Липиды. Тема 10

1.

Липиды

2.

Липиды (от др.-греч. λίπος — жир) — обширная
группа
природных
органических
соединений,
включающая жиры и жироподобные вещества.
Молекулы
состоят
из
спирта и жирных кислот
Молекулы
состоят
из
спирта,
высокомолекулярных
жирных кислот и других
компонентов.

3.

4.

Омыление — это расщепление сложного эфира с образованием
спирта и соли (или органической кислоты). При омылении
жиров, представляющих собой эфиры высших жирных кислот и
глицерина, щелочами образуются соли жирных кислот,
называемые мылами (отсюда и происхождение термина
«омыление»).

5.

Характерной чертой липидов является
амфифильность их молекул – наличие у
них гидрофобного и гидрофильного
фрагментов

6.

Омыляемые липиды
В состав всех омыляемых липидов входят жирные
кислоты.
1.
Жирные
кислоты
имеют
алифатическую
углеводородную цепь и карбоксильную группу.
2. Углеводородная цепь жирных кислот, как правило,
линейная, хотя у бактерий у некоторых жирных
кислот она может быть разветвленной или содержать
циклический фрагмент.
3. Алифатические цепи жирных кислот могут быть как
насыщенными, так и ненасыщенными.

7.

8.

9.

Типичные жирные кислоты:

10.

11.

Полиненасыщенные жирные кислоты классифицируют по
месту нахождения двойной связи в цепочке. При этом
используется не химическая система нумерации (от
соседнего с кислотной группой альфа-атома α), а
обратная — потому что физиологические свойства этих
кислот зависят от положения двойных связей относительно
противоположного конца молекулы, от омега-атома ω

12.

13.

14.

15.

16.

Воски

17.

Воски — сложные эфиры высших жирных кислот
(ВЖК) и высших высокомолекулярных спиртов. В состав
молекул липидов, составляющих воски (в отличие от
жиров, имеющих сходное строение) не входит глицерин.

18.

19.

Олеиновый спирт
+
Олеиновая кислота
=

20.

21.

НЕЙТРАЛЬНЫЕ ЛИПИДЫ

22.

Триацилглицерин
O
O
C R1
O
СН
O
C
R2
СН2
O
C
O
R3
СН2
Глицерин
Алифатические цепи
жирных кислот

23.

24.

25.

26.

27.

28.

Гликолипиды, фосфолипиды и
строение биологических мембран

29.

Гликолипиды — (от греч. γλυκός (glykos) —
сладкий и λίπος (lípos) — жир) сложные липиды,
образующиеся
в
результате
соединения липидов с углеводами. В молекулах
гликолипидов есть полярные «головы» (углевод) и
неполярные «хвосты» (остатки жирных кислот).

30.

31.

Простейший гликолипид на основе
сфингозина цереброзид
Сфингозин (2-амино-4-октадецен-1,3-диол)
высший алифатический амино-спирт с
ненасыщенной
углеводородной
цепью
(C18).

32.

Фосфолипиды — сложные липиды, сложные эфиры
многоатомных спиртов и высших жирных кислот.
Содержат
остаток
фосфорной
кислоты
и
соединенную с ней добавочную группу атомов
различной химической природы.

33.

Общая схема строения
глицерофосфолипидов

34.

35.

-O
O
CH3
P O CH2 CH2 N+ CH3
CH3
O
CH2 CH
CH2
O
O
O C
C
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH3
O
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH3
Фосфатидилхолин с двумя
насыщенными жирными кислотами
-O
O
CH3
P O CH2 CH2 N+ CH3
O
CH3
CH2 CH
CH2
O
O
O C
C
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH3
O
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
C
H
C
H
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH3
Двойная
связь
Фосфатидилхолин с одной
ненасыщенной жирной кислотой

36.

Сфингомиелин - фосфолипид, не являющийся
производным глицерина. Основу его структуры
составляет
аминоспирт
сфингозин.
Находится
в клеточной мембране животных. Особенно им богата
миелиновая оболочка аксонов нервных клеток.
Холи́н (витамин B4) (от греч.
χολή — жёлчь) — гидроксид 2оксиэтилтриметиламмония,

37.

38.

Мыло: получение, строение и
принцип действия

39.

Химические свойства омыляемых
липидов
1. Гидролиз
протекает как в кислой, так и в
щелочной среде. Гидролиз в кислой
среде обратим, катализируется в
присутствии кислот.

40.

Гидролиз в щелочной среде
необратим, получил название
"омыление" т.к. в результате
гидролиза образуются соли
высших жирных карбоновых
кислот – мыла
Натриевые
соли - твердые мыла, а
калиевые соли - жидкие мыла

41.

42.

43.

44.

45.

Ферментативный гидролиз липидов
O
CH2 - O - C
C15H31
O
CH - O - C
C17H35
O
CH2 - O - C
C17H33
+ 3 H2O
липаз а
CH2 - OH
C15H31COOH
CH - OH
+ C17H35COOH
CH2 - OH
C17H33COOH

46.

47.

2. Реакции присоединения
протекают по двойным связям остатков
ненасыщенных ВЖК.
Гидрирование (гидрогенизация) протекает в
каталитических условиях, при этом жидкие
масла превращаются в твердые жиры.

48.

Схема гидрирования
O
CH2 - O - C
O
(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3
0
O
t c, kt
(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3 + 3 H2
CH - O - C
O
CH2 - O - C
(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3
CH2 - O - C
C17H35
O
CH - O - C
C17H35
O
CH2 - O - C
C17H35

49.

Маргарин
гидрогенизированное
растительное масло, с
добавлением веществ,
придающих маргарину
запах и вкус

50.

Реакция присоединения
йода
является одной из характеристик
жиров.
Иодное число - число граммов иода,
которые может присоединить 100
грамм жира.
Йодное число характеризует степень
насыщенности
остатков
ВЖК,
входящих в состав жира.

51.

52.

53.

54.

Самоорганизация фосфолипидов

55.

Бислойная мембрана

56.

Ангстрем (русское обозначение: Å; международное: Å, — единица
измерения расстояний, равная 10−10 м).

57.

58.

59.

Свойства липидной бислойной мембраны
живых клеток:
1.Самоорганизация.
Это
способность
формировать
липидную
бислойную
мембрану в соответствующих условиях.
2.Самовосстановление.
Это
способность
закрывать
повреждения
мембраны
из
подходящих доступных компонентов.
3.Избирательная
проницаемость.
Это
непроницаемость
для
гидрофильных
веществ и ионов и проницаемость для
гидрофобных веществ.

60.

Функции биологических мембран
1.Отделение пространства клетки от внешней
среды.
2.
Разделение
внутреннего
пространства
клетки на компартменты (органеллы), в
которых
протекают
отдельные
биохимические процессы.
3. Создание на некоторых участках мембраны
градиентов ионов, и как следствие выработка
энергии в виде АТФ.

61.

Неомыляемые липиды

62.

Представитель неомыляемых липидов
класса
стеринов – холестерин (холестерол) (др.греч. χολή — желчь и στερεός — твёрдый) Он
присутствует у эукариот и его нет у большинства
прокариот.

63.

64.

Холестерин в крови представительниц женского пола по возрасту варьирует
следующим образом (показатели указаны в ммоль/л):
20 лет – 3,11-5,17;
30 лет – 3,32-5,8;
40 лет – 3,9-6,9;
50 лет – 4,0-7,3;
60 лет – 4,4-7,7;
70 лет и старше – 4,48-7,82.
Повышение данного показателя с возрастом у женщин обуславливается
гормональной перестройкой, происходящей в организме с приближением
менопаузы и особенно после ее наступления.
У мужчин также существует возрастные колебания нормального уровня
данного показателя (указан в ммоль/л):
20 лет – 2,93-5,1;
30 лет – 3,44-6,31;
40 лет – 3,78-7,0;
50 лет – 4,1-7,15;
60 лет – 4,04-7,14;
После 60 лет – 4,0-7,0.

65.

66.

1. Липопротеиды очень низкой плотности (ЛПОНП) - норма
содержания находится в пределах 0,2-0,5 ммоль/л. Содержат в
основном холестерин и триглицериды (нейтральные жиры) с
небольшим количеством белков.
2. Липопротеиды низкой плотности (ЛПНП) - норма содержания
- 2,1-4,7 ммоль/л. Также содержат холестерин, но кроме него
транспортируют также фосфолипиды (основной компонент
клеточных мембран всех клеток). Наряду с ЛПОНП
считаются главным атерогенным фактором - данные
липопротеиды способны осаждаться и накапливаться на
стенках сосудов, приводя к развитию атеросклероза.
Поэтому при профилактике сердечно-сосудистых заболеваний
всячески избегают повышения содержания этих компонентов
липидного обмена. –
3. Липопротеиды высокой плотности (ЛПВП) - транспортируют
холестерин, норма содержания находиться в пределах 0,7-1,7
ммоль/л. Имеют важное значение как противовес вредному
влиянию других фракций липопротеидов.

67.

68.

69.

70.

71.

ХОЛЕВАЯ КИСЛОТА

72.

73.

БИОСИНТЕЗ ЛИПИДОВ

74.

Нейтральные жиры