Lípidos y membranas biológicas. Detergentes

Seminario 4: Lípidos y membranas biológicas. Detergentes.

Temario

Lípidos: clasificación. Estructura y función biológica de las distintas clases de lípidos. Lípidos simples y complejos. Ácidos grasos. Glicéridos. Fosfolípidos. Esfingolípidos. Cerebrósidos. Gangliósidos. Esteroides. Propiedades físicas y químicas de los distintos lípidos. Técnicas de separación, análisis y determinación de lípidos en general y de las distintas clases de lípidos. Detergentes iónicos. Detergentes no iónicos. Micelas. Concentración micelar crítica. Unidad de membrana. Estructura de membranas biológicas. Propiedades físicas y químicas. Vesículas. Liposomas. Interacciones con otras biomoléculas. Proteínas de membrana, características estructurales.

Preguntas conceptuales

1. Mencione cuáles son las principales características químicas y biológicas de los lípidos.

2. Esquematice la estructura química y principales grupos funcionales de los siguientes lípidos: ácidos grasos, triacilgliceroles, fosfolípidos, glicolípidos, esfingolípidos, ceras, esteroles.

3. Explique un procedimiento que le permita medir la fluidez de una membrana biológica.

4. Esquematice un protocolo para extraer y purificar una proteína a partir de una membrana biológica. ¿Como estudiaría su actividad?

5. ¿En qué tipo de agregado molecular esperaría encontrar en medio acuoso a triestearina, fosfatidilcolina, dodecil sulfato de sodio (SDS) o palmitato de triacontanol?

6. ¿Por qué cuando se agita o se sopla una solución acuosa de detergente se forma espuma?

7. ¿Qué son las flipasas, flopasas y escramblasas?

Problemas

1. a. Escriba la estructura de dos triglicéridos, uno de los cuales sea sólido a 37 °C y el otro líquido.

b. Si tiene una mezcla de 1-palmitoil-2-estearil-3-miristoil-glicerol y ácido fosfatídico disueltos en benceno, ¿cómo podría separar ambas sustancias en forma rápida y sencilla? Escriba la fórmula desarrollada de ambas.

2. Se realiza una electroforesis a pH 7.0 de la siguiente mezcla de lípidos: fosfatidiletanolamina (PE), fosfatidilserina (PS), fosfatidilglicerol (PG), difosfatidilglicerol (DPG) y tripalmitato de glicerilo. Si se siembra una alícuota de la mezcla en el centro de una tira de papel, indique hacia qué electrodo se dirige cada uno de los componentes de la mezcla.

3. Usando como modelo a la fosfatidilcolina (PC) muestre en la formula desarrollada los lugares específicos de hidrólisis catalizada por las siguientes enzimas: fosfolipasa A1, fosfolipasa A2, fosfolipasa C, fosfolipasa D.

4. Estime el número de moléculas de fosfolípidos que habría en la membrana citoplasmática de una célula de E. coli. Considerar: a) la célula se aproxima a un cilindro regular de 1 m de largo y 0.25 m de radio; b) cada fosfolípido tiene un diámetro molecular de 10 Å. Este cálculo está sobreestimado ¿Por qué? ¿Cómo haría para mejorar la estimación?

5. Un extracto con éter de petróleo obtenido a partir de un cultivo celular, se sometió a análisis químico, determinándose la presencia de fosfatidilserina, ácido fosfatídico y esfingomielina, en proporciones 50%, 30% y 20%, respectivamente.

a. Escriba la fórmula química desarrollada de los lípidos hallados.

b. Explique cómo podría separar entre sí a los lípidos del extracto.

c. ¿Cuál sería el origen de estos lípidos en las células?

d. La saponificación de los lípidos produjo una mezcla

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