azúcar reductor
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Azúcar reductorDe Wikipedia, la enciclopedia libreSaltar a navegación, búsqueda
Los Azúcares reductores son aquellos azúcares que poseen su grupo carbonilo (grupo funcional) intacto, y que a través del mismo pueden reaccionar con otras moléculas.
Los azúcares reductores provocan la alteración de las proteínas mediante la reacción de glucosilación no enzimática también denominada reacción de Maillard o glicación.
Esta reacción se produce en varias etapas: las iniciales son reversibles y se completan en tiempos relativamente cortos, mientras que las posteriores transcurren más lentamente y son irreversibles. Se postula que tanto las etapas iniciales como las finales de la glucosilación están implicadas en los procesos de envejecimiento celular y en el desarrollo de las complicaciones crónicas de la diabetes.
INTRODUCCION:
Los monosacáridos y la mayoría de los disacáridos poseen poder reductor, que deben al grupo carbonilo que tienen en su molécula. Este carácter reductor puede ponerse de manifiesto por medio de una reacción redox llevada a cabo entre ellos y el sulfato de Cobre (II). Las soluciones de esta sal tienen color azul. Tras la reacción con el glúcido reductor se forma óxido de Cobre (I) de color rojo. De este modo, el cambio de color indica que se ha producido la citada reacción y que, por lo tanto, el glúcido presente es reductor.
Los azúcares o carbohidratos pueden ser monosacáridos, disacáridos, trisacáridos, oligosacáridos y polisacáridos.
Los monosacáridos reaccionan de acuerdo a los grupos hidroxilo y carbonilo que poseen.
Los disacáridos y los polisacáridos se pueden hidrolizar para producir monosacáridos.
Los azúcares que dan resultados positivos con las soluciones de Tollens, Benedict ó Fehling se conocen como azúcares reductores, y todos los carbohidratos que contienen un grupo hemiacetal o hemicetal dan pruebas positivas. Los carbohidratos que solo contienen grupos acetal o cetal no dan pruebas positivas con estas soluciones y se llaman azúcares no reductores.
Los azúcares reductores provocan la alteración de las proteínas mediante la reacción de glucosilación no enzimática también denominada reacción de Maillard o glicación. Esta reacción se produce en varias etapas: las iniciales son reversibles y se completan en tiempos relativamente cortos, mientras que las posteriores transcurren más lentamente y son irreversibles. Se postula que tanto las etapas iniciales como las finales de la glucosilación están implicadas en los procesos de envejecimiento celular y en el desarrollo de las complicaciones crónicas de la diabetes.
La glucosa es el azúcar reductor más abundante en el organismo. Su concentración en la sangre está sometida a un cuidadoso mecanismo de regulación en individuos sanos y, en personas que padecen diabetes, aumenta sustancialmente. Esto lleva a que éste sea el azúcar reductor generalmente considerado en las reacciones de glucosilación no enzimática de interés biológico. Sin embargo, cualquier azúcar que posea un grupo carbonilo libre puede reaccionar con los grupos amino primarios de las proteínas para formar bases de Schiff. La reactividad de los distintos azúcares está dada por la
disponibilidad de su grupo carbonilo. Se sabe que la forma abierta o extendida de los azúcares no es muy estable, a tal punto que, por ejemplo, en la glucosa representa sólo el 0,002 %. Las moléculas de azúcar consiguen estabilizarse a través de un equilibrio entre dicha forma abierta y por lo menos dos formas cerradas (anómeros cíclicos) en las que el grupo carbonilo ha desaparecido. En 1953, el grupo de Aaron Katchalsky, en el entonces recientemente creado Instituto Weizmann de Israel, demostró que existe una correlación entre la velocidad de la reacción de glicación y la proporción de la forma abierta de cada azúcar [Katchalsky & Sharon, 1953]. De hecho, los azúcares fosfato, que son azúcares reductores de gran importancia en el interior celular, poseen mayor capacidad glucosilante que la glucosa dada su mayor proporción de forma carbonílica (abierta).
La sacarosa es un disacárido que no posee carbonos anoméricos libres por lo que carece de poder reductor y la reacción con el licor de Fehling es negativa.
OBJETIVOS:
-Identificar azucares reductores
Rx: Fehling A + Fehling B
-Identificacion de Polisacaridos
Rx: Yodo lugol
MATERIAL: REACTIVOS
- 8 Tubos de 18 x 150 -Fehling a
- Vaso de precipitados de 600 ml -Fehling b
- Gradilla -HCL 10 %
- Mechero -Yodo lugol
Pipetas de 10ml y 1 ml
PROCEDIMIENTO:
Colocar 3 cm 3 de cada azúcar en un tubo de ensayo
Añadir 1 cm 3 de Fehling A + 1 cm 3 de Fehling B.
Calentar a baño maría
Rx (+)= tubos color rojo ladrillo
Rx (-)= tubos de color azul
IDENTIFICACIÓN DE POLISACARIDOS
Colocar 1 ml de cada azúcar en los tubos
Añadir 1 a 3 gotas de yodo
Rx (x)= color morado-negro
Rx (-)= sin cambio de color
Color original
Color resultante
Identificación de polisacaridos
Sacarosa 1% Azul rojo + amarillo
Glucosa 1% Azul rojo + amarillo
Lactosa 1% Azul rojo + blanco
Maltosa 1% Azul rojo + amarillo
Almidón 1% Azul azul - negro
Galactosa 1% Azul rojo + amarillo
Dextrosa 1% Azul rojo + amarillo
Inulina 1% Azul azul - amarillo
El almidón es un polisacárido vegetal formado por dos componentes: la amilosa y la amilopectina. La primera se colorea de azul en presencia de yodo debido no a una reacción química sino a la adsorción o fijación de yodo en la superficie de la molécula de amilosa, lo cual sólo ocurre en frío. Como reactivo se usa una solución denominada lugol que contiene yodo y yoduro potásico. Como los polisacáridos no tienen poder reductor, la reacción de Fehling da negativa.
OBSERVACIONES:
La sacarosa fue la que cambió primero, empezó desde el fondo.
La lactosa primero fue roja en el fondo y lo demás morado. Al final se hizo uniforme.
La glucosa, maltosa, galactosa y dextrosa cambiaron desde arriba hacia abajo.
En el segundo:
El almidón y la inulina cambiaron a color negro.
La lactosa fue la única transparente y las demás se volvieron amarillas.
CUESTIONARIO
1. ¿Qué es un azúcar reductor?
Son aquellos azúcares que poseen su grupo carbonilo intacto, y que a través del mismo pueden reaccionar con otras especies.
2. ¿Se le llama reductor por que él reduce o porque lo están reduciendo?
Porque él reduce
3. Si es el reductor, ¿A quien reduce? ¿Por qué el cambio de azul a rojo ladrillo?
Reduce con los grupos amino primarios de las proteínas para formar bases de Schiff. La reactividad de los distintos azúcares está dada por la disponibilidad de su grupo carbonilo.
Los monosacáridos y la mayoría de los disacáridos poseen poder reductor, que deben al grupo carbonilo que tienen en su molécula. Este carácter reductor puede ponerse de manifiesto por medio de una reacción redox llevada a cabo entre ellos y el sulfato de Cobre (II). Las soluciones de esta sal tienen color azul. Tras la reacción con el glúcido reductor se forma óxido de Cobre (I) de color rojo. De este modo, el cambio de color indica que se ha producido la citada reacción y que, por lo tanto, el glúcido presente es reductor.
CONCLUSIÓN:
La glucosa, dextrosa y galactosa son monosacáridos y la lactosa, maltosa y sacarosa, disacáridos.
El uso del yodo no es buen determinante para la determinación de polisacáridos.
También se cree que hubo una mala reacción con la sacarosa pues su resultado final fue erróneo.
BIBLIOGRAFIAS:
http://132.248.56.130/organica/lab2/135.htm
http://sunsite.dcc.uchile.cl/nuevo/ciencia/CienciaAlDia/volumen3/glosario-i.html
http://sunsite.dcc.uchile.cl/nuevo/ciencia/CienciaAlDia/volumen3/numero2/articulos/articulo2.html
http://www.joseacortes.com/practicas/glucidos.htm
LípidoDe Wikipedia, la enciclopedia libre
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Fosfolípidos organizados en liposomas, micelas y bicapa lipídica.
Los lípidos son un conjunto de moléculas orgánicas, la mayoría biomoléculas, compuestas principalmente por carbono e hidrógeno y en menor medida oxígeno, aunque también pueden contener fósforo, azufre y nitrógeno, que tienen como característica principal el ser hidrofóbicas o insolubles en agua y sí en solventes orgánicos como la bencina, el alcohol, el benceno y el cloroformo. En el uso coloquial, a los lípidos se les llama incorrectamente grasas, ya que las grasas son sólo un tipo de lípidos procedentes de animales. Los lípidos cumplen funciones diversas en los organismos vivientes, entre ellas la de reserva energética (triglicéridos), la estructural (fosfolípidos de las bicapas) y la reguladora (esteroides).
Los Lípidos también funcionan para el desarrollo de la Materia gris, el metabolismo y el crecimiento.
Contenido[ocultar]
1 Características generales 2 Clasificación biológica 3 Lípidos saponificables
o 3.1 Ácidos grasos 3.1.1 Propiedades físicoquímicas
o 3.2 Acilglicéridos o 3.3 Céridos o 3.4 Fosfolípidos
3.4.1 Fosfoglicéridos 3.4.2 Fosfoesfingolípidos
o 3.5 Glucolípidos 4 Lípidos insaponificables
o 4.1 Terpenos o 4.2 Esteroides o 4.3 Eicosanoides
5 Funciones 6 Importancia para los organismos vivientes 7 Tejido adiposo 8 Véase también 9 Referencias 10 Enlaces externos
[editar] Características generales
Los lípidos más abundantes son las grasas,que puede ser de origen animal o vegetal. Los lípidos son biomoléculas muy diversas; unos están formados por cadenas alifáticas saturadas o insaturadas, en general lineales, pero algunos tienen anillos (aromáticos). Algunos son flexibles, mientras que otros son rígidos o semiflexibles hasta alcanzar casi una total Flexibilidad mecánica molecular; algunos comparten carbonos libres y otros forman puentes de hidrógeno.
La mayoría de los lípidos tiene algún tipo de carácter polar, además de poseer una gran parte apolar o hidrofóbico ("que le teme al agua" o "rechaza al agua"), lo que significa que no
interactúa bien con solventes polares como el agua. Otra parte de su estructura es polar o hidrofílica ("que ama el agua" o "que tiene afinidad por el agua") y tenderá a asociarse con solventes polares como el agua; cuando una molécula tiene una región hidrófoba y otra hidrófila se dice que tiene carácter anfipático. La región hidrófoba de los lípidos es la que presenta solo átomos de carbono unidos a átomos de hidrógeno, como la larga "cola" alifática de los ácidos grasos o los anillos de esterano del colesterol; la región hidrófila es la que posee grupos polares o con cargas eléctricas, como el hidroxilo (–OH) del colesterol, el carboxilo (–COO–) de los ácidos grasos, el fosfato (–PO4
–) de los fosfolípidos,etc
[editar] Clasificación biológica
Los lípidos son un grupo muy heterogéneo que usualmente se clasifican en dos grupos, atendiendo a que posean en su composición ácidos grasos (lípidos saponificables) o no lo posean (lípidos insaponificables).
Lípidos saponificables
Simples. Lípidos que sólo contienen carbono, hidrógeno y oxígeno.
Acilglicéridos. Cuando son sólidos se les llama grasas y cuando son líquidos a temperatura ambiente se llaman aceites.
Céridos (ceras)
Complejos. Son los lípidos que además de contener en su molécula carbono, hidrógeno y oxígeno, también contienen otros elementos como nitrógeno, fósforo, azufre u otra biomolécula como un glúcido. A los lípidos complejos también se les llama lípidos de membrana pues son las principales moléculas que forman las membranas celulares.
Fosfolípidos
Fosfoglicéridos
Fosfoesfingolípidos
Glucolípidos
Cerebrósidos
Gangliósidos
Lípidos insaponificables
Terpenoides
Esteroides
Eicosanoides
[editar] Lípidos saponificables
[editar] Ácidos grasos
Estructura 3D del ácido linoleico, un tipo de ácido graso. En rojo se observa la cabeza polar correspondiente a un grupo carboxilo.
Artículo principal: Ácido graso
Son las unidades básicas de los lípidos saponificables, y consisten en moléculas formadas por una larga cadena hidrocarbonada con un número par de átomos de carbono (12-24) y un
grupo carboxilo terminal. La presencia de dobles enlaces en el ácido graso reduce el punto de fusión. Los ácidos grasos se dividen en saturados e insaturados.
Saturados . Sin dobles enlaces entre átomos de carbono; por ejemplo, ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido margárico, ácido esteárico, ácido araquídico y ácido lignogérico.
Insaturados . Los ácidos grasos insaturados se caracterizan por poseer dobles enlaces en su configuración molecular. Éstas son fácilmente identificables, ya que estos dobles enlaces hacen que su punto de fusión sea menor que en el resto. Se presentan ante nosotros como líquidos, como aquellos que llamamos aceites. Este tipo de alimentos disminuyen el colesterol en sangre y también son llamados ácidos grasos esenciales. Los animales no son capaces de sintetizarlos, pero los necesitan para desarrollar ciertas funciones fisiológicas, por lo que deben aportarlos en la dieta. La mejor forma y la más sencilla para poder enriquecer nuestra dieta con estos alimentos, es aumentar su ingestión, es decir, aumentar su proporción respecto los alimentos que consumimos de forma habitual.Con uno o más dobles enlaces entre átomos de carbono; por ejemplo, ácido palmitoleico, ácido oleico, ácido elaídico, ácido linoleico, ácido linolénico y ácido araquidónico y ácido nervónico.
Los denominados ácidos grasos esenciales no pueden ser sintetizados por el organismo humano y son el ácido linoleico, el ácido linolénico y el ácido araquidónico, que deben ingerirse en la dieta.
[editar] Propiedades físicoquímicas
Carácter anfipático. Ya que el ácido graso esta formado por un grupo carboxilo y una cadena hidrocarbonada, esta última es la que posee la característica hidrófoba; por lo cual es responsable de su insolubilidad en agua.
Punto de fusión: Depende de la longitud de la cadena y de su número de insaturaciones, siendo los ácidos grasos insaturados los que requieren menor energía para fundirse.
Esterificación. Los ácidos grasos pueden formar ésteres con grupos alcohol de otras moléculas.
Saponificación. Por hidrólisis alcalina los ésteres formados anteriormente dan lugar a jabones (sal del ácido graso)
Autooxidación. Los ácidos grasos insaturados pueden oxidarse espontáneamente, dando como resultado aldehídos donde existían los dobles enlaces covalentes.
[editar] Acilglicéridos
Representación tridimensional de un triglicérido.
Artículo principal: Acilglicérido
Los acilglicéridos o acilgliceroles son ésteres de ácidos grasos con glicerol (glicerina), formados mediante una reacción de condensación llamada esterificación. Una molécula de glicerol puede reaccionar con hasta tres moléculas de ácidos grasos, puesto que tiene tres grupos hidroxilo.
Según el número de ácidos grasos que se unan a la molécula de glicerina, existen tres tipos de acilgliceroles:
Monoglicéridos . Sólo existe un ácido graso unido a la molécula de glicerina. Diacilglicéridos . La molécula de glicerina se une a dos ácidos grasos. Triacilglicéridos . Llamados comúnmente triglicéridos, puesto que la glicerina está unida a
tres ácidos grasos; son los más importantes y extendidos de los tres.
Los triglicéridos constituyen la principal reserva energética de los animales, en los que constituyen las grasas; en los vegetales constituyen los aceites. El exceso de lípidos es almacenado en grandes depósitos en el tejido adiposo de los animales.
[editar] CéridosArtículo principal: Cérido
Las ceras son moléculas que se obtienen por esterificación de un ácido graso con un alcohol monovalente lineal de cadena larga. Por ejemplo la cera de abeja. Son sustancias altamente insolubles en medios acuosos y a temperatura ambiente se presentan sólidas y duras. En los animales las podemos encontrar en la superficie del cuerpo, piel, plumas, cutícula, etc. En los vegetales, las ceras recubren en la epidermis de frutos, tallos, junto con la cutícula o la suberina, que evitan la pérdida de agua por evaporación.
[editar] FosfolípidosArtículo principal: Fosfolípido
Los fosfolípidos se caracterizan por poseer un grupo fosfato que les otorga una marcada polaridad. Se clasifican en dos grupos, según posean glicerol o esfingosina.
[editar] Fosfoglicéridos
Estructura de un fosfoglicérido; X representa el alcohol o aminoalcohol que se esterifica con el grupo fosfato; el resto representa el ácido fosfatídico.
Artículo principal: Fosfoglicérido
Los fosfoglicéridos están compuestos por ácido fosfatídico, una molécula compleja compuesta por glicerol, al que se unen dos ácidos grasos (uno saturado y otro insaturado) y un grupo fosfato; el grupo fosfato posee un alcohol o un aminoalcohol, y el conjunto posee una marcada polaridad y forma lo que se denomina la "cabeza" polar del fosfoglicérido; los dos ácidos grasos forman las dos "colas" hidrófobas; por tanto, los fosfoglicéridos son moléculas con un fuerte carácter anfipático que les permite formar bicapas, que son la arquitectura básica de todas las membranas biológicas.
Los principales alcoholes y aminos de los fosfoglicéridos que se encuentran en las membranas biológicas son la colina (para formar la fosfatidilcolina o lecitina), la etanolamina (fosfatidiletanolamina o cefalina), serina (fosfatidilserina) y el inositol (fosfatidilinositol).
[editar] Fosfoesfingolípidos
Imagen en 3D de la molécula de la esfingosina.
Artículo principal: Esfingolípido
Los fosfoesfingolípidos son esfingolípidos con un grupo fosfato, tienen una arquitectura molecular y unas propiedades similares a los fosfoglicéridos. No obstante, no contienen glicerol, sino esfingosina, un aminoalcohol de cadena larga al que se unen un ácido graso, conjunto conocido con el nombre de ceramida; a dicho conjunto se le une un grupo fosfato y a éste un aminoalcohol; el más abundante es la esfingomielina, en la que el ácido graso es el ácido lignocérico y el aminoalcohol la colina; es el componente principal de la vaina de mielina que recubre los axones de las neuronas.
[editar] GlucolípidosArtículo principal: Glucolípido
Los glucolípidos son esfingolípidos formados por una ceramida (esfingosina + ácido graso) unida a un glúcido, careciendo, por tanto, de grupo fosfato. Al igual que los fosfoesfingolípidos poseen ceramida, pero a diferencia de ellos, no tienen fosfato ni alcohol. Se hallan en las bicapas lipídicas de todas las membranas celulares, y son especialmente abundantes en el tejido nervioso; el nombre de los dos tipos principales de glucolípidos alude a este hecho:
Cerebrósidos . Son glucolípidos en los que la ceramida se une un monosacárido (glucosa o galactosa) o a un oligosacárido.
Gangliósidos . Son glucolípidos en los que la ceramida se une a un oligosacárido complejo en el que siempre hay ácido siálico.
Los glucolípidos se localizan en la cara externa de la bicapa de las membranas celulares donde actúan de receptores.
[editar] Lípidos insaponificables
[editar] TerpenosArtículo principal: Terpeno
Los terpenos, terpenoides o isoprenoides, son lípidos derivados del hidrocarburo isopreno (o 2-metil-1,3-butadieno). Los terpenos biológicos constan, como mínimo de dos moléculas de isopreno. Algunos terpenos importantes son los aceites esenciales (mentol, limoneno, geraniol), el fitol (que forma parte de la molécula de clorofila), las vitaminas A, K y E, los carotenoides (que son pigmentos fotosintéticos) y el caucho (que se obtiene del árbol Hevea brasiliensis).Desde el punto de vista farmacéutico, los grupos de principios activos de naturaleza terpénica más interesantes son: monoterpenos y sesquiterpenos constituyentes de los aceites esenciales, derivados de monoterpenos correspondientes a los iridoides, lactonas sesquiterpénicas que forman parte de los principios amargos, algunos diterpenos que poseen actividades farmacológicas de aplicación a la terapéutica y por último, triterpenos y esteroides entre los que se encuentran las saponinas y los heterósidos cardiotónicos.
[editar] Esteroides
Colesterol; los 4 anillos son el núcleo de esterano, común a todos los esteroides.
Artículo principal: Esteroide
Los esteroides son lípidos derivados del núcleo del hidrocarburo esterano (o ciclopentanoperhidrofenantreno), esto es, se componen de cuatro anillos fusionados de carbono que posee diversos grupos funcionales (carbonilo, hidroxilo) por lo que la molécula tiene partes hidrofílicas e hidrofóbicas (carácter anfipático).
Entre los esteroides más destacados se encuentran los ácidos biliares, las hormonas sexuales, las corticosteroides, la vitamina D y el colesterol. El colesterol es el precursor de numerosos esteroides y es un componente más de la bicapa de las membranas celulares.Esteroides Anabólicos es la forma como se conoce a las substancias sintéticas basadas en hormonas sexuales masculinas (andrógenos). Estas hormonas promueven el crecimiento de músculos (efecto anabólico) así como también en desarrollo de las características sexuales masculinas (efecto andrógeno).
Los esteroides anabólicos fueron desarrollados a finales de 1930 principalmente para tratar el Hipogonadismo, una condición en la cual los testículos no producen suficiente testosterona para garantizar un crecimiento, desarrollo y función sexual normal del individuo. Precisamente a finales de 1930 los científicos también descubrieron que estos esteroides facilitaban el crecimiento de músculos en los animales de laboratorio, lo cual llevo al uso de estas sustancias por parte de físicos culturistas y levantadores de pesas y después por atletas de otras especialidades.
El abuso de los esteroides se ha diseminado tanto que hoy en día afecta el resultado de los eventos deportivos.
[editar] EicosanoidesArtículo principal: Eicosanoide
Los eicosanoides o icosanoides son lípidos derivados de los ácidos grasos esenciales de 20 carbonos tipo omega-3 y omega-6. Los principales precursores de los eicosanoides son el ácido araquidónico, el ácido linoleico y el ácido linolénico. Todos los eicosanoides son
moléculas de 20 átomos de carbono y pueden clasificarse en tres tipos: prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos.
Cumplen amplias funciones como mediadores para el sistema nervioso central, los procesos de la inflamación y de la respuesta inmune tanto de vertebrados como invertebrados. Constituyen las moléculas involucradas en las redes de comunicación celular más complejas del organismo animal, incluyendo el hombre.
[editar] Funciones
Los lípidos desempeñan diferentes tipos de funciones biológicas:
Función de reserva energética. Los triglicéridos son la principal reserva de energía de los animales ya que un gramo de grasa produce 9,4 kilocalorías en las reacciones metabólicas de oxidación, mientras que las proteínas y los glúcidos sólo producen 4,1 kilocalorías por gramo.
Función estructural. Los fosfolípidos, los glucolípidos y el colesterol forman las bicapas lipídicas de las membranas celulares. Los triglicéridos del tejido adiposo recubren y proporcionan consistencia a los órganos y protegen mecánicamente estructuras o son aislantes térmicos.
Función reguladora, hormonal o de comunicación celular. Las vitaminas liposolubles son de naturaleza lipídica (terpenos, esteroides); las hormonas esteroides regulan el metabolismo y las funciones de reproducción; los glucolípidos actúan como receptores de membrana; los eicosanoides poseen un papel destacado en la comunicación celular, inflamación, respuesta inmune, etc.
Función transportadora. El transporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se realiza mediante su emulsión gracias a los ácidos biliares y a las lipoproteínas.
Función Biocatalizadora.En este papel los lípidos favorecen o facilitan las reacciones químicas que se producen en los seres vivos. Cumplen esta función las vitaminas lipídicas, las hormonas esteroideas y las prostaglandinas.
[editar] Importancia para los organismos vivientes
Las vitaminas A, D, E y K son liposolubles, lo que significa que estas solo pueden ser digeridas, absorbidas y transportadas en conjunto con las grasas. Las grasas son fuentes de ácidos grasos esenciales, un requerimiento dietario importante. Las grasas juegan un papel vital en el mantenimiento de una piel y cabellos saludables, en el aislamiento de los órganos corporales contra el shock, en el mantenimiento de la temperatura corporal y promoviendo la función celular saludable. Estos además sirven como reserva energética para el organismo. Las grasas son degradadas en el organismo para liberar glicerol y ácidos grasos libres. El glicerol puede ser convertido por el hígado y entonces ser usado como fuente energética.
El contenido de grasas de los alimentos puede ser analizado por extracción. El método exacto varía según el tipo de grasa a ser analizada, por ejemplo, las grasas poliinsaturadas y monoinsaturadas son analizadas de forma muy diferente.
Las grasas también sirven como un buffer muy útil hacia una gran cantidad de enfermedades. Cuando una sustancia particular sea química o biotica, alcanza niveles no seguros en el torrente sanguíneo, el organismo puede efectivamente diluir (o al menos mantener un equilibrio) las sustancias dañinas almacenándolas en nuevo tejido adiposo. Esto ayuda a proteger órganos vitales, hasta que la sustancia dañina pueda ser metabolizada y/o retirada de la sangre a través de la excreción, orina, sangramiento accidental o intencional, excreción de cebo y crecimiento del pelo.
Aunque es prácticamente imposible remover las grasas completamente de la dieta, sería equivocado hacerlo. Algunos ácidos grasos son nutrientes esenciales, significando esto que ellos no pueden ser producidos en el organismo a partir de otros componentes y por lo tanto necesitan ser consumidos en pequeñas cantidades. Todas las otras grasas requeridas por el organismo no son esenciales y pueden ser producidas en el organismo a partir de otros componentes.
[editar] Tejido adiposo
El tejido adiposo o graso es el medio utilizado por el organismo humano para almacenar energía a lo largo de extensos períodos de tiempo. Dependiendo de las condiciones fisiológicas actuales, los adipocitos almacenan triglicéridos derivadas de la dieta y el metabolismo hepático o degrada las grasas almacenadas para proveer ácidos grasos y glicerol a la circulación. Estas actividades metabólicas son reguladas por varias hormonas (insulina, glucagón y epinefrina). La localización del tejido determina su perfil metabólico: la grasa visceral está localizada dentro de la pared abdominal (debajo de los músculos de la pared abdominal) mientras que la grasa subcutánea está localizada debajo de la piel (incluye la grasa que está localizada en el área abdominal debajo de la piel pero por encima de los músculos de la pared abdominal).
[editar] Véase también
Dolicol Biomolécula Transesterificación Estructuras Lipídicas
[editar] Referencias
Mozaffarian D, Katan MB, Ascherio A, Stampfer MJ, Willett WC (April 2006). "Trans Fatty Acids and Cardiovascular Disease". New England Journal of Medicine 354 (15):1601-1613. PMID 16611951]
Donatelle, R. J. Health, The Basics. 6th ed. San Francisco: Pearson Education, Inc. 2005. Este es un artículo que recopila y ordena información procedente de otros artículos, que
se han citado en cada apartado como "Artículo principal"].
Lípido de membranaDe Wikipedia, la enciclopedia libre
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Fosfolípidos organizados en liposomas, micelas y bicapa lipídica.
Los lípidos constituyen aproximadamente el 50% de las moléculas de las membranas biológicas, en la mayoría de las células. Sin embargo, en las membranas mitocondriales, esta proporción puede rebajarse hasta sólo un 15% de la masa total de la membrana. Los lípidos se pueden juntar de distintos modos para formar una membrana: en micelas, en bicapas lipidicas o bien en liposomas, pero las membranas plasmáticas son siempre bicapas.
Contenido[ocultar]
1 Características principales o 1.1 Función y estructura básica o 1.2 Movilidad y fluidez
1.2.1 Tipos de movimiento 1.2.2 Regulación de la fluidez
1.2.2.1 Estructura de los fosfolípidos 1.2.2.2 Temperatura 1.2.2.3 Colesterol [1]
o 1.3 Asimetría de los lípidos de membrana 1.3.1 Asimetría entre monocapas 1.3.2 Asimetría por microdominios [2]
2 Tipos de lípidos en las membranas o 2.1 Fosfolípidos
2.1.1 Glicerofosfolípidos 2.1.2 Esfingofosfolípidos [5]
o 2.2 Glicolípidos 2.2.1 Cerebrósidos 2.2.2 Gangliósidos
o 2.3 Colesterol [6] o 2.4 Glicoglicerolípidos [4]
3 Véase también 4 Referencias
[editar] Características principales
[editar] Función y estructura básica
La función principal de los lípidos en las membranas biológicas es estructural. En efecto, son los lípidos quienes dan soporte a las membranas, componentes esenciales de toda célula, ya que permiten formar diferentes compartimentos celulares en las células eucariotas, además de ser quienes marcan la frontera entre las células y el mundo extracelular (gracias a la membrana plasmática). Por otra parte, los lípidos actúan como barrera al flujo de moléculas grandes o polares y a los iones.
La mayoría de las membranas están formadas por bicapas de un grosor de entre 6 y 10 nm.[1] En una porción de membrana de una membrana animal de 1 μm x 1 μm se encuentran 5 millones de moléculas lipídicas, por lo que en una membrana animal de una célula pequeña se suelen encontrar mil millones de moléculas lipídicas.[2]
Todas las células constan de membranas plasmáticas formadas por bicapas lipídicas. A raíz de los efectos de las interacciones hidrofóbicas por parte de los lípidos (al ser apolares, no interactúan con las moléculas de agua), las moléculas lipídicas se juntan de forma espontánea y los lípidos forman un agregado, en modo de micelas de diámetro de 10-20 nm que constituyen vesículas[3] cuando los lípidos tienen forma de cuña (ácidos grasos) y en forma de bicapas cuando las moléculas son cilíndricas (fosfolípidos). Todos los lípidos de membrana tienen unas cabezas hidrofílicas (siente atracción por el agua) que están en contacto con el agua y unas colas hidrofóbicas (apolar) que quedan escondidas en el agregado. Todas las interacciones entre lípidos para formar membranas son no covalentes.
Casi todos los lípidos de membranas son pues anfipáticos, exceptuando unos muy pocos ácidos neutros. Esta condición, además de conferirles a los lípidos la posibilidad de formar bicapas o micelas, está al origen de las propiedades de autosellado. Estas propiedades permiten a las bicapas cerrarse espontáneamente, ya que no pueden existir extremos libres en las bicapas y consecuentemente se cierran sobre sí mismas.[2] Este sellado es energéticamente favorable y permitió el aparecer de la vida, ya que una célula necesita tener unas fronteras para ser viable y para ser caracterizada como tal.
[editar] Movilidad y fluidez
La característica principal de los lípidos de membrana es que tienen una alta fluidez que les permite mucho movimiento, contrariamente a lo que se pensaba hasta 1972, momento en el cual Jonathan Singer y Garth Nicolson propusieron en modelo del mosaico fluido.
La fluidez de las membranas causada por los lípidos permite la permeabilidad selectiva de las moléculas que atraviesan la membrana, además de ser imprescindible en algunos procesos metabólicos, cómo es el caso del movimiento del coenzima Q en la membrana mitocondrial, en procesos de transporte o en la transducción de señales.[3]
Los lípidos tienen varias formas de movimiento: pueden moverse lateralmente, en el plano de la membrana, pueden rotar sobre sí, pueden tener movimientos de flexión en los cuales son las cadenas que se mueven, y finalmente pueden padecer procesos de flip-flop.[2]
[editar] Tipos de movimiento
- Difusión lateral: Es el movimiento más común en los lípidos de membrana y es de una alta velocidad. En efecto, su coeficiente de difusión es de 10-8 cm2/seg.[2] Es decir que se difunde en toda la longitud de la membrana en unos pocos segundos.
- Rotación y flexión: Son fenómenos observados pero de los cuales se sabe poco. Se podría pensar que es para facilitar en algunos casos la entrada de las moléculas en la célula y aumentar así la permeabilidad.[2]
- Flip-Flop: Permite el traspaso de los lípidos de una capa a la otra de la bicapa. Es un proceso muy lento y que consume mucha energía, ya que las cabezas polares de los fosfoglicéridos deben atravesar un medio apolar. Aún así, es imprescindible, para que se regenere la monocapa no citosólica. Por ello, los lípidos cuentan con la ayuda de unas enzimas que facilitan el movimiento: las flipasas o translocadoras de fosfolípidos. Estas enzimas se encuentran en el Retículo Endoplasmático, dónde se sintetizan los lípidos, y en la membrana plasmática. El movimiento de flip-flop es raro y ocurre sólo una vez por día.[3]
[editar] Regulación de la fluidez
La fluidez de las bicapas lipídicas está controlada por varios factores. Esta regulación debe ser precisa para que no se detengan los procesos de transporte o enzimáticos, ya que se pueden detener si la viscosidad aumenta o baja más allá de un nivel límite. Por ello algunos mecanismos permiten controlar la fluidez. La composición de la membrana y la temperatura son los elementos que más interfieren en la viscosidad de la membrana.
[editar] Estructura de los fosfolípidos
La fluidez de las membranas depende sobre todo de la longitud y del nivel de insaturación de los fosfolípidos. En efecto, cuánto más cortos y más insaturados son los lípidos de membrana, más esta última es fluida. Este hecho se debe a que las cadenas largas muestran una mayor asociación entre sí. Concretamente, por cada grupo -CH2- añadido, la energía libre de interacción entre dos cadenas disminuye en 0,5 kcal mol-1, por lo que la interacción es más fuerte.[1] Cuando las cadenas son más cortas, se reduce pues la interacción entre los grupos alquiles de los lípidos. Por otro lado, el grado de saturación de los fosfolípidos también infiere en la fluidez. Las membranas con lípidos poco insaturados son muy rígidas, ya que las cadenas hidrocarbonadas interaccionan fuertemente entre ellas. Del mismo modo, los dobles enlaces rebajan el empaquetamiento de los lípidos gracias a su “doblez”.
[editar] Temperatura
La fluidez de una membrana también depende de la temperatura del medio. Una bicapa puede pasar de estar en forma líquida y pues viscosa a una forma más ordenada y cristalina, perdiendo pues sus propiedades de movimiento. Este cambio de estado se conoce por transición de fase. Una membrana entra en transición de fase cuando la temperatura supera
la temperatura de transición. Más allá de una cierta temperatura, que depende de la longitud y del grado de insaturación de las cadenas de los fosfolípidos, la membrana se fusiona. Por lo tanto, si las colas son cortas e insaturadas, esta temperatura será más baja y será más difícil cristalizar la membrana. Este hecho se observa en las patas de los animales polares, que tienen membranas muy insaturadas para que no se congelen. Por otro lado, algunas bacterias cómo la E.Coli modifican la proporción de lípidos saturados e insaturados en función del cambio de temperatura.[4]
[editar] Colesterol[1]
Otro elemento que controla la fluidez de las membranas es la proporción de colesterol. El colesterol rebaja la fluidez, ya que el anillo esteroide inmoviliza las cadenas alquiles de los fosfolípidos e interactúa con las cabezas polares mediante su grupo hidroxilo, fijando la membrana. El colesterol aumenta la rigidez en la membrana y a la vez reduce la permeabilidad, pero por otra parte es esencial en las membranas plasmáticas ya que imposibilita una fuerte interacción entre fosfolípidos, que podría causar una cristalización. Es pues un inhibidor, al mismo modo que las insaturaciones, de las transiciones de fase hacia la cristalización.
[editar] Asimetría de los lípidos de membrana
Otra característica importante de los lípidos de membrana es que presentan una fuerte asimetría. Existen dos tipos de asimetría: una en la proporción de fosfolípidos entre una capa y otra de la bicapa lipídica y otra entre diferentes regiones de la membrana.
Esta asimetría responde a una funcionalidad y a la biosíntesis de cada tipo de lípido.
[editar] Asimetría entre monocapas
La asimetría entre capas puede ser absoluta, cómo en el caso de los glicolípidos, que siempre se sitúan en la monocapa no citosólica, o no absoluta, como es el caso de los fosfolípidos. La mayoría de los fosfolípidos cargados negativamente se sitúan en la cara interior (fosfatidilserina y fosfatidiletanolamina) mientras que los fosfolípidos cargados positivamente como la fosfatidilcolina y la esfingomielina se encuentran en la cara exterior. Este desajuste es una de las causas del potencial de membrana que se observa en las membranas celulares.[4]
La asimetría de las membranas también contribuye a la señalización celular. Cada fosfolípido tiene su tarea y su posición es adecuada para realizar la función que le caracteriza. La asimetría se produce en varias etapas: el retículo endoplasmático liso origina los lípidos de las membranas asimétricas. Los hidratos de carbono sintetizados siempre acaban en la cara citosólica del retículo, aunque se formen en la cara luminal. Luego, cuando se añaden los grupos fosfato, los fosfolípidos, gracias a la acción de flipasas, van a la cara luminal o se quedan en la citosólica. Los lípidos que acaban en la cara citosólica de las vesículas se quedan en la monocapa citosólica, de preferencia, mientras que los de la
cara luminal se quedan en la monocapa extracelular. Sin embargo, gracias a las flipasas, estas localizaciones son dinámicas y pueden ir cambiando.[3]
[editar] Asimetría por microdominios[2]
La otra asimetría que se puede vislumbrar en las membranas es la diferencia de componentes por regiones de membrana. En efecto, la membrana plasmática contiene microdominios enriquecidos en algún lípido como pueden ser esfingolípidos o colesterol. Algunos lípidos se concentran pues en algunas zonas. Esta aglomeración se debe al gran tamaño de algunos esfingolípidos, que mantienen una fuerte interacción entre ellos, lo que crea unas zonas más gruesas que otras en la membrana plasmática. Estos conglomerados, llamados “lipid rafts”, son de gran ayuda para la transducción de señales por parte de proteínas receptoras.
Los lípidos de membrana confieren pues a la membrana plasmática un alto dinamismo, mediante su movilidad, su fluidez y su asimetría. como las membranas son partes de las proteinas y los carbohidratos
[editar] Tipos de lípidos en las membranas
En las membranas biológicas hay gran variedad de lípidos, pero se pueden clasificar en cuatro grandes grupos.
[editar] Fosfolípidos
Los fosfolípidos son las moléculas más abundantes en las membranas biológicas. Aunque se pueden clasificar en dos grupos distintos, llevan todos un único grupo fosfato unido a un aminoalcohol que les caracteriza. Los fosfolípidos se encuentran en ambas caras de la membrana citoplasmática.
[editar] Glicerofosfolípidos
Estructura de un fosfoglicérido.
Los glicerofosfolípidos muestran dos ácidos grasos esterificados con una molécula de glicerol y un ácido fosfatídico -compuesto por un grupo fosfato y un grupo aminoalcohol-
unido al glicerol. Es el resto aminoalcohol quién caracteriza y determina los diferentes fosfoglicéridos.
Los fosfoglicéridos se originan a partir de la biosíntesis del fosfatidato, gracias a la doble aportación en cadenas de ácidos grasos por parte de dos Acil coenzima A. Luego se añaden restos aminoalcoholes a la molécula mediante enlaces éster con el grupo fosfato. Todos los glicerofosfolípidos tienen una cabeza muy polar que siempre lleva alguna carga, lo que les confiere propiedades interesantes para la señalización.[5]
Los glicerofosfolípidos más corrientes son la fosfatidilserina, la fosfatidiletanolamina, la fosfatidilcolina y el fosfatidilinositol. Los dos primeros se encuentran básicamente en la cara interna de la membrana, por el hecho de que contienen un grupo amino primario terminal. La fosfatidilcolina, en cambio, se encuentra más bien en la cara externa. La fosfatidilserina, la fosfatidiletanolamina, la fosfatidilcolina y la esfingomielina (esfingolípido) constituyen más de la mitad del peso lipídico de las membranas biológicas.[2]
Estos fosfolípidos tienen funciones específicas en la señalización celular, por lo que sus localizaciones dependen de la función que desarrollan. La fosfatidilserina es pues imprescindible para la proteína quinasa C (PKC). En efecto, esta proteína necesita estar cerca de este fosfolípidos y que este esté cargado negativamente para ser funcional. Por otro lado, el fosfatidilinositol, localizado en la cara citosólica, es muy importante en algunos procesos como el anclaje de proteínas, aunque se encuentre en proporciones bajas. Mediante modificaciones sobre este lípido, se puede fomentar el reclutamiento de proteínas citosólicas en alguna región concreta de la membrana.[2]
A:fosfatidilcolina; B:fosfatidiletanalamina; C: fosfatidilserina; D: Fosfoglicérido con cabeza polar(1) y colas apolares(2).
Además, estos fosfolípidos son imprescindibles para la señalización celular, ya que al recibir alguna señal del medio extracelular, las fosfolipasas cortan fragmentos de fosfoglicéridos, que actúan entonces como señales en la célula misma.[2]
El hecho de que exista esta variedad consecuente de fosfolípidos se debe a estos procesos específicos. En efecto, los fosfolípidos actúan cómo disolvente específico de proteínas. Algunas proteínas requieren unas cabezas polares determinadas para ser funcionales. Por lo
tanto, la diversidad de proteínas de la membrana proporciona una posible explicación a la diversidad de fosfolípidos.[2]
[editar] Esfingofosfolípidos [ 5 ]
Estructura de un esfingolípido.
Los esfingofosfolípidos se caracterizan por tener una molécula de esfingosina como base, en vez de una molécula de glicerol. A ella se liga un ácido graso mediante un enlace amida. Esta unión produce una molécula llamada cerámida. La biosíntesis de la cerámida se debe a la unión del Palmitoïl-Coenzima-A con la Serina; unión que sufre reducciones para convertirse en ceramida. A la ceramida se añade un componente aminoalcohol mediante una esterificación. Los esfingofosfolípidos también muestran una cabeza polar.
Esfingomielina con la esfingosina en negro, la fosfocolina en rojo y el ácido graso en azul.
El esfingolípido más habitual en las membranas es la esfingomielina, que se encuentra en las vainas de mielina. Se sintetiza gracias a la unión de un resto de fosfocolina a la cerámida. El prefijo esfingo- proviene de la naturaleza enigmática (cómo la esfinge) del papel de estos lípidos. Se sabe que pueden actuar como segundos mensajeros y que la cerámida de los esfingolípidos puede iniciar la apoptosis celular.
[editar] Glicolípidos
Estructura molecular de un esfingoglicolipido.
Los glicolípidos, también llamados esfingoglicolípidos, son lípidos sintetizados a partir de una molécula de cerámida a quien se ha añadido un glúcido.
Las adiciones de los grupos azúcares tienen lugar en el lumen del aparato de Golgi.
Los glicolípidos forman parte únicamente de la capa exterior de la membrana celular. Constituyen aproximadamente el 5% de las moléculas lipídicas de la membrana, pero su papel es importante en tareas de protección, ya que forman un glicocáliz que protege la célula y que proporciona las bases moleculares del sistema de grupos sanguíneos. En las células epiteliales, el glicocáliz es imprescindible para mantener un nivel fisiológico del pH intracelular. Por otro lado, los glicolípidos están implicados en procesos de reconocimiento celular y interaccionan con el medio extracelular.[2]
Los glicolípidos se dividen en dos grupos.
[editar] Cerebrósidos
Los cerebrósidos son glicolípidos que sólo contienen un resto de azúcar, que puede ser glucosa o galactosa. Son lípidos abundantes n las membranas del sistema nervioso, y no están cargados ya que no tienen grupo fosfato.
[editar] Gangliósidos
Los gangliósidos están formados por varios restos de azúcar. Siempre llevan uno o más residuos de ácido siálico (NANA), que les proporcionan una carga negativa. Existen muchos tipos diferentes de gangliósidos, ya que la cantidad y la diversidad de restos de glúcidos determinan diferentes lípidos.
Los gangliósidos se encuentran sobre todo en las membranas plasmáticas de las células nerviosas del cerebro, dónde pueden llegar a constituir hasta un 10% de la masa lipídica.[2]
Además de servir en las etapas iniciales de la señalización, son fundamentales para que las células del sistema inmunitario se unan a los lugares de destrozo dentro del proceso de la respuesta inflamatoria.[5] Por otro lado, al estar cargados, influyen también en el campo eléctrico de la membrana y algunos estudios muestran que también infiere en la concentración de iones Ca2+.[2]
[editar] Colesterol[6]
Estructura del colesterol.
El colesterol es un esteroide formado por la unión de cuatro anillos hidrocarbonados a quienes se han unido en un extremo una cola hidrocarbonada y en el otro un grupo hidroxilo. Es pues, a su vez, un lípido anfipolar.
El colesterol está presente en ambas capas de la bicapa lipídica. Interacciona con las cabezas polares de los fosfolípidos mediante su cola hidroxila, mientras interactúa con las cadenas de ácidos grasos mediante sus anillos y su cola hidrocarbonada.
El colesterol está muy presente en las membranas de las células nerviosas (alrededor de un 25%) de los animales, pero no se encuentra en los procariotas y en algunos compartimentos intracelulares.
La biosíntesis del colesterol, muy regulada a niveles de los enzimas y de la transcripción de genes por inhibiciones y por la velocidad de entrada del colesterol en la sangre, se hace en tres etapas en las cuales es el Acetil-coenzimaA quien proporciona los 27 átomos de carbono. El colesterol, por su estructura en “silla”, es más voluminoso y altera la organización regulada de la membrana. Por otro lado, suele esterificarse el residuo hidroxilo con las cadenas hidrofóbicas de los lípidos.
Como hemos visto anteriormente, el colesterol es imprescindible en la regulación de la fluidez de la membrana, ya que los anillos esteroideos, planos y rígidos, inmovilizan los primeros residuos –CH2- de las cadenas hidrocarbonadas.
Estructura molecular de un glicoglicerolípido.
[editar] Glicoglicerolípidos[4]
Los glicoglicerolípidos son lípidos compuestos por una molécula de glicerol unida a dos ácidos grasos y un resto azúcar por esterificaciones. Se parecen a los cerebrósidos, pero en vez de estar unido a una cerámida, el azúcar está unido a un glicerol.[7]
Estos lípidos son poco comunes en las membranas animales, pero están muy presentes en las membranas vegetales. Por ejemplo, llegan a constituir el 50% de los lípidos de las membranas de los cloroplastos.
[editar] Véase también
Observación
Observamos que al echar la sal en agua, la sal se disuelve en el agua y se
transforma en una mezcla homogénea.
Si dejamos un tiempo esta disolución cerca de una fuente de calor el agua desaparece y aparecen cristales.
Plantear problemas o preguntas
¿Por qué se mezcla la sal con el agua?
¿Cómo se podría separar la sal del agua?
Recogida de datos e información
Cristalización: acción y efecto de cristalizar (cristalizar: tomar ciertas sustancias la forma cristalina).
Disolución: Una sustancia sólida, líquida o gaseosa, que se disuelve en un líquido, cuando desaparece en la masa de este líquido da lugar a una mezcla homogénea. La disolución es un proceso físico, sin reacción química. Sin embargo, puede acompañarse de una variación de temperatura. A una determinada temperatura no se puede disolver más que una cantidad limitada de sustancia en un líquido, cuando se alcanza esta cantidad se dice que es una disolución saturada.
Experimentos
Echamos el agua y la sal en un vaso de precipitados.
Removemos bien para que se mezcle.
Calentamos el recipiente y observamos como el agua se evapora quedando en el recipiente la sal cristalizada.
Conclusión
En la disolución, al añadir la sal en el vaso lleno de agua, las moléculas de agua y de la sal se mezclan formando una mezcla homogénea.
En la evaporación, la acción del poder calorífico incide sobre el vaso que contiene la disolución y las moléculas de agua cambian de estado líquido a estado gaseoso.
Autores/as: Beatriz Cartujo, Alba Mª Estébanez, Henar González, Juan Manuel Hernández, Francisco Fernández, Sebastián Castañeda y Jaime García
