3. lÍpidos y membranas biolÓgicas

TIPOS DE LÍPIDOS Y TIPOS DE LÍPIDOS Y MEMBRANAS MEMBRANAS BIOLÓGICASBIOLÓGICAS

DRA. AYMARA AROCHENA HERNÁNDEZDRA. AYMARA AROCHENA HERNÁNDEZ

LÍPIDOSLÍPIDOS

• LOS LÍPIDOS SON UN GRUPO HETEROGÉNEO DE BIOMOLÉCULAS, LAS CUALES SON INSOLUBLES EN AGUA O EN COMPUESTOS POLARES, SIN EMBARGO, SON SOLUBLES EN COMPUESTOS NO POLARES COMO HIDROCARBUROS (ÉTER, CLOROFORMO, ACETONA).

TIPOS DE LÍPIDOSTIPOS DE LÍPIDOS• ÁCIDOS GRASOS Y DERIVADOS• TRIACILGLICEROLES• FOSFOLÍPIDOS (FOSFOGLICEROLES Y

ESFINGOMIELINAS)• ESFINGOLÍPIDOS• GLUCOLÍPIDOS• ESTEROIDES (COLESTEROL Y

DERIVADOS)• EICOSANOIDES

FUNCIONES DE LOS LÍPIDOSFUNCIONES DE LOS LÍPIDOS

• RESERVA DE ENERGÍA EN EL TEJIDO ADIPOSO (TRIGLICÉRIDOS).(TRIGLICÉRIDOS).

• COMPONENTES ESTRUCTURALES DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS (FOSFOLÍPÌDOS, (FOSFOLÍPÌDOS, COLESTEROL Y ESFINGOLÍPIDOS)COLESTEROL Y ESFINGOLÍPIDOS)

• COMPONENTES DE LAS VITAMINAS Y HORMONAS ESTEROIDEAS (COLESTEROL)(COLESTEROL)

• COMPONENTES DE MEDIADORES QUÍMICOS CELULARES (EICOSANOIDES, COLESTEROL)(EICOSANOIDES, COLESTEROL)

• COMPONENTES DE PIGMENTOS Y SALES BILIARES (COLESTEROL)(COLESTEROL)

ÁCIDOS GRASOSÁCIDOS GRASOS• SON COMPUESTOS MONOCARBOXÍLICOS QUE

PRESENTAN CADENAS HIDROCARBONADAS DE LONGITUD VARIABLES (12 Y 20 CARBONOS).

• SON LOS PRECURSORES DE VARIOS TIPOS DE LÍPIDOS (FOSFOLÍPIDOS, TRIACILGLICEROLES, ÉSTERES DE COLESTERILO,ETC).

• SON SATURADOS CUANDO SUS CARBONOS SOLO SE UNEN POR ENLACES SIMPLES.

• SON INSATURADOS CUANDO ALGUNOS DE SUS CARBONOS TIENEN UNIÓN POR MEDIO DE DOBLES ENLACES.

ÁCIDOS GRASOSÁCIDOS GRASOS

ESTRUCTURA GENERAL DE LOS ÁCIDOS ESTRUCTURA GENERAL DE LOS ÁCIDOS GRASOS:GRASOS:

R R - C - OH - C - OH

OO

ÁCIDOS GRASOSÁCIDOS GRASOS

ÁCIDOS GRASOSÁCIDOS GRASOS

SATURADOSSATURADOS

ÁCIDOS GRASOSÁCIDOS GRASOS

INSATURADOSINSATURADOS

AC. PALMÍTICO AC. PALMÍTICO

((16 C)16 C)

AC. PALMITOLEICOAC. PALMITOLEICO

((16 C 16 C ΔΔ99))

AC. ESTEÁRICOAC. ESTEÁRICO

((18 C)18 C)

AC. OLEICOAC. OLEICO

((18 C18 CΔΔ99))

AC. LINOLEICOAC. LINOLEICO

((18 C18 CΔΔ9,129,12))

AC. AC. ΑΑ LINOLÉNICO LINOLÉNICO

((18 C18 CΔΔ9,12,159,12,15))

AC. ARAQUÍDICOAC. ARAQUÍDICO

(20(20 C) C)

AC. ARAQUIDÓNICOAC. ARAQUIDÓNICO

(20 C (20 C ΔΔ5,8,11,145,8,11,14))

TRIACILGLICEROLESTRIACILGLICEROLES

• SON ÉSTERES DE GLICEROL CON 3 MOLÉCULAS DE ÁCIDOS GRASOS.

• LOS GLICÉRIDOS CON 2 MOLÉCULAS DE ÁCIDOS GRASOS SE DENOMINAN DIACILGLICEROLES Y CUANDO TIENEN UN SOLO ÁCIDO GRASO SE LLAMA MONOACILGLICEROLES.

• COMO NO PRESENTAN CARGAS EN SU ESTRUCTURA SE LES DENOMINAN GRASAS NEUTRAS.

• LOS ÁCIDOS GRASOS QUE LOS FORMAN PUEDEN SER SATURADOS, INSATURADOS O LA COMBINACIÓN DE AMBOS.

TRIACILGLICEROLESTRIACILGLICEROLES

• DE ACUERDO AL TIPO DE ÁCIDO GRASO QUE FORMA LOS TRIACILGLICEROLES, ENTONCES SE DENOMINARÁN GRASAS O ACEITES.

• GRASAS:GRASAS: SON TRIACILGLICEROLES COMPUESTOS POR ÁCIDOS GRASOS SATURADOS, SON SÓLIDAS A TEMPERATURA AMBIENTE.

• ACEITES:ACEITES: SON TRIACILGLICEROLES COMPUESTOS POR ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS, SON LÍQUIDOS A TEMPERATURA AMBIENTE.

TRIACILGLICEROLTRIACILGLICEROL

TRIACILGLICEROL Y TRIACILGLICEROL Y GLICEROFOSFÁTIDOSGLICEROFOSFÁTIDOS

TRIACILGLICEROLESTRIACILGLICEROLES

• SE ACUMULAN EN EL CITOPLASMA DEL TEJIDO ADIPOSO FUSIONADOS ENTRE SÍ EN GOTITAS COMPACTAS.

• PROPORCIONAN AISLAMIENTO A BAJAS TEMPERATURAS.

• SE OXIDAN MENOS QUE LOS AZÚCARES POR O QUE LIBERAN MAYOR CANTIDAD DE ENERGÍA CUANDO SE DEGRADAN.

FOSFOLÍPIDOSFOSFOLÍPIDOS

• SON MOLÉCULAS ANFIPÁTICAS: POSEEN UN DOMINIO POLAR O HIDRÓFILO (CABEZA) FORMADO POR UN FOSFATO U OTROS GRUPOS CARGADOS O POLARES, Y UN DOMINIO APOLAR O HIDRÓFOBO FORMADO POR LAS CADENAS HIDROCARBONADAS DE LOS ÁCIDOS GRASOS.

MONOCAPA DE MONOCAPA DE FOSFOLÍPIDOSFOSFOLÍPIDOS

MICELAMICELA

FOSFOLÍPIDOFOSFOLÍPIDO

BICAPA DEBICAPA DELÍPIDOSLÍPIDOS

FOSFOLÍPIDOSFOSFOLÍPIDOS• SON LOS PRIMEROS Y MÁS

IMPORTANTES COMPONENTES LIPÍDICOS DE LAS MEMBRANAS CELULARES.

• SON EMULSIONANTES Y SURFACTANTES (QUE DISMINUYEN LA TENSIÓN SUPERFICIAL DE UN LÍQUIDO)

• HAY DOS TIPOS DE FOSFOLÍPIDOS: LAS ESFINGOMIELINAS Y LOS FOSFOGLICÉRIDOS.

TIPOS DE FOSFOLÍPIDOSTIPOS DE FOSFOLÍPIDOS• LOS FOSFOGLICÉRIDOS FOSFOGLICÉRIDOS SON MOLÉCULAS

QUE CONTIENEN GLICEROL, ÁCIDOS GRASOS, FOSFATO Y UN ALCOHOL (COLINA). SON LOS MÁS ABUNDANTES DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS.

• LAS ESFINGOMIELINASESFINGOMIELINAS TIENEN EN LUGAR DE GLICEROL ESFINGOSINA. SON MÁS ABUNDANTES EN LAS VAINAS DE MIELINAS DE LAS NEURONAS, SUS PROPIEDADES AISLANTES FAVORECEN LA TRANSMISIÓN DEL IMPULSO NERVIOSO.

ESFINGOMIELINAESFINGOMIELINA

ESFINGOLÍPIDOSESFINGOLÍPIDOS

• SON SUSTANCIAS QUE TIENEN EN SU ESTRUCTURA UN AMINOALCOHOL COMPLEJO DE CADENA LARGA (ESFINGOSINA), EL CENTRO DE CADA ESFINGOLÍPIDO ES UNA CERAMIDA.

COMPONENTES DE LOS COMPONENTES DE LOS ESFINGOLÍPIDOSESFINGOLÍPIDOS

GLUCOESFINGOLÍPIDOSGLUCOESFINGOLÍPIDOS

• SON DERIVADOS DE LA CERAMIDA AL IGUAL QUE LOS ESFINGOLÍPIDOS, PERO POSEEN EN SU ESTRUCTURA AZÚCARES.

• LOS GLUCOESFINGOLÍPIDOS SON:CEREBRÓSIDOSGANGLIÓSIDOSSULFÁTIDOS

GANGLIÓSIDOGANGLIÓSIDO

GLUCOESFINGOLÍPIDOSGLUCOESFINGOLÍPIDOS

• SE ENCUENTRAN EN LAS MEMBRANAS DE LAS NEURONAS. (GALACTOCEREBRÓ-SIDOS).

• PERMITEN LA DIFERENCIACIÓN DE LOS GRUPOS SANGUÍNEOS EN LOS ERITROCTOS.

SULFÁTIDOSULFÁTIDO

ESTEROIDESESTEROIDES

• SON LÍPIDOS DEL TIPO TERPENOIDES.

• CADA ESTEROIDE ESTÁ FORMADO POR 4 ANILLOS FUSIONADOS Y SE DIFERENCIAN POR LA POSICIÓN DE LOS DOBLES ENLACES C-C Y DIVERSOS SUSTITUYENTES (OH- , C=O , ETC).

COLESTEROLCOLESTEROL

ESTEROIDESESTEROIDES

• EL COLESTEROL SE ALMACENA EN LOS TEJIDOS EN FORMA DE ÉSTERES DE COLESTERILOS.

• EL COLESTEROL ES UN ESTEROIDE Y ES EL PRECURSOR DE OTROS ESTEOIDES COMO: HORMONAS: MINERALOCORTICOIDES, ESTEROIDES SEXUALES Y GLUCOCORTICOIDES, SALES BILIARES Y VITAMINA D.

• EL COLESTEROL ES UNO DE LOS CONSTITUYENTES IMPORTANTES DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS.

DERIVADOS DEL COLESTEROLDERIVADOS DEL COLESTEROL

EICOSANOIDESEICOSANOIDES

• SON SUSTANCIAS MUY POTENTES QUE SE PRODUCEN EN TODOS LOS TEJIDOS Y SON CONSIDERADOS MEDIADORES QUÍMICOS CELULARES.

• PERO TAMBIÉN SON DENOMINADOS COMO REGULADORES AUTOCRINOS, EN LUGAR DE HORMONAS, YA QUE SON ACTIVOS DENTRO DE LA CÉLULAS QUE LOS PRODUCEN.

EICOSANOIDESEICOSANOIDES

EICOSANOIDESEICOSANOIDES

• SON DERIVADOS DEL ÁCIDO ARAQUIDÓNICO, QUE FORMA PARTE DE LOS FOSFOLÍPIDOS DE LAS MEMBRANAS.

• LOS EICOSANOIDES ESTÁN INVOLUCRADOS EN FUNCIONES TALES COMO:

PERCEPCIÓN DEL DOLORRESPUESTA INFLAMATORIACONTRACCIÓN DE LOS MÚSCULOS LISOSREGULACIÓN DEL FLUJO SANGUÍNEOHEMOSTASIA SANGUÍNEA

SÍNTESIS DE EICOSANOIDESSÍNTESIS DE EICOSANOIDES

COXCOX

LOXLOX

MEMBRANAS BIOLÓGICASMEMBRANAS BIOLÓGICAS

• PROPIEDADES INHERENTES A LOS SERES VIVOS COMO MOVIMIENTO, CRECIMIENTO, REPRODUCCIÓN Y METABOLISMO, ENTRE OTRAS, DEPENDEN DIRECTA O INDIRECTAMENTE DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS QUE FORMAN SUS CÉLULAS.

• TODAS LAS MEMBRANAS POSEEN LA MISMA ESTRUCTURA GENERAL.

MEMBRANAS BIOLÓGICASMEMBRANAS BIOLÓGICAS• EL CONCEPTO DE MEMBRANA ACEPTADO

ACTUALMENTE SE DENOMINA: MODELO DEL MODELO DEL MOSAICO FLUIDOMOSAICO FLUIDO, QUE PLANTEA QUE LA MEMBRANA ES UNA BICAPA LIPÍDICA, PERO A SU VEZ CONTIENE OTRAS MOLÉCULAS COMO PROTEÍNAS Y CARBOHIDRATOS CON FUNCIONES ESPECÍFICAS.

• LA COMPOSICIÓN DE LÍPIDOS, PROTEÍNAS Y CARBOHIDRATOS, INCLUSO LOS DIFERENTES TIPOS DE ESTAS BIOMOLÉCULAS DIFIEREN DE UNA CÉLULA A OTRA DE ACUERDO A SU FUNCIÓN PARTICULAR.

MEMBRANAS BIOLÓGICASMEMBRANAS BIOLÓGICAS LAS PRINCIPALES FUNCIONES DE LA

MEMBRANA PLASMÁTICA DE LA CÉLULA SON:

• CONFIERE A LA CÉLULA SU INDIVIDUALIDAD, AL SEPARARLA DE SU ENTORNO.

• CONSTITUYE UNA BARRERA CON PERMEABILIDAD MUY SELECTIVA, CONTROLANDO EL INTERCAMBIO DE SUSTANCIAS.

• CONTROLA EL FLUJO DE INFORMACIÓN ENTRE LAS CÉLULAS Y SU ENTORNO.

• PROPORCIONA EL MEDIO APROPIADO PARA EL FUNCIONAMIENTO DE LAS PROTEÍNAS DE MEMBRANA.

MEMBRANA MEMBRANA CITOPLASMÁTICACITOPLASMÁTICA

MEMBRANAS BIOLÓGICASMEMBRANAS BIOLÓGICAS• LOS FOSFOLÍPIDOS Y LA PORCIÓN FLEXIBLE

DEL COLESTEROL (COLA HIDROCARBONADA) DE LAS MEMBRANAS DETERMINAN SU FLUIDEZ (RESISTENCIA DE LOS COMPONENTES DE LA MEMBRANA AL MOVIMIENTO). SIN EMBRAGO, EL COLESTEROL LE DA ESTABILIDAD A LAS MEMBRANAS POR POSEER UNA ESTRUCTURA RÍGIDA (4 ANILLOS).

• TAMBIÉN LOS LÍPIDOS LE PERMITEN A LAS MEMBRANAS TENER UNA PERMEABILIDAD SELECTIVADEBIDO A SU NATURALEZA HIDRÓFOBA.

MEMBRANAS BIOLÓGICAS: MEMBRANAS BIOLÓGICAS: LÍPIDOSLÍPIDOS

• FOSFOLÍPIDOS:FOSFOLÍPIDOS: REPRESENTAN EN TORNO AL 50% DEL COMPONENTE LIPÍDICO (FOSFATIDILCOLINA, ESFINGOMIELINA, FOSFATIDILSERINA Y FOSFATIDILETANOLAMINA). LAS DÉBILES FUERZAS QUE UNEN ENTRE SÍ A LA BICAPA PERMITEN A LAS MOLÉCULAS DE FOSFOLÍPIDOS MOVERSE CON CIERTA LIBERTAD EN EL SENO DE CADA CAPA, LO QUE CONFIERE UNA GRAN MOVILIDAD A LA MEMBRANA; SE DISPONEN RODEANDO A CIERTO TIPO DE PROTEÍNAS DE MEMBRANA; DE HECHO, ALGUNAS DE ESAS PROTEÍNAS NECESITAN ESTAR ASOCIADAS A FOSFOLÍPIDOS ESPECÍFICOS.

MEMBRANAS BIOLÓGICAS: MEMBRANAS BIOLÓGICAS: LÍPIDOSLÍPIDOS

• COLESTEROL:COLESTEROL: HACE QUE LA MEMBRANA SEA MENOS FLUIDA, PERO MECÁNICAMENTE MÁS ESTABLE.

• GLUCOLÍPIDOS:GLUCOLÍPIDOS: SÓLO SE ENCUENTRAN EN LA CARA EXTERNA DE LA MEMBRANA CELULAR, CON LOS AZÚCARES EXPUESTOS HACIA EL ESPACIO EXTRACELULAR.

SEGMENTO SEGMENTO DE CADENASDE CADENAS

RÍGIDASRÍGIDAS

SEGMENTO SEGMENTO DE CADENASDE CADENAS

RÍGIDASRÍGIDAS

SEGMENTOSEGMENTODE DE

CADENASCADENASFLEXIBLESFLEXIBLES

BICAPA LIPÍDICABICAPA LIPÍDICA

MOVIMIENTOS DE LOS MOVIMIENTOS DE LOS FOSFOLÍPIDOS EN LAS FOSFOLÍPIDOS EN LAS

MEMBRANAS BIOLÓGICASMEMBRANAS BIOLÓGICAS

DIFUSIÓN DIFUSIÓN LATERALLATERAL

ROTACIÓNROTACIÓN FLIP-FLIP-FLOPFLOP

MEMBRANAS BIOLÓGICASMEMBRANAS BIOLÓGICAS

• LOS LÍPIDOS TAMBIEN LE IMPRIMEN A LAS MEMBRANAS LA CAPACIDAD DE REHACERSE ESPONTÁNEAMENTE TRAS SU RUPTURA Y LA CARACTERÍSTICA DE SER ASIMÉTRICAS.

• LAS PROTEÍNAS DE LA MEMBRANA SE CLASIFICAN DE ACUERDO A SU RELACIÓN ESTRUCTURAL CON LA MEMBRANA EN:

PROTEÍNAS INTEGRALES (TRANSMEMBRANA)

PROTEÍNAS PERIFÉRICAS

PROTEÍNAS DE MEMBRANAPROTEÍNAS DE MEMBRANA

MEMBRANAS BIOLÓGICAS: MEMBRANAS BIOLÓGICAS: PROTEÍNASPROTEÍNAS

• FIJAN LAS CÉLULAS A LA MATRIZ EXTRACELULAR

• FORMAN CANALES IÓNICOS QUE FACILITAN EL PASO DE IONES Y MOLÉCULAS ESPECÍFICAS A TRAVÉS DE LA MEMBRANA

• ACTÚAN COMO RECEPTORES EN LOS PROCESOS DE COMUNICACIÓN ENTRE CÉLULAS

• POSEEN ACTIVIDADES ENZIMÁTICAS ESPECÍFICAS

• RECONOCEN, POR MEDIO DE RECEPTORES, A ANTÍGENOS Y CÉLULAS EXTRAÑAS

MEMBRANAS BIOLÓGICAS: MEMBRANAS BIOLÓGICAS: AZÚCARESAZÚCARES

• LOS AZÚCARES:LOS AZÚCARES: SE ENCUENTRAN EN SU MAYOR PARTE LIMITADOS A LA SUPERFICIE DE LA MEMBRANA CELULAR, FORMANDO EL GLUCOCÁLIZGLUCOCÁLIZ. SE PUEDE PONER EN EVIDENCIA MEDIANTE MICROSCOPIO ELECTRÓNICO, EN FORMA DE UNA CAPA BLANCA POR FUERA DE LA MEMBRANA CELULAR, FORMADA POR AZÚCARES UNIDOS A LAS PROTEÍNAS DE ESA MEMBRANA, A LOS FOSFOLÍPIDOS DE LA CARA EXTERNA, O A AMBOS.

MEMBRANAS BIOLÓGICAS: MEMBRANAS BIOLÓGICAS: AZÚCARESAZÚCARES

• LOS CARBOHIDRATOS PRESENTES EN LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS SE ENCUENTRAN CONJUGADOS CON PROTEÍNAS FORMANDO LAS GLUCOPROTEÍNAS DE LAS MEMBRANAS, LAS CUALES TIENEN UN PAPEL IMPORTANTÍSIMO EN EL RECONOCIMIENTO CELULAR.

• TAMBIÉN PUEDEN ENCONTRARSE GLUCOLÍPIDOS

MEMBRANAS BIOLÓGICAS: MEMBRANAS BIOLÓGICAS: AZÚCARESAZÚCARES

• PROTEGER LA SUPERFICIE CELULAR CONTRA LA INTERACCIÓN DE OTRAS PROTEÍNAS EXTRAÑAS O LESIONES FÍSICAS O QUÍMICAS

• PAPEL EN EL RECONOCIMIENTO CELULAR, Y EN LOS PROCESOS DE RECHAZOS DE INJERTOS Y TRANSPLANTES

• PARTICIPA EN LOS PROCESOS DE COAGULACIÓN DE LA SANGRE Y EN LAS REACCIONES INFLAMATORIAS, ENTRE OTRAS.

• FECUNDACIÓN: LOS ESPERMATOZOIDES DISTINGUEN LOS ÓVULOS DE LA PROPIA ESPECIE DE LOS DE ESPECIES DIFERENTES

MEMBRANAS BIOLÓGICASMEMBRANAS BIOLÓGICAS

TIPOS DE TRANSPORTE A TIPOS DE TRANSPORTE A TRAVÉS DE LAS MEMBRANASTRAVÉS DE LAS MEMBRANAS

• TRANSPORTE PASIVO:TRANSPORTE PASIVO: NO REQUIERE DE ENERGÍA Y SE APROVECHA EL GRADIENTE DE CONCENTRACIÓN DE LA SUSTANCIA QUE SE SERÁ TRANSPORTADA.

DIFUSIÓN SIMPLEDIFUSIÓN SIMPLE (SIN TRANSPORTADOR) DIFUSIÓN FACILITADADIFUSIÓN FACILITADA (CON TRANSPORTADOR)

SIENDO ESTE A SU VEZ DE TRES TIPOS:UNITRANSPORTESIMPORTECONTRAPORTE O ANTIPORTE

TIPOS DE TRANSPORTE A TIPOS DE TRANSPORTE A TRAVÉS DE LAS MEMBRANASTRAVÉS DE LAS MEMBRANAS

• TRANSPORTE ACTIVO:TRANSPORTE ACTIVO: REQUIERE DE ENERGÍA Y SE HACE MAYORMENTE EN CONTRA DEL GRADIENTE DE CONCENTRACIÓN, AUNQUE TAMBIÉN SE HACE A FAVOR DEL GRADIENTE DE CONCENTRACIÓN DE LA SUSTANCIA A TRANSPORTAR.

TRASPORTE ACTIVO PRIMARIOTRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO

TRANSPORTE DE SUSTANCIAS A TRANSPORTE DE SUSTANCIAS A TRAVÉS DE LAS MEMBRANASTRAVÉS DE LAS MEMBRANAS

TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIOTRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO

DIFUSIÓN DIFUSIÓN FACILITADAFACILITADA

DIFUSIÓN DIFUSIÓN SIMPLESIMPLE

TRANSPORTE TRANSPORTE ACTIVOACTIVO

PRIMARIOPRIMARIO

Na+ - K+ ATPasa Y TRANSPORTE DE Na+ - K+ ATPasa Y TRANSPORTE DE GLUCOSAGLUCOSA

TIPOS DE TRANSPORTE A TIPOS DE TRANSPORTE A TRAVÉS DE LAS MEMBRANASTRAVÉS DE LAS MEMBRANAS

ESTUDIO INDIVIDUALESTUDIO INDIVIDUAL

• ENDOCITOSIS

• EXOCITOSIS

• ÓSMOSIS

• TRANSCITOSIS