Esfingomielinas. Esfingolípidos (esfingofosfolípidos) Papel biológico y clasificación de los lípidos.

Las principales subclases de plasmalógenos son las fosfatidalcolinas, las fosfatidal etanolaminas y las fosfatidalserinas. En ácidos diluidos, se hidrolizan para formar el aldehído del alcohol α,β-insaturado correspondiente, es decir, durante la hidrólisis ácida de los plasmalógenos, se forman aldehídos "grasos", llamados plasmales, que formaron la base del término "plasmalógeno". ”. Los plasmalógenos también forman parte de las membranas de los músculos, las células nerviosas y los glóbulos rojos.

Algunos fosfátidos, descubiertos relativamente recientemente, no contienen una base nitrogenada, cuyo lugar en la molécula en este caso lo ocupa el glicerol y sus derivados:

Fosfatidilglicerol Es un componente obligatorio de los cloroplastos y está presente en pequeñas cantidades en células bacterianas y tejidos animales.

cardiolipina- uno de los compuestos esenciales de las membranas mitocondriales, especialmente en las mitocondrias del músculo cardíaco.

Esfingolípidos

Otro grupo de fosfolípidos son los esfingolípidos. En lugar de glicerol, contienen esfingosina, un aminoalcohol diatómico insaturado superior (el número de átomos de carbono es 18, el doble enlace tiene una configuración trans). Los grupos hidroxilo están ubicados en el primer y tercer átomo de carbono, el grupo amino está ubicado en el segundo átomo de carbono de la cadena y el doble enlace está en el cuarto átomo de carbono:

esfingosina

La diferencia entre los esfingolípidos y los glicerofosfolípidos es que los ácidos grasos se combinan en ellos no con los grupos hidroxilo, sino con los grupos amino del aminoalcohol, formando enlaces amida (-CO-NH-). Este enlace se forma entre el grupo carboxilo del graso. ácido y el grupo amino del alcohol. Se encuentra en los esfingolípidos en cantidades significativas. lignocérico y nervónicoácidos.

Con un grupo hidroxilo en la posición 1, los esfingolípidos contienen un residuo de ácido fosfórico, que a su vez está esterificado con una molécula de un compuesto nitrogenado, generalmente con colina. La estructura general de las esfingomielinas se ve así:

Cfingomielina

El plan general de construcción de la molécula de esfingomielina se parece en cierto modo a la estructura de los glicerofosfolípidos. La molécula de esfingomielina contiene una “cabeza” polar, que lleva cargas tanto positivas (residuos de colina) como negativas (residuos de ácido fosfórico), y dos “colas” no polares (una larga cadena alifática de esfingosina y un radical acilo de ácido graso).

Las esfingomielinas son los esfingolípidos más abundantes. Se encuentran principalmente en las membranas de las células animales y vegetales. El tejido nervioso es especialmente rico en ellos. El nombre real de esfingomielinas refleja su función en los tejidos vivos, donde forman la vaina de mielina alrededor de las fibras nerviosas en los tejidos del hígado, los riñones y otros órganos.

En algunas esfingomielinas, por ejemplo las aisladas del cerebro y del bazo, en lugar de esfingosina se encontró alcohol dihidroesfingosina (esfingosina reducida):

CH3-(CH2)14-CH-CH-CH2-CH2OH

dehidroesfingosina

Se aisló un aminoalcohol muy similar a la esfingosina a partir de fosfolípidos de origen vegetal (del grano de maíz):

Fitoesfingosina

El mismo alcohol se encuentra en levaduras y hongos, y recientemente en el cerebro y los riñones humanos, lo que indica la posibilidad de la existencia de fosfolípidos similares en la materia vegetal y animal.

Los esfingofosfolípidos son insolubles en éter sulfúrico, que se utiliza para separarlos de los fosfátidos. También se caracterizan por una difícil solubilidad en acetona y una mayor resistencia a los agentes oxidantes que los fosfátidos.

Los esfingolípidos se caracterizan por configuraciones espaciales muy complejas asociadas con la posibilidad de isomería óptica (dos átomos de carbono asimétricos en la molécula) e isomería cis-trans en el sitio del doble enlace. Esto explica su especificidad de órgano y especie. Además, se ha establecido que la especificidad orgánica de los esfingolípidos depende de la composición cualitativa de los ácidos grasos superiores: por ejemplo, los esfingolípidos cerebrales se caracterizan por la presencia de ácido nervónico.

Glicolípidos

El segundo grupo de lípidos complejos está formado por glicolípidos (del griego glykys - dulce y lípidos). Se caracterizan por el hecho de que el componente polar mono u oligosacárido (glucosa, galactosa, glucosamina, galactosamina, sus derivados N-acetilo, etc.) a través de un residuo de alcohol polihídrico (glicerol, esfingosina) se combina con radicales apolares de mayor ácidos grasos (palmítico, esteárico, oleico, lignocérico, nervónico, cerebrónico, etc.) enlaces glicosídicos y éster.

Dependiendo de la naturaleza de la parte lipídica, los glicolípidos se pueden dividir en cuatro grupos:

1) glicosildiglicéridos, cuya parte lipídica es un residuo de glicerol acilado en las posiciones 1 y 2 con ácidos grasos superiores;

2) glicoesfingolípidos, en los que el fragmento lipídico es ceramida, el residuo de un aminoalcohol superior (base de esfingosina), N-acilado con un ácido graso superior;

3) azúcares de poliprenilfosfato, en los que la parte lipídica de la molécula es un residuo de poliprenol H(CH 2 C(CH 3) = CHCH 2) n OH;

4) glicolípidos de microorganismos, que contienen residuos de ácidos grasos superiores que acilan residuos de azúcar o componentes no carbohidratos de la molécula.

La gran mayoría de los glicolípidos pertenecen a los dos primeros grupos y son componentes importantes de las membranas.

Ceramidas- la base de los glicolípidos. El hidrógeno del grupo hidroxilo de la ceramida puede sustituirse por diferentes fragmentos de carbohidratos, lo que determina si el glicolípido pertenece a una determinada clase.

Esfingolípidos. Se encuentran principalmente en las membranas de las células animales y vegetales. El tejido nervioso es especialmente rico en ellos. Las esfingomielinas también se encuentran en el tejido de los riñones, el hígado y otros órganos. Tras la hidrólisis, las esfingomielinas forman una molécula de ácido graso, una molécula del alcohol dihídrico insaturado esfingosina, una molécula de una base nitrogenada (generalmente colina) y una molécula de ácido fosfórico. La fórmula general de las esfingomielinas se puede representar de la siguiente manera:

7.6 esteroides

Todos los lípidos considerados suelen denominarse saponificados, ya que su hidrólisis alcalina produce jabones. Sin embargo, hay lípidos que no se hidrolizan para liberar ácidos grasos. Estos lípidos incluyen esteroides. Los esteroides son compuestos de naturaleza muy extendida. A menudo se encuentran asociados con las grasas. Se pueden separar de la grasa mediante saponificación (acaban en la fracción insaponificable). Todos los esteroides en su estructura tienen un núcleo formado por fenantreno hidrogenado (anillos A, B y C) y ciclopentano (anillo D) (Fig.24):

Figura 24 - Núcleo de esteroides generalizado
Los esteroides incluyen, por ejemplo, hormonas de la corteza suprarrenal, ácidos biliares, vitaminas D, glucósidos cardíacos y otros compuestos. En el cuerpo humano, los esteroles (esteroles) ocupan un lugar importante entre los esteroides, es decir, alcoholes esteroides. El principal representante de los esteroles es el colesterol (colesterol).

Debido a la estructura compleja y asimetría de la molécula, los esteroides tienen muchos estereoisómeros potenciales. Cada uno de los anillos de seis carbonos (anillos A, B y C) del núcleo de esteroides puede adoptar dos conformaciones espaciales diferentes: la conformación de “silla” o de “bote”.

El colesterol es la fuente de formación de ácidos biliares en el cuerpo de los mamíferos, así como de hormonas esteroides (sexuales y corticoides). El colesterol, o más precisamente el producto de su oxidación, el 7-dehidrocolesterol, se convierte en vitamina D 3 en la piel bajo la influencia de los rayos ultravioleta. Por tanto, la función fisiológica del colesterol es diversa.

El colesterol se encuentra en las grasas animales, pero no en las vegetales. Las plantas y la levadura contienen compuestos de estructura similar al colesterol, incluido el ergosterol.

El ergosterol es un precursor de la vitamina D. Tras la exposición del ergosterol a los rayos UV, adquiere la propiedad de tener un efecto antirraquítico (cuando se abre el anillo B).

La restauración del doble enlace en la molécula de colesterol conduce a la formación de coprosterol (coprostanol). El coprosterol se encuentra en las heces y se forma como resultado de la restauración por parte de bacterias de la microflora intestinal del doble enlace del colesterol entre los átomos C 5 y C 6.

Estos esteroles, a diferencia del colesterol, se absorben muy mal en el intestino y, por lo tanto, se encuentran en los tejidos humanos en pequeñas cantidades.

8 Química de los carbohidratos

El término "hidratos de carbono" fue propuesto por primera vez por el profesor de la Universidad de Dorpat (ahora Tartu), K.G. Schmidt en 1844. En ese momento se suponía que todos los carbohidratos tenían la fórmula general C m (H 2 O) n, es decir carbohidratos + agua. De ahí el nombre "hidratos de carbono". Por ejemplo, la glucosa y la fructosa tienen la fórmula C(H2O)6, el azúcar de caña (sacarosa) C12(H2O)11, el almidón [C6(H2O)5]n, etc. Posteriormente resultó que varios compuestos, que según sus propiedades pertenecen a la clase de los carbohidratos, contienen hidrógeno y oxígeno en una proporción ligeramente diferente a la indicada en la fórmula general (por ejemplo, desoxirribosa C 5 H 10 O 4). En 1927, la Comisión Internacional para la Reforma de la Nomenclatura Química propuso reemplazar el término “carbohidratos” por el término “glúcidos”, pero el antiguo nombre “carbohidratos” se ha arraigado y es generalmente aceptado.

La química de los carbohidratos ocupa uno de los lugares destacados en la historia del desarrollo de la química orgánica. El azúcar de caña puede considerarse el primer compuesto orgánico aislado en forma químicamente pura. Producido en 1861 por A.M. La síntesis de Butlerov (fuera del cuerpo) de carbohidratos a partir de formaldehído fue la primera síntesis de representantes de una de las tres clases principales de sustancias (proteínas, lípidos, carbohidratos) que forman los organismos vivos. La estructura química de los carbohidratos más simples fue aclarada a finales del siglo XIX. como resultado de la investigación fundamental de E. Fischer. Los científicos nacionales A.A. hicieron una contribución significativa al estudio de los carbohidratos. Colley, PP. Shorygin, N.K. Kochetkov y otros En los años 20 de este siglo, los trabajos del investigador inglés W. Haworth sentaron las bases de la química estructural de los polisacáridos. De la segunda mitad del siglo XX. Existe un rápido desarrollo de la química y bioquímica de los carbohidratos, debido a su importante importancia biológica.

2.1.2 Esfingolípidos (esfingofosfolípidos)

Esfingomielinas. Estos son los esfingolípidos más comunes. Se encuentran principalmente en las membranas de las células animales y vegetales. El tejido nervioso es especialmente rico en ellos. Las esfingomielinas también se encuentran en los tejidos de los riñones, el hígado y otros órganos. Tras la hidrólisis, las esfingomielinas forman una molécula de ácido graso, una molécula del alcohol dihídrico insaturado esfingosina, una molécula de base nitrogenada y una molécula de ácido fosfórico. La fórmula general de las esfingomielinas se puede representar de la siguiente manera:

El plan general de construcción de la molécula de esfingomielina se parece en cierto modo a la estructura de los glicerofosfolípidos. La molécula de esfingomielina contiene una “cabeza” polar, que lleva cargas tanto positivas (residuos de colina) como negativas (residuos de ácido fosfórico) y dos “colas” no polares (larga cadena alifática de esfingosina y radical acilo de ácido graso).

2.2 Glicolípidos (glucoesfingolípidos)

Los glicolípidos están ampliamente presentes en los tejidos, especialmente en el tejido nervioso, en particular en el cerebro. La principal forma de glicolípidos en los tejidos animales son los glicoesfingolípidos. Estos últimos contienen ceramida, que consiste en alcohol de esfingosina y un residuo de ácido graso, así como uno o más residuos de azúcar.

Los glicoesfingolípidos más simples son las galactosilceramidas y las glucosilceramidas.

Las galactosilceramidas son los principales esfingolípidos del cerebro y otros tejidos nerviosos, pero también se encuentran en pequeñas cantidades en muchos otros tejidos. Las galactosilceramidas contienen una hexosa (normalmente D-galactosa), que está unida mediante un enlace éster al grupo hidroxilo del aminoalcohol esfingosina. Además, la galactosilceramida contiene un ácido graso. La mayoría de las veces se trata de ácido lignocérico, nervónico o cerebronico, es decir, ácidos grasos con 24 átomos de carbono. Existen sulfogalactosilceramidas, que se diferencian de las galactosilceramidas por tener un residuo de ácido sulfúrico unido al tercer átomo de carbono de la hexosa. En el cerebro de los mamíferos, las sulfogalactosilceramidas se encuentran principalmente en la sustancia blanca y sus niveles en el cerebro son mucho más bajos que los de las galactosilceramidas.

Las glucosilceramidas son glicoesfingolípidos simples, presentes en tejidos distintos del tejido nervioso, principalmente las glucosilceramidas. Están presentes en pequeñas cantidades en el tejido cerebral. A diferencia de las galactosilceramidas, tienen un residuo de glucosa en lugar de un residuo de galactosa.

Los glicoesfingolípidos más complejos son los gangliósidos, formados a partir de glicosilceramidas. Los gangliósidos contienen además una o más moléculas de ácido siálico. En los tejidos humanos, el ácido siálico dominante es el ácido neuramínico. Además, en lugar de un residuo de glucosa, suelen contener un oligosacárido complejo. Los gangliósidos se encuentran en grandes cantidades en el tejido nervioso. Aparentemente realizan funciones receptoras y de otro tipo. Uno de los gangliósidos más simples es el gametósido, aislado del estroma de los eritrocitos. Contiene ceramida, una molécula de glucosa, una molécula de ácido N-acetilneuramínico.

2.3 esteroides

Fenantreno Perhidrofenantreno La base estructural general de los esteroides.

Los esteroides incluyen, por ejemplo, hormonas de la corteza suprarrenal, ácidos biliares, vitaminas D, glucósidos cardíacos y otros compuestos. En el cuerpo humano, un lugar importante entre los esteroides lo ocupan los esteroles (esteroles), es decir, los alcoholes esteroides. El principal representante de los esteroles es el colesterol (colesterol).

En los esteroides naturales, incluido el colesterol, todos los anillos tienen forma de “silla”, que es una conformación más estable. A su vez, entre sí, los anillos pueden estar en posiciones cis o trans.

Colesterol. Como se señaló, entre los esteroides existe un grupo de compuestos llamados esteroles (esteroles). Los esteroles se caracterizan por la presencia de un grupo hidroxilo en la posición 3, así como una cadena lateral en la posición 17. En el representante más importante de los esteroles, el colesterol, todos los anillos están en posición trans; además, tiene un doble enlace entre el quinto y sexto átomo de carbono. Por tanto, el colesterol es un alcohol insaturado. La estructura del anillo del colesterol se caracteriza por una rigidez significativa, mientras que la cadena lateral es relativamente flexible. Entonces, el colesterol contiene un grupo hidroxilo de alcohol en C-3 y una cadena alifática ramificada de 8 átomos de carbono en C-17. El nombre químico del colesterol es 3-hidroxi-5,6-colestina. El grupo hidroxilo en C-3 puede esterificarse con un ácido graso superior, lo que da como resultado la formación de ésteres de colesterol (colesteridos).

El colesterol es la fuente de formación de ácidos biliares y hormonas esteroides en el cuerpo de los mamíferos. Las funciones fisiológicas del colesterol son diversas.

Protección ambiental Conclusión Figura 2 - Diagrama de red de la tesis 2.1 Objetos de investigación El objeto de investigación de la tesis fueron microorganismos aislados de diversas grasas naturales: foca (N), foca cultivada en un medio con grasa de lana (Hb), lana (W ) y microorganismos aislados de...

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Esfingomielina

La primera parte de la palabra "esfingo" indica que la molécula contiene, en lugar de glicerol, un alcohol dihídrico insaturado: la esfingosina. El representante más extendido de este grupo de compuestos en el organismo es la esfingomielina. La esfingomielina se encuentra en las membranas de las células vegetales y animales; El tejido nervioso, y en particular el cerebro, es especialmente rico en esfingofosfolípidos.

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. Los grupos que contienen nitrógeno en la composición de fosfatidilcolina (colina) y fosfatidiletanolamina (etanolamina) a pH 7,0 tienen una carga positiva. Por tanto, a pH 7,0, estos glicerofosfolípidos son zwitteriones bipolares y su carga neta es cero. El residuo de serina en la molécula de fosfatidilserina contiene un grupo α-amino y un grupo 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, determinan la hidrofobicidad de una parte 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 y portadores de medicamentos, nutrientes para ciertos órganos y para un efecto combinado sobre la piel.

El papel funcional de los fosfolípidos no se limita a su participación en la construcción de biomembranas. Por tanto, son reguladores de la actividad enzimática. Por ejemplo, la fosfatidilcolina, la fosfatidilserina y la esfingomielina activan o inhiben la actividad de las enzimas que catalizan los procesos de coagulación sanguínea. La función reguladora de los lípidos radica en el hecho de que varias hormonas (hormonas sexuales, hormonas suprarrenales) son derivados de los lípidos. Además, los fosfolípidos

Realizan una función detergente en los intestinos y la vesícula biliar. Son un componente estructural importante de la bilis, junto con el colesterol libre y los ácidos biliares. Un cambio en la proporción de cualquiera de estos componentes conduce a la precipitación y formación de cálculos biliares. Los fosfolípidos también son un componente importante de las micelas mixtas que se forman durante la digestión de los lípidos.

Es fuente de ácido araquidónico, precursor de los eicosanoides.

Son fuentes de mensajeros secundarios: diacilglicerol y trifosfato de inositol, como se mencionó anteriormente.

Proporciona unión de proteínas a la membrana. Algunas proteínas extracelulares se unen al exterior de la membrana plasmática formando enlaces covalentes con fosfatidilinositol. Ejemplos de tales proteínas son las enzimas: fosfatasa alcalina, lipoproteína lipasa, colinesterasa.

Participa en la formación de formas de transporte de otros lípidos.

Puede realizar una función energética.

Son un componente del surfactante pulmonar (ver más abajo)

química lipídica

Los lípidos son un gran grupo de compuestos que varían significativamente en su estructura química y funciones. Por tanto, es difícil dar una definición única que sea adecuada para todos los compuestos que pertenecen a esta clase.

Podemos decir que los lípidos son un grupo de sustancias que se caracterizan por las siguientes características: insolubilidad en agua; solubilidad en disolventes apolares como éter, cloroformo o benceno; contenido de radicales alquilo superiores; prevalencia en los organismos vivos.

Esta definición incluye un gran número de sustancias, incluidas aquellas que habitualmente se clasifican en otras clases de compuestos: por ejemplo, las vitaminas liposolubles y sus derivados, los carotenoides, los hidrocarburos superiores y los alcoholes. La inclusión de todas estas sustancias en el número de lípidos está hasta cierto punto justificada, porque en los organismos vivos se encuentran junto con los lípidos y, junto con ellos, se extraen con disolventes apolares. Por otro lado, hay representantes de lípidos que son bastante solubles en agua (por ejemplo, lisolecitinas). El término "lípidos" es más general que el término "lipoides", que combina un grupo de sustancias similares a las grasas como fosfolípidos, esteroles, esfingolípidos, etc.

Papel biológico y clasificación de los lípidos.

Los lípidos juegan un papel vital en los procesos de la vida. Al ser uno de los componentes principales de las membranas biológicas, los lípidos afectan su permeabilidad, participan en la transmisión de impulsos nerviosos y en la creación de contactos intercelulares. La grasa sirve como una fuente muy eficiente de energía en el cuerpo, ya sea cuando se usa directamente o potencialmente en forma de tejido adiposo almacenado. Las grasas dietéticas naturales contienen vitaminas liposolubles y ácidos grasos "esenciales". Una función importante de los lípidos es la creación de cubiertas de aislamiento térmico en animales y plantas, la protección de órganos y tejidos de influencias mecánicas.

Existen varias clasificaciones de lípidos. La clasificación más extendida se basa en las características estructurales de los lípidos. Según esta clasificación, se distinguen las siguientes clases principales de lípidos.

A. Lípidos simples: ésteres de ácidos grasos con diversos alcoholes.

1. Los glicéridos (acilgliceroles o acilgliceroles, según la nomenclatura internacional) son ésteres del alcohol trihídrico glicerol y ácidos grasos superiores.

2. Cera: ésteres de ácidos grasos superiores y alcoholes monohídricos o dihídricos.

B. Lípidos complejos: ésteres de ácidos grasos con alcoholes, que contienen además otros grupos.

1. Fosfolípidos: lípidos que contienen, además de ácidos grasos y alcohol, un residuo de ácido fosfórico. A menudo contienen bases nitrogenadas y otros componentes:

a) glicerofosfolípidos (el glicerol actúa como un alcohol);

b) esfingolípidos (esfingosina en el papel del alcohol).

2. Glicolípidos (glucoesfingolípidos).

3. Esteroides.

4. Otros lípidos complejos: sulfolípidos, aminolípidos. Las lipoproteínas también pueden incluirse en esta clase.

5. Precursores y derivados de lípidos: ácidos grasos, glicerol, esteroles y otros alcoholes (distintos del glicerol y esteroles), aldehídos de ácidos grasos, hidrocarburos, vitaminas y hormonas liposolubles.

Ácido graso

Los ácidos grasos (ácidos carboxílicos alifáticos) se pueden encontrar en el cuerpo en estado libre (cantidades mínimas en células y tejidos) o actuar como componentes básicos de la mayoría de las clases de lípidos.

En la naturaleza se encuentran más de 200 ácidos grasos, sin embargo, alrededor de 70 ácidos grasos se encuentran en los tejidos humanos y animales como parte de lípidos simples y complejos, más de la mitad de ellos en cantidades traza. En la práctica, se encuentran ampliamente distribuidos un poco más de 20 ácidos grasos. Todos ellos contienen un número par de átomos de carbono, principalmente de 12 a 24. Entre ellos predominan los ácidos con C 16 y C 18 (palmítico, esteárico, oleico y linoleico). La numeración de los átomos de carbono en la cadena de ácidos grasos comienza con el átomo de carbono del grupo carboxilo. Aproximadamente 3/4 de todos los ácidos grasos son insaturados (insaturados), es decir contienen dobles enlaces. Los ácidos grasos insaturados de humanos y animales involucrados en la construcción de lípidos generalmente contienen un doble enlace entre (noveno y décimo átomos de hidrocarburo); A menudo se encuentran dobles enlaces adicionales en el área entre el undécimo átomo de carbono y el extremo metilo de la cadena. La peculiaridad de los dobles enlaces de los ácidos grasos insaturados naturales es que siempre están separados por dos enlaces simples, es decir. entre ellos siempre hay al menos un grupo metileno (-CH=CH-CH2-CH=CH-). Estos dobles enlaces se denominan "aislados".

Tabla 1 - Algunos ácidos grasos saturados fisiológicamente importantes

Número de átomos de C	Nombre trivial	Nombre sistemático
6	Nylon	hexano	CH3 − (CH2)4 − COOH
8	caprílico	Octano	CH3 − (CH2)6 − COOH
10	Kaprinovaia	del decano	CH3 − (CH2)8 − COOH
12	láurico	dodecano	CH3-(CH2)10COOH
14	mirístico	tetradecano	CH3-(CH2)12-COOH
16	palmítico	hexadeconico	CH3-(CH2)14-COOH
18	esteárico	octadecano	CH3-(CH2)16-COOH
20	Aráchinova	Eicosán	CH3-(CH2)18-COOH
22	Begenovaia	Docosanova	CH3-(CH2)20-COOH
24	Lignocirinova	tetracosano	CH3-(CH2)22-COOH

En soluciones, una cadena de ácido graso puede formar un número infinito de conformaciones hasta una espiral, que también contiene secciones lineales de longitudes variables dependiendo del número de dobles enlaces. Las bolas pueden pegarse formando las llamadas micelas. En este último, los grupos carboxilo de los ácidos grasos cargados negativamente se enfrentan a la fase acuosa y las cadenas de hidrocarburos apolares están ocultas dentro de la estructura micelar. Estas micelas tienen una carga neta negativa y permanecen suspendidas en solución debido a la repulsión mutua.

También se sabe que en presencia de un doble enlace en la cadena de un ácido graso, la rotación de los átomos de carbono entre sí es limitada. Esto asegura la existencia de ácidos grasos insaturados en forma de isómeros geométricos, y los ácidos grasos insaturados naturales tienen cis- configuración y muy raramente trance-configuraciones.
Tabla 11 - Algunos ácidos grasos insaturados fisiológicamente importantes

Número de átomos de C	Nombre trivial	Nombre sistemático	Fórmula química del compuesto.
Ácidos monoenoicos
16	palmítico	9-hexadeceno	CH3 −(CH2)5 −CH=CH−(CH2)5COOH
18	oleico	9-octadeceno	CH3 −(CH2)7 −CH=CH−(CH2)7COOH
Ácidos dienoicos
18	linoleico	9,12-octadeceno	CH 3 −(CH 2) 4 −CH=CH−CH 2 − −CH=CH− (CH 2) 7 COOH
ácido trienoico
18	linolénico	9,12,15-octadecatrieno	CH 3 −CH 2 −CH=CH−CH 2 − −CH=CH− CH 2 − CH=CH (CH 2) 7 −COOH
Ácidos tetraenoicos
20	araquidónico	5,8,11,14-eicosatetraenoico	CH 3 −CH 2 −CH=CH−CH 2 − CH=CH−CH 2 − CH=CH−CH 2 − CH=CH−CH 2 − CH= − (CH 2) 5 −COOH

Se considera un ácido graso con varios dobles enlaces. cis- la configuración le da a la cadena de hidrocarburos una apariencia doblada y acortada. Por esta razón, las moléculas de estos ácidos ocupan un volumen mayor y, cuando se forman cristales, no están tan apretados como trance- isómeros. Como consecuencia cis- Los isómeros tienen un punto de fusión más bajo (el ácido oleico, por ejemplo, está en estado líquido a temperatura ambiente, mientras que el ácido elaídico está en estado cristalino). cis- La configuración hace que el ácido insaturado sea menos estable y más susceptible al catabolismo.

Figura 23 - Configuración de ácidos grasos saturados (a) y monoinsaturados (b) de 18 carbonos

Funciones biológicas de los PUFA:

1. estructural. Los PUFA son parte de las fibras nerviosas, las membranas celulares y el tejido conectivo.

2. protector (aumenta la resistencia del cuerpo a las infecciones y la radiación).

3. aumentar la elasticidad de los vasos sanguíneos, promover la eliminación del exceso de colesterol.

4. El ácido araquidónico es un precursor de las hormonas prostaglandinas.

Glicéridos (acilgliceroles)

Los glicéridos (acilgliceroles o acilgliceroles) son ésteres del alcohol trihídrico glicerol y ácidos grasos superiores. Si los tres grupos hidroxilo del glicerol están esterificados con ácidos grasos (los radicales acilo R1, R2 y R3 pueden ser iguales o diferentes), entonces dicho compuesto se llama triglicérido (triacilglicerol), si hay dos, diglicérido (diacilglicerol) y, finalmente, si un grupo está esterificado con monoglicérido (monoacilglicerol):

Los más comunes son los triglicéridos, a menudo llamados grasas neutras o simplemente grasas. Las grasas neutras se encuentran en el cuerpo en forma de grasa protoplásmica, que es un componente estructural de las células, o en forma de grasa de almacenamiento. El papel de estas dos formas de grasa en el cuerpo no es el mismo. La grasa protoplásmica tiene una composición química constante y está contenida en los tejidos en una cierta cantidad, que no cambia incluso con la obesidad mórbida, mientras que la cantidad de grasa de reserva sufre grandes fluctuaciones.

Como se señaló, la mayor parte de las grasas neutras naturales son triglicéridos. Los ácidos grasos de los triglicéridos pueden ser saturados o insaturados. Los ácidos grasos más comunes son los ácidos palmítico, esteárico y oleico. Si los tres radicales de ácido pertenecen al mismo ácido graso, entonces dichos triglicéridos se denominan simples (por ejemplo, tripalmitina, triestearina, trioleína, etc.), si son ácidos grasos diferentes, entonces se mezclan. Los nombres de los triglicéridos mixtos se forman dependiendo de los ácidos grasos que contienen, y los números 1, 2 y 3 indican la conexión del residuo de ácido graso con el grupo alcohol correspondiente en la molécula de glicerol (por ejemplo, 1-oleo-2- palmitoestearina). Cabe señalar que la posición de los átomos extremos en la molécula de glicerol a primera vista es equivalente, sin embargo, se designan de arriba a abajo: 1 y 3. Esto se explica, en primer lugar, por el hecho de que en la estructura del triglicérido, cuando se ve espacialmente, los átomos de carbono extremos de "glicerol" ya no son equivalentes si los hidroxilos 1 y 3 son acilados por diferentes ácidos grasos.

Los ácidos grasos que forman los triglicéridos prácticamente determinan sus propiedades fisicoquímicas. Por tanto, el punto de fusión de los triglicéridos aumenta al aumentar el número y la longitud de los residuos de ácidos grasos saturados. Por el contrario, cuanto mayor es el contenido de ácidos grasos insaturados, o ácidos grasos de cadena corta, menor es el punto de fusión.

Las grasas animales (manteca de cerdo) suelen contener una cantidad importante de ácidos grasos saturados (palmítico, esteárico, etc.), por lo que son sólidas a temperatura ambiente. Las grasas, que contienen muchos ácidos insaturados, son líquidas a temperaturas normales y se denominan aceites. Así, en el aceite de cáñamo, el 95% de todos los ácidos grasos son ácidos oleico, linoleico y linolénico, y sólo el 5% son ácidos esteárico y palmítico. La grasa humana, que se derrite a 15°C (es líquida a la temperatura corporal), contiene un 70% de ácido oleico.

Los glicéridos son capaces de participar en todas las reacciones químicas características de los ésteres. La reacción más importante es la reacción de saponificación, que da como resultado la formación de glicerol y ácidos grasos a partir de triglicéridos. La saponificación de la grasa puede ocurrir mediante hidrólisis enzimática o mediante la acción de ácidos o álcalis.

Fosfolípidos

Los fosfolípidos son ésteres de alcoholes polihídricos glicerol o esfingosina con ácidos grasos superiores y ácido fosfórico. Los fosfolípidos también incluyen compuestos que contienen nitrógeno: colina, etanolamina o serina. Dependiendo de qué alcohol polihídrico interviene en la formación del fosfolípido (glicerol o esfingosina), estos últimos se dividen en 2 grupos: glicerofosfolípidos y esfingofosfolípidos. Cabe señalar que en los glicerofosfolípidos, la colina, la etanolamina o la serina están conectadas mediante un enlace éster a un residuo de ácido fosfórico; Sólo se encontró colina en los esfingolípidos. Los más comunes en los tejidos animales son los glicerofosfolípidos.

Glicerofosfolípidos. Los glicerofosfolípidos son derivados del ácido fosfatídico. Contienen glicerol, ácidos grasos, ácido fosfórico y normalmente compuestos que contienen nitrógeno. La fórmula general de los glicerofosfolípidos es la siguiente:

En estas fórmulas, R 1 y R 2 son radicales de ácidos grasos superiores y R 3 es a menudo un radical de un compuesto nitrogenado. Es característico de todos los glicerofosfolípidos que una parte de sus moléculas (radicales R 1 y R 2) muestre una hidrofobicidad pronunciada, mientras que la otra parte es hidrófila debido a la carga negativa del ácido fosfórico y la carga positiva del radical R 3.

De todos los lípidos, los glicerofosfolípidos tienen las propiedades polares más pronunciadas. Cuando los glicerofosfolípidos se colocan en agua, sólo una pequeña parte de ellos pasa a la solución verdadera, mientras que la mayor parte de los lípidos se encuentran en forma de micelas. Hay varios grupos (subclases) de glicerofosfolípidos. Dependiendo de la naturaleza de la base nitrogenada unida al ácido fosfórico, los glicerofosfolípidos se dividen en fosfatidilcolinas (lecitinas), fosfatidiletanolaminas (cefalinas) y fosfatidilserinas. Algunos glicerofosfolípidos contienen inositol, un alcohol cíclico de seis carbonos libre de nitrógeno, también llamado inositol, en lugar de compuestos que contienen nitrógeno. Estos lípidos se llaman fosfatidilinositoles.

Fosfatidilcolinas (lecitinas). A diferencia de los triglicéridos, en la molécula de fosfatidilcolina, uno de los tres grupos hidroxilo del glicerol no está asociado con un ácido graso, sino con un ácido fosfórico. Además, el ácido fosfórico, a su vez, está conectado mediante un enlace éster a una base nitrogenada: la colina [HO-CH 2 -CH 2 -N + (CH 3) 3]. Así, la molécula de fosfatidilcolina contiene glicerol, ácidos grasos superiores, ácido fosfórico y colina:

Fosfatidiletanolaminas. La principal diferencia entre fosfatidilcolinas y fosfatidiletanolaminas es la presencia de la base nitrogenada etanolamina (HO-CH 2 -CH 2 -N + H 3) en estas últimas:

De los glicerofosfolípidos en el cuerpo de animales y plantas superiores, las fosfatidilcolinas y fosfatidiletanolaminas se encuentran en mayores cantidades. Estos 2 grupos de glicerofosfolípidos están metabólicamente relacionados entre sí y son los principales componentes lipídicos de las membranas celulares.

Fosfatidilserinas. En la molécula de fosfatidilserina, el compuesto nitrogenado es el residuo de aminoácido serina.

Las fosfatidilserinas están mucho menos extendidas que las fosfatidilcolinas y las fosfoetanolaminas, y su importancia está determinada principalmente por el hecho de que participan en la síntesis de fosfatidiletanolaminas.

Fosfatidilinositoles. Estos lípidos pertenecen al grupo de los derivados del ácido fosfatídico, pero no contienen nitrógeno. El radical (R 3) en esta subclase de glicerofosfolípidos es el alcohol inositol cíclico de seis carbonos:

Los fosfatidilinositoles están bastante extendidos en la naturaleza. Se encuentran en animales, plantas y microorganismos. En los animales, se encuentran en el cerebro, el hígado y los pulmones.

Plasmalógenos. Los plasmalógenos se diferencian de los glicerolípidos considerados en que en lugar de un residuo de ácido graso superior contienen un residuo de alcohol α,β-insaturado, que forma un enlace simple (a diferencia del enlace éster formado por el residuo de ácido graso) con el grupo hidroxilo de glicerol en la posición C-1:

Fosfatidalcolina (plasmalógeno)
Las principales subclases de plasmalógenos son las fosfatidalcolinas, las fosfatidal etanolaminas y las fosfatidalserinas. La hidrólisis ácida de plasmalógenos produce aldehídos "grasos" llamados plasmales, que formaron la base del término "plasmalógeno".

Cardiolipina. Un representante único de los glicerofosfolípidos es la cardiolipina, que se aisló por primera vez del músculo cardíaco. En cuanto a su estructura química, la cardiolipina puede considerarse un compuesto en el que 2 moléculas de ácido fosfatídico están unidas por una molécula de glicerol. A diferencia de otros glicerofosfolípidos, la cardiolipina es un glicerofosfolípido "doble". La cardiolipina se localiza en la membrana interna de las mitocondrias. Su función aún no está clara, aunque se sabe que, a diferencia de otros fosfolípidos, la cardiolipina tiene propiedades inmunitarias.

cardiolipina
En esta fórmula, R1, R2, R3, R4 son radicales de ácidos grasos superiores.

Cabe señalar que el ácido fosfatídico libre se encuentra en la naturaleza, pero en cantidades relativamente pequeñas en comparación con los glicerofosfolípidos. Entre los ácidos grasos que componen los glicerofosfolípidos se encuentran tanto los saturados como los insaturados (normalmente esteárico, palmítico, oleico y linoleico).

También se ha establecido que la mayoría de las fosfatidilcolinas y fosfatidiletanolaminas contienen un ácido graso superior saturado en la posición C-1 y un ácido graso superior insaturado en la posición C-2. La hidrólisis de fosfatidilcolinas y fosfatidiletanolaminas con la participación de enzimas especiales (estas enzimas pertenecen a las fosfolipasas A2), contenidas, por ejemplo, en el veneno de cobra, conduce a la eliminación de ácidos grasos insaturados y a la formación de lisofosfolípidos: lisofosfatidilcolinas o lisofosfatidiletanolaminas, que tienen un fuerte efecto hemolítico:

Esfingolípidos (esfingofosfolípidos)

Esfingomielinas. Estos son los esfingolípidos más comunes. Se encuentran principalmente en las membranas de las células animales y vegetales. El tejido nervioso es especialmente rico en ellos. Las esfingomielinas también se encuentran en el tejido de los riñones, el hígado y otros órganos. Tras la hidrólisis, las esfingomielinas forman una molécula de ácido graso, una molécula del alcohol dihídrico insaturado esfingosina, una molécula de una base nitrogenada (generalmente colina) y una molécula de ácido fosfórico. La fórmula general de las esfingomielinas se puede representar de la siguiente manera:

esteroides

Figura 1 - Núcleo de esteroides generalizado
Los esteroides incluyen, por ejemplo, hormonas de la corteza suprarrenal, ácidos biliares, vitaminas D, glucósidos cardíacos y otros compuestos. En el cuerpo humano, los esteroles (esteroles) ocupan un lugar importante entre los esteroides, es decir, alcoholes esteroides. El principal representante de los esteroles es el colesterol (colesterol).

En los esteroides naturales, incluido el colesterol, todos los anillos tienen forma de “silla”, que es una conformación más estable.

La estructura del anillo del colesterol se caracteriza por una rigidez significativa, mientras que la cadena lateral es relativamente flexible. Entonces, el colesterol contiene un grupo hidroxilo de alcohol en C-3 y una cadena alifática ramificada de 8 átomos de carbono en C-17. El nombre químico del colesterol es 3-hidroxi-5,6-colesteno. El grupo hidroxilo en C-3 puede esterificarse con un ácido graso superior, lo que da como resultado la formación de ésteres de colesterol (colesteridos).

Cada célula del cuerpo de los mamíferos contiene colesterol. Al formar parte de las membranas celulares, el colesterol no esterificado, junto con los fosfolípidos y las proteínas, asegura la permeabilidad selectiva de la membrana celular y tiene un efecto regulador sobre el estado de la membrana y la actividad de las enzimas asociadas a ella. En el citoplasma, el colesterol se encuentra predominantemente en forma de ésteres con ácidos grasos, formando pequeñas gotas, las llamadas vacuolas. En el plasma sanguíneo, tanto el colesterol esterificado como el no esterificado se transportan como parte de las lipoproteínas.

El colesterol se encuentra en las grasas animales, pero no en las vegetales. Las plantas y la levadura contienen compuestos de estructura similar al colesterol, incluido el ergosterol.

Ergosterol– un precursor de la vitamina D. Después de la exposición del ergosterol a los rayos UV, adquiere la propiedad de tener un efecto antirraquítico (cuando se abre el anillo B).

Estos esteroles, a diferencia del colesterol, se absorben muy mal en el intestino y, por lo tanto, se encuentran en los tejidos humanos en pequeñas cantidades.

Ceras

Ceras– estos son ésteres de ácidos grasos y alcoholes monohídricos superiores (C 12 - C 46). Las ceras forman parte de la capa protectora de las hojas de las plantas y de la piel humana y animal. Le dan a la superficie un brillo característico y propiedades repelentes al agua, lo cual es importante para conservar el agua dentro del cuerpo y crear una barrera entre el cuerpo y el medio ambiente.

En apariencia, las propiedades físicas y las fuentes de origen, las grasas y las ceras tienen mucho en común, pero las ceras son muy resistentes a los reactivos químicos y no cambian durante el almacenamiento a largo plazo.

Existe una forma sencilla de ayudar a distinguirlos. Cuando se calienta fuertemente, la grasa emite un olor fuerte y desagradable a acroleína, mientras que la cera tiene un olor agradable.

Las ceras pueden ser vegetales, animales, fósiles y sintéticas.

Ceras vegetales

La cera de carnauba recubre las hojas de la palma brasileña Copernicia cerifera. Es un éster de triacontanol CH 3 (CH 2) 29 OH y ácido tetracosanoico CH 3 (CH 2) 22 COOH. Para obtener cera de carnauba, se secan hojas de palma, se bate un polvo, se hierve en agua y se vierte en moldes. De 2000 hojas se obtienen unos 16 kg de cera. La cera de carnauba se utiliza para fabricar masillas y betún para zapatos.

La cera de palma se encuentra en los huecos del tronco anillado de la palma de cera, de donde se raspa. Un árbol produce 12 kg de cera.

La cera japonesa se extrae del árbol de la laca, que crece en Japón y China.

Las frutas, verduras y bayas (por ejemplo, los arándanos) se recubren con ceras vegetales.

Ceras animales

La cera de abejas, la más conocida de este tipo de cera, es un éster de palmitinomicilo.

La cera de lana (lana) - lanolina - recubre abundantemente el pelo de los animales.

Los espermaceti se encuentran en las cuencas óseas del cráneo de algunas especies de ballenas, especialmente los cachalotes. El 90% se compone de éter palmitinocetilo:

La cera china es producida por una cochinilla que vive de la ceniza china y forma una capa cerosa sobre ella. Contiene el éster del ácido hexacosanoico CH 3 (CH 2) 24 COOH y el alcohol hexadecano CH 3 (CH 2) 15 OH.

Las ceras incluyen el sebo y el cerumen.

La cera bacteriana recubre la superficie de las bacterias acidorresistentes, como la tuberculosis, haciéndolas resistentes a las influencias externas. Contiene ésteres de ácido micólico C 88 H 172 O 2 y octadecanol C 20 H 42 O.

Ceras fósiles

La cera de turba se obtiene extrayendo turba bituminosa de alto páramo con gasolina a 80°C.

La cera de lignito (cera de montaña) se extrae del lignito bituminoso con gasolina.

La cera de montaña (ozoquerita) es un mineral del grupo de los betunes de petróleo.

Ceras sintéticas Se obtienen a base de parafinas de petróleo y resinas y sus derivados.

Las ceras se utilizan en más de 200 sectores de la economía nacional. Se incluyen en abrillantadores, composiciones protectoras para metales, tejidos, papel, cuero, madera; como material aislante; Componentes de ungüentos en cosmética y medicina.

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