YOBA-3000 / khimia_2_5_Lipidy

Липиды.

- большая группа соединений различной химической природы, но обладающих одним общим свойством – нерастворимостью в воде, но растворимостью в неполярных органических растворителях.

Липиды выполняют следующие функции в организме:

-структурная (участвуют в формировании клеточных и субклеточных структур)

-энергетическая (при окислении липидов выделяется энергия)

-защитная (водоотталкивающие покровы тканей, теплоизоляционные покровы, амортизация механических воздействий)

-биорегуляторная

Классификация:

I – жирные кислоты

II – глицерин содержащие липиды (ацилглицерины и глицерофосфолипиды)

III – липиды, не содержащие глицерин (сфинголипиды, воска, терпены, стероиды)

IV – липиды, связанные с веществами других классов (липопротеиды, липополисахариды, липоаминокислоты и т.д.)

По способности к гидролизу:

-омыляемые (подвергаются гидролизу)

-простые (при гидролизе дают два класса соединений)

-сложные (более двух классов соединений)

-неомыляемые (не подвергаются гидролизу)

Жирные кислоты

R-COOH

Биологически важные жирные кислоты характеризуются следующими особенностями (ВЖК):

-являются монокарбоновыми кислотами, содержащими одну гидрофильную карбоксильную группу и неполярную гидрофобную неразветвленную углеводородную цепь.

-содержат четное число атомов углерода (от 2 до 28)

-представляют собой насыщенные соединения либо ненасыщенные (с одной или несколькими двойными связями)

Насыщенные:

Пальмитиновая кислота (16 атомов углерода)

C₁₅H₃₁COOH

Стеариновая кислота (18 атомов углерода)

C₁₇H₃₅COOH

Ненасыщенные:

Олеиновая (18 атомов углерода, одна двойная связь)

C₁₇H₃₃COOH

Линолевая (18 атомов углерода, две двойные связи)

C₁₇H₃₁COOH

Линоленовая (18 атомов углерода, три двойные связи)

C₁₇H₂₉COOH

В ненасыщенных кислотах положение двойных связей подчиняется определенным закономерностям:

-первая двойная связь между 9 и 10 атомами углерода

-если двойных связей несколько, то они отделены друг от друга метиленовой группировкой

-все природные ненасыщенные ВЖК характеризуются полной цис-конфигурацией относительно двойной связи

-ненасыщенность жирных кислот влияет на их физические свойства (с увеличением числа двойных связей снижается температура плавления и возрастает растворимость в неполярных растворителях)

Глицерин содержащие липиды

Ацилглицерины – эти соединения можно рассматривать как производные трехатомного спирта глицерина, этерифицированного по одной, двум или трем гидроксильным группам остатками ВЖК.

Тристеаринглицерин (тристеарин)

При гидролизе триацилглицерин расщепляется на глицерин и жирные кислоты. Эта реакция медленно идет в кипящей воде, но значительно ускоряется в присутствии кислого или щелочного катализатора.

Кислотный гидролиз сложных эфиров – обратимый процесс, щелочной гидролиз необратим. Щелочной гидролиз триацилглицеринов называется омылением. Натриевые и калиевые соли ВЖК называются мылами.

Остатки ненасыщенных высших жирных кислот в составе триацилглицеринов могут подвергаться следующим превращениям:

1 – реакция гидрирования – используется в пищевой промышленности для перевода жидких жиров в твердые

2 – реакция галогенирования. Йодное число – с помощью данного понятия оценивается степень ненасыщенности жира. Йодное число – число грамм йода, которое может связываться со 100 г масла или жира.

Йодное число говяжьего жира – 35-47

Свиного жира – 46-66

3 – реакция окисления в присутствии кислорода воздуха с образованием перекиси, которые в дальнейшем разлагаются с образованием альдегидокислот или кетокислот – прогоркание.

Рассмотрим схему прогоркания липидов на примере остатка олеиновой кислоты, входящей в состав триацилглицерина.

Глицерофосфолипиды – глицерин + фосфорная кислота, рассматривать их можно как производные фосфатидных кислот.

Фосфатидные кислоты состоят из глицерина, в котором ОН-группировка у С1 этерифицирована насыщенной ВЖК, ОН-группировка у С2 этерифицирована ненасыщенной ВЖК, ОН-группировка у С3 этерифицирована фосфорной кислотой.

В фосфатидных кислотах остаток фосфорной кислоты может быть этерифицирован:

-аминокислотой серин. В результате получается группа глицерофосфолипидов под названием фосфадитил-серины.

-аминоспиртом 2-аминоэтанолом. В результате получается группа глицерофосфолипидов под названием фосфатидилэтаноламины.

-аминоспиртом холином. В результате получается группа глицерофосфолипидов под названием фосфатидилхолины.

Схема образования пальмито-олеофосфатидилэтаноламина.

При физиологических значениях рН глицерофосфолипиды обладают бифильными свойствами – являются бифилами (присутствуют полярная гидрофильная голова молекулы и неполярный гидрофобный хвост).

Они подвергаются гидролизу в кислой и щелочной среде, а в организме их гидролиз каталисируют фосфолипазы.

Схема гидролиза фосфатидилсерина:

Пероксидное окисление липидов на примере остатка олеиновой кислоты:

Стероиды

К стероидам относят различные соединения, основу молекулы которых составляет ядро стерана.

Холестерин

-холестерин является структурным компонентом клеточных мембран.

-является промежуточным продуктом при синтезе в организме стероидов: стероидных гормонов и желчных кислот.

-является мощным антиоксидантом.

Холевая кислота

-желчные кислоты участвуют в процессе пищеварения: эмульгируют жиры (превращают их в мелкодисперсную систему), активируют фермент липазу (липаза гидролизует жиры).

Эстрон

Андростерон