subcutáneo.

Ø Termorregulador– la implementación de esta función se realiza debido a dos aspectos: a) la grasa es un mal conductor del calor, por lo tanto es un aislante térmico; b) cuando el cuerpo se enfría, se consumen lípidos para generar calor debido a la liberación de energía.

Ø Regulador– varias hormonas (hormonas sexuales, hormonas de la corteza suprarrenal) son derivados de lípidos.

Ø Los lípidos son una fuente de ácidos grasos superiores insaturados: la vitamina F, uno de los factores nutricionales esenciales.

Ø La grasa es una fuente de agua endógena en el cuerpo. La oxidación de 100 g de lípidos produce 107 g de agua.

Ø Los lípidos funcionan como disolventes naturales. Aseguran la absorción de ácidos grasos esenciales y vitaminas liposolubles en el intestino.

Clasificación de lípidos.

Todos los lípidos se dividen en 2 grupos: saponificado Y insaponificable .

Hay dos clases de lípidos saponificados: simple Y complejo lípidos. Los lípidos simples deben su nombre a que están formados únicamente por átomos de C, H y O. Incluyen dos grupos de compuestos: grasas neutras y ceras.

Lípidos simples

Este grupo incluye sustancias que son ésteres de alcoholes y ácidos grasos superiores. Entre los alcoholes en la composición de los lípidos se encuentran: glicerina, alcohol oleico y alcohol cíclico - colesterol.

Triacilgliceroles (TAG) (triglicéridos, grasas neutras). Son ésteres de glicerol y tres moléculas de ácidos grasos superiores. Los TAG son los componentes principales de los apodocitos del tejido adiposo, que es un depósito de grasas neutras en el cuerpo humano y animal.

Los TAG tienen la siguiente estructura:

donde R1, R2, R3 son residuos de ácidos grasos saturados e insaturados.

Dado que el glicerol es un alcohol trihídrico, se pueden formar ácidos grasos. ester conexiones finalesen tres lugares. En consecuencia, en los tejidos corporales.encontrarse monoacilglicéridos, diacilglicéridos Y triacilo glicéridos.

Los átomos de carbono de la molécula de glicerol están numerados según una nomenclatura estereoquímica. Hay muchos tipos diferentes de triacilglicéridos, que se diferencian en la naturaleza de los tres residuos de ácidos grasos unidos al glicerol mediante un enlace éster. Si las tres posiciones contienen residuos del mismo ácido graso, entonces dichos triacilglicéridos se denominan simple. En este caso, sus nombres vienen determinados por el nombre del ácido graso correspondiente. Los ejemplos de triacilglicéridos simples incluyen tristearoilglicerol (tres residuos de ácido esteárico en la composición), tripalmitoilglicerol. Los triacilglicéridos, que contienen residuos de dos o tres ácidos grasos diferentes, se denominan mezclado.

El punto de fusión de las grasas neutras (TAG) depende de la composición de ácidos grasos. Aumenta al aumentar el número y la longitud de los componentes de ácidos grasos. Por ejemplo, a 20°C, la triestearina y la tripalmitina son sólidas, y la trioleína y la trilinoleína son líquidas. Cabe señalar que los triacilglicéridos son completamente insolubles en agua, ya que no contienen grupos polares. En cuanto a los diacil y monoacilglicéridos, tienen polaridad debido a la presencia de grupos hidroxilo libres. Por tanto, interactúan parcialmente con el agua. Los triacilglicéridos son solubles en éter dietílico, benceno y cloroformo. La mayoría de las grasas neutras del cuerpo de los animales contienen predominantemente residuos de ácidos grasos palmítico, esteárico, oleico y linoleico. Además, la composición de la grasa neutra de diferentes tejidos de un mismo organismo puede variar significativamente. Entonces, grasa subcutánea La grasa humana es más rica en ácidos grasos saturados que la grasa del hígado, que contiene más ácidos grasos insaturados.

Las grasas de la mantequilla y la leche contienen las mayores cantidades de ácidos grasos de cadena corta.

Ácidos grasos Son ácidos carboxílicos alifáticos. Sirven como componentes básicos únicos para la mayoría de los lípidos. Actualmente, se han aislado más de 70 ácidos grasos de organismos vivos. Se pueden dividir en dos grupos: 1) ricoácidos grasos y 2) insaturadoácidos grasos.

De ácidos grasos saturados son más comunes en el cuerpo palmítico, esteárico y con menos frecuencia, lignocérico, tiene 24 átomos de carbono. Los ácidos grasos que contienen 10 átomos de carbono o menos rara vez se encuentran en los lípidos animales. De ácidos grasos insaturados Los ácidos más representados en el organismo son los que constan de 18 átomos de carbono. Estos incluyen oleico(tiene un doble enlace), linoleico(dos dobles enlaces), linolénico(tres dobles enlaces) y araquidónico(tiene cuatro dobles enlaces) ácido. Los ácidos linoleico y linolénico no se sintetizan en el organismo. , y por lo tanto pertenecen a los factores nutricionales esenciales y deben ser suministrados regularmente con los alimentos: los aceites vegetales, donde representan hasta el 95%.

En las grasas humanas predomina el ácido palmítico, mirístico y, en menor cantidad, el esteárico, y entre las grasas insaturadas predominan los ácidos oleico, linoleico y linolénico.

Las propiedades fisicoquímicas de los lípidos están determinadas por las propiedades de los ácidos grasos que los constituyen. Por tanto, los ácidos grasos saturados tienen un alto punto de fusión y, en consecuencia, las grasas animales, compuestas principalmente por estos ácidos, se funden a una temperatura más alta. Las grasas en las que predominan los ácidos insaturados (aceites vegetales) tienen un punto de fusión más bajo. La insaturación de los ácidos grasos afecta significativamente a sus propiedades. Con un aumento en el número de dobles enlaces, el punto de fusión de los ácidos grasos disminuye, aumenta su solubilidad en disolventes no polares y reaccionan más fácilmente que los saturados. Por tanto, los ácidos insaturados pueden añadir diferentes átomos en el sitio de los dobles enlaces. En el cuerpo, el ácido oleico, que tiene un doble enlace, añade dos átomos de hidrógeno y se convierte en ácido esteárico. Todos los ácidos grasos insaturados naturales son líquidos a temperatura ambiente.

prostaglandidos - Son derivados de ácidos grasos de 20 átomos de carbono, que contienen un anillo de ciclopentano. Las prostaglandinas se encuentran en todos los tejidos de los mamíferos y tienen diversos efectos biológicos. Actualmente se conocen varios grupos de prostaglandinas: A, B, E, F, I, D, H, G. Entre ellas predominan las prostaglandinas F 2 y F 2α, cuyo precursor es el ácido araquidónico. En los seres humanos, todas las células y tejidos, a excepción de los glóbulos rojos, sintetizan prostaglandinas.

El mecanismo de acción de las prostaglandinas sobre las células no se comprende completamente. El efecto biológico de las prostaglandinas en el organismo es el siguiente:

• Efecto sobre el sistema cardiovascular: aumento del flujo sanguíneo debido a la vasodilatación general con una disminución de la resistencia periférica. Además, las prostaglandinas regulan la agregación plaquetaria (las prostaglandinas del grupo F aceleran y las prostaglandinas del grupo I inhiben).

• Efecto sobre el metabolismo agua-electrolitos. Todas las prostaglandinas mejoran el flujo de iones a través de las membranas de las células epiteliales.

• Efecto sobre el sistema nervioso. Las prostaglandinas tienen un efecto sedante y tranquilizante y son antagonistas de los anticonvulsivos.

• Efecto sobre el tracto gastrointestinal. Las prostaglandinas inhiben la secreción del estómago y el páncreas y aumentan la motilidad intestinal.

• Efecto sobre el sistema reproductivo.

Las prostaglandinas participan en el proceso inflamatorio, potenciándolo en el lugar de la inflamación. Los inhibidores de la formación de prostaglandinas son el ácido acetilsalicílico y otros salicilatos. La aspirina inactiva la enzima que cataliza la conversión del ácido araquidónico en prostaglandinas. Esto explica el efecto antiinflamatorio de la aspirina.

Ceras - Se trata de ésteres de ácidos grasos y alcoholes superiores monohídricos o dihídricos. El número de átomos de carbono en estos alcoholes oscila entre 16 y 22. Se trata de sustancias sólidas que realizan principalmente funciones protectoras. Las ceras incluyen las llamadas ceras naturales, es decir. aquellos que son sintetizados por organismos vivos (cera de abejas; lanolina, la cera que forma parte de la grasa que recubre la lana; la cera que recubre las hojas de las plantas).

Lípidos complejos

La clase de lípidos complejos incluye tres grupos de compuestos: fosfolípidos, glicolípidos y sulfolípidos.

Fosfolípidos – lípidos complejos que contienen fósforo. Además del ácido fosfórico, sus moléculas contienen alcoholes, ácidos grasos, bases nitrogenadas y algunos otros compuestos. Los fosfolípidos tienen importante para el cuerpo: forman la base de las membranas biológicas, se encuentran en grandes cantidades en el tejido nervioso (el tejido cerebral contiene entre un 60 y un 70% de fosfolípidos), hay muchos de ellos en el hígado y el corazón.

Dependiendo del alcohol que contienen se dividen en glicerofosfolípidos y esfingofosfolípidos.

Glicerofosfolípidos. General fórmula estructural Los glicerofosfolípidos incluyenel resto del alcohol: glicerol, cuyos grupos hidroxilo sonEl primer y segundo átomos de carbono forman enlaces éster con los ácidos grasos. Grupo hidroxilo en treeste átomo de carbono forma un enlace éster con el residuoÁcido fosfórico kami. Generalmente al residuo de ácido fosfórico.has añadido alguna sustancia que contiene nitrógeno(colina, serina, etanolamina). Cuotas totales La mula de glicerofosfolípidos se ve así:

donde R 1 es un ácido graso saturado, R 2 es un ácido graso insaturado, R 3 es una base nitrogenada, lo que da el nombre a los representantes individuales de los glicerofosfátidos: por ejemplo, la colina dio el nombre a la fosfatidilcolina (lecitina); serina – fosfatidilserina; etanolamina - fosfatidiletanolamina (kephalin).

El glicerofosfolípido más simple es ácido fosfatídico. Se encuentra en pequeñas cantidades en los tejidos del cuerpo, pero es un intermediario importante en la síntesis de triacilglicéridos y fosfolípidos. Más ampliamente representado en células de diversos tejidos. fosfatidilcolina (lecitina) y fosfatidiletanolamina (cefalina). Tienen aminoalcoholes (colina y etanolamina) unidos al residuo de ácido fosfórico. Estos dos glicerofosfolípidos están metabólicamente estrechamente relacionados entre sí. Son los principales componentes lipídicos de la mayoría de las membranas biológicas. Otros glicerofosfolípidos también se encuentran en los tejidos. En la fosfatidilserina, el ácido fosfórico está esterificado con el grupo hidroxilo de la serina, y en el fosfatidilinositol, con un alcohol hexahídrico, el inositol.

Un derivado del fosfatidilinositol, el fosfatidilinositol-4,5-bifosfato, es un componente importante de las membranas biológicas. Cuando es estimulada por la hormona apropiada, se descompone. Sus productos de degradación (diacilglicérido y trifosfato de ipositol) sirven como mensajeros intracelulares de la acción hormonal.

Metabólicamente muy relacionado con los glicerofosfolípidos. lisofosfolípidos. Contienen sólo un residuo de ácido graso. Un ejemplo es la lisofosfatidilcolina, que desempeña un papel importante en el metabolismo de los fosfolípidos.

Esfingofosfolípidos. Contienen el alcohol dihídrico insaturado esfingosina.

Un representante de este grupo de compuestos, ampliamente distribuidos en el organismo, es la esfingomielina. Contiene esfingosina, un residuo de ácido graso, un residuo de ácido fosfórico y colina. La esfingomielina se encuentra en las membranas de las células vegetales y animales. El tejido nervioso, en particular el cerebro, es especialmente rico en esfingofosfolípidos.

El papel de los fosfolípidos:

• Participa en la formación de membranas.

• Afectan las funciones de las membranas: la permeabilidad selectiva, la implementación de influencias externas en la célula.

• Forman una capa hidrófila de lipoproteínas, favoreciendo el transporte de lípidos hidrófobos.

Un rasgo característico de los fosfolípidos es su difilicidad, es decir, la capacidad de disolverse tanto en un ambiente acuoso como en lípidos neutros. Esto se debe a la presencia de propiedades polares pronunciadas en los fosfolípidos. A pH 7,0, su grupo fosfato siempre lleva una carga negativa.

El residuo de serina en la molécula de fosfatidilserina contiene grupos alfa-amino y carboxilo. Por lo tanto, a pH 7,0, la molécula de fosfatidilserina tiene dos grupos con carga negativa y uno con carga positiva y lleva una carga negativa total. Al mismo tiempo, los radicales de ácidos grasos de los fosfolípidos no tienen carga eléctrica en un entorno acuoso y, por tanto, son una parte hidrófoba de la molécula de fosfolípidos. La presencia de polaridad debida a la carga de los grupos polares determina la hidrofilicidad. Por lo tanto, en la interfaz aceite-agua, los fosfolípidos están dispuestos de tal manera que los grupos polares están en la fase acuosa y los grupos no polares están en la fase oleosa. Debido a esto, en un ambiente acuoso forman una capa bimolecular y, al alcanzar una cierta concentración crítica, micelas.

Ésta es la base de la participación de los fosfolípidos en la construcción de membranas biológicas. El tratamiento con ultrasonido de un lípido difílico en un medio acuoso conduce a la formación de liposomas. Un liposoma es una bicapa lipídica cerrada, en cuyo interior se encuentra parte del medio acuoso. Los liposomas se utilizan en clínica y cosmetología como contenedores únicos para transportar medicamentos y nutrientes a ciertos órganos y para un efecto combinado sobre la piel.

Glicolípidos Son esfingolípidos que contienen carbohidratos.

Los glicolípidos están ampliamente presentes en los tejidos. Las vainas de mielina de los nervios son especialmente ricas en ellos. La composición de los glicolípidos incluye alcohol - esfingosina. Los glicolípidos no contienen ácido fosfórico. Sus moléculas tienen grupos de carbohidratos hidrofílicos polares (con mayor frecuencia D-galactosa).

Hay dos grupos de glicolípidos: cerebrósidos y gangliósidos.

Cerebrósidos: la molécula contiene el alcohol esfingosina, unido por un enlace éster a un residuo de ácido graso (nervónico, cerebronico, lignocerico); este complejo se llama ceramida. La parte carbohidrato del cerebrósido está representada por la D-galactosa, que está unida a la esfingosina. Los ácidos grasos que se encuentran en los cerebrósidos son inusuales porque contienen 24 átomos de carbono. Más común nervioso, cerebronico Y lignocéricoácidos. La composición de los cerebrósidos en otros tejidos (excepto el tejido nervioso) puede contener glucosa en lugar de galactosa.

Gangliósidos tienen una estructura compleja. Además de la esfingosina, la molécula contiene un oligosacárido que contiene residuos de glucosa y galactosa, así como una o más moléculas de ácidos siálicos (derivados de aminoazúcares).

Ácidos siálicos - Estos son derivados de aminoazúcares. Los gangliósidos dominantes son la N-acetilglucosamina y el ácido N-acetilneuramínico.

Los gangliósidos suelen encontrarse en la superficie exterior de las membranas celulares, especialmente la nerviosa.

Se observó la distribución de cerebrósidos y gangliósidos en el tejido cerebral. Si en la sustancia blanca predominan los cerebrósidos, en la sustancia gris predominan los gangliósidos.

Sulfolípidos Son glicolípidos que contienen un residuo de ácido sulfúrico.

Los sulfolípidos (sulfátidos) tienen una estructura similar a los cerebrósidos, con la única diferencia de que al tercer átomo de carbono de la galactosa, en lugar de un grupo hidroxilo, se le une un residuo de ácido sulfúrico.

lipoproteínas – complejos de lípidos con proteínas. En estructura, se trata de pequeñas partículas esféricas, cuya capa exterior está formada por proteínas (lo que les permite moverse a través de la sangre), y la parte interior está formada por lípidos y sus derivados. La función principal de las lipoproteínas es el transporte de lípidos a través de la sangre. Dependiendo de la cantidad de proteínas y lípidos, las lipoproteínas se dividen en quilomicrones, lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL), pre-β-lipoproteínas, lipoproteínas de baja densidad (LDL), β-lipoproteínas y lipoproteínas. densidad alta(HDL) – α-lipoproteínas.

Lípidos insaponificables

Lípidos insaponificables no son hidrolizados por álcalis para liberar ácidos grasos. Hay dos tipos principales de lípidos insaponificables: alcoholes superiores Y hidrocarburos superiores.

Alcoholes superiores

Los alcoholes superiores incluyen colesterol Y vitaminas liposolubles– A, D, E.

Esteroles es un grupo de alcoholes cíclicos de alto peso molecular que forman ésteres con ácidos grasos: esteridas. Un representante de los esteroles es colesterol(alcohol cíclico monohídrico), aislado por primera vez de cálculos biliares por E. Conradi en el siglo XVII.

Colesterol es un derivado del ciclopentanoperhidrofenantreno que contiene tres anillos de ciclohexano fusionados a los que está conectado un anillo de ciclopentano.

El colesterol es una sustancia cristalina insoluble en agua que puede disolverse en disolventes orgánicos.

El colesterol se encuentra en todas las células del cuerpo. El colesterol es uno de los componentes principales de la membrana plasmática y las lipoproteínas del plasma sanguíneo se encuentran a menudo en el cuerpo; forma esterificada(en forma de ésteres de ácidos grasos) y sirve como compuesto inicial para la síntesis de todos los esteroides que funcionan en el cuerpo (hormonas suprarrenales, hormonas sexuales, vitamina D 3). El colesterol no se encuentra en las plantas..

El colesterol realiza funciones importantes en el cuerpo:

• Es un precursor de muchos compuestos biológicamente importantes: ácidos biliares, hormonas esteroides, vitamina D, glucocorticoides y mineralocorticoides;

• Parte de las membranas celulares;

• Aumenta la resistencia de los glóbulos rojos a la hemólisis;

• Sirve como una especie de aislante para las células nerviosas, asegurando la conducción de los impulsos nerviosos.

Hidrocarburos superiores

Hidrocarburos superiores – derivados del isopreno. Los componentes lipídicos que se encuentran en cantidades relativamente pequeñas en las células de sauce incluyen terpenos. Sus moléculas se construyen combinando varias moléculas de un hidrocarburo de cinco carbonos: el isopreno. Los terpenos que contienen dos grupos isopreno se llaman monoterpenos y los que contienen tres se llaman sequiterpenos.

En las plantas se ha encontrado una gran cantidad de mono y sequiterpenos. Muchos de ellos dan a las plantas su aroma característico y sirven como componentes principales de los aceites aromáticos obtenidos de dichas plantas. El grupo de los terpenos superiores incluye los carotenoides (precursores de la vitamina A). El caucho natural es un politerpeno.

Los lípidos son derivados de ácidos grasos, alcoholes, formados mediante un enlace éster. Los lípidos también contienen enlaces éter, enlaces fosfoéster y enlaces glicosídicos. Los lípidos son una mezcla compleja de compuestos orgánicos con propiedades fisicoquímicas similares.

Los lípidos son insolubles en agua (hidrófobos), pero muy solubles en disolventes orgánicos (gasolina, cloroformo). Hay lípidos de origen vegetal y de origen animal. En las plantas se acumula en semillas y frutos, sobre todo en frutos secos (hasta un 60%). En los animales, los lípidos se concentran en los tejidos subcutáneo, cerebral y nervioso. El pescado contiene entre un 10 y un 20%, la carne de cerdo hasta un 33% y la carne de vacuno un 10% de lípidos.

Según su estructura, los lípidos se dividen en dos grupos:

- lípidos simples

- lípidos complejos.

A lípidos simples incluyen ésteres complejos (grasas y aceites) o simples (ceras) de alcoholes y ácidos grasos superiores.

La estructura de grasas y aceites se puede representar mediante la fórmula general:

CH2-O-CO-R1

CH-O-CO-R 2

CH2-O-CO-R3

Donde: radicales de ácidos grasos - R 1, R 2, R 3.

Lípidos complejos contienen compuestos que contienen átomos de nitrógeno, azufre y fósforo. Este grupo incluye fosfolípidos. se presentan ácido fosfatídico, que contienen sólo ácido fosfórico, que sustituye a uno de los residuos de ácidos grasos, y fosfolípidos, que contienen tres bases nitrogenadas. Las bases nitrogenadas se añaden al residuo de ácido fosfórico del ácido fosfatídico. Fosfotidiletanolamina contiene la base nitrogenada etanolamina HO - CH 2 - CH 2 - NH 2. fosfotidilcolina contiene la base nitrogenada colina [HO- CH 2 – (CH 3) 3 N] + (OH), esta sustancia se llama lecitina. Fosfotidilserina Contiene el aminoácido serina HO-CH (NH 2) – COOH.

Los lípidos complejos contienen residuos de carbohidratos. glicolípidos, residuos de proteínas – lipoproteínas, el alcohol esfingosina (en lugar de glicerol) contiene esfingolípidos.

Los glicolípidos realizan funciones estructurales, forman parte de las membranas celulares y forman parte del gluten de los cereales. Los monosacáridos más comunes que se encuentran en los glicolípidos son la D-galactosa y la D-glucosa.

Las lipoproteínas forman parte de las membranas celulares, en el protoplasma de las células y afectan el metabolismo.

Los esfingolípidos participan en la actividad del sistema nervioso central. Cuando se altera el metabolismo y el funcionamiento de los esfingolípidos, se desarrollan alteraciones en la actividad del sistema nervioso central.

Los lípidos simples más comunes son los acilglicidos. Los acilglicéridos incluyen alcohol glicerol y ácidos grasos de alto peso molecular. Los más comunes entre los ácidos grasos son los ácidos saturados (que no contienen enlaces múltiples), palmítico (C 15 H 31 COOH) y esteárico (C 17 H 35 COOH) y ácidos insaturados (que contienen enlaces múltiples): ácido oleico con un doble enlace (C 17 H 33 COOH), linoleico con dos enlaces múltiples (C 17 H 31 COOH), linolénico con tres enlaces múltiples (C 17 H 29 COOH). Entre los lípidos simples se encuentran principalmente los triacilglicéridos (que contienen tres residuos de ácidos grasos iguales o diferentes). Sin embargo, los lípidos simples pueden estar presentes en forma de diacilglicéridos y monoacilglicéridos.

Las grasas contienen principalmente ácidos grasos saturados. Las grasas tienen una consistencia sólida y un alto punto de fusión. Contenido principalmente en lípidos de origen animal. Los aceites contienen principalmente ácidos grasos insaturados, tienen una consistencia líquida y un bajo punto de fusión. Contenido en lípidos de origen vegetal.

Las ceras son ésteres que contienen un alcohol monohídrico de alto peso molecular con 18 a 30 átomos de carbono y un ácido graso de alto peso molecular con 18 a 30 átomos de carbono. Las ceras se encuentran en el mundo vegetal. La cera cubre hojas y frutos con una capa muy fina, protegiéndolos del encharcamiento, la desecación y la exposición a microorganismos. El contenido de cera es pequeño y asciende a 0,01 - 0,2%.

Los fosfolípidos son comunes entre los lípidos complejos. Los fosfolípidos contienen dos tipos de sustituyentes: hidrofílicos e hidrofóbicos. Los radicales de ácidos grasos son hidrófobos y los residuos de ácido fosfórico y las bases nitrogenadas son hidrófilos. Los fosfolípidos participan en la construcción de las membranas celulares y regulan el flujo de nutrientes hacia la célula.

Cuando se extraen lípidos de las materias primas de las semillas oleaginosas, varios compuestos liposolubles pasan al aceite: fosfolípidos, pigmentos, vitaminas liposolubles, esteroles y esteroles. La mezcla extraída se llama "grasa cruda". Al purificar (refinar) aceites vegetales, se eliminan casi todos los componentes que los acompañan, lo que reduce significativamente valor nutricional aceites

De los pigmentos liposolubles, cabe destacar el grupo de los carotenoides, precursores de la vitamina A. Por naturaleza química, son hidrocarburos. Son sustancias de color rojo anaranjado. La clorofila es un tinte verde en las plantas.

Los esteroides son compuestos cíclicos con la estructura del perhidrociclopentanofenantreno. De los esteroides, el colesterol tiene un efecto importante en los humanos. Interviene en el intercambio de hormonas y ácidos biliares.

La clasificación de los lípidos, como otros compuestos de naturaleza biológica, es un proceso muy controvertido y problemático. La clasificación propuesta a continuación, aunque muy extendida en lipidología, está lejos de ser la única. Se basa principalmente en características estructurales y biosintéticas. diferentes grupos lípidos.

Lípidos simples

Los lípidos simples son lípidos que incluyen carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O) en su estructura.

Ejemplos de ácidos grasos: mirístico (ácido graso saturado) y miristoleico (ácido monoinsaturado) tienen 14 átomos de carbono.

• Ácidos grasos - monobásicos alifáticos ácidos carboxílicos de cadena abierta, contenida en forma esterificada en grasas, aceites y ceras de origen vegetal y animal.
• · Los aldehídos grasos son aldehídos de alto peso molecular, con un número de átomos de carbono en la molécula superior a 12.
• · Alcoholes grasos: alcoholes de alto peso molecular que contienen de 1 a 3 grupos hidroxilo.
• · Hidrocarburos saturados de cadena alifática larga
• Bases de esfingosina
• · Las ceras son ésteres de ácidos grasos superiores y alcoholes de alto peso molecular.

Lípidos complejos

Los lípidos complejos son lípidos que incluyen en su estructura, además de carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O), otros elementos químicos. Más a menudo: fósforo (P), azufre (S), nitrógeno (N).

Estructura general de los fosfolípidos Sustituyentes R1 y R? -- residuos de ácidos grasos, X depende del tipo de fosfolípido.

• · polares
• · Los fosfolípidos son ésteres de alcoholes polihídricos y ácidos grasos superiores, que contienen un residuo de ácido fosfórico y un grupo adicional de átomos de diferente naturaleza química conectados a él.
• · Los glicolípidos son lípidos complejos que se forman combinando lípidos con carbohidratos.
• · Fosfoglicolípidos
• · Los esfingolípidos son una clase de lípidos pertenecientes a derivados de aminoalcoholes alifáticos.
• Lípidos de arsénico
• · Neutral
• Acilglicéridos
• · Triglicéridos (Grasas)
• diglicéridos
• monoglicéridos
• · Ceramidas
• Ésteres de esterol
• N-acetiletanolamidas

Oxilípidos

• Oxilípidos de la vía de la lipoxigenasa.
• Oxilípidos de la vía de la ciclooxigenasa.

Estructura

Las moléculas de los lípidos simples consisten en alcohol, ácidos grasos, complejos: alcohol, ácidos grasos de alto peso molecular, posiblemente residuos de ácido fosfórico, carbohidratos, bases nitrogenadas, etc. La estructura de los lípidos depende principalmente de la forma de su biosíntesis.

Funciones biológicas

Función de energía (reserva)

El cuerpo utiliza muchas grasas, principalmente los triglicéridos, como fuente de energía. Con la oxidación completa de 1 g de grasa se liberan unas 9 kcal de energía, aproximadamente el doble que con la oxidación de 1 g de carbohidratos (4,1 kcal). Los depósitos de grasa son utilizados como fuente de reserva de nutrientes, principalmente por los animales que se ven obligados a llevar consigo sus reservas. Las plantas suelen almacenar carbohidratos, pero las semillas de muchas plantas tienen un alto contenido de grasa (los aceites vegetales se extraen de las semillas de girasol, maíz, colza, lino y otras plantas oleaginosas).

Casi todos los organismos vivos almacenan energía en forma de grasas. Hay dos razones principales por las que estas sustancias son las más adecuadas para realizar esta función. En primer lugar, las grasas contienen residuos de ácidos grasos cuyo nivel de oxidación es muy bajo (casi el mismo que el de los hidrocarburos del petróleo). Por tanto, la oxidación completa de grasas a agua y dióxido de carbono permite obtener más del doble de energía que la oxidación de la misma masa de carbohidratos. En segundo lugar, las grasas son compuestos hidrófobos, por lo que el organismo, al almacenar energía de esta forma, no debe transportar la masa adicional de agua necesaria para la hidratación, como es el caso de los polisacáridos, de los cuales 1 g equivalen a 2 g de agua. Sin embargo, los triglicéridos son una fuente de energía más lenta que los carbohidratos.

Las grasas se almacenan en forma de gotitas en el citoplasma de la célula. Los vertebrados tienen células especializadas: los adipocitos, casi completamente llenos de una gran gota de grasa. Las semillas de muchas plantas también son ricas en triglicéridos. La movilización de grasas en los adipocitos y células de las semillas en germinación se produce gracias a las enzimas lipasas, que las descomponen en glicerol y ácidos grasos.

en las personas mayor numero tejido adiposo ubicado debajo de la piel (el llamado tejido subcutáneo), especialmente en el abdomen y las glándulas mamarias. Para una persona ligeramente obesa (15-20 kg de triglicéridos), estas reservas pueden ser suficientes para proporcionarle energía durante un mes, mientras que toda la reserva de glucógeno le durará menos de un día.