ЛИПИДЫ ЛИПИДЫ представляют собой большую группу природных

ЛИПИДЫ

ЛИПИДЫ представляют собой большую группу природных гидрофобных соединений с разнообразной структурой и биологическими функциями, объединяемые в единую категорию по следующим трем признакам:

1) нерастворимость в воде и растворимость в неполярных растворителях; 2) нахождение в природе в виде настоящих или потенциальных сложных эфиров высших жирных кислот; 3) присутствие во всех живых организмах.

КЛАССИФИКАЦИЯ ЛИПИДОВ

Биологические функции липидов: - структурная; - регуляторная (будучи одним из основных компонентов биологических мембран, липиды влияют на их проницаемость); - электроизоляционная (участвуют в передаче нервного импульса, создании межклеточных контактов); - энергетическая (служат весьма эффективным источником энергии при непосредственном использовании 1 г – 9, 1 ккал. ); - резервная (потенциальный источник энергии – в форме запасов жировой ткани);

- источники эндогенной воды (при окислении 100 г освобождается 105 -107 г воды); - транспортная (в натуральных пищевых жирах содержатся жирорастворимые витамины и незаменимые ЖК, поэтому липиды играют роль основных поставщиков жирорастворимых витаминов в организм);

- теплоизоляционная (создание термоизоляционных покровов у животных и растений); - механическая (защита органов и тканей от механических воздействий: ФЛ в составе сурфактанта легких имея большой отрицательный заряд не позволяют альвеолам слипаться, защитная функция большого и малого сальника).

По функциям липиды подразделяют на: резервные липиды (жиры жировых депо); их количество и состав непостоянны и зависят от режима питания и физического состояния организма; структурные липиды; их количество и состав в организме строго постоянны, генетически обусловлены и в норме, как правило, не зависят от режима питания и функционального состояния организма.

ПРОСТЫЕ ЛИПИДЫ I. Воска – это сложные эфиры ВЖКК и одноатомных или двухатомных спиртов. II. ТАГ– это сложные эфиры ВЖКК и трехатомного спирта глицерина. Часто ТАГ называют «нейтральными жирами» или просто «жирами» .

ВОСКА пальмитиновоцетиловый эфир (спермацет) мирициловопальмитиновый эфир, мирицилпальметат (пчелиный воск)

ТАГ - триацилглицериды

Триацилглицериды, содержащие остатки одинаковых жирных кислот, называются простыми жирами, разные остатки — смешанными жирами.

Названия смешанных ТАГ образуются в зависимости от входящих в их состав ВЖК (ВЖК получает окончание –оил: стеариновая – стеароил, пальмитиновая – пальмитоил, олеиновая – олеоил, линолевая – линооил, линоленовая - линоленоил)

Высшие жирные кислоты — одноосновные карбоновые кислоты с длинной углеродной цепью, содержащей обычно четное число атомов углерода (от 12 до 24). Высшие жирные кислоты могут быть насыщенными и

Физиологически важные насыщенные жирные кислоты Химическая формула С 11 Н 23 СООН Число атомов углерода 12 Тривиальное название Систематическое название Лауриновая Додекановая С 13 Н 27 СООН 14 Миристиновая Тетрадекановая С 15 Н 31 СООН 16 Пальмитиновая Гексадекановая С 17 Н 35 СООН 18 Стеариновая Октадекановая

С 15 Н 31 СООН - пальмитиновая кислота С 17 Н 35 СООН - стеариновая кислота

Физиологически важные ненасыщенные жирные кислоты Химическая формула Число атомов углерода Название по -номен. Тривиальное систематическое клатуре название Моноеновые кислоты С 15 Н 29 СООН 16 Пальмитооле иновая 9 -гексадеценовая -7 гексадеценовая С 17 Н 33 СООН 18 Олеиновая 9 -октадеценовая -9 октадеценовая

Химическая формула Название Число Тривиальное систематическое по -номенатомов название клатуре углерода Диеновые кислоты С 17 Н 31 СООН 18 Линолевая 9, 12 -октадекадиеновая -6 октадекадиенов ая Триеновые кислоты С 17 Н 29 СООН 18 18 γ-Линоленовая 6, 9, 12 -октадекатриеновая 9, 12, 15 -октадекатриеновая -6 октадекатриеновая -3 октадекатриеновая

С 17 Н 31 СООН – олеиновая кислота : С(9) == С(10) С 17 Н 33 СООН – линолевая кислота : С(9) == С(10), С(12) == С(13) С 17 Н 29 СООН – линоленовая кислота : С(9) == С(10), С(12) == С(13), С(15)==С(16)

Название Химическая формула Число Тривиальное систематическое атомов название углерода по -номенклатуре Тетраеновые кислоты С 19 Н 31 СООН 20 Арахидоновая 5, 8, 11, 14 эйкозатетраеновая -6 эйкозатетраеновая

С 17 Н 29 СООН – арахидоновая кислота : С(5) == С(6), С(8) == С(9), С(11)==С(12), С(14) == С(15)

Омега-3 полиненасыщенные жирные кислоты относятся к семейству ненасыщенных жирных кислот, имеющих двойную углерод-углеродную связь в омега-3 позиции, то есть у третьего атома углерода от метилового конца жирной кислоты

Жирные кислоты класса Омега-3 Общепринятое название Липидная формула Химическое название 16: 3 (n− 3) all-cis-7, 10, 13 hexadecatrienoic acid Альфа-линоленовая кислота (ALA) 18: 3 (n− 3) all-cis-9, 12, 15 octadecatrienoic acid Стиоридовая кислота (STD) 18: 4 (n− 3) all-cis-6, 9, 12, 15 octadecatetraenoic acid Эйкозатриеновая кислота (ETE) 20: 3 (n− 3) all-cis-11, 14, 17 -eicosatrienoic acid Эйкозатетраеновая кислота (ETA) 20: 4 (n− 3) all-cis-8, 11, 14, 17 eicosatetraenoic acid Эйкозапентаеновая кислота (ЭПК) 20: 5 (n− 3) all-cis-5, 8, 11, 14, 17 eicosapentaenoic acid

Жирные кислоты класса Омега-3 Общепринятое название Липидная формула Химическое название 16: 3 (n− 3) all-cis-7, 10, 13 hexadecatrienoic acid Докозапентаеновая кислота (ДПК), Клупанодоновая кислота 22: 5 (n− 3) all-cis-7, 10, 13, 16, 19 docosapentaenoic acid Докозагексаеновая кислота (ДГК) 22: 6 (n− 3) all-cis-4, 7, 10, 13, 16, 19 docosahexaenoic acid Тетракозапентаеновая кислота 24: 5 (n− 3) all-cis-9, 12, 15, 18, 21 docosahexaenoic acid Тетракозагексаеновая кислота (Низиновая кислота) 24: 6 (n− 3) all-cis-6, 9, 12, 15, 18, 21 tetracosenoic acid

ЭЙКОЗАПЕНТАЕНОВАЯ КИСЛОТА (ЭПК) Общие Систематическое наименование Эйкозапентаеновая кислота Сокращения EPA (ЭПК) Химическая формула C 20 H 30 O 2 Эмпирическая формула C 79. 42% H 10. 00% O 10. 58% Молярная масса 302. 46 г/моль

ЭЙКОЗАПЕНТАЕНОВАЯ КИСЛОТА (ЭПК) источник ПНЖК Омега-3 богатый ЭПК ЛОСОСЬ

ДОКОЗАГЕКСАЕНОВАЯ КИСЛОТА (ДГК) Сокращения DHA Химическая формула C 22 H 32 O 2 Эмпирическая формула C — 80, 44 %, H — 9, 82 %, O — 9, 74 % Молярная масса 328. 49 г/моль

ДОКОЗАГЕКСАЕНОВАЯ КИСЛОТА (ДГК) источник ПНЖК Омега-3 богатый ДГК АТЛАНТИЧЕСКАЯ СЕЛЬДЬ

Химические свойства ТАГ 1. реакции омыления: омыление в кислой среде – обратимая реакция

омыление в щелочной среде – реакция не обратима

2. реакции присоединения: а) гидрирование

б) присоединение йода I 2

3. реакции окисления а) окисление раствором KMn. O 4 (в мягких условиях)

б) окисление сильными окислителями (в жестких условиях)

в) пероксидное окисление липидов (перекисное окисление липидов) Перекисное окисление липидов это свободнорадикальный цепной процесс

Этапы свободнорадикального ПОЛ 1. Инициирование HO· + LH -> H 2 O + L · 2. Рост цепи L· + O 2 -> LOO· LOO· + LH -> LOOH + L· 3. Обрыв цепи L· + L· -> LL L· + LO 2· -> LOOL LO 2· + LO 2· -> L=O + LOH + фотон

LH – липид L· - липидный радикал LOO· - радикал липоперекиси

Процессы ПОЛ - это нормальные процессы метаболизма Процессы ПОЛ – это основная причина повреждения клеточных мембран

СЛОЖНЫЕ ЛИПИДЫ: ФОСФОЛИПИДЫ Фосфолипиды — омыляемые сложные липиды, при гидролизе которых образуются жирные кислоты, спирты, фосфорная кислота, а также аминоспирты и др. соединения.

К фосфолипидам относятся глицерофосфолипиды и сфингофосфатиды.

Фосфолипиды это сложные эфиры трехатомного спирта глицерина с двумя ВЖКК; к третьей гидроксильной группе присоединен ортофосфат, а к нему - небольшая органическая молекула, характерная для каждого вида фосфолипидов

Глицерин - основное связующее звено в молекулах фосфолипидов. Слева затенённая группа - это глицерин

Фосфолипиды различаются составом жирных кислот, и структурой характеристической группы

Характеристические (полярные) группы фосфолипидов

основные фосфолипиды мембран - это фосфатидилхолин (лецитин), фосфатидилэтаноламин, фосфатидилсерин, фосфатидилинозит и кардиолипин

фосфатидилэтаноламин

фосфатидилхолин (лецитин)

фосфатидилсерин

фосфатидилинозит

молекулы фосфолипидов имеют форму сплюснутого с боков цилиндра, а по длине как бы делятся на две неравные части:

небольшую "голову", состоящую из полярных групп, и длинный "хвост", образованный углеводородными цепями жирных кислот, входящих в состав фосфолипида

Структура фосфолипида

Таким образом, липидные бислои образуются амфифильными молекулами фосфолипидов и сфингомиелина в водной фазе

Примером амфифильной молекулы может служить молекула фосфатидилэтаноламина

Молекула фосфатидилэтаноламина

полярная “головка”, обладает высоким сродством к воде, т. е. гидрофильна, “хвост” образуемый неполярными углеводородными цепями жирных кислот обладает низким сродством к воде, т. е. гидрофобен

такое строение молекулы приводит к тому, что в водных растворах фосфолипидные молекулы самособираются в бислойную мембрану

В водном растворе происходит самосборка мембран (справа) и замыкание мембран с образованием липидных пузырьков, называемых липосомами (слева)

Общая схема строения мембран

Каждый тип мембран содержит специфический набор белков - рецепторов и ферментов; но основа любой мембраны - бимолекулярный слой липидов (липидный бислой)

Функции липидного бислоя барьер для ионов и молекул структурная основа (матрица) для функционирования рецепторов и ферментов