Искусство
Языки
Языкознание
Вычислительная техника
Информатика
Финансы
Экономика
Биология
Сельское хозяйство
Психология
Ветеринария
Медицина
Юриспруденция
Право
Физика
История
Экология
Промышленность
Энергетика
Этика
Связь
Автоматика
Математика
Электротехника
Философия
Религия
Логика
Химия
Социология
Политология
Геология
лекциия липиды. Лекция 13 Низкомолекулярные природные соединения. Липиды
 Скачать 274.5 Kb.
|
|
Лекция №13 «Низкомолекулярные природные соединения. Липиды» Липиды это не отдельный класс соединений. К липидам относят самые разнообразные по строению природного происхождения (биогенные) вещества, которые объединяет отсутствие растворимости в воде и хорошее растворение в малополярных органических растворителях (эфир, бензол, хлороформ и др.) Классификация липидов  Функции липидов 1. Липиды - макроэргические вещества. Липиды — наиболее важный из всех питательных веществ источник энергии. Энергетическая ценность – 39кДж/г. В количественном отношении липиды — основной энергетический резерв организма. 2. Структурные функции липидов. Ряд липидов принимает участие в образовании клеточных мембран. Типичными мембранными липидами являются фосфолипиды, гликолипиды и холестерин. Следует отметить, что мембраны не содержат жиров. 3. Изолирующий материал. Жировые отложения в подкожной ткани и вокруг различных органов обладают высокими теплоизолирующими свойствами. Как основной компонент клеточных мембран липиды изолируют клетку от окружающей среды и за счет гидрофобных свойств обеспечивают формирование мембранных потенциалов. 4. Прочие функции липидов. Некоторые липиды выполняют в организме специальные функции Стероиды, эйкозаноиды и некоторые метаболиты фосфолипидов выполняют сигнальные функции. Они служат в качестве гормонов, медиаторов и вторичных переносчиков (мессенджеров). Отдельные липиды выполняют роль «якоря», удерживающего на мембране белки и другие соединения. Некоторые липиды являются кофакторами, принимающими участие в ферментативных реакциях, например, в свертывании крови или в трансмембранном переносе электронов. Светочувствительный каротиноид ретиналь играет центральную роль в процессе зрительного восприятия. 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 (омыление – щелочной гидролиз). 1.1. Простые 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; воски (одноатомный высокомолекулярный спирт и ЖК); эфиры стеринов (роль спирта выполняет стерин), церамиды – амиды аминоспирта сфингозина и ЖК. 1.Триацилглицерины (твердые – жиры; жидкие - масла) имеют общую формулу:  2. Воски имеют общую формулу:  Примеры восков:   3. Церамиды N-ацилированные производные спирта сфингозина  Сфингозин  Характеристика жирных кислот, входящих в состав омыляемых липидов
–СН2 –.
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.С15Н31СООН – пальмитиновая (пальмовое масло) 2.С17Н35СООН – стеариновая (свиной, говяжий жир) Ненасыщенные ВЖК (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 из линолевой) Номенклатура триацилглицеринов Название содержит корень «глицерин» и в алфавитном порядке название остатков ЖК с окончанием –оил . Пример:  1-олеоил-2-пальмитоил-3-стеароилглицерин Аналитические характеристики жиров (если успею)
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-фосфатиовых 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
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 фосфорной кислоты) растворимые в воде.    Наличие гидрофильного и гидрофобного концов позволяют им быть основными структурными элементами клеточных мембран.  Рисунок. Строение 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
5. Присоединение электрофильное (SE) по двойным связям. Присоединение водорода (гидрогенизация) – способ получения более дорогих твердых жиров из жидких растительных масел 2. НЕОМЫЛЯЕМЫЕ ЛИПИДЫ ИЛИ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ БИОРЕГУЛЯТОРЫНизкомолекулярные 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 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» В большинстве терпенов изопреновые звенья построены по принципу «голова к хвосту» – изопреновое правило (Л. Ружечка, 1921). Классификация терпенов Терпены, содержащие два изопреновых звена, называются монотерпены, три – сесквитерпены, четыре – дитерпены, шесть – тритерпены, восемь – тритерпены. Терпены с одним циклом – моноциклические, с двумя – бициклические, без цикла – ациклические.
2. СтероидыСтероиды имеют полициклическое строение, в основе лежит скелет гоннана  Общая формула стероидов  Строение стероидов 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: конфигурация , если заместитель лежит под плоскостью кольца и , если заместитель – над плоскостью кольца.  Классификация стероидовРодоначальная структура
СН3РС желчных кислот. 5 . Холестан - у гоннана при С17 радикал –СН-(СН2)3–СН-СН3СН3 СН3РС стеринов Номенклатура стероидов Стероиды называют по заместительной систематической номенклатуре. Корень – родоначальная структура стероида. Пример:  Тривиальное название: андростерон. Систематическое название: 3--гидроксиандростанон-17.  |
