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QUIMICA MDICA
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Lpidos y Esteroides. Acidos grasos.Acilgliceroles. Fosfolpidos. Esfingolpidos.Esteroides, colesterol, hormonas y otros
derivados.
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Lpidos
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Introduccin
Concepto: Los lpidos son sustancias qumicamentemuy diversas. Slo tienen en comn el ser insolublesen agua u otros disolventes polares y solubles en
disolventes no polares u orgnicos, como el benceno,el ter, la acetona, el cloroformo, etc.
Propiedades fsicas: Son sustancias pegajosas altacto, tienen brillo graso, son menos densas que el
agua y malas conductoras del calor.
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FUNCIONES:1. Energtica:combustible de alto valor calrico (10 kcal/g) y
de uso diferido.Slo admiten degradacin aerbica (respiracin)
2. Estructural: Forman las membranas plasmticas de todo
tipo de seres vivos(fosfolpidos, glucolpidos y ceras).
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3. Informativa: seales qumicas comoesteroides, prostaglandinas, retinoides,
leucotrienos, calciferoles, etc. El sistema endocrino genera seales
qumicas para la adaptacin del organismo
a circunstancias medioambientalesdiversas. Estas seales reciben el nombrede hormonas.
Muchas de estas hormonas (esteroides,prostaglandinas, leucotrienos, calciferoles,etc) tienen estructura lipdica.
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Funcionamiento anivel molecular de
hormonas esteroides(esquema de laizquierda), y algunosde sus usos (fotoinferior)
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4.-Cataltica
Hay una serie de sustancias que son vitales para elcorrecto funcionamiento del organismo, y que nopueden ser sintetizadas por ste.Por lo tanto deben ser necesariamente suministradasen su dieta.
Estas sustancias reciben el nombre de vitaminas.La funcin de muchas vitaminas consiste en actuarcomo cofactores de enzimas (protenas que catalizanreacciones biolgicas).Ejemplos son
los retinoides (vitamina A), los tocoferoles (vitamina E), las naftoquinonas (vitamina K) y los calciferoles (vitamina D).
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CLASIFICACINY PROPIEDADES
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Clasificacin
Los lpidos tienen una definicin qumica muygeneral: son molculas orgnicas solubles en altaproporcin en disolventes no polares como ter
dietlico, cloroformo, tetracloruro de carbono obenceno. En otras palabras, si una muestra de tejidoanimal o vegetal se coloca en un recipiente quecontiene un solvente no polar y se tritura, los
compuestos que se disuelven en el solvente no polarse clasifican como lpidos.
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Dentro de esta definicin muy general existen subcategorastales como lpidos polares y no polares, lpidos saponificablesy no saponificables, lpidos simples y complejos.
Clasificacin por su Polaridad
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Clasificacin por hidrlisis
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Clasificacin por su estructura
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Lpidos
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cidos grasosSaturados
Insaturados
2
Glicridos(contienen glicerol)
Neutros
Monoacilglilcridos
Diacilglicridos
Triacilglicridos
Fosfoglicridos
Lecitinas
Cefalinas
3
Lpidos que nocontienen glicerol
Esfingolpidos
Esfingomielinas
Cerebrsidos
GanglisidosEsteroides
Ceras
Terpenos
Prostaglandinas
4
Complejos (unidos aotro tipo demolculas)
Lipoprotenas
Glicoprotenas
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.Los cidos grasos son cidos monocarboxlicos, que
pueden encontrarse libres aunque normalmente suelenencontrarse formando parte de otros lpidos.Los cidos grasos responden a la frmula general :RCOOH, donde R es una cadena carbonada de
estructura muy variada (lineal, ramificada, alicclica) yque puede presentar dobles enlaces.Por lo general, contienen un nmero par de tomos de
carbono, normalmente entre 12 y 24.Los ms abundantes tienen 16 y 18 carbonos.
cidos grasos
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Clasificacin
Segn el nmero de dobles enlaces los lpidosse clasifican en :
1.- cidos grasos saturados (Saturate FattyAcids SFA),
2.-cidos grasos insaturados :2.1. monoinsaturados (Mono-Unsaturate FattyAcids MUFA) presentan un doble enlace.2.2. cidos grasos poliinsaturados (Poly-
Unsaturate Fatty Acids PUFA) presentan dos,tres,cuatro, cinco y seis dobles enlaces.
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SFA
Comn Frmula Sstemtico
Frmico C1:0 HCOOH Metanoico
Actico C2:0 CH3COOH EtanoicoPropinico C3:0 CH3CH2OOH Propanoico
Butrico C4:0 CH3(CH2)2COOH Butanoico
Valrico C5:0 CH3(CH2)3COOH Pentanoico
Caproico C6:0 CH3(CH2)4COOH Hexanoico
Caprlico C8:0 CH3(CH2)6COOH Octanoico
Cprico C10:0 CH3(CH2)8COOH Decanoico
Lurico C12:0 CH3(CH2)10COOH Dodecanoico
Mirstico C14:0 CH3(CH2)12COOH Tetradecanoico
Palmtico C16:0 CH3(CH2)14COOH HexadecanoicoEsterico C18:0 CH3(CH2)16COOH Octadecanoico
Araqudico C20:0 CH3(CH2)18COOH Eicosanoico
Behnico C22:0 CH3(CH2)20COOH Docosanoico
Lignocrico C24:0 CH3(CH2)22COOH Tetracosanoico
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C:16:0
C:18:0
C:20:0
C:14:0
CIDOS GRASOS SATURADOS
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0a/Arachins%C3%A4ure.svghttp://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Stearins%C3%A4ure_Skelett.svg -
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Los cidos grasos saturados msabundantes son el palmtico
(hexadecanoico, o C16:0) y el esterico(octadecanoico, o C18:0).
Los cidos grasos saturados de menos de
10 tomos de C son lquidos a temperaturaambiente y parcialmente solubles en agua.A partir de 12 C, son slidos yprcticamente insolubles en agua.
El punto de fusin aumenta con la longitudde la cadena
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CIDOS GRASOS INSATURADOS
Con mucha frecuencia, aparecen insaturaciones en los cidosgrasos, mayoritariamente en forma de dobles enlaces, aunquese han encontrado algunos con triples enlaces.
Cuando hay varios dobles enlaces en la misma cadena, estos noaparecen conjugados (alternados), sino cada tres tomos de
carbono. En la nomenclatura abreviada, se indica la longitud de la
cadena y el nmero de dobles enlaces.
La posicin de los dobles enlaces se indica como un superndice
en el segundo nmero. As, el cido oleico (9-octadecenoico) se representa como
C18:19, y el linoleico (9,12-octadecadienoico) como C18:29,12, yel linolnico (9,12,15-octadecatrienoico) como C18:39,12,15.
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Los cidos grasos insaturados de intersbiolgico, son los ismeros cis.
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http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Cis_trans.png -
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MUFA
Comn Frmula SstemticoPalmitoleico C16:19;7
cis-9-hexadecanoico
Oleico C18:19;9 cis-9-octadecanoico
Eladico C18:19;9 trans-9-octadecanoico
Ercico C22:113;9cis-13-docosenoico
Nervnico C24:115;9 cis-15-
tetracosenoico
PUFA
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PUFA
Comn Frmula Sstemtico
Linoleico C18:29,12;-6 todos cis-9,12-octadecadienoico
-Linolnico C18:36,9,12;6 todos cis-6,9,12-octadecatrienoico
-Linolnico C18:39,12,15;3 todos cis-9,12,15-octadecatrienoico
Araquidnico C20:45,8,11,14;6 todos cis-5,8,11,14-eicosatetraenoico
Timnodnico C20:55,8,11,14,17;3 todos cis-5,8,1,14,17-eicosapentenoico (EPA)
Clupanodnico C22:57,10,13,16,19;3 todos cis-7,10,13,16,19-docosapentenoico
Cervnico C22:64,7,10,13,16,19;3 todos cis-4,7,10,13,16,19-docosahexenoico (DHA)
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C:16:19 P
C:18:19
C:18:29,12
C:18:39,12,15
C:20:45,8,11,14
AcidoPalmitoleico
AcidoOleico
AcidoLinoleico
Acido-Linolnico
AcidoAraquidnico
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C:20:55,8,11,14,17
cido eicosapentenoico (EPA)
C:22:64,7,10,13,16,19
cido docosahexenoico (DHA)
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ACIDOS GRASOS ESENCIALES
Los AG poliinsaturados ms comunes (PUFAs=polyunsaturated fats ) EN NUESTRA DIETA DEBEN SERLOS -3 (o n- 3) y -6 (o n-6) .
El ms abundante del tipo n-6 de origen vegetal es elACIDO LINOLEICO (18:2 n-6, o 18:29,12),
El ms abundante del tipo n-3 de origen vegetal es elACIDO LINOLENICO (18:3n-3 o 18:39,12,15) ESTOS CIDOS GRASOS SON DENOMINADOS ESENCIALES ,
pues son precursores de otros PUFAs . Especficamente el cido linoleico, es un precursor
biosinttico del cido araquidnico, mientras que el cidolinolnico, es un precursor biosinttico de EPA (CIDOEICOSAPENTAENOICO ) y en menor medida de DHA( DOCOSAHEXAENOICO)
CARCTER ANFIPTICO
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CARCTER ANFIPTICO Las propiedades qumicas de los cidos
grasos derivan por una parte, de la
presencia de un grupo carboxilo, y porotra parte de la existencia de una cadenahidrocarbonada.
La coexistencia de ambos componentesen la misma molcula, convierte a los
cidos grasos en molculas dbilmenteanfipticas (el grupo COOH es hidroflicoy la cadena hidrocarbonada eshidrofbica).
El carcter anfiptico es tanto mayorcuanto menor es la longitud de la cadenahidrocarbonada. La solubilidad en aguadecrece a medida que aumenta lalongitud de la cadena.
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GLICRIDOS
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Glicridos
Los acilgliceroles, tambin conocidos con elnombre de acilglicridos o grasas neutras,son steres de glicerol(propanotriol) concidos grasos.
Al poder establecer el glicerol tres enlacesster, los acilglicridos pueden presentaruno, dos o tres cidos grasos en su
estructura, por lo que hablamos de mono,di o triacilglicridos (o triglicridos).
Son lpidos saponificables.
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Monoacilglicrido
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Diacilglicrido
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O CH2 3
CH 2HO
CH2 1OC
O
C17H31
C
O
C17H35
1-Linoleil 3-estearil glicerol
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Triacilglilcrido
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Triglicridos (TG): tipos
Triacilglicridos simples tienen el mismocido graso enlazado a cada uno de los trestomos de carbono del glicerol. La
triestearina y la trioleina (nombres comunes)son ejemplos de triacilglicridos simples. Enla triestearina hay tres molculas de cidoesterico enlazadas al glicerol, y en la
trioleina se encuentran tres molculas decido oleico enlazadas al glicerol.
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Los triacilglicridos mixtos son compuestosque tienen dos o tres cidos grasosdiferentes enlazados al glicerol.
A temperatura ambiente los triacilglicridossaturados tienden a ser slidos osemislidos y se denominan con el nombredegrasasy los insaturados tienden a ser
lquidos y se denominan aceites.
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Reacciones
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Importancia biolgica
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Constituyen el contingente mayoritario de los lpidos dereserva energtica, y son muy abundantes en el tejidoadiposo animal y en las semillas y frutos de lasplantoleaginosas
Los triglicridos se depositan subcutneamente en losanimales de sangre caliente. Tambin los animalesmarinos tienen grasas para protegerse de prdidas decalor.
COMPOSICIN PORCENTUAL EN MASA DE CIDOS GRASOS
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COMPOSICIN PORCENTUAL EN MASA DE CIDOS GRASOSEN ALGUNOS LPIDOS COMUNES
Saturado Insaturado
Lpidocidoslurico
cidomirstico
cidopalmtico
cidoesterico
cido oleicocidolinoleico
sebo de carne 3-5 25-30 20-30 40-50 1-5
Grasa de leche 2-5 8-14 25-30 9-12 25-35 3-6
Depsitos de grasaen el cuerpohumano
5 23-26 7-10 45-50 8-12
Aceite de oliva 8-16 2-5 70-85 5-15
Aceite de man 8-10 3-5 55-60 25-30
Aceite de soya 10-12 3 25-30 50-55
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FOSFOLPIDOS
Tambin llamados fosfoglicridos son un grupo de lpidosque contiene un grupo fosfato.
Estn localizados principalmente en las membranascelulares de los animales.
Los fosfoglicridos se parecen a los triacilglicridos en los
dos primeros tomos de carbono del glicerol; en estasposiciones hay dos steres de cidos grasos, y se diferencianen el tercer tomo de carbono donde hay un ster defosfato. Esta molcula es el cido fosfatdico y puedeconsiderarse como la molcula a partir de la cual se
construyen los distintos tipos de fosfoglicerolpidos. El cido fosfatdico puede estar esterificado a un segundoalcohol, originando distintos tipos de fosfolpidos
FOSFOLIPIDOS
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cido fosfatdico
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TIPOS DE FOSFOLPIDOS
1.-Cuando el segundo alcohol es un alcoholnitrogenado como :
la colina, se obtiene la fosfatidilcolina(tambin llamada lecitina),
la etanolaminase obtiene lafosfatidiletanolamina (o cefalina)
el aminocido serinase obtiene lafosfatidilserina.
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2.- El segundo alcohol puede ser : un polialcohol cclico, como el inositol, con
lo que se origina un fosfoinostido o
fosfatidilinositol. otra molcula de glicerol, con lo que se
originan los fosfatidilgliceroles.
TIPOS DE FOSFOLPIDOS
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TIPOS DE FOSFOLPIDOS
3.- Puede darse el caso de que el grupofosfato del cido fosfatdico estesterificado con otra molcula de
fosfatidilglicerol, con lo cual se tiene undifosfatidilglicerol (o cardiolipina).
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fosfatidiletanolamina (PE) = cefalina
El trmino cefalina se deriva de su fuenteprincipal en el cuerpo, o sea de la cabeza, y
el tejido espinal (del griego, kephalikos,cabeza).
Las cefalinas desempean una funcin muy
importante en el proceso de coagulacin dela sangre.
C f li (f f tidil t l i )
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Cefalina (fosfatidiletanolamina)
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fosfatidilserina (PS)
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fosfatidilinositol (PI)
fosfatidilglicerol (PG)
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fosfatidilglicerol (PG)
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difosfatidilglicerol (DPG) o cardiolipina
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ESFINGOLPIDOS
Esfingolpidos
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Esfingolpidos
Los esfingolpidos sonuna clase defosfolpidos que notienen glicerol en suestructura.
Son compuestosderivados de laesfingosina que es un
aminodialcoholcomplejo que contieneuna cadena largainsaturada no polar.
Doble enlace trans
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Esfingolpidos
Los esfingolpidos se encuentran en la sangre y encasi todos los tejidos de los seres humanos. Noobstante, las concentraciones ms elevadas deesfingolpidos se encuentran en la sustancia blancadel sistema nervioso central.
Diversos esfingolpidos son componentes de lamembrana plasmtica de prcticamente todas lasclulas.
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Esfingolpidos
A) Ceramidas
B) Cerebrsidos
D)Ganglisidos
C)Esfingomielinas
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A) Ceramidas
El grupo amino de laesfingosina se une aun cido graso atravs de un enlace
amida -CO-NH-, y elcompuesto resultantees una N-acilesfingosina o
ceramida: La ceramidaconstituye la porcinhidrofbica de estoslpidos.
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B) Cerebrsidos
Los cerebrsidos se encuentran en lasmembranas de plantas y animales, en lasclulas nerviosas, en espermatozoides,leucocitos, hemates; los cerebrsidosliberan, por hidrlisis, un cido graso, uncarbohidrato (galactosa) y un alcoholnitrogenado, la esfingosina.
Galactocerebrsido
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Galactocerebrsido
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Glucocerebrsido
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C)Esfingomielina
El esfingolpido ms abundante es laesfingomielina , la cual contiene un enlaceamdico con el tomo de nitrgeno de la
esfingosina y un grupo fosfato unido a ungrupo colina localizado en el tomo decarbono terminal.
Las esfingomielinas tienen su funcinprincipal en el cerebro y en el tejidonervioso.
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D)Ganglisidos
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El nombre ganglisido (se adopt para la clase deglucoesfingolpidos que contienen cido silico y que estnconcentrados en gran cantidad en las clulas ganglionares delsistema nervioso central, especialmente en las terminacionesnerviosas, constituyendo una fraccin significativa(aproximadamente 6%) de los lpidos del cerebro, en otrostejidos, estn presentes en cantidades mucho menores
Los ganglisidos son el grupo ms complejo de los
esfingolpidos. Son oligosacridos de ceramidas que incluyenentre sus residuos de azcar al menos un rede cido silico(cido Nacetilneuramnico (NANA).
NOTA: El cido silico denominado NANA, es un azcar cidoaminado de 9 carbonos, es una nonosa,
La galactosa que ocupa la posicin 2 a partir de la ceramida
D)Ganglisidos
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G i i G
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Estructura de un Ganglisido GM2
Los nombres especficos de losganglisidos son una clave para
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ganglisidos son una clave parasu funcin.
La letra G se refiere aganglisido, y los sufijos M, D, Ty Q indican que la molculacontiene mono-, di, tri y tetra-
cido silico. Los sufijosnumricos 1, 2, y 3 se refieren ala secuencia de carbohidratosque estn unidos a la ceramida;
1 indica GalGalNacGalGlc-ceramida, 2 GalNAcGalGlc-ceramida y 3 GalGlc-ceramida.
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R f i l i
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Referencia electrnica
http://themedicalbiochemistrypage.org/spanish/sphingolipids-sp.html
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ESTEROIDES
Funciones
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En los mamferos, como el ser humano, cumplen importantes funciones:
Reguladora: Algunos regulan los niveles de sal y la secrecin de bilis.
Estructural: El colesterol es un esteroide que forma parte la estructura delas membranas de las clulas junto con los fosfolpidos. Adems, a partir delcolesterol se sintetizan los dems esteroides.
Hormonal: Las hormonas esteroides son:
Corticoides: glucocorticoides y mineralocorticoides Existen mltiplesfrmacos con actividad corticoide, como la prednisona.
Hormonas sexuales masculinas: son los andrgenos, como latestosterona y sus derivados, los anabolizantes andrognicoesesteroides estos ltimos llamados simplemente esteroides.
Hormonas sexuales femeninas
Vitamina D y sus derivados.
ESTRUCTURA QUMICA
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ESTRUCTURA QUMICA
Los esteroidesson lpidos que poseen un
sistema de anillos fusionados deciclopentanoperhidrofenantreno, el cual estconstituido de una porcin fenantrnica
completamente saturada, fusionada a unanillo de ciclopentano.
Los anillos se designan con letras mayculas y
los tomos de carbono siguen un ordenpreciso de numeracin.
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Son los ms abundantes. Estructuralmente se consideran derivados del
colestano (de 27 carbonos).
Se caracterizan por tener:
(1) un grupo OH en posicin (por encima del planodel papel) en el C3, lo que les da cierto carcteranfiptico y
(2) una cadena lateral de 8 tomos de carbono en elC17..
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Se presentan habitualmente en la membranaplasmtica de todos los seres vivos (exceptolas eubacterias), donde su funcin es la de
regular la fluidez de la bicapa lipdica
Colesterol
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Est ampliamente distribudo entre los animales, y es un
componente habitual de la membrana plasmtica, donde
contribuye a regular su fluidez. Con mucha frecuencia aparece esterificado a cidos grasos, y
es la forma en que normalmente se almacena o se transportapor la sangre.
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Formacin deplacas de ateroma
Circulacin normalen un vaso Precipitacin del
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en las paredes deun vaso sanguneo
en un vasosanguneo
Precipitacin delcolesterol en la pared delos vasos sanguneos
Se sintetiza en los ovarios yti i l d ll l d
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.participa en el desarrollo sexual dela mujer.
En el calendario del cicloovulatorio, basado en los 28 das, elestradiol se sintetiza antes de la
ovulacin para estimular la
secrecin del moco uterino, quetiene caractersticas frtiles,
importante para que losespermatozoides lleguen al vulo.
El estradiol tambin estimula elengrosamiento del endometrio la
membrana que reviste internamente
el tero
HORMONAS ESTEROIDEAS
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/15/Estradiol.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/15/Estradiol.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/15/Estradiol.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/15/Estradiol.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/15/Estradiol.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/15/Estradiol.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/15/Estradiol.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/15/Estradiol.png -
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HORMONAS ESTEROIDEAS
Son sustancias producidas por las glndulas endocrinas,que se distribuyen por el torrente sanguneo y ejercen
funciones de regulacin metablica en tejidos
especficos.
Se distinguen de hormonas esteroideas:
- Los
- Los Los
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Se consideran derivadas del estrano, de 18 tomos decarbono (no posee cadena aliftica en el C17, y uno de
los ciclos es aromtico).
Son hormonas propias de la primera mitad del ciclo
sexual femenino.
Un estrgeno tpico es el .
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Se consideran
derivados del
androstano, de 19
tomos de carbono(no posee cadena
aliftica en el C17).
Son las hormonas
sexuales masculinas.Un ejemplo es la
.http://usuarios.lycos.es/Megam
uscle/esteroide/testosteronaester
gestgenos
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gestgenos
Derivan del , de21 tomos de carbono(con una cadena lateralde 2 tomos de carbonoen el C17).
Son hormonas femeninasimplicadas en el ciclomenstrual, y queadquieren especialimportancia durante elembarazo.
Un ejemplo es la
corticoides
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Tambin , y
difieren de los gestgenos porque tienen
un hidroxilo en el C21.Son hormonas segregadas por la corteza
suprarrenal. El cortisol, tambinconocido como hidrocortisona, Se
libera como respuesta al estrs y a unnivel bajo de glucocorticoides en lasangre. Sus funciones principales sonincrementar el nivel de azcar en lasangre a travs de la gluconeognesis,
suprimir el sistema inmunolgico yayudar al metabolismo de grasas,protenas, y carbohidratos
http://es.wikipedia.org/wiki/Gluconeog%C3%A9nesishttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_inmunol%C3%B3gicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Grasashttp://es.wikipedia.org/wiki/Prote%C3%ADnashttp://es.wikipedia.org/wiki/Carbohidratoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Carbohidratoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Prote%C3%ADnashttp://es.wikipedia.org/wiki/Grasashttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_inmunol%C3%B3gicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Gluconeog%C3%A9nesis -
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