Lipidy

Lipidy (

struktura i

struktura i

funkcje kwasów

funkcje kwasów

tłuszczowych,

tłuszczowych,





-oksydacja kwasów

-oksydacja kwasów

tłuszczowych ,

tłuszczowych ,

cholesterol)

cholesterol)

Lipidy są to estry glicerolu i

Lipidy są to estry glicerolu i

wyższych kwasów

wyższych kwasów

tłuszczowych

tłuszczowych

Nazwy i wzory wybranych, powszechnie

Nazwy i wzory wybranych, powszechnie

występujących kwasów tłuszczowych

występujących kwasów tłuszczowych

Kwas

Kwas

tłuszczowy

tłuszczowy

Wzór uproszczony

Wzór uproszczony

Wzór

Wzór

sumarycz

sumarycz

ny

ny

Liczba

Liczba

wiązań

wiązań

podwójny

podwójny

ch

ch

Kwasy tłuszczowe nasycone

Kwasy tłuszczowe nasycone

Masłowy

Masłowy

Mirystynowy

Mirystynowy

Palmitynowy

Palmitynowy

Stearynowy

Stearynowy

CH

CH

3

3

(CH

(CH

2

2

)

)

2

2

COOH

COOH

CH

CH

3

3

(CH

(CH

2

2

)

)

12

12

COOH

COOH

CH

CH

3

3

(CH

(CH

2

2

)

)

14

14

COOH

COOH

CH

CH

3

3

(CH

(CH

2

2

)

)

16

16

COOH

COOH

C

C

3

3

H

H

7

7

COOH

COOH

C

C

13

13

H

H

27

27

COO

COO

H

H

C

C

15

15

H

H

31

31

COO

COO

H

H

C

C

17

17

H

H

35

35

COO

COO

H

H

brak

brak

brak

brak

brak

brak

brak

brak

Kwasy tłuszczowe nienasycone

Kwasy tłuszczowe nienasycone

Palmitoolejow

Palmitoolejow

y

y

Oleinowy

Oleinowy

Erukowy

Erukowy

Linolowy

Linolowy

Linolenowy

Linolenowy

CH

CH

3

3

(CH

(CH

2

2

)

)

5

5

CH=CH(CH

CH=CH(CH

2

2

)

)

7

7

COOH

COOH

CH

CH

3

3

(CH

(CH

2

2

)

)

7

7

CH=CH(CH

CH=CH(CH

2

2

)

)

7

7

COOH

COOH

CH

CH

3

3

(CH

(CH

2

2

)

)

7

7

CH=CH(CH

CH=CH(CH

2

2

)

)

11

11

COOH

COOH

CH

CH

3

3

(CH

(CH

2

2

)

)

4

4

(CH=CHCH

(CH=CHCH

2

2

)

)

2

2

(CH

(CH

2

2

)

)

6

6

COOH

COOH

CH

CH

3

3

CH

CH

2

2

(CH=CHCH

(CH=CHCH

2

2

)

)

3

3

(CH

(CH

2

2

)

)

6

6

COOH

COOH

C

C

15

15

H

H

29

29

COO

COO

H

H

C

C

17

17

H

H

33

33

COO

COO

H

H

C

C

21

21

H

H

41

41

COO

COO

H

H

C

C

17

17

H

H

31

31

COO

COO

H

H

C

C

17

17

H

H

29

29

COO

COO

H

H

1

1

1

1

1

1

2

2

3

3

Arachidonowy

Arachidonowy

CH

CH

3

3

(CH

(CH

2

2

)

)

4

4

(CH=CHCH

(CH=CHCH

2

2

)

)

4

4

(CH

(CH

2

2

)

)

2

2

COOH

COOH

C

C

19

19

H

H

31

31

COO

COO

H

H

4

4



Proces β-oksydacji zachodzi w matrix mitochondrium u

Proces β-oksydacji zachodzi w matrix mitochondrium u

eukariotów i w cytozolu u prokariotów. Transport przez

eukariotów i w cytozolu u prokariotów. Transport przez

błonę wewnętrzną mitochondrium poprzedzony jest

błonę wewnętrzną mitochondrium poprzedzony jest

aktywacją kwasu tłuszczowego, polegającą na utworzeniu

aktywacją kwasu tłuszczowego, polegającą na utworzeniu

przez niego wiązania tioestrowego z CoA i powstaniem

przez niego wiązania tioestrowego z CoA i powstaniem

acylo-CoA

acylo-CoA

.

.



Transport cząsteczek acylo-CoA zawierających łańcuchy

Transport cząsteczek acylo-CoA zawierających łańcuchy

mające do 10 atomów węgla zachodzi bezpośrednio przez

mające do 10 atomów węgla zachodzi bezpośrednio przez

błonę mitochondrialną. Cząsteczki o dłuższych łańcuchach

błonę mitochondrialną. Cząsteczki o dłuższych łańcuchach

przechodzą przez wewnętrzną błonę mitochondrium po

przechodzą przez wewnętrzną błonę mitochondrium po

sprzężeniu z cząsteczką karnityny. Bierze w tym udział

sprzężeniu z cząsteczką karnityny. Bierze w tym udział

acylotransferaza karnitynowa I znajdująca się na

acylotransferaza karnitynowa I znajdująca się na

zewnętrznej

powierzchni

wewnętrznej

błony

oraz

zewnętrznej

powierzchni

wewnętrznej

błony

oraz

acylotransferaza

karnitynowa

II

umiejscowiona

na

acylotransferaza

karnitynowa

II

umiejscowiona

na

wewnętrznej powierzchni błony (od strony matriks).

wewnętrznej powierzchni błony (od strony matriks).

Rozkład (

Rozkład (





-oksydacja) kwasów

-oksydacja) kwasów

tłuszczowych

tłuszczowych

1.

1.

Utlenienie

Utlenienie

acylo-CoA do enoilo-CoA, zawierającego

acylo-CoA do enoilo-CoA, zawierającego

w łańcuchu kwasu tłuszczowego wiązanie podwójne

w łańcuchu kwasu tłuszczowego wiązanie podwójne

trans

trans

-

-

Δ

Δ

2

2

, czemu towarzyszy powstanie FADH

, czemu towarzyszy powstanie FADH

2

2

(

(

dehydrogenaza acylo-CoA

dehydrogenaza acylo-CoA

)

)

2.

2.

Uwodnienie

Uwodnienie

trans

trans

-

-

Δ

Δ

2

2

-enoilo-CoA

do

3-

-enoilo-CoA

do

3-

hydroksyacylo-CoA (

hydroksyacylo-CoA (

hydrataza enoilo-CoA

hydrataza enoilo-CoA

)

)

3.

3.

Utlenienie

Utlenienie

3-hydroksyacylo-CoA do 3-ketoacylo-

3-hydroksyacylo-CoA do 3-ketoacylo-

CoA, czemu towarzyszy powstawanie NADH

CoA, czemu towarzyszy powstawanie NADH

(

(

dehydrogenaza hydroksyacylo-CoA

dehydrogenaza hydroksyacylo-CoA

)

)

4.

4.

Rozszczepienie lub

Rozszczepienie lub

tioliza

tioliza

3-ketoacylo-CoA przez

3-ketoacylo-CoA przez

drugą czasteczkę CoA, prowadzące do powstania

drugą czasteczkę CoA, prowadzące do powstania

acetylo-CoA i acylo-CoA, skróconego o dwa atomy

acetylo-CoA i acylo-CoA, skróconego o dwa atomy

węgla (

węgla (





-ketotiolaza

-ketotiolaza

)

)





-oksydacja

-oksydacja

kwasów

kwasów

tłuszczowych

tłuszczowych

zachodzi we

zachodzi we

wszystkich

wszystkich

tkankach poza

tkankach poza

tkanką nerwową i

tkanką nerwową i

erytrocytami

erytrocytami

lokalizacja

lokalizacja

komórkowa:

komórkowa:

mitochondrium

mitochondrium

rola: synteza ATP

rola: synteza ATP

warunki: tlenowe

warunki: tlenowe

acylo

acylo

-CoA

-CoA

trans

trans

-

-

Δ

Δ

2-enoilo-

2-enoilo-

CoA

CoA

3-hydroksyacylo-

3-hydroksyacylo-

CoA

CoA

3-ketoacylo-

3-ketoacylo-

CoA

CoA

acylo-CoA

acylo-CoA

acetylo-

acetylo-

CoA

CoA

dehydrogenaza acylo-CoA

dehydrogenaza acylo-CoA

hydrataza enoilo-CoA

hydrataza enoilo-CoA

dehydrogenaza hydroksyacylo-CoA

dehydrogenaza hydroksyacylo-CoA





-ketotiolaza

-ketotiolaza

β-oksydacja jest procesem

β-oksydacja jest procesem

dostarczającym

dostarczającym

:

:

•

równoważników

redukcyjnych

(po

równoważników

redukcyjnych

(po

cząsteczce

cząsteczce

FADH

FADH

2

2

i NADH

i NADH

na każdy

na każdy

"obrót cyklu") służących w łańcuchu

"obrót cyklu") służących w łańcuchu

oddechowym wytworzeniu ATP,

oddechowym wytworzeniu ATP,

•

acetylo-CoA

acetylo-CoA

do cyklu Krebsa służącemu

do cyklu Krebsa służącemu

wytworzeniu ATP,

wytworzeniu ATP,

•

w wątrobie substratów do

w wątrobie substratów do

syntezy ciał

syntezy ciał

ketonowych,

ketonowych,

zwłaszcza w przypadku

zwłaszcza w przypadku

zaburzeń (cukrzyca) gospodarki cukrami

zaburzeń (cukrzyca) gospodarki cukrami

(szczawiooctan, metabolit pośredni cyklu

(szczawiooctan, metabolit pośredni cyklu

Krebsa,

powstaje

z

jednego

z

Krebsa,

powstaje

z

jednego

z

intermediantów glikolizy).

intermediantów glikolizy).

Ciała ketonowe

Ciała ketonowe

aceton

aceton

kwas acetylooctowy

kwas acetylooctowy

kwas

kwas

beta-hydroksymasłowy

beta-hydroksymasłowy

U człowieka głównym miejscem produkcji i wydzielania do krwi
ciał ketonowych jest wątroba.
Zwykle skład procentowy wynosi:

75-80% kwasu beta-

hydroksymasłowego

20-25% kwasu acetylooctowego
poniżej 2% acetonu



Ciała ketonowe

Ciała ketonowe

mogą być wykorzystywane przez mózg,

mogą być wykorzystywane przez mózg,

serce i mięśnie jako materiał energetyczny, ale w

serce i mięśnie jako materiał energetyczny, ale w

prawidłowych warunkach, głównym wykorzystywanym

prawidłowych warunkach, głównym wykorzystywanym

materiałem jest glukoza.

materiałem jest glukoza.



W pewnych warunkach metabolicznych dochodzi do

W pewnych warunkach metabolicznych dochodzi do

zwiększenia produkcji ciał ketonowych. Najczęściej

zwiększenia produkcji ciał ketonowych. Najczęściej

zachodzi to w

zachodzi to w

cukrzycy

cukrzycy

przy znacznym niedoborze insuliny

przy znacznym niedoborze insuliny

i może prowadzić do ketonemii i kwasicy ketonowej

i może prowadzić do ketonemii i kwasicy ketonowej

(nazywanej

też

ketozą),

a

w

zaawansowanych

(nazywanej

też

ketozą),

a

w

zaawansowanych

przypadkach ketonowej śpiączki cukrzycowej.

przypadkach ketonowej śpiączki cukrzycowej.



Inne przypadki kiedy dochodzi do zwiększonego

Inne przypadki kiedy dochodzi do zwiększonego

produkowania ciał ketonowych to:

produkowania ciał ketonowych to:

głodzenie

głodzenie

dieta niskowęglowodanowa

dieta niskowęglowodanowa

nadużywanie alkoholu

nadużywanie alkoholu

w ciąży przy ograniczeniu spożycia węglowodanów

w ciąży przy ograniczeniu spożycia węglowodanów

w czasie znacznego wysiłku fizycznego u cukrzyków.

w czasie znacznego wysiłku fizycznego u cukrzyków.

Lipidy

Lipidy

Proste

Proste

Złożone

Złożone

Lipidy

Lipidy

właściwe

właściwe

Fosfolipidy

Fosfolipidy

(glicerofosfolipidy,

(glicerofosfolipidy,

sfingofosfolipidy,

sfingofosfolipidy,

plazmalogeny)

plazmalogeny)

Woski

Woski

Inne

Inne

lipidy

lipidy

złożone

złożone

(witaminy rozp.

(witaminy rozp.

w tłuszczch, hormony,

w tłuszczch, hormony,

kwasy żółciowe)

kwasy żółciowe)

Glikolipidy

Glikolipidy

(cerebrozydy,

(cerebrozydy,

gangliozydy)

gangliozydy)

Reakcja powstawania lipidów

Reakcja powstawania lipidów

prostych

prostych

CH

CH

2

2

OH CH

OH CH

2

2

O CO C

O CO C

15

15

H

H

31

31

CH OH

CH OH

+

+

3 C

3 C

15

15

H

H

31

31

COOH CH O CO C

COOH CH O CO C

15

15

H

H

31

31

+

+

3 H

3 H

2

2

O

O

CH

CH

2

2

OH CH

OH CH

2

2

O CO C

O CO C

15

15

H

H

31

31

glicerol kwas palmitynowy tripalmitynian glicerolu

glicerol kwas palmitynowy tripalmitynian glicerolu

Mydła, czyli sole sodowe lub potasowe

Mydła, czyli sole sodowe lub potasowe

wyższych

kwasów

tłuszczowych

wyższych

kwasów

tłuszczowych

(palmitynowego,

stearynowego,

(palmitynowego,

stearynowego,

oleinowego), otrzymuje się najczęściej

oleinowego), otrzymuje się najczęściej

w wyniku zasadowej hydrolizy estrów

w wyniku zasadowej hydrolizy estrów

(tzw. zmydlania tłuszczów). Produktem

(tzw. zmydlania tłuszczów). Produktem

ogrzewania tłuszczów w roztworach

ogrzewania tłuszczów w roztworach

wodorotlenków

sodu

lub

potasu,

wodorotlenków

sodu

lub

potasu,

oprócz mydeł, jest także gliceryna.

oprócz mydeł, jest także gliceryna.

Mydła

Mydła

CH

CH

2

2

O CO C

O CO C

15

15

H

H

31

31

CH

CH

2

2

OH

OH

CH O CO C

CH O CO C

15

15

H

H

31

31

+ 3 NaOH 3 C

+ 3 NaOH 3 C

15

15

H

H

31

31

COONa +

COONa +

CH OH

CH OH

CH

CH

2

2

O CO C

O CO C

15

15

H

H

31

31

CH

CH

2

2

OH

OH

tripalmitynian glicerolu zasada sodowa mydło sodowe

tripalmitynian glicerolu zasada sodowa mydło sodowe

glicerol

glicerol

Mydła potasowe

Mydła potasowe

są miękkie, szare, maziste i nieco lepiej

są miękkie, szare, maziste i nieco lepiej

rozpuszczalne w wodzie niż mydła sodowe. Używa ich się do

rozpuszczalne w wodzie niż mydła sodowe. Używa ich się do

kremów do golenia, mydeł w płynie, szamponów.

kremów do golenia, mydeł w płynie, szamponów.

Mydła sodowe

Mydła sodowe

(białe, twarde) stosuje się do produkcji twardych

(białe, twarde) stosuje się do produkcji twardych

mydeł toaletowych lub mydeł do prania.

mydeł toaletowych lub mydeł do prania.

Woski

Woski

(estry kwasów tłuszczowych i

(estry kwasów tłuszczowych i

jednowartościowych wyższych alkoholi lub

jednowartościowych wyższych alkoholi lub

alkoholi z grupy steroli np. cetylowy (C

alkoholi z grupy steroli np. cetylowy (C

16

16

),

),

cerylowy (C

cerylowy (C

26

26

), mirycylowy (C

), mirycylowy (C

30

30

) i melisylowy

) i melisylowy

(C

(C

31

31

).

).

Przykłady wosków:

Przykłady wosków:

-

-

wosk pszczeli

wosk pszczeli

, wydzielany przez pszczoły w

, wydzielany przez pszczoły w

procesie trawienia

procesie trawienia

-

-

olbrot

olbrot

(wosk z czaszki wieloryba) używany w

(wosk z czaszki wieloryba) używany w

kosmetyce oraz do wyrobu świec, past do

kosmetyce oraz do wyrobu świec, past do

podłóg itp.

podłóg itp.

-

-

wosk wełny owczej

wosk wełny owczej

– lanolina, używana w

– lanolina, używana w

kosmetyce do produkcji maści leczniczych,

kosmetyce do produkcji maści leczniczych,

wchłania bowiem duże ilości wody i jest dobrze

wchłania bowiem duże ilości wody i jest dobrze

absorbowana przez skórę.

absorbowana przez skórę.

-

-

woski roślinne

woski roślinne

– pokrywają cienką warstwą

– pokrywają cienką warstwą

tkanki, chroniąc je przed wysychaniem

tkanki, chroniąc je przed wysychaniem

Cholesterol, którego głównym nośnikiem we krwi są lipoproteiny

Cholesterol, którego głównym nośnikiem we krwi są lipoproteiny

LDL i HDL, jest również składnikiem błon komórkowych

LDL i HDL, jest również składnikiem błon komórkowych (nadaje
im pożądaną płynność i elastyczność),

i w dużych ilościach

i w dużych ilościach

występuje w tkance nerwowej.

występuje w tkance nerwowej. Jest podstawowym substratem w
syntezie kwasów żółciowych, hormonów płciowych i hormonów
kory nadnercza, w tkankach nerwowych wchodzi w skład otoczki
mielinowej, stanowiąc 10-15 % suchej masy mózgu.

LDL – „zły cholesterol”

LDL – „zły cholesterol”

Są to lipoproteiny o niskiej gęstości. Powodują

Są to lipoproteiny o niskiej gęstości. Powodują

podwyższenie poziomu cholesterolu we krwi przez

podwyższenie poziomu cholesterolu we krwi przez

jego transport z wątroby do tkanek - dlatego

jego transport z wątroby do tkanek - dlatego

przyspieszają rozwój miażdżycy. Podwyższony

przyspieszają rozwój miażdżycy. Podwyższony

poziom cholesterolu LDL zwiększa ryzyko chorób

poziom cholesterolu LDL zwiększa ryzyko chorób

serca gdyż ta forma cholesterolu osadza się na

serca gdyż ta forma cholesterolu osadza się na

ścianach tętnic.

ścianach tętnic.

Aby ograniczyć poziom tej frakcji należy ograniczyć

Aby ograniczyć poziom tej frakcji należy ograniczyć

spożycie nasyconych kwasów tłuszczowych i izomerów

spożycie nasyconych kwasów tłuszczowych i izomerów

trans (produkty pochodzenia zwierzęcego np. mięso,

trans (produkty pochodzenia zwierzęcego np. mięso,

masło, tłuste mleko oraz margaryny utwardzane,

masło, tłuste mleko oraz margaryny utwardzane,

ciastka, frytki, chipsy), zwiększyć spożycie żywności

ciastka, frytki, chipsy), zwiększyć spożycie żywności

zawierającej

błonnik

rozpuszczalny,

utrzymywać

zawierającej

błonnik

rozpuszczalny,

utrzymywać

prawidłową masę ciała.

prawidłową masę ciała.

HDL – „dobry cholesterol”

HDL – „dobry cholesterol”

Są to lipoproteiny o wysokiej gęstości. Powodują

Są to lipoproteiny o wysokiej gęstości. Powodują

obniżenie całkowitego poziomu cholesterolu we

obniżenie całkowitego poziomu cholesterolu we

krwi przez jego transport do wątroby, skąd jest

krwi przez jego transport do wątroby, skąd jest

wydalany - dlatego działają korzystnie, hamując

wydalany - dlatego działają korzystnie, hamując

rozwój miażdżycy naczyń. HDL zbiera zbędny

rozwój miażdżycy naczyń. HDL zbiera zbędny

cholesterol i przenosi go z powrotem do wątroby,

cholesterol i przenosi go z powrotem do wątroby,

żeby został przetworzony przez organizm. Może

żeby został przetworzony przez organizm. Może

również

usuwać

cholesterol

zalegający

w

również

usuwać

cholesterol

zalegający

w

tętnicach czyli cofać miażdżycę.

tętnicach czyli cofać miażdżycę.