лекциия липиды конспект. Лекция 13 Низкомолекулярные природные соединения. Липиды

Скачать 263.5 Kb.

Название	Лекция 13 Низкомолекулярные природные соединения. Липиды
Анкор	лекциия липиды конспект.doc
Дата	16.09.2017
Размер	263.5 Kb.
Формат файла
Имя файла	лекциия липиды конспект.doc
Тип	Лекция #10173

Лекция №13

«Низкомолекулярные природные соединения. Липиды»

К липидам относят разнообразные по строению биогенные вещества, не растворимые воде и хорошее растворение в малополярных органических растворителях (эфир, бензол, имые хлороформ и др.)

Классификация липидов

Функции липидов

1. Запасные источники энергии. 2. Структурные функции– основа клеточных мембран.. 3. Изолирующий материал. 4. Прочие функции липидов.

1.Омыляемые липиды

Омыляемые липиды – это биогенные соединения, содержащие сложноэфирные (иногда еще и амидные) связи и легко гидролизующиеся в воде под действием кислот или щелочей

1.1. Простые омыляемые липиды

Простые омыляемые липиды это биогенные соединения, образованные карбоновыми (жирными) кислотами (ЖК) и спиртами. В группу простых липидов входят нейтральные триацилглицерины жиры или масла, молекула которыхобразована глицерином и тремя ЖК;

1.Триацилглицерины (твердые – жиры; жидкие - масла) имеют общую формулу:

2. Воск (одноатомный высокомолекулярный спирт и ЖК); эфиры стеринов (роль спирта выполняет стерин),

Воск молекулы имеют общую формулу:

Примеры восков:

3. Церамиды – амиды аминоспирта сфингозина и ЖК.

Церамиды N-ацилированные производные спирта сфингозина

Сфингозин

Общая формула церамидов
Характеристика жирных кислот, входящих в состав омыляемых липидов

Содержат четное число атомов углерода С₄-С₂₂, с С₁₆ - высшие жирные кислоты (ВЖК) наиболее часто встречаются С₁₆-С₁₈.
Могут быть насыщенными (ВЖК – твердые) и ненасыщенные – жидкие.
Ненасыщенные ЖК содержат двойные связи, начиная как правило с С₉, но есть другие ( -3 двойная связь у третьего с конца цепочки углерода)
Двойные связи не сопряжены, разделены метиленовой группой

–СН₂ –.

Преобладают ненасыщенные ЖК цис-конформации

СООН

Наиболее важные представители ЖК и их источники

1. С₃Н₇СООН – масляная (коровье молоко, сливочное масло)

2..С₅Н₁₁СООН – капроновая (козье молоко)
Высшие жирные кислоты (ВЖК)

1. Насыщенные.твердые .

1.С₁₅Н₃₁СООН – пальмитиновая (пальмовое масло)

2.С₁₇Н₃₅СООН – стеариновая (свиной, говяжий жир)
2.Ненасыщенные жидкие (растительные масла)

1. С₁₇Н₃₃СООН олеиновая содержит одну -связь (оливковое масло)

2.С₁₇Н₃₁СООН линолевая кислота содержит две -связи (подсолнечное, соевое, кукурузное масло)

3.С₁₇Н₂₉СООН ( -3) линоленовая кислота содержит три -связи (льняное масло, рыбий жир).

4.С₁₉Н₃₁СООН арахидоновая кислота содержит четыре -связи (образуется в организме животных из линолевой)
Номенклатура триацилглицеринов

Нумерация РС от ненасыщенных ЖК. Название содержит корень «глицерин» и в алфавитном порядке название остатков ЖК с окончанием –оил . Пример:

1-олеоил-2-пальмитоил-3-стеароилглицерин
1.2. Сложные омыляемые липиды
1.2.1.Фосфолипиды

Это омыляемые липиды, которые содержат остаток фосфорной кислоты. При гидролизе образуют фосфорную кислоту, спирт, жирные кислоты. Спирт может быть как глицерин, так и сфингозин.
Глицерофосфолипиды
Это фосфолипиды, которые содержат остаток спирта – глицерина. Среди глицерофосфолипидов наиболее распространены сложноэфирные производные L-фосфатидовых кислот.

L-фосфатидовые кислоты

Общая формула фосфатидов (глицерофосфолипидов)

Где Х –

1. В фосфатидилсеринах (серинкефалинах) остаток аминокислоты серин

2. В фосфатидилколаминах (коламинкефалин) остаток аминоспирта коламин HO-CH₂-CH₂-NH₂

В фосфатидилхолинах (лецитины) остаток аминоспирта холин HO-CH₂-CH₂-N(СН₃)₃⁺


фосфатидилхолин	фосфатидилхолин	фосфатидилхолин

Иногда вместо аминоспиртосодержащего этерифицирующего агента в фосфолипидах содержится остаток многоатомных спиртов (мезоинозит – циклогексангексаол-1,2,3,4,5,6)

Свойства омыляемых липидов

1. Ратворимость. Простые омыляемые липиды гидрофобны, т.е. не растворимы в воде и растворимы в малополярных растворителях. Сложные омыляемые липиды амфифильны или бифильны. Они содержат неполярные фрагменты (остатки ЖК), растворимые в неполярных растворителях и полярные фрагменты (остатки аминоспиртов и Н₃РО₄).

Наличие гидрофильного и гидрофобного концов позволяют им быть основными структурными элементами клеточных мембран.

2. Гидролиз. Омыляемые липиды гидролизуются в кислой и щелочной среде. В результате щелочного гидролиза (омыления) образуются глицерин и соли ЖК. Соли ВЖК это мыло (натриевые соли – твердое мыло, калиевые – жидкое).

3.Окисление. В разных условиях образуются эпоксиды, диолы, пероксиды, которые разрушают углеродный скелет и образуются более «мелкие» карбоновые кислоты. Окисление жиров и масел на воздухе называется прогорание жиров, в результате образуется смесь различных продуктов окисления.

4. Пероксидное окисление липидов активными формами кислорода. Активные формы кислорода образуются при частичном восстановлении молекулярного кислорода. Все они являются радикалами и становятся реагентами в цепных реакциях радикального замещения. В результате цепных реакций разрушаются углеродные цепочки остатков ЖК в липидах, что приводит к нарушению целостности мембран клеток. Процесс идет самопроизвольно и не контролируется ферментами.

Схема пероксидного окисления липидов

Образуются две молекулы карбоновых кислот

5. Присоединение электрофильное (S_E) по двойным связям. Присоединение водорода (гидрогенизация) – способ получения более дорогих твердых жиров из жидких растительных масел

2. НЕОМЫЛЯЕМЫЕ ЛИПИДЫ ИЛИ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ БИОРЕГУЛЯТОРЫ

Низкомолекулярные биорегуляторы ранее называли неомыляемые липиды, так как они, как и остальные липиды растворимы в неполярных растворителях и нерастворимы в воде. Эти вещества, как правило, устойчивы к гидролизу.

2.1. Изопреноиды
Строение

Изопреноиды это биогенные углеводороды и их кислородосодержащие производные, углеродный скелет которых построен из двух и более изопреновых звеньев (остатков изопрена)

1 2 3 4

-СН₂-С = СН- СН₂-

СН₃

Изопреновое звено: С₁- «голова» С₄ –«хвост»
Изопреновое правило (Л. Ружечка, 1921). В большинстве терпенов изопреновые звенья построены по принципу «голова к хвосту».
Классификация терпенов
Т

ерпены, содержащие два изопреновых звена, называются монотерпены, три – сесквитерпены, четыре – дитерпены, шесть – тритерпены, восемь – тетратерпены. Терпены с одним циклом – моноциклические, с двумя – бициклические, без цикла – ациклические.


Бициклический монотерпен -пинен	Ациклический монотерпеноид гераниол	Моноциклический монотерпен лимонен	Камфора бициклический монотерпен

2. Стероиды

Строение

Стероиды имеют полициклическое строение, в основе лежит скелет гоннана

Общая формула стероидов

Конфигурации стероидов
1.Сочленение колец В и С всегда –транс.

Сочленение колец С и D почти всегда –транс.

Сочленение колец А и В как –транс так и –цис.

Конфигурации заместителей называется , если заместитель лежит под плоскостью кольца и , если заместитель – над плоскостью кольца.

Классификация стероидов (по таблице РС стероидов)

Родоначальная структура

Андростан - у гоннана при С₁₇ отсутствует углеводородный радикал. РС мужских половых гормонов (андрогенов).
Эстран - у гоннана при С₁₇ и С₁₃ отсутствуют углеводородные радикалы. РС женских половых гормонов (эстрогенов).
Прегнан – у гоннана при С17 радикал –СН₂-СН₃. РС женских половых гормонов (гестагенов) и гормонов коры надпочечников (кортикоидов) .
Холан - у гоннана при С17 радикал –СН-СН₂–СН₂-СН₃

СН₃

РС желчных кислот.

5. Холестан - у гоннана при С17 радикал –СН-(СН₂)₃–СН-СН₃

СН₃ СН₃

Таблица. «Родоначальные структуры стероидов»

Группа стероидов	Родоначальная структура	Заместители в ядре гонана
		С-10	С-13	С-17
Эстрогенные гормоны	эстран	-	СН₃	-
Андрогенные гормоны	андростан	СН₃	СН₃	-
Кортикостероиды, Гестагенные гормоны	прегнан	СН₃	СН₃	-СН₂-СН₃
Желчные кислоты	холан	СН₃	СН₃
Стерины	холестан	СН₃	СН₃	-СН-СН₃ │ (СН₂)₃-СН(СН₃)₂
Агликоны сердечных гликозидов (карденолиды)	карден-20(22)-олид	СН₃	СН₃	γ-лактонное кольцо (неуглеводородный заместитель)

Гонан (стеран)

Заместительная номенклатура стероидов

Стероиды называют по заместительной систематической номенклатуре. Корень – родоначальная структура стероидов. Функциональные группы в окончании (старшая) и в приставках в алфавитном порядке. Пример:

Тривиальное название: андростерон.

Систематическое название: 3--гидроксиандростанон
СВОЙСТВА СТЕРОИОВ И ТЕРПЕНОИДОВ

См. Свойства функциональных групп в составе соединений

лекциия липиды конспект. Лекция 13 Низкомолекулярные природные соединения. Липиды

L-фосфатидовые кислоты

2. НЕОМЫЛЯЕМЫЕ ЛИПИДЫ ИЛИ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ БИОРЕГУЛЯТОРЫ

2. Стероиды

СН3

СН3 СН3

СН₃

СН₃ СН₃