1
1
Lipidy
Lipidy
Zakład Chemii Medycznej
Zakład Chemii Medycznej
Pomorskiej Akademii Medycznej
Pomorskiej Akademii Medycznej
1
1
Lipidy
Lipidy
Zakład Chemii Medycznej
Zakład Chemii Medycznej
Pomorskiej Akademii Medycznej
Pomorskiej Akademii Medycznej
2
2
Lipidy
Lipidy
Substancje organiczne, występujące
w organizmach żywych, nierozpuszczalne
w wodzie, ale dające się ekstrahować
rozpuszczalnikami organicznymi
(np. chloroformem, acetonem, benzenem)
3
3
Biologiczne funkcje lipidów
Biologiczne funkcje lipidów
Są
Są
materiałem budulcowym
materiałem budulcowym
(
(
fosfolipidy, cholesterol,
fosfolipidy, cholesterol,
glikolipidy)
glikolipidy)
Decydują o
Decydują o
właściwościach dynamicznych
właściwościach dynamicznych
błony
błony
komórkowej
komórkowej
Są
Są
prekursorami hormonów
prekursorami hormonów
steroidowych (cholesterol)
steroidowych (cholesterol)
i hormonów tkankowych (kwasy tłuszczowe)
i hormonów tkankowych (kwasy tłuszczowe)
Stanowią
Stanowią
substrat dla syntezy kwasów tłuszczowych
substrat dla syntezy kwasów tłuszczowych
i niektórych witamin
i niektórych witamin
Biorą udział w zjawiskach
Biorą udział w zjawiskach
immunologicznych
immunologicznych
(eikozanoidy)
(eikozanoidy)
4
4
Podział lipidów
Podział lipidów
(1)
(1)
A.
A.
Lipidy proste
Lipidy proste
–
–
estry kwasów
estry kwasów
tłuszczowych
tłuszczowych
z różnymi alkoholami
z różnymi alkoholami
a)
a)
Tłuszcze właściwe
Tłuszcze właściwe
– estry kwasów
– estry kwasów
tłuszczowych z
tłuszczowych z
glicerolem
glicerolem
b)
b)
Woski
Woski
– estry kwasów tłuszczowych z
– estry kwasów tłuszczowych z
wyższymi
wyższymi
alkoholami jednowodorotlenowymi
alkoholami jednowodorotlenowymi
B.
B.
Lipidy złożone
Lipidy złożone
5
5
Podział lipidów
Podział lipidów
(2)
(2)
B.
B.
Lipidy złożone
Lipidy złożone
–
–
estry zawierające
estry zawierające
dodatkowe grupy funkcyjne
dodatkowe grupy funkcyjne
a)
a)
Fosfolipidy
Fosfolipidy
– zawierają resztę kwasu fosforowego
– zawierają resztę kwasu fosforowego
i zasady azotowej lub aminoalkoholu.
i zasady azotowej lub aminoalkoholu.
glicerofosfolipidy
glicerofosfolipidy
– zawierające glicerol
– zawierające glicerol
Sfingolipidy
Sfingolipidy
– zawierające sfingozynę
– zawierające sfingozynę
A.
A.
Glikolipidy
Glikolipidy
– zawierają kwasy tłuszczowe, alkohol
– zawierają kwasy tłuszczowe, alkohol
sfingozynę i węglowodan
sfingozynę i węglowodan
B.
B.
Inne lipidy złożone
Inne lipidy złożone
– sulfolipidy, aminolipidy,
– sulfolipidy, aminolipidy,
lipoproteiny
lipoproteiny
6
6
Podział lipidów
Podział lipidów
(3)
(3)
C.
C.
Prekursory i pochodne lipidów
Prekursory i pochodne lipidów
a)
a)
kwasy tłuszczowe,
kwasy tłuszczowe,
b)
b)
glicerol,
glicerol,
c)
c)
alkohole inne niż glicerol,
alkohole inne niż glicerol,
d)
d)
sterole i lipidy izoprenowe,
sterole i lipidy izoprenowe,
e)
e)
witaminy rozpuszczalne w tłuszczach,
witaminy rozpuszczalne w tłuszczach,
f)
f)
hormony
hormony
7
7
KWASY TŁUSZCZOWE
KWASY TŁUSZCZOWE
Struktura i właściwości
Struktura i właściwości
Kwasy tłuszczowe są monokarboksylowymi kwasami o
Kwasy tłuszczowe są monokarboksylowymi kwasami o
łańcuchach węglowodorowych.
łańcuchach węglowodorowych.
Łańcuch węglowodorowy KT ma charakter hydrofobowy
Łańcuch węglowodorowy KT ma charakter hydrofobowy
Grupa karboksylowa KT jest polarna
Grupa karboksylowa KT jest polarna
arachidowy
arachidowy
stearynowy
stearynowy
palmitynowy
palmitynowy
arachidonowy
arachidonowy
erukowy
erukowy
oleinowy
oleinowy
linolowy
linolowy
linolenow
linolenow
y
y
8
8
KWASY TŁUSZCZOWE
KWASY TŁUSZCZOWE
Struktura i właściwości
Struktura i właściwości
Kwasy tłuszczowe nasycone, zawierające
Kwasy tłuszczowe nasycone, zawierające
ponad 10 atomów węgla w łańcuchu:
ponad 10 atomów węgla w łańcuchu:
są substancjami stałymi
są nierozpuszczalnymi w wodzie
ich temperatura topnienia wzrasta wraz z długością
łańcucha
Kwasy tłuszczowe nienasycone
Kwasy tłuszczowe nienasycone
w większości są
w większości są
w temperaturze pokojowe substancjami
w temperaturze pokojowe substancjami
płynnymi
płynnymi
9
9
KWASY TŁUSZCZOWE
KWASY TŁUSZCZOWE
Struktura i właściwości
Struktura i właściwości
Nienasycone kwasy tłuszczowe – reaktywność:
Nienasycone kwasy tłuszczowe – reaktywność:
uwodnienie
uwodnienie
redukcja
redukcja
utlenienie
utlenienie
– CH = CH – + H
2
O – CH(OH) – CH
2
–
– CH = CH – + XH
2
– CH
2
CH
2
– + X
redukcja
R
1
– CH = CH –R
2
R
1
– CHO + R
2
– CHO
utlenianie
10
10
KWASY TŁUSZCZOWE
KWASY TŁUSZCZOWE
Struktura i właściwości
Struktura i właściwości
Ze względu na obecność wiązania podwójnego
Ze względu na obecność wiązania podwójnego
nienasycone kwasy tłuszczowe mogą występować
nienasycone kwasy tłuszczowe mogą występować
w dwóch formach stereoizomerycznych:
w dwóch formach stereoizomerycznych:
cis i trans
cis i trans
Kwas oleinowy Kwas elaidynowy
11
11
KWASY TŁUSZCZOWE
KWASY TŁUSZCZOWE
Nazewnictwo kwasów tłuszczowych
Nazewnictwo kwasów tłuszczowych
Nazwy
Nazwy
zwyczajowe
zwyczajowe
w większości przypadków
w większości przypadków
wywodzą się od źródła ich odkrycia
wywodzą się od źródła ich odkrycia
Nazwy systematyczne wywodzą się od
Nazwy systematyczne wywodzą się od
liczebników greckich
liczebników greckich
–
stosuje się końcówkę
stosuje się końcówkę
–
–
anowy
anowy
dla kwasów nasyconych
dla kwasów nasyconych
–
–
enowy
enowy
dla kwasów nienasyconych
dla kwasów nienasyconych
Kwas oktadek
anowy
Kwas 9,12 oktadekadi
enowy
Kwas stearynowy Kwas linolowy
12
12
KWASY TŁUSZCZOWE
KWASY TŁUSZCZOWE
Nazewnictwo kwasów tłuszczowych
Nazewnictwo kwasów tłuszczowych
Nazwy systematyczne wywodzą się od
Nazwy systematyczne wywodzą się od
liczebników greckich
liczebników greckich
–
położenie podwójnego wiązania oznacza się symbolem
położenie podwójnego wiązania oznacza się symbolem
a numery węgli biorących udział w tworzeniu wiązań
a numery węgli biorących udział w tworzeniu wiązań
podwójnych, liczone są od węgla grupy karboksylowej
podwójnych, liczone są od węgla grupy karboksylowej
–
litery
litery
n
n
lub
lub
oznaczają miejsce wiązania podwójnego,
oznaczają miejsce wiązania podwójnego,
licząc od grupy metylowej
licząc od grupy metylowej
Kwas tłuszczowy
z wiązaniem cis -9
13
13
Nasycone kwasy tłuszczowe
Nasycone kwasy tłuszczowe
Nazwa
Nazwa
zwyczajowa
zwyczajowa
kwasu
kwasu
Nazwa
Nazwa
systematyczna
systematyczna
kwasu
kwasu
Symbol
Symbol
kwasu
kwasu
Wzór
Wzór
chemiczny
chemiczny
kwasu
kwasu
Temperatura
Temperatura
topnienia
topnienia
Masłowy
Masłowy
Butanowy
Butanowy
C 4:0
C 4:0
CH
CH
3
3
(CH
(CH
2
2
)
)
2
2
COOH
COOH
- 7,9
- 7,9
Kapronowy
Kapronowy
Heksanowy
Heksanowy
C 6:0
C 6:0
CH
CH
3
3
(CH
(CH
2
2
)
)
4
4
COOH
COOH
- 3,4
- 3,4
Kaprylowy
Kaprylowy
Oktanowy
Oktanowy
C 8:0
C 8:0
CH
CH
3
3
(CH
(CH
2
2
)
)
6
6
COOH
COOH
16,7
16,7
Kaprylony
Kaprylony
Dekanowy
Dekanowy
C 10:0
C 10:0
CH
CH
3
3
(CH
(CH
2
2
)
)
8
8
COOH
COOH
31,6
31,6
Laurynowy
Laurynowy
Dodekanowy
Dodekanowy
C 12:0
C 12:0
CH
CH
3
3
(CH
(CH
2
2
)
)
10
10
COOH
COOH
44,2
44,2
Mirystynow
Mirystynow
y
y
Tetradekanowy
Tetradekanowy
C 14:0
C 14:0
CH
CH
3
3
(CH
(CH
2
2
)
)
12
12
COOH
COOH
53,9
53,9
Palmitynow
Palmitynow
y
y
Heksadekanowy
Heksadekanowy
C 16:0
C 16:0
CH
CH
3
3
(CH
(CH
2
2
)
)
14
14
COOH
COOH
63,0
63,0
Stearynowy
Stearynowy
Oktadekanowy
Oktadekanowy
C 18:0
C 18:0
CH
CH
3
3
(CH
(CH
2
2
)
)
16
16
COOH
COOH
69,6
69,6
Arachidowy
Arachidowy
Eikosanowy
Eikosanowy
C 20:0
C 20:0
CH
CH
3
3
(CH
(CH
2
2
)
)
18
18
COOH
COOH
75,3
75,3
Behenowy
Behenowy
Doeikosanowy
Doeikosanowy
C 22:0
C 22:0
CH
CH
3
3
(CH
(CH
2
2
)
)
20
20
COOH
COOH
79,9
79,9
14
14
Nienasycone kwasy tłuszczowe
Nienasycone kwasy tłuszczowe
Nazwa
Nazwa
zwyczajowa
zwyczajowa
kwasu
kwasu
Nazwa
Nazwa
systematyczna
systematyczna
kwasu
kwasu
Nazwa
Nazwa
skrótowa
skrótowa
kwasu
kwasu
Wzór chemiczny kwasu
Wzór chemiczny kwasu
Tetradecenowy
Tetradecenowy
9 – tetradecenowy
9 – tetradecenowy
14:1
14:1
9
9
CH
CH
3
3
(CH
(CH
2
2
)
)
3
3
CH=CH(CH
CH=CH(CH
2
2
)
)
7
7
COOH
COOH
Oleinowy
Oleinowy
9 – oktadecenowy
9 – oktadecenowy
18:1
18:1
9
9
18:1 (n-9)
18:1 (n-9)
CH
CH
3
3
(CH
(CH
2
2
)
)
7
7
CH=CH(CH
CH=CH(CH
2
2
)
)
7
7
COOH
COOH
Eikosenowy
Eikosenowy
9 - eikosenowy
9 - eikosenowy
20:1
20:1
9
9
CH
CH
3
3
(CH
(CH
2
2
)
)
9
9
CH=CH(CH
CH=CH(CH
2
2
)
)
7
7
COOH
COOH
Erukowy
Erukowy
13 - doeikosenowy
13 - doeikosenowy
22:1
22:1
13
13
CH
CH
3
3
(CH
(CH
2
2
)
)
7
7
CH=CH(CH
CH=CH(CH
2
2
)
)
11
11
COOH
COOH
Nerwonowy
Nerwonowy
15 - tetraeikosenowy
15 - tetraeikosenowy
24:1
24:1
15
15
CH
CH
3
3
(CH
(CH
2
2
)
)
7
7
CH=CH(CH
CH=CH(CH
2
2
)
)
13
13
COOH
COOH
Linolowy
Linolowy
9,12 -
9,12 -
oktadekadienowy
oktadekadienowy
18:2
18:2
9,12
9,12
18:2 (n-9)
18:2 (n-9)
CH
CH
3
3
CH(CH=CHCH
CH(CH=CHCH
2
2
)
)
3
3
(CH
(CH
2
2
)
)
6
6
COOH
COOH
Linolenowy
Linolenowy
9,12,15 -
9,12,15 -
oktadekatrienowy
oktadekatrienowy
18:3
18:3
9,12,15
9,12,15
18:3 (n-3)
18:3 (n-3)
CH
CH
3
3
CH
CH
2
2
(CH=CHCH
(CH=CHCH
2
2
)
)
3
3
(CH
(CH
2
2
)
)
6
6
COOH
COOH
Eikosatrienow
Eikosatrienow
y
y
5,8,11 - eikosatrienowy
5,8,11 - eikosatrienowy
20:3
20:3
5,8,11
5,8,11
20:3 (n-9)
20:3 (n-9)
CH
CH
3
3
(CH
(CH
2
2
)
)
7
7
(CH=CHCH
(CH=CHCH
2
2
)
)
3
3
(CH
(CH
2
2
)
)
2
2
COOH
COOH
Arachidonowy
Arachidonowy
5,8,11,14 -
5,8,11,14 -
eikosatetraenowy
eikosatetraenowy
20:4
20:4
5,8,11,14
5,8,11,14
20:4 (n-6)
20:4 (n-6)
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
15
15
NNKT – niezbędne nienasycone kwasy
tłuszczowe
kwas -linolenowy – C
18:3;9,12,15
kwas linolowy – C 18:2;9,12
Kwasy -3 i -6
nie mogą być syntetyzowane w organizmie
muszą być dostarczone z pożywieniem
Występują w:
olejach roslinnych
olejach z ryb
16
16
Tłuszcze właściwe (acyloglicerole)
Tłuszcze właściwe (acyloglicerole)
ze względu na budowę chemiczną należą do
ze względu na budowę chemiczną należą do
estrów
estrów
składnik alkoholowy – glicerol
składnik alkoholowy – glicerol
składnik kwasowy – jednokarboksylowe wyższe kwasy
składnik kwasowy – jednokarboksylowe wyższe kwasy
tłuszczowe
tłuszczowe
najczęściej są to mieszaniny triacylogliceroli
najczęściej są to mieszaniny triacylogliceroli
różnych kwasów tłuszczowych
różnych kwasów tłuszczowych
17
17
Tłuszcze właściwe (acyloglicerole)
Tłuszcze właściwe (acyloglicerole)
W acyloglicerolach drugorzędowa grupa hydroksylowa
W acyloglicerolach drugorzędowa grupa hydroksylowa
położona jest po lewej stronie atomu wegla
położona jest po lewej stronie atomu wegla
Do oznakowania pozycji kwasów tłuszczowych stosuje
Do oznakowania pozycji kwasów tłuszczowych stosuje
się system numeracji stereospecyficznej (sn),
się system numeracji stereospecyficznej (sn),
umieszczając przedrostek
umieszczając przedrostek
–sn
–sn
przed nazwą reszty
przed nazwą reszty
glicerolowej, np. 1,2,3 – triacylo-sn-glicerol
glicerolowej, np. 1,2,3 – triacylo-sn-glicerol
H
2
C – OH C 1 sn-1
HO – C – H C 2 sn-2
H
2
C – OH C 3 sn-3
Glicerol
triacyloglicerol
O
O H
2
C – O – C – R
1
R
2
– C – O – C – H
H
2
C – O – C – R
3
O
18
18
Podział lipidów
Podział lipidów
(2)
(2)
B.
B.
Lipidy złożone
Lipidy złożone
–
–
estry zawierające
estry zawierające
dodatkowe grupy funkcyjne
dodatkowe grupy funkcyjne
a)
a)
Fosfolipidy
Fosfolipidy
– zawierają resztę kwasu
– zawierają resztę kwasu
fosforowego i zasady azotowej lub aminoalkoholu.
fosforowego i zasady azotowej lub aminoalkoholu.
glicerofosfolipidy
glicerofosfolipidy
– zawierające glicerol
– zawierające glicerol
sfingolipidy
sfingolipidy
– zawierające sfingozynę
– zawierające sfingozynę
A.
A.
Glikolipidy
Glikolipidy
– zawierają kwasy tłuszczowe, alkohol
– zawierają kwasy tłuszczowe, alkohol
sfingozynę i węglowodan
sfingozynę i węglowodan
B.
B.
Inne lipidy złożone
Inne lipidy złożone
– sulfolipidy, aminolipidy,
– sulfolipidy, aminolipidy,
lipoproteiny
lipoproteiny
19
19
Glicerofosfolipidy
Glicerofosfolipidy
Fosfolipidy zbudowane są
Fosfolipidy zbudowane są
z czterech składników:
z czterech składników:
1.
1.
Glicerolu
Glicerolu
2.
2.
Dwóch reszt acylowych
Dwóch reszt acylowych
połączonych wiązaniami
połączonych wiązaniami
estrowymi z atomami C1 i
estrowymi z atomami C1 i
C2 glicerolu
C2 glicerolu
3.
3.
Ortofosforanu
Ortofosforanu
połączonego wiązaniem
połączonego wiązaniem
estrowym z węglem C3
estrowym z węglem C3
glicerolu
glicerolu
4.
4.
Innego alkoholu (cholina,
Innego alkoholu (cholina,
etanoloamina, seryna,
etanoloamina, seryna,
inozytol, glicerol)
inozytol, glicerol)
połączonego grupą -OH z
połączonego grupą -OH z
resztą ortofosforanu
resztą ortofosforanu
Kwas fosfatydowy
20
20
Glicerofosfolipidy
Glicerofosfolipidy
Fosfatydylocholina
(lecytyna)
R` - kwas palmitynowy
R” – kwas oleinowy
Kwas fosfatydowy + HO – CH
2
– CH
2
– N(CH
3
)
3
(cholina)
+
Kwas fosfatydowy + etanoloamina
Fosfatydyloetyloamina (kefalina)
21
21
Glicerofosfolipidy
Glicerofosfolipidy
Kwas fosfatydowy
Kwas fosfatydowy
fosfatydylo
fosfatydylo
etanoloamina
etanoloamina
(kefalina)
(kefalina)
fosfatydylo
fosfatydylo
cholina
cholina
(lecytyna)
(lecytyna)
fosfatydylo
fosfatydylo
seryna
seryna
fosftydylo
fosftydylo
inozytol
inozytol
di
di
fosfatydylo
fosfatydylo
glicerol
glicerol
(kardiolipina)
(kardiolipina)
22
22
Sfingofosfolipidy
Sfingofosfolipidy
Ceramidy
Ceramidy
Sfingomieliny
Sfingomieliny
Glikosfingolipidy
Glikosfingolipidy
cerebrozydy
cerebrozydy
gangliozydy
gangliozydy
Zbudowane są z:
Zbudowane są z:
sfingozyny – długołańcuchowego, jednonienasyconego
sfingozyny – długołańcuchowego, jednonienasyconego
aminoalkoholu dihydroksylowego
aminoalkoholu dihydroksylowego
długołańcuchowego kwasu tłuszczowego
długołańcuchowego kwasu tłuszczowego
ortofosforanu
ortofosforanu
choliny
choliny
23
23
Sfingofosfolipidy
Sfingofosfolipidy
sfingozyna
+
nienasycony
kwas tłuszczowy
ceramid (N- acetylosfingozyna)
+ cholina
+ H
3
PO
4
sfingomielina
24
24
Glikolipidy
Glikolipidy
Zawierają:
Zawierają:
ceramid
ceramid
cząsteczkę cukru (jedną lub więcej)
cząsteczkę cukru (jedną lub więcej)
galaktozydoceramid
glukozyloceramid
(cerebrozyd)
25
25
Gangliozydy
Gangliozydy
Pochodne glukozyloceramidu zawierające
Pochodne glukozyloceramidu zawierające
jedną lub kilka grup kwasu sjalowego
jedną lub kilka grup kwasu sjalowego
Gangliozyd G
M1
Kwas sjalowy
26
26
Woski
Woski
Ester długołańcuchowych kwasów tłuszczowych
z długołańcuchowym alkoholem.
Zwierzęta i rośliny wykorzystują wosk jako powłokę ochronną :
przed nadmiernym zwilżaniem piór
zabezpieczają przed nadmiernym odparowaniem wody
utrudniaja dostęp mikroorganizmom
Składnikii w przygotowaniu:
kosmetyków,
maści (lanolina)
powlekanie tabletek
Źródła wosków:
wosk pszczeli
wosk z waleni (olbrot)
liście kopernicji (Copernicia prunifera
)
)
27
27