Experimento 8: Lípidos OBJETIVOS 1. Observar las propiedades químicas y físicas de algunos lípidos comunes. 2. Distinguir entre grasas saturadas e insaturadas. 3. Determinar el grado de instauración de algunas grasas Lípidos A. Definición y Clasificación

Los lípidos son biomoléculas que contienen ácidos grasos o el núcleo típico de los esteroides; estas moléculas son solubles en solventes orgánicos, tales como hidrocarburos, alcoholes haloalcanos y éter, entre otros. El nombre lípidos es derivado del griego lipos, que significa grasa. Los tipos de lípidos que contienen ácidos grasos son:  Triglicéridos  Phospholipidos  Ceras  Esfingolípidos  Prostaglandinas Lípidos que no contienen ácidos grasos contienen el núcleo de los  Esteroides La figura 1 resume la clasificación de lípidos conteniendo ácidos grasos, excepto los esfingolípidos. Más detalles sobre las clases de lípidos y sus componentes se presentarán mas adelante.

Figura 1. Clasificación de los lípidos A las biomoléculas denominadas lípidos, también pertenece un grupo llamado esteroides, que contienen un núcleo compuesto de cuatro anillos, tres de ellos de 6 miembros

(ciclohexanos o ciclohexenos) y uno de cinco miembros. El colesterol es representativo del grupo de los esteroides, al que también pertenecen varias hormonas del metabolismo humano. (Figura 2 a y b). Otros lípidos que están constituidos por esteres de ácidos grasos y alcoholes de cadenas largas de átomos de carbono se les denomina ceras, los lípidos que contienen ácidos grasos esterificados o formando amidas en el esqueleto de esfingosina se denominan esfingolípidos o glucoesfingolípidos si también contienen azúcares (Figura 2 c). Vitaminas liposolubles como las A, D, E, y K también se consideran lípidos. H3C

CH 3

CH 3 CH 3 CH 3

H

H

HO

(a)

(b)

Figura 2. Núcleo común de los esteroides (a) y Colesterol (b)

(c) Figura 2. Un esfingolípido (c) Los ácidos grasos contienen largas cadenas de átomos de carbono y el grupo carboxilo en un extremo. En las cadenas de átomos de carbono, las cuales contienen típicamente entre 12-18 átomos de carbono, aunque existen ácidos grasos con cadenas más largas. Puede haber solamente enlaces sencillos entre los átomos de carbono (ácidos grasos saturados) o estas cadenas pueden contener un doble enlace carbono-carbono (ácidos monoinsaturados), o pueden existir dos o más dobles enlaces en la cadena de átomos de carbono (ácidos grasos poliinsaturados). B. Propiedades Físicas Los lípidos que contienen mayormente ácidos grasos saturados son sólidos a temperatura ambiente y se les llama grasas; los lípidos con alto componente de ácidos grasos insaturados son líquidos a temperatura ambiente y se les llama aceites. En la figura 3 se presenta el acido palmítico (palmitic acid), ejemplo de un acido graso saturado, y el acido palmitoleico, ejemplo de un acido graso monoinsaturado. Estos ácidos se designan de

forma abreviada como 16:0 y 16:1 9, respectivamente, que significa 16 átomos de carbono y ningún enlace doble (16:0) y 16 átomos de carbono con un enlace doble en el carbono numero 9, a partir del carbono carboxílico (16:1 9)

ácido palmítico (16:0)

ácido palmitoleico (16:1 9)

Figura 3. Ácidos grasos 16:0 (ácido palmítico), y 16:1 9 (ácido palmitoleico) Los ácidos grasos en la naturaleza se encuentran principalmente formando parte de otros lípidos más complejos, como son los triacilgliceridos (triglicéridos) y los fosfolípidos (fosfoglicéridos). Los triglicéridos son esteres de glicerol (1,2,3-propanotriol), que contienen un grupo acil esterificado en cada uno de los tres carbonos de glicerol, mientras los fosolípidos son esteres de glicerol en que uno de sus grupos alcohol está esterificado con un grupo fosfato, y en los otros dos con grupos acil. En la figura 3 se muestra un grupo acil, un triacilglicerol (triglicérido), y un fosfolípido.

(a)

(b)

(c) Figura 3. Un grupo acilo (a), un triglicérido (b), y un fosfolípido (c) La tabla 1 resume las clases de lípidos y sus componentes. Tabla I. Clases de lípidos y sus componentes Lípidos Componentes Ceras

Ácidos grasos y alcoholes de

Grasas y aceites (triacilglicéridos) Glicerofosfofolípidos Esfingolípidos Glucoesfingolípidos Esteroides

cadenas largas de átomos de carbono Ácidos grasos y glicerol Ácidos grasos, glicerol, fosfato, amino alcohol Ácidos grasos, esfingosina, fosfato, amino alcohol Ácidos grasos, glicerofosfolípidos, esfingosina, monosacáridos Un núcleo fundido de tres ciclohexanos y un ciclopentano

En la medida que los grupos acilo contengan o no enlaces dobles carbono-carbono, los lípidos serán más fluidos a temperatura ambiente (líquidos) o menos fluidos (sólidos), respectivamente. Esto es debido a que las cadenas de átomos de carbono pueden acomodarse de manera más compacta si no existen enlaces dobles en ellas, lo que incrementa la superficie de contacto y con ello las fuerzas de dispersión que las mantienen unidas; la presencia de enlaces dobles impide un empaque compacto de las moléculas y esto disminuye las fuerzas de atracción entre ellas. C. Propiedades Químicas de los Lípidos 1. Prueba de Bromo para instauración La presencia de enlaces dobles o insaturaciones en un acido graso o triglicérido puede detectarse a través de la prueba de bromo, la cual consiste en añadir al la grasa o aceite unas cuantas gotas de una solución de bromo en un solvente orgánico como diclorometano; si el color anaranjado de la solución de bromo desaparece, ha ocurrido una reacción de adición, en que la molécula de bromo se ha adicionado a los dobles enlaces de la grasa o aceite. Una prueba relacionada se conoce como la determinación del índice de yodo que suele reportarse como los gramos de yodo que reaccionan con 100 gramos de grasa o aceite, este es un procedimiento cuantitativo, mientras la prueba de bromo es cualitativa y es la que efectuaremos en este experimento.

A medida que vaya leyendo el procedimiento, escriba los materiales y equipos a utilizar. Materiales y equipos:

Parte A- Triacilglicéridos A.1

Utilice modelos moleculares para preparar una molécula de glicerol y tres moléculas de acido etanoico; identifique los grupos funcionales presentes en cada uno y dibuje sus estructuras.

A.2

Forme enlaces ester entre los grupos hidroxilo de glicerol y los grupos carboxilo de ácido etanoico, en este proceso se remueven tres moléculas de agua, escriba una ecuación para la formación de gliceril trietanoato. Realice el proceso inverso, el cual es la hidrólisis, añada los componentes de agua para romper los enlaces ester, escriba el símbolo de equilibrio en la ecuación de formación del ester para indicar el proceso de hidrólisis.

B. Propiedades Físicas de las Grasas y Aceites B.1

Coloque siete tubos de ensayo en una gradilla y añada 5 gotas de líquido o un pequeña cantidad de sólido de los siguientes lípidos: ácido esteárico, ácido oleico, aceite de oliva, lecitina, colesterol, vitamina A (puede tomar una capsula de vitamina A, o aceite de hígado de bacalao), aceite de azafrán (safflower oil).

B.2

Apariencia y olor Clasifique cada material en los tubos de ensayo como triacilglicerol (grasa o aceite), ácido graso, esteroide, o fosfolípido.

B.3

Describa la apariencia y olor de cada material en los tubos de ensayo de la parte B.1

C. Solubilidad de los Lípidos C.1

Agregue 2 mL de agua destilada a cada uno de los tubos de ensayo de la parte B.1, agite los tubos y anote sus observaciones.

C.2

Utilice tubos limpios y repita la operación de la parte B.1; luego agregue 1 mL de diclorometano (CH2Cl2) a cada tubo, agite y anote sus observaciones. Retenga los

tubos de ensayo que contienen acido esteárico, acido oleico, aceite de oliva y aceite de azafrán (safflower oil) para la parte D. D. Prueba de Bromo para Insatauración D.1

Agregue a los tubos que retuvo en la parte C.3 solución 1% de Br2 en diclorometano, agregue la solución de bromo gota a gota agitando suavemente los tubos, determine si el color de la solución de bromo desaparece rápidamente o persiste, anote sus observaciones.

HOJA DE REPORTE EXPERIMENTO No. 8 - LIPIDOS

Fecha: _______________ Título de Experimento: ___________________________________________________ _______________________________________________________________________ Objetivos del Experimento: _______________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________

Descripción del experimento: ______________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________

EXPERIMENTO 8- DATOS Y CÁLCULOS Parte A- Modelos Moleculares Dibuje las estructuras en forma de modelos de glicerol, acido etanoico y gliceril trietanoato Nombre

Formula estructural

Modelo

Glicerol

Acido etanoico

Gliceril trietanoato

Partes B y C- Propiedades físicas de los Lípidos Lípidos

Apariencia

Estado Físico Solubilidad en Solubilidad en (sólido o agua (soluble o CH2Cl2 (soluble o líquido) insoluble) insoluble)

Parte D. Prueba de Bromo para Insatauración Lípidos

El color de la solución de bromo La grasa o aceite es muy desaparece rápidamente o insaturada, moderadamente persiste insaturada o completamente saturada

PREGUNTA PARA REFLEXIÓN 1) ¿Qué función desempeñan en los sistemas biológicos las siguientes clases de lípidos? a) Fosfolípidos b) Colesterol c) Esfingolípidos

Conclusión: ___________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________