Lipidy budowa chemiczna tuszcze woski fosfolipidy sfingolipidy prostaglandyny

Lipidy – budowa chemiczna Ø Ø Ø tłuszcze woski, fosfolipidy, sfingolipidy, prostaglandyny

Lipidy v Lipidy – naturalne estry, których cząsteczki zawierają przynajmniej jedną resztę długołańcuchowego kwasu karboksylowego – kwasu tłuszczowego, których łańcuchy są: Ø o proste (nierozgałęzione) Ø nasycone (wszystkie wiązania pojedyncze), Ø nienasycone (jedno lub więcej wiązań podwójnych) – jedno z wiązań podwójnych zawsze znajduje się między 9 a 10 atomem węgla, Ø z reguły o parzystej liczbie atomów węgla (nieparzystą liczbę atomów C zawiera kwas tuberkulostearynowy), Ø lipidy zwierzęce mogą zwierać resztę kwasu butanowego – masłowego, który nie należy do kwasów tłuszczowych.

Lipidy v Podział lipidów w aspekcie budowy chemicznej: Woski Lipidy Fosfolipidy Sfingolipidy Prostaglandyny Tłuszcze - glicerole triacyloglicerole monoacyloglicerole diacyloglicerole

Tłuszcze v Tłuszcze - estry kwasów tłuszczowych i gliceryny (glicerolu – propano-1, 2, 3 -triolu), który może tworzyć trzy wiązania estrowe z jedną – monoacyloglicerol, dwiema – diacyloglicerol lub trzema – triacyloglicerol resztami kwasu tłuszczowego CH 2 – O – CO – (CH 2)n – CH 3 | | CH – O – CO – (CH 2)n – CH 3 CH – OH | | CH 2 – OH CH 2 – O – CO – (CH 2)n – CH 3 | CH 2 – O – CO – (CH 2)n – CH 3

Tłuszcze v Tłuszcze roślinne i zwierzęce – z reguły są mieszaniną triacylogliceroli: Ø triacyloglicerol może zawierać trzy identyczne reszty, dwie lub trzy różne reszty kwasów tłuszczowych, Ø triacyloglicerole ulegają hydrolizie: ü alkaliczna (środowisko zasadowe) – prowadzi do powstania glicerolu i soli kwasów tłuszczowych – mydeł (zmydlanie) ü liczba zmydlania – liczba mg KOH niezbędna do hydrolizy jednego grama tłuszczu (umożliwia określenie średniej masy cząsteczkowej tłuszczu), Ø kwasowa (środowisko kwasowe) – prowadzi do powstania glicerolu i mieszaniny kwasów tłuszczowych.

Tłuszcze CH 2 – O – CO – (CH 2)n – CH 3 CH 2 – OH | | CH – O – CO – (CH 2)n – CH 3 + 3 Na. OH CH – OH + | | CH 2 – O – CO – (CH 2)n – CH 3 CH 2 – OH ɵ + 3 CH 3 – (CH 2)n – COO Na� CH 2 – O – CO – (CH 2)n – CH 3 | H+ CH – O – CO – (CH 2)n – CH 3 + 3 H O 2 | CH 2 – O – CO – (CH 2)n – CH 3 + 3 CH 3 – (CH 2)n – COOH CH 2 – OH | CH – OH + | CH 2 – OH

Tłuszcze / kwasy tłuszczowe v Kwasy tłuszczowe – zawierają parzystą liczbę atomów węgla, ponieważ w organizmach żywych powstają one przez łączenie się dwuwęglowych reszt kwasu octowego (etanowego): Ø ważniejsze nasycone kwasy tłuszczowe - NKT: ü laurynowy / CH 3 – (CH 2)9 – CH 2 – COOH dodekanowy ü mirystynowy / CH 3 – (CH 2)11 – CH 2 – COOH tetradekanowy ü palmitynowy / CH 3 – (CH 2)13 – CH 2 – COOH heksadekonowy ü stearynowy / CH 3 – (CH 2)15 – CH 2 – COOH oktadekonowy

Tłuszcze / kwasy tłuszczowe Ø ważniejsze nienasycone kwasy tłuszczowe / NNKT: ü oleinowy – C 17 H 33 -COOH ü CH 3 -(CH 2)6 -CH 2 -10 CH=9 CH-CH 2 -(CH 2)5 -CH 2 -1 COOH ü linolowy - C 17 H 31 -COOH ü CH 3 -(CH 2)4 -13 CH=12 CH-CH 2 -10 CH=9 CH-CH 2 -(CH 2)5 -CH 21 COOH ü linolenowy - C 17 H 29 -COOH ü CH 3 -CH 2 -16 CH=15 CH-CH 2 -13 CH=12 CH 2 -CH=10 CH=9 CHCH 2 -(CH 2)5 -CH 2 -1 COOH ü rycynolowy ü CH 3 -(CH 2)5 -12 CH(OH)-CH 2 -10 CH=9 CH-CH 2 -(CH 2)5 -CH 21 COOH

Tłuszcze / kwasy tłuszczowe v Izomery geometryczne kwasu oleinowego: Ø konfiguracja cis: kwas cis-9 -oktadecenowy / kwas oleinowy CH 3 - (CH 2)6 -CH 2 | | H | C=C | CH 2 -(CH 2)5 -CH 2 -COOH H Ø konfiguracja trans: kwas trans-9 -oktadecenowy / kwas elaidynowy CH 3 - (CH 2)6 -CH 2 | | H | C=C | H CH 2 -(CH 2)5 -CH 2 -COOH

Tłuszcze v Tłuszcze zwierzęce zwierają z reguły więcej reszt kwasów nasyconych (łój wołowy – ok. 50%), natomiast tłuszcze roślinne zwierają więcej reszt kwasów nienasyconych (oliwa – ok. 90%). v Większy udział reszt kwasów nienasyconych w tłuszczach roślinnych wpływa na niższe temperatury topnienia niż w przypadku tłuszczów zwierzęcych a także na stan skupienia, z reguły są oleistymi cieczami (wyjątek masło kokosowe, masło kakaowe) natomiast tłuszcze zwierzęce są ciałami stałymi (wyjątek tran). v W tłuszczach bakteryjnych (prątki trądu, gruźlicy) występuje reszta kwasu tłuszczowego o nieparzystej liczbie atomów C – kwas tuberkulostearynowy): C 18 H 37 -COOH Ø CH 3 -(CH 2)7 -CH(CH 3)-(CH 2)7 -CH 2 -COOH

Tłuszcze v Utwardzanie tłuszczów: Ø oleje roślinne poddaje się reakcji uwodornieniu w obecności katalizatora niklowego, w procesie następuje częściowa redukcja wiązań podwójnych, Ø produktem utwardzenia są tłuszcze stałe o wyższych temp. topnienia, które stosuje się do produkcji margaryn i maseł roślinnych. v Liczba jodowa LI: Ø liczba gramów jodu niezbędna do wysycenia wiązań podwójnych w resztach nienasyconych kwasów tłuszczowych zawartych w 100 g glicerolu, liczba ta wyraża ilościowo zawartość nienasyconych związków w tłuszczu.

Woski v Woski naturalne (pszczeli, woski roślinne, olbrot – w czaszce kaszalota) są mieszaniną różnych sub. których głównym składnikiem są estry kwasów tłuszczowych z wyższymi alkoholami monohydroksylowymi: Ø wosk pszczeli – mirycyna / ester kwasu palmitynowego i alkoholu mirycynowego: CH 3 -(CH 2)28 -CH 2 -OH: II O CH 3 -(CH 2)13 -CH 2 -C-O-CH 2 -(CH 2)28 -CH 3 Ø olbrot – ester kwasu palmitynowego i alkoholu cetylowego: CH 3 -(CH 2)14 -CH 2 -OH: II O CH 3 -(CH 2)13 -CH 2 -C-O-CH 2 -(CH 2)14 -CH 3 Ø domieszki wosków: wyższe nierozgałęzione węglowodory, wole kwasy tłuszczowe, hydroksykwasy, estry alkoholi steroidowych.

Fosfolipidy v Fosfolipidy – pochodne diacylogliceroli, w cz. których 3 gr. -OH jest zestryfikowana resztą kwasu fosforowego(V), połączoną wiąz. estrowym z resztą: choliny lub etanoloaminy (kolaminy), resztą hydroksykwasu – seryny: CH 2 -O-CO-(CH 2)n-CH 3 | | CH-O-CO-(CH 2)n-CH 3 O O | | || || � � CH 2 -O-P-O-CH 2 -N(CH 3)3 CH 2 -O-P-O-CH 2 -NH 3 | | ɵ O lecytyny O ɵ kefalina CH 2 -O-CO-(CH 2)n-CH 3 etnoloaminowa | CH-O-CO-(CH 2)n-CH 3 O | || � CH 2 -O-P-O-CH 2 -CH-NH 3 kefalina | | ɵ serynowa OH COO

Fosfolipidy Ø fosfolipidy występują w: ü błonach komórkowych, ü rdzeniu kręgowym oraz mózgu, ü wątrobie, we krwi.

Sfingolipidy v Sfingolipidy – związki zawierające resztę dihydroksyaminy – sfingozyny: | NH 2 CH 3 -(CH 2)11 -CH 2 -CH=CH-CH-CH | OH CH 2 -OH | Ø grupa aminowa sfingozyny ulega acylowaniu resztami kwasów tłuszczowych, tworząc ceramidy: II O | NH-C-CH 2 -(CH 2)n-CH 2 -CH 3 -(CH 2)11 -CH 2 -CH=CH-CH-CH | OH CH 2 -OH |

Sfingolipidy Ø sfingomieliny – pochodne ceramidu, w której 1 o grupa hydroksylowa ceramidu jest zestryfikowana kwasem foforowym(V), ten z kolei jest połączony wiązaniem estrowym II O z choliną: NH-C-CH 2 -(CH 2)n-CH 2 -CH 3 -(CH 2)11 -CH 2 -CH=CH-CH-CH O || | � OH CH 2 -O-P-O-CH 2 -N(CH 3)3 | ɵ O o | | Ø cerebrozydy – 1 grupa hydroksylowa reszty ceramidu jest połączona wiązaniem glikozydowym z resztą cukru (najczęściej galaktozy): II O NH-C-CH 2 -(CH 2)n-CH 2 -CH 3 CH 2 OH CH 3 -(CH 2)11 -CH 2 -CH=CH-CH-CH | OH O OH CH 2 -O | HO | | | OH

Sfingolipidy Ø sfingolipidy występują w mózgu, Ø nadmierne nagromadzenie ich w mózgu może być przyczyną wielu chorób neurologicznych, Ø istnieje pogląd, że sfingolipidy chronią powierzchnię komórek przed niebezpiecznymi czynnikami otoczenia przez tworzenie wytrzymałej mechanicznie i chemicznie najbardziej zewnętrznej warstwy błon komórkowych. Ø niektóre złożone glikosfingolipidy uczestniczą w mechanizmie rozpoznawania molekularnego i przesyłania sygnałów międzykomórkowych.

Prostaglandyny | | II | v. Powstają z nienasyconych kwasów tłuszczowych – głównie z 20 – węglowego kwasu arachidonowego: Kwas arachidonowy Prostaglandyna E 1 CH 2 H| O 11 CH 9 CH HO II II | 12 CH 8 CH | CH 2 | | CH | II CH 2 (CH 2)5 (CH 2)4 | | CH | 14 CH | H CH 2 | II C | 15 CH 1 | COOH HO (CH ) COOH | 2 4 | (CH 2)4 | CH 3 20 CH 3

Prostaglandyny Ø prostaglandyny występują w niewielkich ilościach wielu organizmach i tkankach zwierzęcych, Ø pełnią funkcje modulatorów czynności hormonalnej, Ø mają charakter hormonów lokalnych, Ø wchodzą w skład fosfolipidów błon komórkowych.