Lipidos.

Maturita Química

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TEMA 21:  LÍPIDOS 

Concepto, Definición:   Son un conjunto muy heterogéneo de biomoléculas orgánicas formadas por C, H y O (en algunos  casos también P y N).   La principal característica que tienen en común es que son insolubles en agua, pero solubles en  disolventes orgánicos apolares (acetona, cloroformo...)   Generalmente, presentan un brillo característico y son untuosos al tacto.  Características:   ‐ no se disuelven en agua y muchos de ellos forman micelas (acidos grasos, fosfolípidos...).  ‐ se pueden disolver en disolventes orgánicos como benceno, cloroformo, acetona  ‐ son menos densos que el agua por lo que flotan sobre él  ‐ son untosos al tacto.  Funciones en los seres vivos   Fuente de energía y reserva energética (intercambiables con sacáridos,)   Funcion estructural (bicapas lipídicas de membranas celulares)   Función protectora (protección mecánica, aislantes térmicos, impregnacion ‐protección e  impermeabilización, de pelo, plumaje, hojas de plantas..‐)   Función hormonal y reguladora (hormonas, vitaminas liposolubles, receptores celulares…)   Otras:  Las  vitaminas  liposolubles  (A,  D,  E  y  K)  solo  pueden  ser  digeridas,  absorbidas  y  transportadas en conjunto con las grasas (lipoproteinas).    Las grasas son fuentes de ácidos grasos esenciales (los que el organismo no puede  sintetizar).  Clasificación:  Los lipidos se clasifican en dos grandes categorias compuestas a su vez de varios grupos:         

LÍPIDOS SAPONIFICABLES:   Ácidos grasos (a.c. saturados e insaturados) y acil‐glicéridos  • Estan formados por un grupo carboxilo como grupo funcional y una larga  cadena hidrocarbonada.  • Son constituyentes de moléculas más grandes, como por ejemplo: grasas  neutras (acilglicéridos), fosfolípidos, etc.  • La parte que contiene el grupo carboxilo tiene carga negativa en contacto  con el agua (libera un H+) por lo que representa carácter ácido. El resto es  apolar e hidrófobo y como esta parte es mayor, no se disuelven en el  agua.   • Tienen carácter débilmente antipático (el grupo COOH es hidrófilo y la  1 Ver anexo al final del documento 

Lípidos  Saponificables  No saponificables   Ácidos grasos   Grasas neutras (Acil‐gliceridos)   Céridos   Lípidos complejos o de membrana  (glicerolípidos y esfingolípidos)   Eicosanoides1 (Prostaglandinas, etc.)   Terpenos (o isoprenoides)   Esteroides         

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cadena hidrocarbonada es hidrofóba).  • El grupo de carbonos es normalmente un número par (los más abundantes en la naturaleza son  de 16‐22 carbonos).  A.c. saturados:  • No tienen dobles enlaces y tienen todos los sitios de H ocupados.  • Los  enlaces  entre  las  moléculas  son  muy  débiles  (fuerzas  de  dispersión,  London)  pero  muy  numerosos  p.ej: Palmítico (16C), Esteráico (18C)  A.c. insaturados:  • Presentan dobles enlaces  • Las interacciones intermoleculares son muy débiles y menos numerosas (debido a que las cadena  hidrcarbonadas tienen formas más irregulares y es más dificil establecer estos enlaces)  p.ej: Oleico (18C)  Grasas neutras (Acilglicéridos y triglicéridos):   Son  esteres  de  un  trialcohol  (glicerina)  y  de  uno  a  tres  ácidos  grasos  (monoacilglicéridos  (monoglicéridos), diacilglicéridos (diglicéridos) y triacilglicéridos (triglicéridos)). 

   Mono y digléceridos tienen carácter débilmente antipático, los triglicéridos no lo tienen (son muy  hidrofóbicos).   Sus funciones principales son combustibles energéticos y como reserva de energía (almacenan   mucha energía en poco peso (más que glúcidos y proteinas))   También tienen función protectora (térmica, mecánica..) 

Dependiendo del número de instauraciones en las cadenas de ácidos grasos los acilglicéridos pueden  ser sólidos, semilsólidos o líquidos a temperatura ambiente, según esto se clasifícan en:    Sebos y mantecas: sólidos a temperatura ambiente,  los ácidos grasos que lo componen son  saturados (las mantecas son semisólidas, “más blandas”). En los animales de sangre fría y en los  vegetales hay aceites, y en los animales de sangre caliente hay sebos.    Aceites: líquidos a temperatura ambiente, los ácidos grasos que lo componen son insaturados.  Por hidrogenación, los ácidos grasos insaturados de los aceites pierden sus dobles enlaces y se  saturan, por lo cual el aceite pasa a estado sólido. Esta propiedad se utiliza en la industria para  fabricar mantequillas a partir de aceites  Propiedades químicas:   1. Esterificación (=formacion ): Reacción del grupo carboxilo con un grupo hidroxilo:  (ácido + alcohol   éster + agua). 

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(triglícerido + alcohol   éster + 3 aguas). 

+

HO

HO

HO CH2

CH

CH2

R1 COOH R2 COOH R3 COOH

+ 3 H2O

R3 C O R2 C O R1 C O

O

O

O CH2

CH

CH2  

  El grupo ácido (carboxílico) reacciona con los alcoholes formando ésteres y agua (a partir del OH del  ácido y H del alcohol). En laboratorio esta reacción se da en ambiente ácido    2. Saponificación: Hidrólisis de un éster en un medio alcalino      Éster + álcali(base fuerte, hidróxido)  jabón + alcohol).  Jabón: sal del ácido orgánico que resulta de la hidrólisis en medio alcalino de un éster. 

Triglícerido + álcali(base fuerte, hidróxido)  3 jabónes  + trialcoholo (glicerina). 

- se forma sal alcalina del ácido graso (el jabon) y alcohol  - se usa generalmente KOH y NaOH, porque son solubles en agua  - La molécula de jabón tiene carácter anfipático = parte lipofoba/hidrofila y lipofila/hidrofoba  - Se usa para la limpieza de sustancias grasas  a) jabon sólido:  sales de Na formadas por acidos grasos saturados  b) jabon líquido: sales de K y de Na formados por acidos grasos insaturados  Ablandamiento de agua  - cuando tengo agua dura, hay hidrocarbonatos de calcio o magnesio, que a temperaturas altas se  pueden dehidrogenar formando carbonatos (cal etc), que son insolubles y formas una costra en la  superficie  - el estearato de calcio/magnesio tambien se precipita, pero no se queda en forma de la costra  Limpieza  - gracias al carácter anfipático  - se forman las micelas coloidales  3. Hidrogenación: Eliminación de las insaturaciones añadiendo H en presencia de un catalizador.     Céridos  • Se  forman  por  la  unión  de  un  ácido  graso  de  cadena  larga  (de  14  a  36  carbonos)  con  un  monoalcohol‐él también es de cadena larga (de 16 a 30 carbonos) mediante un enlace éster  • Sus funciones habituales son la proteccion e impermeabilización (del exoesqueleto,  la piel,  plumas, pelo, recubrimiento de hojas..). 

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 Lípidos complejos o de membrana2:  • En su composición intervienen ácidos grasos y otros componentes como alcoholes, glúcidos,  ácido fosfórico, derivados aminados etc.  • Son moléculas anfipáticas con una zona hidrófoba (cola), en la que los ácidos grasos están unidos  mediante  enlaces  ester  a  un  alcohol  (glicerina  o  esfingosina2), y una zona hidrófila (cabeza), originada  por  los  restantes  componentes  no  lipídicos  que  también están unidos al alcohol.   • A los lípidos complejos también se les llama lípidos  de membrana pues son las principales moléculas que  forman las membranas celulares.  • Encontramos los siguientes tipos2:  Glicerolípidos  (ac. Grasos+gllicerina+...)  a) Gliceroglucolípidos  b) Glicerofosfolípidos o fosfoglicéridos (fosfolípidos) Esfingolípidos (ceramidas)  (ac. Grasos+esfingosina +...)  a) Esfingoglucolípidos  b) Esfingofosfólípidos  De  todos ellos  los  más  importantes  son  los derivados  fosforilados (con  un  grupo  fosfato)  denominados fosfolípidos  Fosfolípidos: Fosfoglicéridos y esfingo(fosfo)lípidos:   Los fosfoglicéridos son fosfolípidos que derivan de glicerina y los esfingolípidos de esfingosina  Fosfoglicéridos2: la estructura de la molécula es un ácido fosfatídico. Este ácido está compuesto  por dos ácidos grasos, uno saturado y otro generalmente no saturado‐ una glicerina y un  ácido ortofosfórico y la unión es de tipo éster  Esfingolípidos2: están compuestos por una molécula denominada ceramida (compuesta por un  ácido graso y una esfingosina ‐un alcohol nitrogenado de 18 átomos de Carbono ‐) 

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