T: Lipidy

LIPIDY - naturalne substancje organiczne bardzo dobrze rozpuszczalne w niepolarnych rozpuszczalnikach organicznych (chloroform, benzen, eter dietylowy, acetom, toluen), a słabo rozpuszczalne w wodzie

BIOLOGICZNE FUNKCJE LIPIDÓW

• skondensowane źródło i magazyn energii

• materiał budulcowy - składniki błon biologicznych i osłon włókien nerwowych

• prekursorzy hormonów i wtórnych cząsteczek sygnalizacyjnych

• elementy modyfikacji kowalencyjnej białek umożliwiające ich umiejscowienie w odpowiednim położeniu w błonie

• substraty do syntezy niektórych witamin

PODZIAŁ LIPIDÓW

Lipidy

Acylolipidy (zawierają kwasy tłuszczowe)

Prenylolipidy (zawierają reszty izoprenoidowe C5)

• substratem wyjściowym do syntezy kwasów tłuszczowych w organizmach żywych jest acetyloCoA (jednostka 2C), a lipidów prentylowych (izoprenoidów) pirofosforan izopentynylu IPP

• reszty kwasów tłuszczowych (reszty acylowe) i reszty izopenoidowe odpowiadają za hydrofobowy charakter lipidów

KWASY TŁUSZCZOWE - STRUKTURA I WŁAŚCIWOŚCI

• nasycone lub zawierające jedno, 2 lub więcej izolowanych (niesprzężonych) wiązań podwójnych

• łańcuch węglowodorowy kwasów tłuszczowych ma charakter hydrofobowy, grupa karboksylowa kwasów tłuszczowych jest polarna

• nazwy systematyczne kwasów tłuszczowych tworzy się od wyjściowego węglowodoru i dodaje określenie kwas oraz końcówkę -owy

• stosuje się końcówkę:

• -anowy dla kwasów nasyconych (np. kwas oktadekanowy - C18)

• -enowy dla kwasów nienasyconych (np. kwas oktadekadienowy)

• Ze względu na obecność wiązania podwójnego nienasycone kwasy tłuszczowe mogą występować w dwóch formach stereoizometrycznych: cis i trans

• Położenie podwójnego wiązania oznacza się symbolem ∆, a numery węgli biorących udział w tworzeniu wiązań podwójnych, liczone są od węgla grupy karboksylowej

• Wiązanie podwójne w naturalnych kwasach tłuszczowych występuje zazwyczaj w konfiguracji cis

• W pH fizjologicznym kwasy są w formie zjonizowanej, dlatego określamy je jako aniony: palmitynian

• Im większy % dział nienasyconych kwasów tłuszczowych tym niższa temperatura topnienia

• Im więcej wiązań podwójnych w cząsteczce kwasu tym niższa temperatura topnienia

• Za obniżenie temperatury topnienia tłuszczów przez nienasycone kwasy tłuszczowe odpowiada zgięty kształt łańcuchów, będący konsekwencją konfiguracji cis (uniemożliwia ono ścisłe upakowanie kwasów tłuszczowych i zmniejszenie oddziaływań międzycząsteczkowych

Niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe (NNKT)

• nie mogą być syntetyzowane w organizmie

• muszą być dostarczone z pożywieniem

• Omega 3

• kwas alfa - linolenowy (ALA)

siemie lniane, olej lniany, orzechy włoskie, olej rzepakowy i sojowy

• kwas dokozaheksaenowy (DHA) i kwas eikozapentaenowy (EPA)

tłuste ryby (makrela, śledź, łosoś) i algi, fitoplankton

• minimalna dzienna dawka EPA i DHA dla osób zdrowych to 500mg, co odpowiada 2 - 3 posiłkom rybnym tygodniowo

• ROLA - składniki fosfolipidów błon komórkowych

• DHA - główny składnik błon komórek mózgu (60% kory mózgowej) i siatkówki oka; wpłwy na prawidłowy rozwój mózgu

• EPA - układ sercowo - naczyniowy, prekursor eikozanoiów (hormonów tkankowych o szerokim spektrum działania)

• rola antyoksydantów w diecie - ochrona podwójnych wiązań przed utlenianiem i powstaniem wolnych rodników

• korzystne działanie wynikające z:

• spadek ryzyka zapadania na choroby sercowo - naczyniowe

• modyfikacja w korzystny sposób mechanizmów prowadzących do miażdżycy

• wzmacniają układ immunologiczny, hamują reakcje zapalne i alergiczne

• zmniejszają ryzyko zapadania na nowotwory

• Omega 6

• kwas linolowy (LA)

• kwas y-linolenowy (GLA)

• kwas arachidonowy (AA)

• źródła - olej słonecznikowy, sojowy oraz owoce czarnej porzeczki

• rola - elementy budulcowe błon biologicznych

• kwas arachidonowy - prekursor eikozanoidów (leukotrieny, prostaglandyny, tromboksany, prostacyklina)

Stosunek omega-6 do omega-3 powinien wynosić 4:1, a nawet mniej

LIPIDY - podział

1. ACYLOLIPIDY

1. GLICEROLIPIDY

• ACYLOGLICEROLE

• GLICEROFOSFOLIPIDY

• GLICEROGLIKOLIPIDY

2. WOSKI

3. SFINGOLIPIDY

• CERAMIDY

• SFINGOFOSFOLIPIDY

• SFINGOGLIKOLIPIDY

2. PRENYLOLIPIDY

ACYLOGLICEROLE (TG)

• estry glicerolu i wyższych kwasów tłuszczowych

• TG to magazyny skondensowanej energii (funkcje zapasowe)

WOSKI

• estry wyższych alkoholi monehydroksylowych i wyższych kwasów tłuszczowych

• stała konsystencja, nierozpuszczalne w wodzie

• funkcja głównie ochronna, np.:

• u roślin

• powlekają liście i owoce

• zabezpieczają przed nadmierną utratą wody

• zwiększają odporność na działanie czynników mogących uszkodzić je mechanicznie

• u ptaków

• produkowane w gruczole kuprowym rozprowadzane na powierzchni piór nadają im elastyczność i chronią przed zwilżeniem przez wodę

GLICEROFOSFOLIPIDY

• zbudowane z:

• glicerolu

• dwóch reszt kwasów tłuszczowych połączonych wiązaniami estrowymi z atomami C1 i C2 glicerolu

• ortofosforanu połączonego wiązaniem estrowym z węglem

• innego alkoholu czy aminoalkoholu połączonego grupą -OH z resztą ortofosforanu (wiązaniem estrowym!)

• funkcje

• składniki błon biologicznych

• źródło wtórnych przekaźników sygnału

• kwasy tłuszczowe wchodzące w skład glicerofosfolipidów nie są identyczne - najczęściej przy C2 glicerolu występuje nienasycony kwas tłuszczowy

• są związkami amfipatycznymi - hydrofobowe od strony łańcuchów reszt kwasów tłuszczowych i hydrofilowe ze strony polarnych grup reszt kwasu ortofosforowego i podstawników z nim związanych

• błony - struktury dwuwarstwowe, zbudowane głównie z lipidów i białek (w stosunku od 4:1 do 1:4)

• są asymetryczne - różne powierzchnie

• składnikiem decydującym o płynności błony jest cholesterol

• w ich skład wchodzą też cukrowce związane z lipidami i białkami

• tworzenie dwuwarstwy lipidowej w środowisku wodnym jest procesem samoistnym - wynika z amfofilowego charakteru cząsteczek lipidowych wchodzących w ich skład

Kaskada fosfoinozytolowa pośredniczy w:

• Wydzielaniu serotoniny przez płytki krwi

• Agregacji płytek krwi

• Wydzielaniu insuliny przez komórki trzustki

• Skurczu mięśni gładkich

• Wydzielaniu noradrenaliny przez komórki nerki

Metabolizm kwasu arachidonowego

• AA - prekursor kilku klas cząsteczek sygnałowych

• EIKOZANOIDY

• utlenione produkty przekształceń arachidonianu

• szerokie spektrum działań biologicznych

• wywierany efekt zależy od typu komórki/tkanki

• krótki okres półtrwania i działanie w pobliżu miejsca syntezy (hormony lokalne, tkankowe)

• LEUKOTRIENY

• mediatory pozapalne

• aktywacja leukocytów

• skurcz mięśni gładkich oskrzeli

• udział w wywoływaniu objawów astmy i alergii

• POSTAGLANDYNY

• mediatory procesu zapalnego i bólu

• powstawanie gorączki

• PROSTACYKLINA

• działa antyaktywacyjnie i antyagregacyjnie na płytki krwi, rozkurcz mięśni gładkich naczyń krwionośnych

• przedłuża krwawienia

• TROMBOXAN

• stymuluje agregacje płytek krwi

• sprzyja powstawaniu zakrzepów

• skurcz naczyń krwionośnych

GLICEROFOSFOLIPIDY ETEROWE

• czynnik aktywujący płytki - PAF

• analog fosfatydylocholiny

• w bardzo niskim stężeniu powoduje agregacje płytek

• produkowany przez elementy morfotyczne krwi (płytki krwi, monocyty, neutrofile)

• powstaje też w innych narządach i tkankach obwodowych

• 2 fazowa odpowiedź w układzie krwionośnym

SFINGOLIPIDY

• lipidy zawierający sfingozynę

SFINGOZYNA - długołańcuchowy (C18) jednonienasycony aminoalkojol dihydroksylowy

• podział:

• ceramidy

• sfingofosfolipidy

• glikosfingolipidy

• cerebrozydy

• gangliozydy

• sfingolipidy = sfingomielina

• występowanie:

• błona komórkowa

• mózg

• osłonki mielinowe włókien nerwowych

• izolator, chroniący elektryczne impulsy nerwowe przed wpływem polarnego środowiska organizmu

GANGLIOZYDY

• łańcuch oligocukrowy zawiara co najmniej jeden kwaśny cukier

• duży komponent cukrowy, stanowiący większą część cząsteczki, odpowiada za rozpuszczalność w wodzie

• występowanie - układ nerwowy (szczególnie w Szarek substancji nerwowej)

• zaburzenia w ich rozkładzie (usuwaniu końcowych cukrów) - choroba Taya - Sachsa

CEREBROZYDY

• składniki błon komórek nerwowych mózgu

• różnią się między sobą rodzajem kwasu tłuszczowego

LIPIDY PRENYLOWE - IZOPRENOIDY (TERPENOIDY)

• hemiterpeny C₅H₈ - izopren, łańcuchy boczne cytokinin

• monoterpeny C₁₀H₁₆

• substancje lotne

• składniki olejków eterycznych

• stosowane w produkcji perfum, kosmetyków

• broń chemiczna roślin

• seskwiterpeny C₁₅H₂₄

• broń przeciwko owadom

• hamują wzrost innych roślin

HORMON JUWENILNY

• hormon wytwarzany przez związane z układem nerwowym ciała przyległe larw, przedpoczwarek, poczwarek i dorosłych owadów

• jest pochodną kwasu dodekadienowego lub tridekadienowego

• reguluje przeobrażanie się owadów

• najważniejszą funkcją hormonu jest kontrola rozwoju larwalnego owadów (hamuje on przepoczwarczenie, jednocześnie sprzyjając wylinkom i wzrostowi)

• reguluje także rozmnażanie

ESCYNA - żele i kremy stosowane na żylaki

GUTAPERKA - materiał do uzupełnienia zęba pryz leczeniu kanałowym

STEROIDY - pochodne triterpenów które mają wspólny wielopierścieniowy element struktury zwany steranem

Cholesterol to alkohol steoidowy (sterol)

CHOLESTEROL

• funkcja - składnik zwierzęcych błon komórkowych - reguluje płynność błony

sole kwasów żółciowych - emulgacja tłuszczy pokarmowych

CHOLESTEROL JAKO PREKURSOR WITAMINY D

Witamina D odpowiada za homeostazę wapniowo - fosforanową w organizmie poprzez stymulację wchłaniania Ca²⁺ w jelitach, absorpcję w nerkach i odkładanie się w kościach

• prekursor:

• soli kwasów żółciowych

• hormonów płciowych (androgeny, progestageny, estrogeny)

• hormonów kory nadnerczy (mineralokortykoidy, glukokortykoidy)

• witaminy D

LIPOPROTEINY - połączenie apoproteiny (składnik białkowy) i lipidów

ROLA BIAŁEK W LIPOPROTEINACH

• emulgacja lipidów

• znacznik umożliwiający rozpoznanie przez komórki docelowe

KLASYFIKACJA LIPOPROTEIN (kryterium gęstość):

• chylomikrony

• chylomikrony resztkowe

• lipoproteiny o bardzo małej gęstości VLDL

• lipoproteiny o pośredniej wielkości IDL

• lipoproteiny o małej gęstości LDL

• lipoproteiny o dużej gęstości HDL

MIAŻDŻYCA

Jest chorobą tętnic polegającą na powstawaniu w ich błonie wewnętrznej i środkowej wieloogniskowych zmian prowadzących do zmniejszenia elastyczności i zwężenia światła naczyń.

Uszkodzenie śródbłonka

• zmodyfikowane LDL

• nadciśnienie

• cukrzyca

Cholesterol pochodzący z diety stanowi tylko 1/4 - 1/3 całkowitej ilości cholesterolu w osoczu

LIPIDOWE CZYNNIKI RYZYKA

• cholesterol całkowity

• LDL cholesterol

• HDL cholesterol

• trójglicerydy

• klasy cząsteczek LDL

• apolipoproteiny

CZYNNIKI RYZYKA

• palenie tytoniu

• brak ruchu

• nieprawidłowa dieta

• stres

• nadwaga

• alkoholizm

• nadciśnienie

• cukrzyca

• predyspozycje dziedziczne

BIOCHEMIA

Strona 1 z 8