Lipidy
Lipidy
Lipidy
Lipidy
Kwasy
tłuszczowe
Kwasy
tłuszczowe
Kwasy tłuszczowe
zbudowane są z
węglowodorowego łańcucha zakończonego grupą
karboksylową. Mają
parzystą liczbę
atomów
węgla, zwykle pomiędzy 10 a 20 i są
nierozgałęzione.
CH
3
-CH
2
-CH
2
-CH
2
-CH
2
-CH
2
-CH
2
-CH
2
-CH
2
-CH
2
-CH
2
-COOH
CH
3
(CH
2
)
10
-COOH
Zapisywanie wzorów
kwasów tłuszczowych.
C
O
OH
Kwasy tłuszczowe są nierozpuszczalne w
wodzie z powodu hydrofobowego
łańcucha węglowodorowego.
CH
3
(CH
2
)
14
-
COOH
część
część
niepolarna
_
polarna
Przykłady kwasów tłuszczowych:
nasycone
16 C kwas palmitynowy
18 C kwas stearynowy
20 C kwas arachidowy
nienasycone
18 C kwas oleinowy (1 wiązanie podwójne)
18 C kwas linolowy (2 wiązanie podwójne)
18 C kwas linolenowy (3 wiązanie podwójne)
20 C kwas arachidonowy (4 wiązania podwójne)
Kwasy tłuszczowe są:
•nasycone
(wyłącznie wiązania pojedyncze
pomiędzy atomami węgla)
•nienasycone
(z jednym lub kilkoma
wiązaniami podwójnymi)
Wiązania podwójne
w kwasach tłuszczowych mają
zwykle konfigurację
cis (Z).
C
H
H
O
OH
trans
cis
C
O
OH
H
H
kwas oleinowy
kwas elaidynowy
Trójwymiarowa struktura niektórych kwasów
tłuszczowych.
Właściwości fizyczne kwasów
tłuszczowych
Właściwości fizyczne kwasów
tłuszczowych
Łańcuchy nasycone są ciasno upakowane.
Dlatego
nasycone kwasy tłuszczowe
mają
wysokie temperatury topnienia i są
zwykle ciałami stałymi.
Schemat struktury
krystalicznej kwasów
tłuszczowych
W łańcuchach nienasyconych występują zgięcia i
dlatego są one luźniej upakowane.
Nienasycone
kwasy tłuszczowe
mają niższe temperatury
topnienia i są zwykle ciekłe w temperaturze
pokojowej.
C
O
OH
H
H
H
C
O
OH
H
Kwasy omega
Kwasy omega
Omega
- pozycja podwójnego wiązania w kwasie
tłuszczowym licząc od grupy CH
3
.
C
O
OH
omega-6
kwas linolowy
Ssaki nie mogą wprowadzać wiązania podwójnego dalej
niż do 9-go atomu C licząc od grupy karboksylowej.
Kwasy omega:
•nie mogą być syntetyzowane w organizmie
•muszą być dostarczane z pokarmem
•obniżają poziom triglicerydów we krwi
Lipidy to grupa związków o różnorodnej
budowie, które są rozpuszczalne w
rozpuszczalnikach
organicznych (benzen, chloroform), ale
nierozpuszczalne
w wodzie.
Lipidy dzielimy na 2 podstawowe typy:
•zawierające wiązania estrowe i ulegające
hydrolizie
(tłuszce itp.)
•Nie zawierające wiązń estrowych i nie ulegające
hydrolizie (steroidy)
Lipidy
Lipidy
Rodzaje lipidów zawierających
wiązania estrowe:
1. Lipidy proste
•Woski
•Tłuszcze i oleje
2. Lipidy złożone
• Fosfolipidy
fosfoglicerydy
sfingomieliny
• Glikolipidy
kwasy tłuszczowe +
alkohol
+
węglowodany
kwasy tłuszczowe + alkohol
kwasy tłuszczowe + alkohol
+
kwas fosforowy
+aminoalkohol
Woski
Woski
Woski – estry kwasów tłuszczowych i długich
alkoholi jednowodorotlenowych.
CH
3
(CH
2
)
24
-
COO(CH
2
)
29
CH
3
Występowanie:
•Na piórach ptaków
•Na sierści ssaków
•Na skrzydłach owadów
•Na liściach i owocach
wosk pszczeli
Zastosowanie:
Jako warstwa ochronna
•zapobiegająca utracie wody
•chroniąca przed słońcem,
szkodliwymi substancjami,
pasożytami
Triglicerydy są estrami glicerolu i kwasów
tłuszczowych.
glicerol
Triglicerydy (triacyloglicerole)
Triglicerydy (triacyloglicerole)
triacyloglicerol
+ 3
H
C
O
O
(CH
2
)
14
CH
3
+ 3 H
2
O
3 cząsteczki
kwasu tłuszczowego
woda
CH
2
O
HC O
CH
2
O
C
O
C
O
(CH
2
)
14
CH
3
C
O
(CH
2
)
14
CH
3
(CH
2
)
14
CH
3
2
HC
CH
2
OH
OH
CH OH
Triglicerydy dzielimy na:
•Tłuszcze
mają konsystencję stałą w t.p.
otrzymuje się je ze zwierząt
zawierają w większości nasycone kwasy
tłuszczowe
•Oleje
mają konsystencję płynną w t.p.
otrzymuje się je z roślin (kukurydza,
soja,
oliwki, słoneczniki)
zawierają w większości nienasycone
kwasy
tłuszczowe
Triglicerydy – materiał zapasowy i podskórna
warstwa izolacyjna.
Oleje można poddawać uwodornieniu,
przerabiając je na tłuszcze stałe (margaryna).
Jest to proces
utwardzania
.
R-CH=CH-CH
2
-CH=CH-CH
2
-
H
2
/Pt
R-CH
2
-CH
2
-CH
2
-CH
2
-CH
2
-CH
2
-
Oleje są zdrowsze od tłuszczów zwierzęcych.
Jełczenie tłuszczu
– rozkład pod wpływem
powietrza i pary wodnej.
Jełczenie jest spowodowane 2 typami reakcji:
•Hydrolizą – powstaje glicerol i wolne kwasy
tłuszczowe
•Utlenieniem – tlen z powietrza utlenia tłuszcze
w miejscach, gdzie są podwójne wiązania.
Powstają krótkie aldehydy i kwasy.
Produkty tych dwóch reakcji mają nieprzyjemny
zapach i smak. Jełczenie zachodzi wolno w
niższej temperaturze.
COOH
H
2
O, h
O
2
, h
COOH
O
O
O
COOH
O
H
O
H
+
Liczba jodowa
Liczba jodowa
Nienasycone tłuszcze i oleje łatwo reagują z jodem lub
bromem, dając produkty przyłączenia.
I
2
R-CH
=
CH-CH
2
-CH
=
CH-CH
2
-
R-CH- CH-CH
2
- CH-CH -CH
2
-
I I I I
Liczba jodowa
jest to ilość gramów jodu, która przyłączy
się do podwójnych wiązań zawartych w 100g tłuszczu.
tłuszcz
liczba jodowa
olej
kukurydziany
116-130
masło
26-45
Mydła
Mydła
Mydła
to sole sodowe lub potasowe kwasów
tłuszczowych.
Zmydlanie
- reakcja hydrolizy tłuszczu w środowisku
zasadowym.
CH
2
O
HC O
CH
2
O
C
O
C
O
(CH
2
)
14
CH
3
C
O
(CH
2
)
14
CH
3
(CH
2
)
14
CH
3
+3NaOH
2
HC
CH
2
OH
OH
CH OH
C
O
ONa
(CH
2
)
14
CH
3
+
palmitynian
sodowy
mydło
Jak działają mydła?
W wodzie mydła tworzą micele.
Niepolarne cząsteczki brudu mają
powinowactwo do niepolarnych
łańcuchów i łączą się z nimi, a
następnie są usuwane wraz z
cząsteczkami mydła w czasie
płukania.
Twarda woda – zawiera jony Mg
2+
i Ca
2+
. Mydła
magnezowe i wapniowe są nierozpuszczalne w
wodzie – wypadają w postaci osadu.
Detergenty
Detergenty
Detergenty to mydła syntetyczne.
Najbardziej popularne są sole sodowe
kwasu benzenosulfonowego
zawierającego w pozycji para długi
łańcuch węglowodorowy.
CH
3
(CH
2
)
11
SO
3
-
Na
+
detergent
SO
3
H
kwas benzenosulfonowy
Liczba zmydlania
Liczba zmydlania
Liczba zmydlania jest to ilość mg KOH potrzebna do
zmydlenia 1g tłuszczu i zobojętnienia zawartych w nim
kwasów tłuszczowych.
CH
2
O
HC O
CH
2
O
C
O
C
O
(CH
2
)
14
CH
3
C
O
(CH
2
)
14
CH
3
(CH
2
)
14
CH
3
+3KOH
2
HC
CH
2
OH
OH
CH OH
C
O
OK
(CH
2
)
14
CH
3
+
M.cz. tłuszczu 1 = 356g
356g - 1 mol
1g - 0,003 mola
0,003 m tłuszczu reaguje z 3x 0,003
mola=0,009m KOH
0,009 m KOH = 0,009 mol x 56g/mol
=0,5g=500mg
M.cz. tłuszczu 2 = 412g
412g - 1 mol
1g - 0,002 mola
0,002 m tłuszczu reaguje z 3x 0,002 mola=0,006m KOH
0,006 m KOH = 0,006 mol x 56g/mol =0,34g=340mg
Im większa masa cząsteczkowa tłuszczu tym mniejsza
liczba zmydlania.
Fosfolipid
y
Fosfolipid
y
Fosfolipidy – lipidy zawierające grupę
fosforanową.
Dzielą się na:
•fosfoglicerydy –zawierają glicerol
•sfingomieliny – zawierają sfingozynę
2
HC
C H
2
O H
O H
C H O H
glicerol
sfingozyna
HC
HC
HC
H
2
C
CH(CH
2
)
12
CH
3
OH
NH
2
OH
Fosfoglicerydy
Fosfoglicerydy
Składają się z:
•glicerolu
•kwasów tłuszczowych
•fosforanu
•aminoalkoholu:
etanoloaminy, choliny,
seryny
kwas
fosfatydowy
X - aminoalkohol
HO-CH
2
-CH
2
-NH
2
HO-CH
2
-CH
2
-N(CH
3
)
3
OH
+
-
etanoloamina
wodorotlenek choliny
fosfogliceryd
(lecytyna)
fosfogliceryd
(kolamina)
H
2
C–O–CO–(CH
2
)
14
-CH
3
HC–O–CO–(CH
2
)
14
-CH
3
O
H
2
C–O–P–O-CH
2
-CH
2
-NH
2
OH
H
2
C–O–CO–(CH
2
)
14
-CH
3
HC–O–CO–(CH
2
)
14
-CH
3
O
H
2
C–O–P–O-CH
2
-CH
2
-N(CH
3 3
O
-
)
+
Fosfoglicerydy są głównymi składnikami błon.
Tworzą dwuwarstwowe układy, w których części
hydrofobowe skierowane są do środka. W komórkach
zwierzęcych wewnątrz podwójnej warstwy znajdują się
również cząsteczki cholesterolu, które zwiększają
sztywność błony.
budowa błony komórkowej
Sfingomieliny
Sfingomieliny
Składają się z:
•sfingozyny
•kwasu tłuszczowego
•fosforanu
•choliny
Sfingomieliny są głównymi składnikami otoczki włókien
nerwowych.
HC
HC
HC
H
2
C
CH(CH
2
)
12
CH
3
OH
H
N
O
C
O
(CH
2
)
14
CH
3
P
O
O
OCH
2
CH
2
NCH
3
CH
3
CH
3
Porównanie budowy triglicerydów i fosfolipidów
G
L
I
C
E
R
O
L
kwas
tłuszcz.
kwas
tłuszcz.
kwas
tłuszcz.
G
L
I
C
E
R
O
L
kwas
tłuszcz.
kwas
tłuszcz.
kwas fosfor.+
etanoloamina
trigliceryd
(tłuszcz)
kefalina
G
L
I
C
E
R
O
L
kwas
tłuszcz.
kwas
tłuszcz.
kwas fosfor.+
cholina
lecytyna
S
F
I
N
G
O
Z
Y
N
A
kwas
tłuszcz.
kwas fosfor.+
cholina
sfingomielina
Glikolipidy
Glikolipidy
Glikolipidy występują również w tkance nerwowej.
Dwie główne grupy to:
•Cerebrozydy
•Sulfatydy
CH
2
O
H
HO
H
H
N
C
O
R
O
CH
2
OH
OH
OH
OH
O
O
O
3
SOCH
2
OH
OH
OH
S
F
I
N
G
O
Z
Y
N
A
kwas
tłuszcz.
galaktoza
cerebrozyd
S
F
I
N
G
O
Z
Y
N
A
kwas
tłuszcz.
galaktoza +
kwas siarkowy
sulfatyd
Olestra
Olestra
Semi-syntetyczny związek dodawany do odtłuszczanych
produktów w celu polepszenia ich smaku.
Olestra = sacharoza estryfikowana resztami kwasów
tłuszczowych z oleju sojowego. Bardzo rozbudowany
sterycznie związek, nie ulegający trawieniu przez
enzymy rozkładające wiązania estrowe.
Lipidy nie zawierające wiązań estrowych –
steroidy
Lipidy nie zawierające wiązań estrowych –
steroidy
Steroidy zbudowane są z 4 pierścieni, trzech 6-cio
członowych i jednego 5-cio członowego.
Dzielimy je na:
•Sterole
•Kwasy żółciowe
•Hormony sterydowe
Steroidy są pochodnymi
steranu
:
A
B
C
D
HO
cholesterol
Cholesterol
Cholesterol
Cholesterol należy do steroli zwierzęcych. Jest
produkowany w organizmie. Jest prekursorem kwasów
żółciowych i hormonów sterydowych.