Prelegerea nr. 18

LIPIDE

1. Lipide saponificabile.

1.2. lipide neutre.

1.3. Fosfolipide.

1.4. Glicolipidele.

2. Lipide nesaponificabile.

2.1 Terpene.

2.2. Steroizi.

Prelegerea nr. 18

LIPIDE

1. Lipide saponificabile.

1.1. Clasificare și componente structurale principale.

1.2. lipide neutre.

1.3. Fosfolipide.

1.4. Glicolipidele.

2. Lipide nesaponificabile.

2.1 Terpene.

2.2. Steroizi.

Lipidele sunt substanțe asemănătoare grăsimilor care se găsesc în organismele vii
substanțe care sunt slab solubile în apă și foarte solubile în nepolar
solventi organici. Sub acest nume combinați diferite substanțe chimice
structura şi funcţiile biologice ale substanţelor care sunt extrase din plantă şi
ţesuturi animale prin extracţie cu solvenţi organici nepolari.

În funcție de capacitatea de hidrolizare cu formarea de săruri de grăsimi superioare
acizi (săpunuri) lipide se împart în saponificabilși insaponificabil.

Lipide saponificabile

Lipidele saponificabile sunt compuse din două sau mai multe structurale
componente în care se descompun în timpul hidrolizei sub acțiunea acizilor,
alcaline sau enzime de var h.

1.1. Clasificare și principal
componente structurale.

Principalele componente structurale ale lipidelor saponificabile sunt alcoolii si
acizi grași mai mari. Lipidele saponificabile cu o structură mai complexă pot conține
reziduuri de acid fosforic, aminoalcooli, precum și reziduuri de mono- și
oligozaharide.

acizi grași mai mari sunt acizi carboxilici, saturați sau nesaturați,
izolate din grăsimi prin hidroliză. Structura lor este caracterizată de următoarele
Caracteristici cheie:

au un neramificat
o structură cu un număr par de atomi de carbon de la C2 la C80,
dar cel mai adesea există acizi din compoziția C 16, C 18 și C 20;
acizi nesaturați,
conțin de obicei o dublă legătură în poziția 9;
dacă legături duble
mai multe, acestea sunt separate printr-o grupare CH2;
legături duble în
acizii nesaturaţi au cis-configurare.

Principalii acizi grași sunt prezentați în tabelul 12.

Tabelul 12 Grăsimi esențiale
acizi din lipide.

Nume	Numărul de atomi de C		Structura
Saturat
uleios		CH3(CH2)2COOH
Nailon		CH3(CH2)4COOH
caprilic		CH3(CH2)6COOH
capric		CH3(CH2)8COOH
Lauric		CH3(CH2)10COOH
miristic		CH3(CH2)12COOH
palmitic		CH3(CH2)14COOH
Stearic		CH3(CH2)16COOH
arachinoic		CH3(CH2)18COOH
Nesaturat
Oleic
linoleic
linolenic
arahidonic

Acizii grași nesaturați (linoleic, linolenic, arahidonic) sunt indispensabilși pătrund în corpul uman în principal cu uleiuri vegetale. Saturat
acizii grași sunt sintetizați în organism din acidul acetic pe cale enzimatică
cale.

În compoziția lipidelor, acizii grași superiori sunt legați de ester sau amidă
legături cu alcooli, dintre care cele mai importante sunt alcoolul trihidroxilic glicerolși alcool amino sfingozină.

Sfingozina conține doi atomi de carbon chirali în pozițiile 2 și 3, precum și
legătură dublă și, prin urmare, are 8 stereoizomeri. Sfingozină naturală
Are transă-configurația legăturii duble și configurația D de chiral
centre.

După structura lor chimică și funcțiile biologice
Există trei grupe principale de lipide saponificabile: lipide neutre,
fosfolipideși glicolipidele.

1.2. Lipide neutre

Lipidele neutre sunt esteri ai acizilor grași superiori și
alcooli (monohidric superioare, glicerol, colesterol etc.). Cel mai important dintre
ei sunt triacilglicerideși ceară.

Triacilgliceride

Triacilgliceride sunt esteri ai glicerolului și ai grăsimilor superioare
acizi.

Formula generala:

Triacilgliceridele simple conțin reziduuri ale acelorași, amestecate - diferite
acizi grași. Denumirile triacilgliceridelor se bazează pe numele acilului
reziduuri de acizi grași.

Triacilgliceridele mixte pot conține un atom de carbon chiral în
poziția 2 și au enantiomeri, de exemplu:

Pentru desemnarea lor se folosește numerotarea stereospecifică (sn). Dacă în
Proiectiile Fischer gruparea OH (sau derivatul ei) la C2 sunt
în stânga, apoi atomului C de deasupra acestuia i se atribuie numărul 1, iar dedesubt - numărul 3 și
invers, de exemplu:

Triacilgliceridele sunt substanțe cu polaritate scăzută, insolubile în apă, deoarece acestea
moleculele nu conțin grupări foarte polare sau încărcate. triacilgliceride,
conţinând predominant reziduuri acide nesaturate, în condiţii normale
sunt lichide, acizii saturați sunt solizi. Sunt incluși în
compoziție de grăsimi animale și uleiuri vegetale, care sunt amestecuri
triacilgliceride. Grăsimile animale conțin în principal triacilgliceride cu
reziduuri de acizi saturați și, prin urmare, au o consistență solidă. vegetal
uleiurile conțin în mare parte reziduuri acide nesaturate și sunt lichide.
Funcția biologică principală a triacilgliceridelor este substanțele de rezervă ale animalelor și
plantelor.

Proprietățile chimice ale triacilgliceridelor sunt determinate de prezența unui ester
conexiuni și nesaturare. Cum sunt hidrolizați esterii de triacilgliceride
acțiunea acizilor și alcalinelor și, de asemenea, intră în reacția de interesterificare.

Hidroliza alcalină (saponificarea) grăsimilor produce săruri ale acizilor grași
(săpun). Moleculele lor sunt amfifile (conțin un „cap” polar și o „coadă” nepolară),
care determină proprietăţile tensioactive ale acestora şi acţiunea detergentului.

Reacția de transesterificare produce amestecuri de esteri ai acizilor grași,
care, spre deosebire de acizii înșiși, sunt foarte volatili și pot fi separati prin
distilare sau cromatografie gaz-lichid. Ele sunt apoi transformate prin hidroliză
în acizi carboxilici individuali sau utilizate sub formă de esteri, de exemplu, în
ca medicamente care compensează lipsa acizilor grași esențiali
acizi din organism (medicament linethol).

Triacilgliceridele care conțin reziduuri de acizi grași nesaturați intră în
reacții de adiție cu duble legătură.

Reacția de adiție cu halogen este utilizată pentru a determina conținutul
reziduuri de acizi nesaturați în grăsimi. Caracteristica cantitativă a gradului
grăsimi nesaturate servesc numărul de iod- cantitatea de iod (în g),
care poate fi înghițit
100 g
gras. Grăsimile animale au un număr de iod mai mic de 70, în timp ce uleiurile vegetale au un număr de iod mai mare de 70.

Un proces industrial important este hidrogenarea grăsimilor – catalitică
hidrogenarea uleiurilor vegetale, în urma căreia hidrogenul se saturează dublu
legături, iar uleiurile lichide sunt transformate în grăsimi solide (margarină). În procesul
are loc și hidrogenarea, izomerizarea - mișcarea dublelor legături (cu
aceasta din acizi polinesaturati se formeaza acizi cu reactivi, in
inclusiv în reacţiile de oxidare conjugate cu duble legături) şi modificarea acestora
configurație stereochimică ( cisîn transă), precum și un parțial
clivajul legăturilor esterice. Există o opinie pe care aceasta o creează
substanțe nesigure pentru organism. au cea mai mare valoare nutritivă
uleiurile vegetale, care, împreună cu acizii grași esențiali, conțin
fosfolipide, vitamine, fitosteroli utili necesari organismului
(precursori ai vitaminei D) și nu conțin practic colesterol.

Ceară

Ceară sunt esteri ai acizilor grași și ai alcoolilor monohidroxilici superiori
(C 12 - C 46). Cerurile fac parte din stratul protector
frunzele plantelor și pielea oamenilor și animalelor. Ele dau suprafata
luciu caracteristic și rezistență la apă, ceea ce este important pentru reținerea apei
în interiorul corpului și creând o barieră între corp și mediu.

1.3. Fosfolipide

Fosfolipide este denumirea generală pentru lipidele care conțin un reziduu de acid fosforic.
Fosfolipidele sunt principalele componente lipidice ale membranelor celulare.

Fosfogliceride

Principalele componente structurale care alcătuiesc moleculele de fosfogliceride sunt
acestea sunt glicerol, acizi grași, acid fosforic, aminoalcooli (etanolamină sau
colina) sau aminoacidul serină. Sunt considerate derivate.
L-glicero-3-fosfat

în care grupările alcoolice sunt esterificate cu acizi grași, iar restul
acidul fosforic formează o legătură esterică cu un aminoalcool. Formula generala
fosfogliceride:

Când sunt încălzite în medii acide și alcaline, fosfogliceridele sunt hidrolizate,
defalcate în componente structurale de bază.

Fosfosfinolipide

Principalele componente structurale ale moleculelor de fosfosingolipide sunt sfingozina,
acizi grași, acid fosforic, aminoalcooli etanolamină sau colină.

Formula generala:

Molecule de fosfolipide difilică. Conțin un hidrofil polar
„cap” și o „coadă” hidrofobă nepolară. În mediul acvatic, sunt capabili
formează micelii sferice lipozomii, care poate fi luat în considerare
ca model al membranelor celulare.

Fosfolipidele sunt principalele componente structurale ale membranelor celulare. Conform lichid-mozaic membranele celulare model sunt considerate bistraturi lipidice. Într-un astfel de strat dublu
radicali hidrocarburi ai fosfolipidelor datorate interacțiunilor hidrofobe
sunt în interior, iar grupele polare de lipide sunt situate în exterior
suprafata dublu stratificata. Moleculele de proteine sunt încorporate în stratul dublu lipidic lichid.

1.4.
Glicolipidele

Glicolipidele conțin reziduuri de carbohidrați și nu conțin acid fosforic.
Cele mai importante dintre ele sunt glicosfingolipide. Structura de bază
componente ale glicosfingolipidelor: sfingozina, acid gras, mono- sau
oligozaharidă. Formula generala:

Reprezentanți tipici ai glicosfingolipidelor - cerebrozideși gangliozide.

Cerebrozidele conțin reziduuri de D-galactoză sau D-glucoză care sunt legate de OH
grupa sfingozină b-glicozidică
conexiune. Cerebrozidele fac parte din membranele celulelor nervoase.

Gangliozidele conțin reziduuri de oligozaharide complexe capabile să transporte
sarcină negativă datorită prezenței reziduurilor de acid sialic în ele.
Gangliozidele sunt izolate din substanța cenușie a creierului. Ele formează locuri receptori
pe suprafata membranelor celulare.

2.
Lipide nesaponificabile

Nesaponificabilele sunt lipide care nu sunt derivate din acizi grași.
și sunt incapabili de hidroliză. Acest nume se referă la un număr mare
diferite în structura chimică și funcțiile biologice ale compușilor naturali,
care sunt unite prin asemănări în structura scheletului de carbon. Coloana lor vertebrală de carbon
moleculele sunt construite din fragmente de izopentan cu cinci atomi de carbon conectate de-a lungul
tip cap-coadă.

În funcție de structura scheletului și de nesaturație, aceștia pot fi considerați ca oligomeri
izopren de hidrocarbură dienică. De aici provine celălalt nume al lor. izoprenoide.
Asemănarea în structură este explicată de căile comune ale biosintezei izoprenoidelor. Sunt
se formează în organismele vii pe cale enzimatică din acidul acetic.
Un intermediar cheie, din fragmente cu cinci atomi de carbon
se construiește scheletul de carbon al izoprenoidelor, fosfatul de izopentenil este:

Există două grupuri principale de izoprenoide: terpeneleși steroizi.

2.1. Terpenele

Terpenele numite hidrocarburi de compoziție (C 5 H 8) n,
unde nі 2, care poate formal
considerate ca produse ale oligomerizării izoprenului (deși în realitate acestea
generate într-un mod diferit.)

Terpenele sunt clasificate în funcție de numărul de unități de izopren din moleculă.

Tabelul 13. Clasificarea terpenelor.

tip terpen	Numărul de izopren link-uri (C5H8) n	Numărul de atomi carbon
monoterpenă
Sesquiterpenă
diterpenă
triterpenă
tetraterpenă

Absența terpenelor cu un număr impar de unități de izopren (cu excepția
sesquiterpenele) se explică prin particularitățile biosintezei lor. În plus, fiecare tip
terpenele pot avea o structură liniară sau pot conține una, două, trei sau mai multe
cicluri.

Monoterpenele și terpenoidele

Monoterpenele sunt dimeri de izopren; au compoziţia C10H16.
Aceștia sunt compuși ușor volatili, cu un miros plăcut, care formează baza
uleiuri esențiale de plante. Cunoscuți sunt monoterpele aciclice, mono-, bi- și
structura triciclică.

Monoterpenele aciclice

Monoterpenele aciclice au o structură liniară și conțin trei duble
conexiuni.

Monoterpenele mircenăși ocimene găsit în uleiurile esențiale de hamei
si dafin. Alcooli monoterpenici precum geraniol, sunt principalele
componente ale uleiurilor esențiale de trandafir, geranium și alte esențe de flori.
Aldehidele corespunzătoare ( muşcate) au un miros de citrice și
găsit în uleiurile esențiale de lămâie.

Monoterpenele monociclice

monoterpenă limonen conține un atom de carbon chiral și există în
două forme enantiomerice. (-) Limonenul (stangaci) se gaseste in lamaie
ulei și terebentină. (+) Limonenul (dextrogiro) face parte din uleiul de chimen.
Limonenul racemic este preparat prin dimerizarea izoprenului. Hidratare cu dublu legătură
limonenul procedează conform regulii lui Markovnikov și dă o diatomică
alcool turpin, care este utilizat în medicină în tratamentul bronșitei.

Mentolul se găsește în uleiul esențial de mentă. Are antiseptic
si efect calmant. Structura mentolului conține trei atomi chirali
carbon, acesta corespunde la 8 stereoizomeri. Mentolul natural există în
conformația scaunului, unde toți cei trei substituenți sunt ecuatoriali.

Monoterpenele biciclice

Monoterpene biciclice ale pinanului a seriei -pinene
– componenta principală a terebentinei. Cel mai important terpenoid al seriei
camphana este camfor care este folosit ca stimulent cardiac
Activități. Structuri de a-pinene și
camforul conține doi atomi de carbon chirali și trebuie să aibă 4 stereoizomeri.
Cu toate acestea, din cauza rigidității structurilor, doar două enantiomerice
forme.

Sesquiterpene și terpenoide

Sesquiterpenele sunt trimeri izopreni şi au compoziţia C15H24.
Ca și monoterpenele, aceste substanțe se găsesc în uleiurile esențiale ale plantelor. De exemplu,
alcool terpenic aciclic farnesol- componenta parfumată a lacramioarei.

Diterpene și terpenoide

Diterpenele sunt tetraizoprenoide care conțin 20 de atomi de carbon pe moleculă.
Alcoolii diterpenici joacă un rol biologic important: fitol- alcool în
sub formă de ester, care face parte din clorofilă și vitamina A (retinol).

Fragmentele tetraizoprenoide conțin molecule de vitamine E liposolubile și
K 1 .

Triterpene și terpenoide

Tetraterpene și terpenoide

Conține opt fragmente de izopren. Tetraterpenele sunt larg distribuite în
natură. Cei mai importanți dintre aceștia sunt pigmenții vegetali - carotenoizii.
Moleculele lor conțin un sistem lung de duble legături conjugate și, prin urmare
pictat. b-Caroten - vegetal
pigment galben-roșu, găsit în cantități mari în morcovi,
rosii si unt. Toți carotenii sunt precursori ai vitaminelor din grupa A.
Molecula de b-caroten este formată din două
părți identice și in vivo se transformă în două molecule de vitamina A.

2.2 Steroizi

Steroizii sunt compuși naturali activi biologic, baza structurii
care este hidrocarbură steran. Așa cum sunt steroizii terpenici
de izoprenoide și sunt legate de acestea prin căi de biosinteză comune.

Majoritatea steroizilor au grupări metil în pozițiile 10 și 13, precum și
substituent în poziţia 17 conţinând până la 10 atomi de C. În funcţie de
Mărimile substituentului din poziția 17 disting trei grupuri principale de steroizi: steroli,
acizi biliariși hormoni steroizi.

Stereochimia steroizilor

Un steran nesubstituit conține 6 atomi de carbon chirali la joncțiuni
cicluri și ar trebui să aibă 64 de stereoizomeri. Introducerea substituenților la orice atom
carbonul steranului îl face și el chiral. Cu toate acestea, numărul posibil
stereoizomerii sunt limitați din cauza rigidității structurii.

Configurația stereochimică a steranului este determinată de tipul de articulație a inelelor A,
B, C și D. Când transă-substituenți articulați la atomii de carbon nodali (C 5 și C 10; C 8 și C 9; C 13 și C 14)
sunt pe părțile opuse ale ciclului cis- articulare - pe o parte.
Teoretic, sunt posibile 8 combinații diferite de articulare a 4 inele sterane.
Cu toate acestea, în steroizii naturali, articulația inelelor B/C și C/D este de obicei transă,
și inelele A/B - cis sau transă.

Aranjamentul substituenților în inelul steran deasupra sau sub planul inelului este notat
literele b și respectiv a. Tipul de articulare a inelelor B / C și C / D este neschimbat și
deci nu este indicat. Tipul de articulare a inelelor A / B este indicat prin orientare
substituent în poziţia 5: 5a-steroid
Are transă- articulație, iar 5b - steroid cis- articularea inelelor A/B. Astfel, doi
seria stereochimică de steroizi: 5a-steroizi și 5b-steroizi.

Steroizii sunt reprezentați folosind formule conformaționale sau plate
imagine. În acest din urmă caz, substituenții sunt reprezentați fie deasupra planului (configurația b) fie sub planul (configurația a) al desenului.

Steroli

Steroli - alcooli naturali ai unui număr de steroizi, baza scheletului de carbon
care este o hidrocarbură cholestan.

Toți sterolii conțin o grupare OH în poziția 3 și sunt astfel
alcooli secundari. Sterolii sunt prezenți în toate țesuturile animalelor și plantelor.
Sunt intermediari în biosinteza acizilor biliari și a steroizilor.
hormoni. Exemple de steroizi de origine animală sunt colestanolulși colesterolul. Conform nomenclaturii IUPAC, numele steroizilor sunt încorporate
în conformitate cu regulile nomenclaturii de înlocuire. În același timp, pentru strămoși
structura, se ia hidrocarbura saturata corespunzatoare, in cazul sterolilor, aceasta
cholestan.

Colesterolul este cel mai abundent sterol animal și uman.
Este prezent în toate lipidele animalelor, sânge și bilă. Creierul conține 7%
colesterol pe bază uscată. Tulburarea metabolismului colesterolului duce la
depunerea acestuia pe pereții arterelor și aterosclerozei, precum și formarea bilei
pietre.

Acizi biliari

Acizii biliari sunt acizi hidroxicarboxilici ai unui număr de steroizi. Fundatia
structurile acizilor biliari – hidrocarbură cholan.

Acizii biliari se formează în ficat din colesterol. sodiu și potasiu
sărurile biliare sunt surfactanți. emulsionant
grăsimi, ele contribuie la absorbția și digestia lor.

Hormoni steroizi

Hormonii steroizi sunt substanțe fiziologic active ale unui număr de steroizi,
produs de glandele endocrine. După structura chimică şi
acțiunea biologică distinge hormonii cortexului suprarenal ( corticosteroizi),
hormoni sexuali masculini androgeni) și hormonii sexuali feminini ( gestagensși estrogeni). Fiecare tip de hormon steroidian îi corespunde
hidrocarbură care formează baza scheletului lor de carbon. Pentru
corticosteroizii si gestagenii sunt pregnane, androgeni - androstan,
estrogen - estran.

Figura prezintă exemple ale unor hormoni steroizi produși de
diverse glande endocrine.

Corticosteron - hormon al cortexului suprarenal, reglează carbohidrații
metabolism, acționează ca un antagonist al insulinei, crescând nivelul zahărului din sânge. Testosteron- hormon sexual masculin, stimulează dezvoltarea caracteristicilor sexuale secundare. Estradiol- hormon sexual feminin, controlează ciclul menstrual.

Fracția de masă a lipidelor nesaponificabile din uleiurile vegetale variază semnificativ în funcție de varietatea și condițiile de creștere ale plantelor, precum și de metoda de extragere a uleiului din semințe și este de 0,4-3%. Când uleiul este extras prin presare la rece fără tratament termic, cantitatea minimă de lipide nesaponificabile trece în ulei; în timpul extracției cu solvenți, cantitatea acestora în ulei crește semnificativ.

Există două tipuri principale de lipide nesaponificabile - steroizi și terpene. Acești compuși chimici aparțin a două clase diferite, dar toți sunt construiți din aceleași blocuri de construcție cu cinci carboni.

Terpenele. Moleculele lor sunt construite din mai multe molecule izopren. Monoterpenele conțin două grupe de izopren; sesquiterpene - 3; diterpene -4; triterpene - 6, tetraterpene - 8. Moleculele de terpene pot avea o structură liniară sau ciclică. Un număr foarte mare de mono- și sesquiterpene au fost găsite în plante, care conferă plantelor aroma lor caracteristică și servesc ca componente principale ale uleiurilor esențiale. Așadar, monoterpenele geraniol, limonen, mentol, camfor și carvone sunt componentele principale ale uleiurilor de muscata, lămâie, mentă, camfor și, respectiv, chimen. Diterpenele includ fitol, care este o componentă a clorofilei pigmentului fotosintetic, precum și vitamina A. Carotenoidele aparțin grupului de tetraterpene.

clorofilele plantele superioare sunt un amestec de clorofilă Ași bîntr-un raport de 3:1. Semințele oleaginoase necoapte conțin o cantitate semnificativă de clorofilă. Pe măsură ce semințele se coc, ele dispar - magneziul este desprins de ele și se transformă în feofitine. Clorofilele se găsesc în uleiurile de cânepă, de in, de bumbac și de soia. Clorofila inițiază procesele oxidative, iar uleiul care conține multă clorofilă este instabil în timpul depozitării.

Steroli conținute în biomembranele mitocondriilor, EPS și în compoziția plasmalemei. Cel mai comun dintre fitosteroli(adică steroli vegetali) - stigmasterol, sitosterol, brassicasterol, care fac parte din lipidele nesaponificabile din bumbac, floarea soarelui, soia, arahide, rapiță, grâu.

Gosipol. Semințele de bumbac conțin un grup de pigmenți solubili în grăsimi și solvenți organici, principalul dintre care este gosipolul (un derivat al naftalenei). Este conținut în miezul semințelor de bumbac într-o cantitate de până la 6,5% și conferă uleiului de bumbac nerafinat o culoare maronie. Gosipolul și derivații săi sunt otrăvuri celulare, vasculare și nervoase. Conținutul de gosipol din mese în cantitate de 0,2% este dăunător animalelor.

Vitamine solubile în grăsimi ale semințelor. Acestea includ vitaminele A, E, K și I. Vitamina B- un grup de acizi grași nesaturați (oleic, linoleic, linolenic și arahidonic). Moleculele de vitamine A, E și K sunt construite din unități de izopren.

Vitamina E este reprezentată de un întreg grup de vitameri - tocoferoli și tocotrienoli. Cel mai comun a-tocoferol:

Tocoferolii se găsesc în principal în boabele germinate de grâu și orez, uleiuri, precum și în părțile verzi ale plantelor (salată verde, spanac). Fracția de masă de tocoferoli în ulei: floarea soarelui 0,05%; soia 0,06%; porumb și bumbac 0,08%; arahide 0,2%. Tocoferolii previn oxidarea radicalilor liberi a reziduurilor de acizi grași nesaturați din lipidele membranei („capcană de radicali”). Y- și 5-tocoferolii au cele mai puternice proprietăți antioxidante. Cei mai activi din punct de vedere biochimic sunt a-tocoferolii.

Vitaminele din grupa K sunt derivați ai naftochinonei. Vitamina K găsită în plante filochinona, care reglează sistemul de coagulare a sângelui (vitamina de coagulare).

În timpul rafinării, conținutul tuturor grupelor de lipide nesaponificabile scade, mai ales puternic în timpul dezodorizării. În uleiul nerafinat, acestea sunt conținute într-o cantitate de 1,16% din totalul lipidelor; ulei neutralizat și înghețat (7-10 și C) - 0,86%; neutralizat și dezodorizat (210 ° C, 266 Pa) - 0,69%; în neutralizat, congelat și deodorizat - 0,55%.

catabolismul lipidic

Caracteristicile generale ale lipidelor, clasificarea lor. Funcțiile biologice ale lipidelor.

Digestia, absorbția și transportul grăsimilor alimentare.Degradarea grăsimilor în celule.

Caracteristicile generale ale lipidelor și clasificarea lor.

Lipidele sunt substanțe de origine biologică, foarte solubile în solvenți organici precum metanol, acetonă, cloroform, benzen etc., și insolubile sau ușor solubile în apă.

În raport cu alcalii, lipidele sunt împărțite în saponificabil și nesaponificabil.

Lipidele saponificabile includ compuși supuși hidrolizei, de exemplu. derivați ai acidului carboxilic cum ar fi esteri și lactone, amide și lactame.

Lipide saponificabile Exemple

I. Esteri

1. Grasimi (glicerina + 3 acizi grasi)

2. Ceruri (alcooli grasi + acizi grasi)

3. Esteri ai sterolilor (sterol + acid gras)

II. Fosfolipide

1. Acizi fosfatici

(glicerina + 2 acizi grași + fosfat)

2. Fosfatide

(glicerina + 2 acizi grași

fosfat + aminoalcool)

3. Sfingofosfolipide

(sfingozină + kta grasă +

fosfat + aminoalcool)

III. sfingolipide

Lipide nesaponificabile

Lipidele nesaponificabile nu conțin legături esterice sau legături amidice în structura lor și, prin urmare, nu se hidrolizează, deși pot reacționa cu alcalii, prezentând proprietăți acide, de exemplu, acizi grași, acizi biliari etc. Prin urmare, lipidele sunt, de asemenea, împărțite în neutre și acid.

hidrocarburi

Izoprenoide

Element structural al izoprenoidelor

este izopren

2.1. Izoprenoide liniare

2.2. Steroizi

2.2.1. Steroli

2.2.2. Hormoni steroizi Hormoni sexuali și corticosteroizi

2.3. Acizi biliari

Alcooli cu un lanț alifatic lung

acizi carboxilici

4.1 Acizi grași

4.2. Eicosanoide

În legătură cu importanța deosebită a grăsimilor și acizilor carboxilici, le vom analiza mai detaliat.

Grasimi.

grăsimi Se numesc esterii glicerolului și acizilor grași. Compușii cu un rest de acid gras aparțin grupului de monoacilgliceroli. Prin esterificarea ulterioară a acestor compuși, se poate trece la diacil- și apoi la triacilgliceroli. Deoarece moleculele de grăsime nu poartă o sarcină, acest grup de substanțe se numește grăsimi neutre. Cele trei resturi de acizi grași pot diferi atât în lungimea lanțului, cât și în numărul de legături duble. Grăsimile extrase din materialul biologic sunt întotdeauna un amestec de substanțe similare ca proprietăți, care diferă doar prin reziduuri de acizi grași. Grăsimile alimentare conțin cel mai adesea acizi palmitic, stearic, oleic și linoleic. Reziduurile de acizi grași nesaturați se găsesc de obicei în poziția 2 a glicerolului. Cu cât sunt mai mulți acizi nesaturați în compoziția grăsimii, cu atât punctul de înmuiere sau solidificare este mai scăzut. Grăsimile lichide sunt adesea numite uleiuri, de exemplu, grăsime de floarea soarelui - ulei de floarea soarelui, grăsime de bumbac - ulei de semințe de bumbac. Termenul „unt” este uneori atribuit grăsimilor vegetale, cum ar fi untul de cacao, dar este solid.

Acid gras

acizi grași se numesc acizi carboxilici cu un lanț de carbon de cel puțin 4 atomi de carbon. Se numesc grasi deoarece se gasesc in grasimi. Acizi grași liberi sunt prezente în organism în cantități mici, de exemplu în sânge. Sunt prezenți în principal în organismele de toate felurile sub formă de esteri ai diverșilor alcooli: alcooli alifatici superiori, glicerol, colesterol, sfingozină etc.

Următoarele sunt acizii grași găsiți în țesuturile vegetale și animale.

Plantele și animalele superioare conțin în principal acizi grași cu un lanț lung și neramificat de 16 și 18 atomi de carbon, și anume palmitic și stearic. Toți acizii grași naturali cu lanț lung sunt formați dintr-un număr par de atomi de carbon, care se datorează biosintezei acestor compuși în organism din precursori.

Mulți acizi grași au unul sau mai mulți legături duble. Cei mai comuni acizi nesaturați sunt oleic și linoleic. Dintre cele două posibile cis-și transă-configurațiile de legături duble în lipidele naturale sunt prezente numai cis- forma. Acizii grași ramificati se găsesc numai în bacterii. Numele prescurtate sunt uneori folosite pentru a desemna acizii grași, unde primul număr indică numărul de atomi de carbon, al doilea număr indică numărul de legături duble, iar cele ulterioare indică poziția acestor legături. Ca de obicei, numerotarea atomilor de carbon începe cu gruparea carboxi.

la acizi grași esențiali includ pe cele care nu sunt sintetizate în organism și trebuie aprovizionate cu alimente. Vorbim de acizi foarte nesaturați, în special arahidonic (20:4; 5,8,11,14), linoleic(18:2; 9.12) și linolenic(18:3; 9,12,15). Acidul arahidonic este un precursor al zecosanoidelor (prostaglandine și leucotriene) și de aceea trebuie să fie prezent în alimentație. Acizii linoleic și linolenic, care au un lanț de carbon mai scurt, pot fi transformați în acid arahidonic prin extensie a lanțului și, prin urmare, sunt înlocuitori ai acestuia.

Eicosanoide

Eicosanoidele sunt produse de oxidare a acidului arahidonic din organism. Ele sunt împărțite în leucotriene, prostaglandine și prostacicline.

leucotriene nu au un ciclu în structura lor

Prostaglandine au un ciclu de cinci termeni

Prostacicline au un inel ciclopentattrahidrofuran

Eicosanoidele constituie un grup mare de mediatori cu un spectru larg de activitate biologică. Eicosanoidele sunt produse în aproape toate celulele corpului.

Aceștia servesc ca mesageri secundari ai hormonilor hidrofili, controlează contracția țesutului muscular neted al vaselor venoase, bronhiilor, uterului, participă la eliberarea produselor de sinteză intracelulară, afectează metabolismul țesutului osos, sistemul nervos periferic, sistemul imunitar, mișcarea și agregarea celulele (leucocite, trombocite), sunt liganzi eficienți ai receptorilor durerii. Eicosanoizii acționează ca bioregulatori locali prin legarea de receptorii membranari în imediata apropiere a locului lor de sinteză. Acidul acetilsalicilic și alte medicamente antipiretice sunt inhibitori specifici ai prostaglandinei sintetazei.

Funcțiile biologice ale lipidelor

Energie.

Lipidele sunt cea mai importantă sursă de energie a tuturor nutrienților. În termeni cantitativi, lipidele reprezintă principala rezervă de energie a organismului. Practic, grăsimea se găsește în celule sub formă de picături de grăsime, care servesc drept „combustibil” metabolic. Lipidele sunt oxidate în mitocondrii în apă și dioxid de carbon cu formarea simultană a unei cantități mari de ATP.

Structural.

O serie de lipide iau parte la formarea membranelor celulare. Lipidele membranare tipice sunt fosfolipidele, glicolipidele și colesterolul. Trebuie remarcat faptul că membranele nu conțin grăsimi.

3 . izolator.

Depozitele de grăsime din țesutul subcutanat și din jurul diferitelor organe au proprietăți de izolare termică ridicate. Ca componentă principală a membranelor celulare, lipidele izolează celula de mediu și, datorită proprietăților lor hidrofobe, asigură formarea potențialelor membranare.

4. Caracteristici speciale:

Hormonii. - hormoni sexuali masculini și feminini, hormoni ai cortexului suprarenal. - compuși steroizi.

mediatori. - substanțe care acționează asupra receptorilor sinaptici ai membranelor, rezultând transferul de electroni transmembranar - apariția unui impuls electric.

Mesageri secundari ( purtători de semnal secundar ) - „hormoni intracelulari” - prostaglandine și alți eicosanoizi.

funcția de ancorare. Unele lipide rețin proteine și alți compuși pe membrane.

Cofactori enzimatici - retiniană, vitamina K, ubichinonă.

Deoarece unele lipide nu sunt sintetizate în corpul uman, ele trebuie să fie furnizate în dietă sub formă de acizi grași esențiali și vitamine liposolubile.

Informații similare.

Dintre glicolipide, galactosilacilglicerolii sunt deosebit de răspândiți.

Acești compuși se găsesc într-o mare varietate de țesuturi vegetale. Se gasesc in mitocondrii, cloroplaste si localizate in membrane; găsit în alge, unele bacterii fotosintetice.

Principala formă de glicolipide în țesuturile animale, în special în țesutul nervos, în special în creier, sunt glicosfingolipidele. Acesta din urmă conține o ceramidă constând din alcoolul sfingozin și un reziduu de acid gras și unul sau mai multe resturi de zahăr. Cele mai importante glicosfingolipide sunt cerobrozidele și gangliozidele.

Cele mai simple cerobrozide sunt galactosilceramidele și glucozilceramidele. Compoziția galactosilceramidelor include D-galactoză, care este legată printr-o legătură eterică de gruparea hidroxil a aminoalcoolului sfingozină. În plus, galactosilceramida conține un acid gras. Cel mai adesea, acid lignoceric, nervonic sau cerebronic, i.e. acizi grași cu 24 de atomi de carbon.

Sfingozina



			C HC (CH2)21

		H2 C
CH2OH		H2 C
CH2OH			Acizi grasi (ex.
			Acizi grasi (ex.
			acid cerebronic)
			acid cerebronic)
	HOH

HOH

β-D-galactoză

Figura 5 - Structura galactosilceramidei

Există sulfogalactosilceramide, care diferă de galactosilceramide prin prezența unui reziduu de acid sulfuric atașat la al treilea atom de carbon al hexozei.

Glucozilceramidele, spre deosebire de galactosilceramidele, au un reziduu de glucoză în loc de un reziduu de galactoză.

Glicosfingolipidele mai complexe sunt gangliozide. Unul dintre cele mai simple gangliozide este hematozidul, izolat din stroma eritrocitelor. Conține ceramidă, câte o moleculă de galactoză, glucoză și acid N-acetilneuraminic. Gangliozidele se găsesc în cantități mari în țesutul nervos. Ei îndeplinesc receptor și alte funcții.

1.6 Lipide nesaponificabile

Lipidele care nu sunt hidrolizate pentru a elibera acizi grași și nu sunt capabile să formeze săpunuri în timpul hidrolizei alcaline sunt numite insaponificabile.

mi. Clasificarea lipidelor nesaponificabile se bazează pe împărțirea lor în două grupe - steroizi și terpene.

1.6.1 Steroizi

Steroizii sunt compuși larg răspândiți în natură. Aceștia sunt derivați ai triterpenelor tetraciclice. Baza structurii lor este miezul ciclopentanperhidrofenantren:


				10B

Ciclopentanperhidrofenantren

Steroizii includ steroli (steroli) - alcooli și sterizi ciclici cu greutate moleculară mare - esteri ai sterolilor și acizilor grași superiori. Steridii nu se dizolvă în apă, dar sunt foarte solubili în toți solvenții grași și fac parte din grăsimea brută. Steridii formează fracțiunea saponificabilă a lipidelor. Sterolii, totuși, în timpul saponificării grăsimii rămân în fracțiunea nesaponificabilă, constituind cea mai mare parte a acesteia.

La oameni și animale, principalul reprezentant al sterolilor (steroli) este colesterolul:

	CH3 CH 2	CH2	CH3
	CH3 CH 2	CH2	CH3
		CH2


CH3			CH3

CH 3 13 17

OH 3 5 6

colesterol (colesterol)

Colesterolul joacă un rol important în viața organismului animal

– implicate în construcţia membranelor biologice. Fiind în compoziția membranelor celulare, împreună cu fosfolipide și proteine, asigură permeabilitatea selectivă a membranei celulare, are un efect reglator asupra stării membranei și asupra activității enzimelor asociate acesteia;

– Este un precursor al formării acizilor biliari în organism, precum și al hormonilor steroizi. Acești hormoni includ testosteronul (hormonul sexual masculin), estradiolul (unul dintre hormonii feminini), aldesteronul (format în cortexul suprarenal și care reglează echilibrul apă-sare);

– este o provitamina a vitaminelor din grupa D. Colesterolul sub actiunea UV-

razele din piele se transformă în vitamina D3 (colecalciferol), care, la rândul său, servește ca un precursor al unui hormon implicat în reglarea metabolismului calciului și a mineralizării osoase. De asemenea, trebuie menționat că în caz de încălcare

metabolismul colesterolul se depune pe pereții vaselor de sânge, ducând la o boală gravă - ateroscleroza.

Plantele și drojdia conțin ergosterol (ergosterol):

	CH3 CH	CH2	CH3
	CH3 CH	CH2	CH3



CH3			CH3

CH 3 13 17

10 8 OH 3 5 6 7

Ergosterol (ergosterol)

Când ergosterolul este iradiat cu UV, din acesta se formează vitamina D2 (ergocalciferol). Drojdia este folosită pentru producerea industrială a vitaminelor din grupa D (vitamine antirahitice), acestea conțin peste 2% sterizi și steroli pe substanță uscată.

Uleiurile vegetale (uleiuri de soia, porumb, germeni de grâu) conțin de obicei de la doi până la patru steroli diferiți, diferiți unul de celălalt ca cantitate, aranjarea legăturilor duble și structura lanțului lateral, iar β-sitosterolul este o componentă obligatorie:

CH3

CH2

CH3

C2H5

CH3

10 OH 3 5 6

β-sitosterol

La porumb, ponderea β-sitosterolului este de 86% din toți sterolii, iar la grâu este de 66%.

1.6.2 Terpene

Structura terpenelor se bazează pe molecula de izopren:

H2 CC CHCH2

Acesta este monomerul din care sunt construite lanțurile oligomerice sau polimerice ale lipidelor nesaponificabile. Terpenele ale căror molecule sunt compuși ai 2, 3, 4, 6, 8 molecule de izopren se numesc mono-, sesqui-, di-, tri- și respectiv tetraterpene. Moleculele de terpene pot avea o structură liniară sau ciclică, conțin grupări hidroxil, carbonil și carboxil.

Monoterpenele. Acestea sunt substanțe lichide volatile cu un miros plăcut. Sunt principalele componente ale uleiurilor esențiale parfumate obținute din țesuturile vegetale - flori, frunze, fructe.

Ca un reprezentant tipic al monoterpenelor alifatice este mircenul. De la 30 la 50% din mircen se găsește în uleiul esențial de hamei. Reprezentanții derivaților de oxigen ai terpenelor alifatice sunt linalolul, geraniolul și citronelolul. Toate sunt alcooli. Linalolul se găsește în florile de lacramioare, uleiul de portocale și coriandru. Aparent, aroma piersicilor se datorează diverșilor esteri ai linalolului - acid acetic, acid formic etc. Geraniolul se găsește în uleiul de eucalipt. Citronelolul are un miros de trandafir și se găsește în trandafir, mușcata și alte uleiuri.

Dintre terpenele monociclice, cele mai comune și importante sunt limonenul, mentolul și carvona. Limonenul se găsește în terebentină, ulei de chimen; mentolul este principalul ulei esențial (până la 70%) de mentă, iar carvona se găsește în uleiurile esențiale de chimen și mărar.

Sesquiterpenele. Acest grup de terpene se găsește și în uleiurile esențiale. Unul dintre cei mai interesanți compuși este dimerul sesquiterpenei aromatice gossypol, un pigment specific din semințele de bumbac.

Diterpenele. Compușii care fac parte din mulți compuși importanți biologic sunt cei mai larg reprezentați. Așadar, fitolul alcoolului diterpenic este o parte a clorofilei.

Clorofila este pigmentul care conferă plantelor culoarea verde. Se găsește în frunze și tulpini, spice și boabe. Clorofila se găsește în formațiuni speciale din protoplasmă numite cloroplaste. Există două tipuri de clorofilă în plante: clorofila a (albastru-verde) și clorofila b (galben-verde).


	OCH3		OCH3
C32H30OH4Mg		С 32Н 28О 2N 4 Mg


	OS 20H 39	Clorofila in	OS 20H 39
Clorofila a
	alcool fitol		alcool fitol

De mare interes este asemănarea structurii clorofilei cu substanța colorantă a sângelui hemin. Compoziția clorofilei și a heminei include patru resturi de pirol conectate sub forma unei serii de porfirine, care în hemină este asociată cu fierul, iar în clorofilă cu magneziu. Clorofila joacă un rol activ în procesul de fotosinteză. Ca urmare a acestui proces, dioxidul de carbon, sub influența luminii solare absorbite de clorofilă, este redus la hexoză și este eliberat oxigenul liber. Fotosinteza este singurul proces în care energia radiantă a soarelui este stocată în compuși organici sub formă de legături chimice.

Lanțurile de diterpene fac parte din vitaminele E și K1; Vitamina A este o diterpenă monociclică. Diterpenul triciclic este acidul abietic, componenta principală a acizilor rășini, cunoscut în domeniu ca colofoniu.

Sărurile de colofoniu de sodiu sunt una dintre componentele săpunului de rufe. Multe diterpene sunt componente ale uleiurilor esențiale - camforen, kaurene, steviol și agat.

Triterpenele. Reprezentată de cea mai cunoscută squalenă triterpenă. Squalenul este compusul de bază din care steroizii, cum ar fi colesterolul, sunt sintetizați la animale și drojdie. Lanțul triterpenic face parte din vitamina K2. Triterpenele mai complexe includ limonina și cucurbitacina A, compuși care provoacă gustul amar de lămâie și dovleac.

Tetraterpenele. Acești pigmenți sunt carotenoizi. Ele dau plantelor o culoare galbenă sau portocalie de diferite nuanțe. Cei mai cunoscuți reprezentanți ai carotenoizilor sunt carotenul, luteina, zeaxantina și criptoxantina.

Carotenii au fost mai întâi izolați din morcovi (din latinescul „karota” – morcovi). Sunt cunoscute trei tipuri de caroteni: α-, β- și γ-caroteni, care diferă atât prin structura chimică, cât și prin funcțiile biologice. β-carotenul are cea mai mare activitate biologică, deoarece conține două inele β-ionone și în timpul descompunerii sale hidrolitice sub acțiunea enzimei caroten, se formează două molecule de vitamina A1:

C 1"

β - caroten

carotenoze

(caroten - dioxigenaza)

vitamina A1

(retinol)

În timpul scindării hidrolitice a α- și γ-carotenului, se formează o moleculă de vitamina A, deoarece fiecare conține un inel β-ionon. Gradul de digestibilitate al carotenoizilor și al vitaminei A libere depinde de conținutul de grăsimi din alimente. β-carotenul conferă morcovilor, dovlecilor, portocalelor, piersicilor și altor legume și fructe culoarea lor caracteristică. Carotenii, împreună cu clorofila, se găsesc în toate părțile verzi ale plantelor.

Luteina este un pigment galben care se găsește împreună cu carotenii în părțile verzi ale plantelor. Culoarea semințelor galbene de porumb depinde de carotenii și carotenoizii prezenți în ele, numiți zeaxantină și criptoxantina. Culoarea fructelor de tomate se datorează licopenului carotenoid.

Luteina, zeaxantina și criptoxantina prezintă, de asemenea, activitate de vitamina A.

Carotenoizii joacă un rol important în metabolismul plantelor, participând la procesul de fotosinteză. De asemenea, carotenoizii sunt de mare importanță în industria alimentară. Pigmentarea boabelor de cereale de către carotenoizi afectează

Dintre glicolipide, galactosilacilglicerolii sunt deosebit de răspândiți.

Acești compuși se găsesc într-o mare varietate de țesuturi vegetale. Se gasesc in mitocondrii, cloroplaste si localizate in membrane; găsit în alge, unele bacterii fotosintetice.

Sfingozina



			C HC (CH2)21

		H2 C
CH2OH		H2 C
CH2OH			Acizi grasi (ex.
			Acizi grasi (ex.
			acid cerebronic)
			acid cerebronic)
	HOH

HOH

β-D-galactoză

Figura 5 - Structura galactosilceramidei

Există sulfogalactosilceramide, care diferă de galactosilceramide prin prezența unui reziduu de acid sulfuric atașat la al treilea atom de carbon al hexozei.

Glucozilceramidele, spre deosebire de galactosilceramidele, au un reziduu de glucoză în loc de un reziduu de galactoză.

1.6 Lipide nesaponificabile

Lipidele care nu sunt hidrolizate pentru a elibera acizi grași și nu sunt capabile să formeze săpunuri în timpul hidrolizei alcaline sunt numite insaponificabile.

mi. Clasificarea lipidelor nesaponificabile se bazează pe împărțirea lor în două grupe - steroizi și terpene.

1.6.1 Steroizi

Steroizii sunt compuși larg răspândiți în natură. Aceștia sunt derivați ai triterpenelor tetraciclice. Baza structurii lor este miezul ciclopentanperhidrofenantren:


				10B

Ciclopentanperhidrofenantren

La oameni și animale, principalul reprezentant al sterolilor (steroli) este colesterolul:

	CH3 CH 2	CH2	CH3
	CH3 CH 2	CH2	CH3
		CH2


CH3			CH3

CH 3 13 17

OH 3 5 6

colesterol (colesterol)

Colesterolul joacă un rol important în viața organismului animal

– este o provitamina a vitaminelor din grupa D. Colesterolul sub actiunea UV-

metabolismul colesterolul se depune pe pereții vaselor de sânge, ducând la o boală gravă - ateroscleroza.

Plantele și drojdia conțin ergosterol (ergosterol):

	CH3 CH	CH2	CH3
	CH3 CH	CH2	CH3



CH3			CH3

CH 3 13 17

10 8 OH 3 5 6 7

Ergosterol (ergosterol)

CH3

CH2

CH3

C2H5

CH3

10 OH 3 5 6

β-sitosterol

La porumb, ponderea β-sitosterolului este de 86% din toți sterolii, iar la grâu este de 66%.

1.6.2 Terpene

Structura terpenelor se bazează pe molecula de izopren:

H2 CC CHCH2

Diterpenele. Compușii care fac parte din mulți compuși importanți biologic sunt cei mai larg reprezentați. Așadar, fitolul alcoolului diterpenic este o parte a clorofilei.


	OCH3		OCH3
C32H30OH4Mg		С 32Н 28О 2N 4 Mg


	OS 20H 39	Clorofila in	OS 20H 39
Clorofila a
	alcool fitol		alcool fitol

Sărurile de colofoniu de sodiu sunt una dintre componentele săpunului de rufe. Multe diterpene sunt componente ale uleiurilor esențiale - camforen, kaurene, steviol și agat.