EsTrUcTuRa QuiMiCa De LoS LiPiDoS

En esta ocasión hablaremos de los lípidos y su estructura química.

Lipido:

Los lípidos son un grupo heterogéneo de compuestos biológicos escasamente solubles en agua. entre ellos se encuentra el colesterol.

Cumplen múltiples funciones en el organismo, como constituyentes de las membranas biológicas, hormonas, vitaminas solubles en grasas (vitamina E), aislantes térmicos, reguladores biológicos y reserva energética.

Los ácidos grasos son los lípidos más simples, y son además constituyentes de otros lípidos más complejos como los fosfolípidos, triglicéridos y colesterol esterificado. .

Ahora hablaremos de las Principales Funciones Biológicas de los lípidos.

Ácidos Grasos
Los ácidos grasos cumplen con dos funciones importantes en el organismo.
1. Como componentes de lípidos de membrana más complejos.
2. Como componentes de la grasa almacenada en la forma de triglicéridos
Los ácidos grasos son moléculas de largas cadenas de hidrocarbonos que contienen ácido carboxílico en uno de sus entremos. El número de carbonos en los ácidos grasos se inicia con el carbono del grupo carboxílico. A pH fisiológico, el grupo carboxílico se ioniza fácilmente, dando una carga negativa a los ácidos grasos en los fluidos orgánicos.
Los ácidos grasos que no contienen dobles enlaces entre carbonos se llaman ácidos grasos saturados; aquellos que contienen dobles enlaces son ácidos grasos insaturados. La designación de números utilizada para los ácidos grasos vienen del número de átomos de carbono, seguidos del número de los sitios de saturación (e.g. el acido palmítico es un acido de 16 carbonos que no tiene insaturaciones y se designa como 16:0).

Ácido Palmítico

El sitio de insaturación de los ácidos grasos se indica con el símbolo Δ y el número del primer carbono del doble enlace (e.g. el acido palmitoleico es un acido graso de 16 carbonos con un sitio de instauración entre los carbonos 9 y 10, y se lo designa como 16:Δ9).
Los ácidos grasos saturados de menos de 8 carbonos son líquidos a temperatura fisiológica, mientras que los que tienen más de 10 son sólidos. La presencia de dobles enlaces en los ácidos grasos disminuye significativamente su punto de fusión en relación a los ácidos grasos saturados.
La mayoría de ácidos grasos se obtienen de la dieta. Sin embargo, la capacidad de síntesis de lípidos del organismo (sintasa de ácidos grasos y otras enzimas que modifican los ácidos grasos) pueden dar al organismo con todos los diferentes ácidos grasos que se necesitan. Dos excepciones claves de esto son los ácidos grasos altamente insaturados conocidos como acido linoleico y acido linolénico, que contienen instauraciones más allá de los carbonos 9 y 10. Estos dos ácidos grasos no pueden ser sintetizados a partir de precursores en el organismo, y por tanto son considerados como ácidos grasos esenciales; esenciales en el sentido de que deben ser consumidos en la dieta. Debido a que las plantas son capaces de sintetizar los ácidos linoleico y linolénico, los humanos adquieren estas grasas al consumir una variedad de plantas o al consumir carne de animales que han consumido estas grasas en las plantas.

Estructura Básica de los Triglicéridos
Los triglicéridos están formados de un esqueleto de glicerol al que están eterificados 3 ácidos grasos.

Composición Básica de un Triglicérido

Estructura Básica de los Fosfolípidos
La estructura básica de los Fosfolípidos es muy similar a la de los triglicéridos excepto que el C-3 (sn3) del esqueleto de glicerol esta esterificado al ácido fosfórico. La estructura básica de los fosfolípidos es el acido fosfatídico que resulta cuando la sustitución X en la estructura básica que se indica en la figura que sigue es un átomo de hidrogeno. Las sustituciones incluyen a la etanolamina (fosfatidiletanolamina), colina (fosfatidil colina, también llamadas lecitina), serina (fosfatidilserina), glicerol (fosfatidilglicerol), mio-inositol (fosfatidilinositol, estos compuestos pueden tener una variedad en el número de alcohol inositol que sean fosforilados generando polifosfatidilinositoles), y fosfatidilglicerol (el difosfatidilglicerol más comúnmente conocido como cardiolipinas).

Composición Básica de un Fosfolípido.La X puede ser un número diferente de substituyentes.

Estructura Básica de los Plasmalógenos
Los Plasmalógenos son lípidos complejos de membrana que se parecen a los Fosfolípidos, principalmente la fosfatidilcolina. La diferencia principal es que el acido graso en el C-1 (sn1) del glicerol contiene una especie alquil (–O-CH2–) o O-alquenil éter (–O-CH=CH–). Una especie básica O-alquenil éter se indica en la figura que sigue en donde –X puede ser sustituyentes como los que se encuentran en los Fosfolípidos descritos anteriormente.

Composición Básica de O-Alquenil Plasmalógenos

Uno de los Plasmalógenos alquil éter más potentes es el factor de activación de plaquetas (PAF: 1-O-1'-enil-2-acetil-sn-glicero-3-fosfocolina) que es un plasmalógeno de colina en el que la posición C-2 (sn2) del glicerol esta esterificado con un grupo acetal en lugar de un acido graso de cadena larga.El PAF funciona como un mediador de hipersensibilidad, en las reacciones inflamatorias agudas y en el shock anafiláctico. El PAF se sintetiza en respuesta a la formación de complejos antígeno-IgE en la superficie de basófilos, neutrófilos, eosinófilos, macrófagos y monocitos. La síntesis y la liberación de PAF de las células llevan a la agregación plaquetaria y a la secreción de serotonina por las plaquetas. El PAF también provoca respuestas en el hígado, corazón, músculo liso, y tejido uterino y pulmones

Estructura del PAF

Estructura Básica de los Esfingolípidos

Estructura Básica de los Esfingolípidos
Los Esfingolípidos están compuestos de un esqueleto de esfingosina que se deriva del glicerol. La esfingosina es N-acetilada por una variedad de ácidos grasos generando una familia de moléculas que se conoce con el nombre de ceramidas. Los Esfingolípidos predominan en la vaina de mielina de las fibras nerviosas. La esfingomielina es un esfingolípido que se genera por transferencia de la fosfocolina de la fosfatidilcolina a la ceramida, por lo que la esfingomielina es una forma única de un Fosfolípido.
La otra clase importante de Esfingolípidos (además de la esfogomielina) son los glicoesfingolipidos que se generan por la sustitución de carbohidratos en el carbón sn1 del esqueleto de glicerol a la ceramida. Hay cuatro clases principales de glicoesfingolipidos:
Cerebrosidos: tienen una sola estructura, principalmente glucosa.
Sulfatidos: esteres de acido sulfúrico de los galactocerebrosidos.
Globósidos: contienen 2 o más azucares.
Gangliósidos: similares a los globosidos excepto que también contienen acido siálico.

Arriba: Esfingosina
Debajo: Composición Básica de una ceramida"n" indica cualquier acido graso puede ser N-acetilado en esta posición.

Fuente:

http://www.bio.puc.cl/vinsalud/boletin/42lipidos.htm

http://ehu.es/biomoleculas/lipidos/lipid1.htm

http://themedicalbiochemistrypage.org/spanish/lipids-sp.html

EsTrUcTuRa QuIMiCa De Los CaRbOHidRaToS....

Para empezar a hablar de lo que es la estructura química de los carbohídratos primero vamos a hablar de lo que son los carbohidratos:

Los carbohidratos son compuestos que contienen cantidades grandes de grupos hidroxilo. Los carbohidratos más simples contienen una molécula de aldehído (a estos se los llama polihidroxialdehidos) o una cetona (polihidroxicetonas). Tolos los carbohidratos pueden clasificarse como monosacáridos, oliosacáridos o polisacáradidos. Un oligosacárido está hecho por 2 a 10 unidades de monosacáridos unidas por uniones glucosídicas. Los polisacáridos son mucho más grandes y contienen cientos de unidades de unidades de monosacáridos. La presencia de los grupos hidroxilo permite a los carbohidratos interactuar con el medio acuoso y participar en la formación de uniones de hidrogeno, tanto dentro de sus cadenas como entre cadenas de polisacáridos. Derivados de carbohidratos pueden tener compuestos nitrogenados, fosfatos, y de azufre. Los carbohidratos pueden combinarse con los lípidos para formar glucolípidos o con las proteínas para formar glicoproteínas

Nomenclatura de los Carbohidratos
Los carbohidratos predominantes que se encuentran en el cuerpo están relacionados estructuralmente a la aldotriosa gliceraldehido y a la cetotriosa dihidroxiacetona. Todos los carbohidratos contienen al menos un carbono asimétrico (quiral) y son por tanto activos óptimamente. Además, los carbohidratos pueden existir en una de dos conformaciones, y que están determinadas por la orientación del grupo hidroxilo en relación al carbono asimétrico que esta más alejado del carbonilo. Con pocas excepciones, los carbohidratos que tienen significado fisiológico existen en la conformación-D. Las conformaciones de imagen de espejo, llamados enantiomeros, están en la conformación-L.


Estructuras de los Enantiomeros del Gliceraldehido


Monosacáridos
Los monosacáridos que comúnmente se encuentra en humanos se clasifican de acuerdo al número de carbonos que contienen sus estructuras. Los monosacáridos más importantes contienen entre cuatro y seis carbonos.

Los aldehídos y las cetonas de los carbohidratos de 5 y 6 carbonos reaccionaran espontáneamente con grupos de alcohol presentes en los carbonos de alrededor para producir hemiacetales o hemicetales intramoleculares, respectivamente. El resultado es la formación de anillos de 5 o 6 miembros. Debido a que las estructuras de anillo de 5 miembros se parecen a la molécula orgánica furán, los derivados con esta estructura se llaman furanosas. Aquellos con anillos de 6 miembros se parecen a la molécula orgánica piran y se llaman piranosas.
Tales estructuras pueden ser representadas por los diagramas Fisher o Haword. La numeración de los carbonos en los carbohidratos procede desde el carbono carbonilo, para las aldosas, o a partir del carbón más cercano al carbonil, para las cetosas.




1.Proyección Cíclica de Fischer de la α-D-Glucosa
2.Proyección de Haworth de la α-D-Glucosa

Los anillos pueden abrirse y cerrarse, permitiendo que exista rotación alrededor del carbón que tiene el carbonilo reactante produciendo dos configuraciones distintas (a y b) de los hemiacetal y hemicetal. El carbono alrededor del cual ocurre esta rotación es el carbono anomérico y las dos formas se llaman anómeros. Los carbohidratos pueden cambiar espontáneamente entre las configuraciones a y b: un proceso conocido como muta rotación. Cuando son representados en la proyección Fischer, la configuración a coloca al hidroxilo unido al carbón anomérico hacia la derecha, hacia el anillo. Cuando son representados en la configuración Haworth, la configuración a coloca al hidroxilo hacia abajo.
Las relaciones espaciales de los átomos de las estructuras de anillo furanos y piranosa se describen más correctamente por las dos conformaciones identificadas como forma de silla y forma de bote. La forma de silla es la más estable de las dos. Los constituyentes del anillo que se proyectan sobre o debajo del plano del anillo son axiales y aquellos que se proyectan paralelas al plano son ecuatoriales. En la conformación de silla, la orientación del grupo hidroxilo en relación al carbón anomérico de la α-D-glucosa es axial y ecuatorial en la β-D-glucosa.


Forma de silla de la α-D-Glucosa

Disacáridos
SucrosaLas uniones covalentes entre el hidroxilo anomérico de un azúcar cíclico y el hidroxilo de un segundo azúcar (o de otro compuesto que tenga alcohol) se llaman uniones glucosídicas, y las moléculas resultantes son los glucósidos. La unión de dos monosacáridos para formar disacáridos involucra una unión glucosídica. Varios disacáridos con importancia fisiológica incluyen la sucrosa, lactosa, y maltosa.
Sucrosa: prevalerte en el azúcar de caña y de remolacha, esta compuesta de glucosa y fructosa unidas por un α-(1,2)-β-enlace glucosídico.

Sucrosa

Lactosa: se encuentra exclusivamente en la leche de mamíferos y consiste de galactosa y glucosa en una β-(1,4)-enlace glucosídico

Lactosa

Maltosa: el principal producto de degradación del almidón, esta compuesta de dos monómeros de glucosa en una α-(1,4)-enlace glucosídico.

Maltosa

Polisacáridos
La mayoría de carbohidratos que se encuentran en la naturaleza ocurren en la forma de polímeros de alto peso molecular llamados polisacáridos. Los bloques monoméricos para construir los polisacáridos pueden ser muy variados; en todos los casos, de todas maneras, el monosacárido predominante que se encuentra en los polisacáridos es la D-glucosa. Cuando los polisacáridos están compuestos de un solo tipo de monosacárido, se llaman homopolisacárido. Los polisacáridos compuestos por más de un tipo de monosacáridos se llaman heteropolisacáridos.

Glicógeno
El glicógeno es la forma más importante de almacenamiento de carbohidratos en los animales. Esta importante molécula es un homopolímero de glucosa en uniones α-(1,4); el glicógeno es también muy ramificado, con ramificaciones α-(1,6) cada 8 a 19 residuos. El glicógeno es una estructura muy compacta que resulta del enrollamiento de las cadenas de polímeros. Esta compactación permite que grandes cantidades de energía de carbonos sea almacenada en un volumen pequeño, con poco efecto en la osmolaridad celular.

Sección del Glicógeno Indicando uniones Glucosidicas α-1,4- y α-1,6

Almidón

El almidón es la forma más importante de almacenamiento de carbohidratos en las plantas. Su estructura es idéntica a la del glicógeno, excepto por un grado mas bajo de ramificaciones (cada 20 a 30 residuos). El almidón que no se ramifica se llama amilasa; el almidón que se ramifica amilopectina.

Fuente:

http://themedicalbiochemistrypage.org/spanish/carbohydrates-sp.html.