UNIVERSIDAD NACIONAL
DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO


FACULTAD DE MEDICINA HUMANA

CARRERA PROFESIONAL DE MEDICINA HUMANA


BIOQUIMICA



PRESENTACIÓN

En cumplimiento de una correcta formación profesional y la curricula establecida por el presente semestre académico brindado por la Facultad de Medicina Humana, de la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco ponemos a vuestra consideración ante usted nuestra “MONOGRAFIA” sobre la importancia biomédica de los lípidos, en cuyo contenido se cifra un gran esfuerzo desplegado por sus alumnos del curso de Bioquimica, de ante mano agradecerle todo su apoyo y compresión.


IMPORTANCIA BIOMÉDICA DE LOS LIPIDOS

Introducción

Los lípidos son un grupo heterogéneo de compuestos agrupados y clasificados, real o potencialmente, por sus propiedades físicas, más que por las químicas. Tienen la propiedad común de ser

1) Relativamente insolubles en agua
2) Solubles en los solventes no polares

Así, los lípidos incluyen grasas, aceites, esteroides, cera y compuestos relacionados. Los lípidos son constituyentes importantes de la alimentación no solo por su elevado valor energético, sino también por las vitaminas liposolubles y los ácidos grasos esenciales contenidos en la grasa de los alimentos naturales.


Importancia Biomédica

En el cuerpo, las grasas sirven como una fuente eficiente, directa y potencial, de energía directa cuando están almacenadas enel tejido adiposo. Sirven como aislante térmico en los tejidos subcutáneos y alrededor de ciertos órganos, y los lípidos no polares actúan como aislantes eléctricos que permiten la propagación rápida de las ondas despolarizantes a lo largo de los nervios mielinizados. El contenido de lípidos en el tejido nervioso es particularmente alto.

Los lípidos y las proteínas combinados (Lipoproteínas) son constituyentes celulares importantes que se encuentran en la membrana celular y en las rnitocondrias y sirven también como medios para transportar lípidos en la sangre. El conocimiento de la bioquímica de los lípidos es importante en la comprensión de muchas áreas biomédicas de interés, por ejemplo, obesidad, aterosclerosis y la función de varios ácidos grasos poliinsaturados en la nutrición y la salud.


LOS LIPIDOS SE CLASIFICAN COMO SIMPLES O COMPLEJOS


La siguiente clasificaci6n de los lípidos modifica la de Bloor

1) Lípidos simples: Ésteres de ácidos grasos con diversos alcoholes.

a) Grasas: Esteres de ácidos grasos con glicerol. Una grasa en estado líquido se conoce como aceite.
b) Ceras: Esteres de ácidos grasos con alcoholes rnonohidricos de peso molecular más elevado.

2) Lípidos complejos: Ésteres de ácidos grasos que contienen otros grupos químicos además de un alcohol y del ácido graso.

a) Fosfolípidos: Lípidos que contienen además de ácidos grasos y un alcohol, un residuo de ácido fosfórico. Con frecuencia tienen bases nitrogenadas y otros sustituyentes, por ejemplo, en Ios glicerofosfolipidos el alcohol es el glicerol y en los esfingofosfolípidos el alcohol es la esfingosina.
b) Glucolipidos (glucoesfingolípidos): Lípidos quecontienen un ácido graso, esfingosina y carbohidratos.
c) Otros lípidos complejos: Lípidos como sulfolipidos y aminolípidos. También las lipoproteínas pueden colocarse en esta categoría.

3) Lípidos precursores y derivados: Incluyen ácidos grasos, glicerol, esteroides, alcoholes diferentes al glicerol y los esteroles, aldehídos de las grasas y cuerpos cetónicos, hidrocarburos, vitaminas liposolubles y hormonas.

Debido a que no poseen carga eléctrica, los acilgliceroles (acilglicéridos), el colesterol y los esteres de colesterol se llaman lípidos neutros.

LAS PROPIEDADES FÍSICAS Y FISIOLÓGICAS DE LOS ÁCIDOS GRASOS ESTÁN DETERMINADAS POR LA LONGITUD DE SU CADENA Y POR SU GRADO DE INSTAURACIÓN


Por tanto, los puntos de fusión de ácidos grasos con un número par de carbonos se elevan con la longitud de la cadena y bajan de acuerdo a la instauración. Un triacilglicerol que contiene todos los ácidos grasos de 12 C o más saturados, es s6lido a la temperatura corporal, en tanto que, si los tres residuos de ácido graso son 18:2 (de 18 átomos de carbono con 2 insaturaciones), es liquido por abajo de O ˚C. En la práctica, los acilgliceroles naturales contienen una mezcla de ácidos grasos que los adapta con precisión a sus funciones.


Los lípidos de la membrana, que deben ser líquidos a todas las temperaturas ambientales, son más insaturados que los lípidos almacenados. Los lípidos que en los tejidos están sujetos a enfriamiento, por ejemplo: en hibernadores o en las extremidades de animales, son más insaturados.





Ciertos alcoholes se encuentran en los lípidos naturales Los alcoholes relacionados con los lípidos incluyen el glicerol, elcolesterol y los alcoholes superiores (por ejemplo, alcohol cetílico), usualmente encontrados en las ceras.


LOS TRIACILGLICEROLES (TRIGLICERIDOS) SON LAS PRINCIPALES FORMAS DE ALMACENAJE DE LOS ÁCIDOS GRASOS

Los triacilgliceroles son éteres del alcohol glicerol y ácidos grasos. En las grasas que se encuentran en la naturaleza, la proporción de rnoleculas de triacilgliceroles que contienen el mismo residuo de ácido graso en las tres posiciones esterificadas es muy pequeña. Casi todos son acilgliceroles mixtos, la grasa triestearina, se forma por tres residuos de ácido esteárico, esterificados por el glicerol, siendo un acilglicerol homogéneo y en caso de un acilglicerol mixto tenemos a las grasa humana conformado por un glicerol, 2 ácidos oleicos y 1 acido esteárico.




Los átomos de carbono 1 y 3 del glicerol no son idénticos, cuando es necesario numerar de manera inequívoca a los carbonos del glicerol, se utiliza el sistema -sn- (sterochemical numbering = numeración estereoquímica), es importante comprender que los carbonos 1 y 3 de glicerol no son idénticos cuando se ven en tres dimensiones.

Las enzimas los reconocen con facilidad y son casi siempre específicas para uno u otro carbono; por ejemplo, el glicerol siempre es fosforilado en sn-3 por la glicerocinasa para dar 3-fosfato de glicerol y no 1 -fosfato de glicerol. También se encuentran en los tejidos acilgliceroles parciales que consisten de mono y diacilgliceroles en los cuales dos ácidos grasos o solo uno están esterificados con el glicerol. Estos son de particular importancia en la síntesis e hidrolisis de los triacilgliceroles.
LOS FOSFOLIPIDOS SON LOS PRINCIPALES CONSTITUYENTESLIPIDICOS DE LAS MEMBRANAS

Los fosfolípidos comprenden los siguientes grupos:

1) Ácido Fosfatidico Y Fosfatidilgliceroles
2) Fosfatidil Colina
3) Fosfatidiletanolarnina
4) Fosfatidilinositol
5) Fosfatidilserina
6) Lisofosfolipidos
7) Plasmalógenos
8) Esfingomielinas

Todos estos son fosfoacilgliceroles, diferentes de las esfingomielinas, las cuales no contienen glicerol. Pueden considerarse como derivados del ácido fosfatidico, en donde el fosfato se esterifica con el -OH del alcohol adecuado.

El ácido fosfatídico es muy importante como intermedio en la síntesis de triacilgliceroles y fosfolipidos, pero no se encuentra en gran cantidad en los tejidos.




La cardiolipina es el principal lípido de las membranas mitocondriales

El ácido fosfatidico actúa como precursor del fosfatidilglicerol, el cual a su vez, da origen a la cardiolipina en las mitocondrias.

Las fosfatidilcolinas (lecitinas) se encuentran en las membranas celulares

Éstos son fosfogliceroles que contienen colina. Son los fosfolípidos más abundantes de la membrana celular y constituyen la reserva corporal más importante de colina. Esta última se requiere como neurotransmisor y para almacenar grupos metilo libres.

La dipalmitilecitina es un agente activo de superficie muy eficaz y el principal constituyente de los surfactantes que impide la adherencia debida a la tensión superficial, de las superficies internas de los pulmones. Su ausencia en los pulmones de los lactantes prematuros causa el síndrome de insuficiencia respiratoria. Sin embargo, la mayor parte de los fosfolípidos tienen un radical acilo saturado en la posicidn an-1 y un radical no saturado en laposición sn-2 del glicerol.

La Fosfatidiletanolamina (cefalina) difiere de las lecitinas solo en que la etanolamina reemplaza a la colina.

La fosfatidilserina, que contiene al aminoácido serina en lugar de etanolamina, se encuentra en la mayor parte de los tejidos, También se ha aislado fosfolípidos que contienen treonina (aminoácido).

El fosfatidilinositol es un precursor de segundos mensajeros

El inositol se halla como el estereoisomero mioinositol. El 4,5 difosfato de fosfatidilinositol es un constituyente importante de los fosfolípidos de la membrana celular, con la estimulaci6n por un agonista hormonal apropiado, se separa en diacilglicerol y trifosfato de inositol, actuando ambos como señales internas o segundos mensajeros.

Los lisofosfolípidos son intermedios en el metabolismo de fosfogliceroles

Estos fosfoacilgliceroles contienen solo un radical acilo; por ejemplo, la lisolecitina que es importante en el metabolismo y en la interconversion de los fosfolipidos.

Los plasmalógenos se encuentran en el cerebro y los músculos

Estos compuestos llegan a constituir hasta 10% de los fosfolípidos del encéfalo y del músculo. Estructuralmente, los plasmalogenos semejan a la fosfatidiletanolamina, pero poseen un enlace éter en el carbono sn-1 en lugar del enlace eter normal que se encuentra en casi todos los acilgliceroles. Clásicamente el radical alquilo es un alcohol insaturado, en ocasiones la colina, la serina o el ínositol pueden sustituirse por la etanolamina.



Las esfingomielinas también se presentan en el sistema nervioso

Las esfingomielinas se encuentran en grandes cantidades en el encefalo y tejido nervioso. Por hidrólisis de lasesfingomielinas se obtienen un ácido graso, acido fosforico, colina y un aminoalcohol complejo, la esfingosina, no hay glicerol. La combinación de la esfingosina con un ácido graso se conoce con el nombre de ceramida, estructura que Etanolamina también se encuentra en los glucosfingolipidos
LOS GLUCOLIPIDOS (GLUCOESFINGOLIPIDOS) TIENEN IMPORTANCIA EN TEJIDOS NERVIOSOS Y EN LA MEMBRANA CELULAR



Los glucolipidos están distribuidos ampliamente en cada tejido del cuerpo, en particular en el tejido nervioso (como en el cerebro). En especial, se encuentran en la capa externa de la membrana plasmática donde forman parte de los carbohidratos de la superficie celular. La glucolipidos principales en los tejidos animales son los glucoesfingolipidos, contienen ceramida y una o más azucares. Los dos más sencillos son galactosilceramida y glucosilceramida.

La galactosilceramida es un glucoesfingolipido mayoritario del cerebro y otros tejidos nerviosos, pero se encuentra en cantidades relativamente bajas en el resto del cuerpo. Contiene cierto número de acidos grasos caracteristicos. La galactosilceramida puede convertirse a sulfogalactosflceramida (el sulfato clasico), que abunda en la mielina.

La glucosilceramida es el glucoesfingolipido sencillo predominante en los tejidos extraneurales, pero también existe en el cerebro en cantidades pequeñas. Los gangliósidos son glucosfingolipidos complejos que se derivan de la glucosilceramida.

Un gangliosido es un glucoesfingolipido que contiene adenina una o más moléculas de un ácido sialico. El ácido neurarninico (NeuAc) es el principal ácido siálico encontrado en los tejidoshumanos. Los gangliosidos están presentes también en el tejido nervioso en concentraciones altas. Al parecer tienen funciones de receptor y otras. El gangliósido más simple en los tejidos es Gm3, que contiene ceramida, una molécula de glucosa, una molécula de galactosa y una molécula de NeuAc. En la nomenclatura abreviada que se utiliza. 3 representa al gangliosido; M es una especie que contiene un monosialico y el subindice tres es un numero arbitrario asignado con base en su migración crornatográfica.

La estructura de un gangliósido más complejo derivado de GVI, llamado Gm3, es el Gm1 es un compuesto de considerable interés biológico ya que se sabe es el receptor en el intestino humano para la toxina del cólera. Otros gangliosidos pueden contener de 1 a 5 moléculas de ácido sialico, dando origen a di o trisialogangliósidos, etcétera.
LOS ESTEROIDES DESARROLLAN NUMEROSAS ACTIVIDADES FISIOLOGICAS IMPORTANTES

El colesterol es quizá el esteroide mejor conocido debido a su relación con la aterosclerosis. No obstante, en bioquímica también tiene importancia debido a que es precursor de un gran número de esteroides igualmente importantes que incluyen ácidos biliares, hormonas suprarrenales, hormonas sexuales, vitaminas D. glucósidos cardiacos, sitosteroles del reino vegetal y algunos alcaloides. Todos los esteroides tienen un núcleo cíclico semejante al del fenantreno (anillos A, B y C), al cual se une un anillo de ciclopentano (anillo D).




Las posiciones de los carbonos en el núcleo esteroide se numeran como se muestra en la figura. Es importante comprender que en las fórmulas estructurales de los esteroides, un simple anillo hexagonal denota 1 de 6carbonos completamente saturado, con todas las valencias satisfechas con ligaduras de hidrógeno a menos que se señale de otra manera, es decir, no es un anillo bencénico.

Todas las dobles ligaduras se muestran como tales. Las cadenas laterales de metilo se señalan como ligaduras sencillas libres en el extremo (metilo) final. Esto sucede clásicamente en las posiciones 10 y 13 (constituyendo los átomos de C18 y C19). Es común una cadena lateral en la posición 17, como sucede en el colesterol. Si el compuesto posee uno o más grupos hidroxilo (OH) y carece de grupos carbonilo y carboxilo, se trata de un esterol y el nombre termina en -ol.


Debido a la asimetría en la molécula esteroidea son posibles numerosos estereoisómeros

Cada uno de los anillos de seis carbonos del núcleo del esteroide es capaz de existir en la conformación tridimensional de 'silla' o de 'barca'. En los esteroides que se encuentran en la naturaleza, virtualmente todos los anillos están en forma de 'silla' que es la conformaci6n más estable. Respecto uno del otro, los anillos pueden ser cis o trans.

La unión entre los anillos A y B pueden ser cis O trans en los esteroides que se encuentran en la naturaleza. Aquélla entre B y C es trans y la unión C/D es trans excepto en los gluc6sidos cardiacos y los venenos de sapo. Las ligaduras que unen grupos de sustitución por arriba del plano de los anillos se indican con líneas negras continuas (beta), mientras que aquellas que unen grupos por abajo lo están con líneas punteadas (alfa). El anillo A de un esteroide 5alfa está siempre en la forma trans con respecto al anillo B, mientras que es cis en un esteroide 5beta. Los gruposmetilo unidos los C10 y C13 están invariablemente en la configuración beta.

El colesterol es un constituyente importante de numerosos tejidos

El colesterol se encuentra ampliamente distribuido en todas las células del organismo, pero especialmente en las del tejido nervioso. Es un constituyente de mayor importancia de la membrana celular y de las lipoproteínas plasmáticas. A menudo se encuentra combinado con ácidos grasos como ester de colesterilo, cuando se esterifica el grupo hidroxilo del colesterol de la posición 3 con un ácido graso de cadena larga, Existe en las grasas animales, pero no en las vegetales.



El ergosterol es un precursor de la vitamina D

El ergosterol existe en vegetales y levaduras y es importante por ser precursor de la vitamina D. Cuando se irradia con luz ultravioleta adquiere propiedades antirraquiticas debido a la abertura del anillo B.




El coprosterol se encuentra en las heces

El coprosterol (coprostanol) existe en las heces como producto de la reducción, por las bacterias intestinales, de la doble ligadura entre los carbonos 5 y 6 del colesterol.

Los poliprenoides comparten el mismo compuesto precursor que el colesterol

Aunque estos compuestos no son esteroides, están relacionados debido a que se sintetizan al igual que el colesterol, a partir de unidades de isopreno de cinco carbonos.



En ell0s se incluye la ubiquinona, un miembro de la cadena respiratoria en la mitocondria y el alcohol de cadena larga, dolicol, que toma parte en la síntesis de glucoproteínas transfiriendo residuos de carbohidratos a residuos de asparagina del polipeptido. Los compuestos isoprenoidesderivados de los vegetales comprenden el hule, el alcanfor, las vitaminas liposolubles A, D, E y K, y el beta caroteno (provitamina A).


LA PEROXIDACIÓN DE LOS LIPIDOS ES UNA FUENTE DE RADICALES LIBRES

La peroxidación (autooxidación) de los lípidos expuestos al oxígeno es la causa no sólo del deterioro de los alimentos (rancidez), sino también del daño a los tejidos in vivo, donde pueden ser una causa de cáncer, enfermedades inflamatorias, aterosclerosis, envejecimiento, etc. Los efectos deletéreos se inician por los radicales libres (ROO', RO' ,OH') producidos durante la formación de peróxido a partir de ácidos grasos que contienen enlaces dobles de grupos metilenos interrumpidos, es decir, de los ácidos grasos poliinsaturados que se encuentran en la naturaleza. La peroxidacion lipídica es una reacción en cadena que produce un suministro continuo de radicales libres que inician la peroxidación posterior.

El proceso completo puede ilustrarse como sigue



Puesto que el precursor molecular para el proceso de inicio es generalmente el producto hidroperóxido ROOH, la peroxidación de los lípidos es una reacción en cadena ramificadora con efectos potencialmente devastadores. Para controlar y reducir la peroxidación lipídica, tanto los seres humanos en sus actividades como la naturaleza, usan los antioxidantes.

El galato de propilo. butilato dc hidroxianisol y butilato de hidroxitolueno son antioxidantes usados como aditivos en los alimentos. Los antioxidantes naturales son la vitamina E (tocoferol), que es liposoluble, y los uratos y la vitamina C que son hidrosolubles. El beta caroteno es un oxidante cuando la PO2 es baja. Los antioxidantespertenecen a dos clases:

1) Preventivos, que reducen la velocidad de iniciación de la cadena
2) Los interruptores de la cadena que interfieren con su propagación




Los antioxidantes preventivos incluyen a la catalasa y otras peroxidasas y reaccionan con ROOH y con quelantes de iones metálicos como el dietilentriaminopentaacetato (DTPA) y etilendiaminotetraacetato (EDTA). Los antioxidantes interruptores de la cadena son a menudo fenoles o aminas aromaticas.

In vivo, los principales son: la superóxido dismutasa que actúa en la fase acuosa para atrapar a los radicales superóxido libres (O2-); tal vez el urato; y la vitamina E, que actúan en la fase lipídica para atrapar a los radicales ROO'. La peroxidación in vivo se cataliza también por los compuestos hemicos y por las lipoxigenasas que se encuentran en plaquetas y leucocitos, etc.





BIBLIOGRAFIA


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www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r65997.PDF

www.slideshare.net/manueltoledo91/funcion-e-importancia-de-los-lipidos





















RESUMEN

Los lípidos tienen la propiedad común de ser relativamente insolubles en agua (hidrófobos) pero solubles en solventes no polares. Sin embargo, los lípidos anfipaticos tienen agregado uno o más grupos polares que los vuelve en particular adecuados como constituyentes de membranas en interfases1lipido/agua.

Los lípidos de mayor importancia fisiológica son los ácidos grasos y sus esteres, junto con colesterol y otros esteroides.

Los ácidos grasos de cadena larga pueden ser saturados, monoinsaturados o poliinsaturados, de acuerdo con el número de dobles ligaduras presente. Su fluidez disminuye de acuerdo con la longitud de la cadena y aumenta con el grado de instauración.

Los eicosanoides se forman de ácidos grasos poliinsaturados de 20 carbonos y constituyen un grupo importante de compuestos activos en aspectos fisiológicos y farmacológicos, conocidos como prostaglandinas, tromboxano, eucotrienos y lipoxinas.

Los esteres de glicerol son respecta a su cantidad, los lípidos más importantes, representados por triacilglicerol 'grasa', que tiene gran significado como constituyente principal de las lipoproteinas y como manera de almacenaje de lípidos en el tejido adiposo. Los fosfoacilgliceroles son lípidos anfipaticos y cubren numerosas funciones importantes; por ejemplo, constituyentes mayores de las membranas y de su capa exterior de Iipoproteínas, tensoactivos en el pulmón, precursores de segundos mensajeros y componentes importantes del tejido nervioso.

Los glucolipidos son también constituyentes significativos del tejido nervioso, como el encéfalo y la capa exterior de la membrana celular, donde forman parte de los carbohidratos de la superficie celular.

El colesterol, como lípido anfipático, es un componente importante de las membranas. Es la molécula precursora atraves de la cual se sintetizan los demás esteroides corporales. Estos incluyen hormonas importantes como las adrenocorticales, sexuales, vitamina B y ácidos biliares.