Struktura a funkce lipidů
Lipidy • přítomnost mastných kyselin a alkoholů (estery) • hydrofóbnost = nerozpustnost v H2O glukosa – 1100mg/ml vody kys. laurová C12:0 – 0,063 mg/ml vody • syntéza acetyl-CoA palivo – zásobárna energie
strukturní funkce – biomembrány
tepelná a elektrická izolace
Rozdělení dle chování při hydrolýze • zmýdelnitelné – acylglyceroly, vosky, fosfolipidy a glykolipidy • nezmýdelnitelné – terpeny, steroidy
Systém lipidů Jednoduché lipidy • mastná kyselina (MK) + alkohol • acylglyceroly • vosky
Složené lipidy • obsahují kromě mastné kyseliny a alkoholu další složku – H3PO4, aminoalkohol, aminokyselinu, sacharid • fosfolipidy • glykolipidy
Mastné kyseliny • sudý počet atomů C → syntetizovány acetyl-CoA • nasycené x nenasycené (konfigurace cis) • omezená schopnost desaturace: maximálně na devátém C + neprobíhá u kratších než 16C • esenciální: ω6, ω3 • • • • • • • • •
laurová myristová palmitová stearová olejová linolová linolenová arachidová arachidonová
12:0 14:0 16:0 18:0 18:1; 9 18:2; 9, 12 18:3; 9, 12, 15 20:0 20:4; 5, 8, 11, 14
kyselina olejová C18:1c
cis
linolová kyselina
trans
C18:2
kyselina elaidová C18:1t
all cis
kyselina α-linolenová C18:3n3
kyselina archidonová C20:4n6
Polynenasycené MK ω3 - též n3 kyselina α-linolenová (ALA) C18:3n3 kyselina eikosapentaenová (EPA) C20:5n3 kyselina dokosahexaenová (DHA) C22:6n3
ω6 - též n6 kyselina linolová C18:2n6 kyselina arachidonová C20:4n6
slunečnicový olej, olivový olej, mandle, ořechy sojový olej, řepkový olej studenomořské ryby (sleď, losos aj.)
Poměr n3/n6 2:5 (1:1)
Eikosanoidy • Prostaglandiny • Tromboxany • Leukotrieny • Anandamid – sanskrt „ananda“ = blaženost N-oleylethanolamin a Nlinoleylethanolamin – ihibují rozklad
O COOH
HO
OH PGE2
Acylglyceroly - Tuky
• nenasycená MK v poloze 2 • konzistence: pevné tuky x oleje biologické funkce • největší zásobárna energie • zdroj uhlíku - acetylu • tepelná a elektrická izolace
Reakce triacylglycerolů = TAG • zmýdelňování tuků: alkalická hydrolýza TAG + NaOH → soli MK (mýdla) + glycerol
• ztužování tuků: katalytická hydrogenace nenasycená MK + H2 → nasycená MK • žluknutí tuků: oxidace násobných vazeb O2 TAG + O2 → peroxidy → aldehydy • vysýchání olejů: oxidační polymerace, fermeže
Vosky (ceridy) • • • •
vyšší alkohol (1-2 sytný) + MK (1-2) voskové alkoholy > 22 C živočišné vosky, alkohol s 14 - 18 C rostlinné vosky, alkohol s 26 - 30 C
• v rostlinnách – nejčastěji povrch listů a plodů • včelí vosk, karnaubský vosk, palmový vosk, lanolin, vorvaňovina
Glycerolfosfolipidy – struktura membrán kyselina fosfatidová: • 2 x MK + glycerol + H3PO4 vlastní glycerolfosfolipidy kys. fosfatidová + další složka • fosfatidylcholiny (lecithiny) • fosfatidylethanolaminy (kefaliny) • fosfatidylseriny (kefaliny) • fosfatidylinositoly fosfatidylinositoldifosfát diacylglycerol + inositol-1,4,5-trisfosfát
Sfingofosfolipidy • alkohol sfingosin: C18, 2 x -OH, -NH2 • ceramid: MK + sfingosin (amidová vazba) • jediná skupina - sfingomyeliny: ceramid + H3PO4 + cholin • myelinové pochvy
Glykolipidy – vnější povrch membrán sacharidová složka: galaktóza, glukóza, oligosacharid, Nacetylneuraminová kyselina glycerolglykolipidy – nevýznamné sfingoglykolipidy • cerebrosidy: ceramid + galaktóza (glukóza), myelinové pochvy + bílá hmota mozková • sulfatidy: cerebrosid esterifikovaný H2SO4 • gangliosidy: ceramid + oligosacharid; gangliové buňky
cerebrosid
gangliosid
fosfatidylinositol sfingomyelin
fosfatidylcholin cholesterol
fosfatidylserin
gangliosid
fosfatidylethanolamin
Membrána
cerebrosid
Terpeny - Isoprenoidy přírodní látky odvozené od isoprenu – C5 • u rostlin: silice • u živočichů: vitaminy (A, E, K), hormony, prekurzory Klasifikace terpenů • monoterpeny – C10 – geraniol, menthol, kafr
• seskviterpeny – C15 – farnesol (pomeranč)
• diterpeny – C20 – fytol (součást chlorofylu a vitamínu E + K)
• triterpeny – C30 – skvalen (v tuku savců, prekursor cholesterolu)
• tetraterpeny – C40 – karotenoidy (α-karoten, β-karoten, lykopen)
• polyterpeny: přírodní kaučuk, gutaperča
monoterpeny OH O
OH
myrcen
geraniol
menthol
kafr
triterpeny
skvalen tetraterpeny
β-karoten
OH
vitamín A
provitamín
Steroidy 12
steran = cyklopentanoperhydrofenantren
11
• je syntetizován • není štěpen
1 10
2
Cholesterol • primární • syntetizován z lanosterolu • součást živočišných tuků • důležitá součást biologických membrán • prekursor všech steroidních hormonů a žlučových kyselin • ozářením UV z něj vzniká vitamín D3
HO
A
B
3
8
22
21 18 12 13 14 1
10
2 3
4
5
9 6
15
6
4
19
14
16
7
5
11
D
C
9
17
13
8 7
20 17 16 15
24
25
23 26
27
Syntéza cholesterolu
Steroidní hormony
Žlučové kyseliny – odpadní produkt degradace cholesterolu • primární – kyselina cholová a chenodeoxycholová – syntéza v játrech – vylučovány žlučí jako konjugáty s glycinem a taurinem
• sekundární – deoxycholová a lithocholová – vznikají v tenkém střevě bakteriální činností – zpětně resorbovány
