Lipidi-Slajdovi-Organska hemija-Biologija PMF, Slajdovi' predlog Organska hemija. University of Belgrade
travisjump
travisjump9 April 2013

Lipidi-Slajdovi-Organska hemija-Biologija PMF, Slajdovi' predlog Organska hemija. University of Belgrade

PDF (1 MB)
23 strane
13broj preuzimanja
1000+broj poseta
Opis
Lipidi,Slajdovi,Organska hemija,Biologija PMF, Biologija, PMF, Zasićene masne kiseline, Nezasićene masne kiseline, laurinska, miristinska, palmitinska,stearinska, oleinska, linoleinska, linolenska, Hidroliza triglicerida...
20 poeni
poeni preuzimanja potrebni da se preuzme
ovaj dokument
preuzmi dokument
pregled3 strane / 23

ovo je samo pregled

3 shown on 23 pages

preuzmi dokument

ovo je samo pregled

3 shown on 23 pages

preuzmi dokument

ovo je samo pregled

3 shown on 23 pages

preuzmi dokument

ovo je samo pregled

3 shown on 23 pages

preuzmi dokument
Microsoft PowerPoint - 11. Lipidi

11. Lipidi

Doc. dr. sc. Lidija Barišić

• Lipidi (grčki lipos, mast): prirodni organski spojevi (biomolekule) ograničene topljivosti u vodi

(iz stanica i tkiva ekstrahiraju se nepolarnim organskim otapalima),

• svrstavanje organskih spojeva u lipide određeno je njihovim fizikalnim svojstvom topljivosti u

nepolarnim organskim otapalima (lipidi se međusobno razlikuju po strukturi i funkcionalnosti),

LIPIDI

SLOŽENI - neosapunjivi (ne sadrže estersku vezu i ne

podliježu hidrolizi)

JEDNOSTAVNI - osapunjivi (sadrže esterske veze koje se

mogu hidrolizirati)

PROSTAGLANDINII

TERPENI

STEROIDI

VOSKOVI

GLICERIDI

ESTERI MASNIH KISELINA

1. Masne kiseline

• karboksilne kiseline s dugim ugljikovodikovim lancem (14 – 22 ugljikova atoma),

Zasićene Broj C atoma Struktura tt(°C)

laurinska 12 44

miristinska 14 59

palmitinska 16 64

stearinska 18 70

Osapunjivi lipidi

COOH

COOH

COOH

COOH

COOH

COOH

COOH

oleinska 18 4

linoleinska 18 -5

linolenska 18 -11

Nezasićene

• fizikalna svojstva masnih kiselina ovise o duljini ugljikovodikovog lanca i o stupnju

nezasićenosti,

• s porastom molekulske mase (s jačanjem van der Waalsovih sila) rastu i temperature tališta,

• nezasićene dvostruke veze u masnim kiselinama uglavnom imaju cis-konfiguraciju što

omogućava savijanje lanca na mjestu dvostruke veze; savijene molekule ne mogu se u

kristalnoj rešetci “upakirati” jednako čvrsto kao zasićene cik-cak molekule što uzrokuje

snižavanje tališta nezasićenih masnih kiselina,

jedna dvostruka veza tri dvostruke veze

stearinska kiselina (tt = 70 °C) linolenska kiselina (tt = -11 °C)oleinska kiselina (tt = 18 °C)

• omega-masne kiseline: položaj dvostruke veze u odnosu na terminalnu metilnu skupinu

• sisavcima nedostaje enzim pomoću kojega se uvodi dvostruka veza iza 9. ugljikovog atoma u

odnosu na karboksilnu skupinu; linoleinska i linolenska kiselina su esencijalne masne kiseline

(normalna funkcija organizma osigurava se unosom hranom).

COOH

COOH

1

2

3

4

5

6 linoleinska kiselina (omega-6)

linolenska kiselina (omega-3) 1

2

3

indiciran je prefiksom omega,

• udio masnih kiselina u nekim mastima i uljima (%)

Zasićene masne kiseline Nezasićene masne kiseline

laurinska miristinska palmitinska stearinska oleinska linoleinska linolenska

Maslac

Svinjska mast

C12 C14 C16 C18 C18 C18 C18

2 11 29 9 27 4 /

/ 1 28 12 48 6 /

Ljudska mast

Kukuruzno ulje

Laneno ulje

Maslinovo ulje

Sezamovo ulje

Sojino ulje

1 3 25 8 46 10 /

/ 1 10 3 50 34 /

/ / 6 3 19 24 47

/ / 7 2 84 5 /

/ / 10 4 45 40 /

/ / 10 2 29 51 7

1.1. Trigliceridi

• esteri istih ili različitih masnih kiselina i trovalentnog alkohola glicerola (triacilgliceroli),

• trigliceridi koji su pri sobnoj temperaturi krutine nazivaju se masti (ulja su tekućine),

COOH 3CH OH

CH2 OH

CH2 OH

+

CH O C

O

CH O

2

CH2 O

C

O

C

O

tristearin

• tališta masti i ulja ovise o stupnju nezasićenosti,

• triglicerid izveden iz zasićene masne kiseline ima više talište (krutina) zbog čvršćeg pakiranja

u kristalnoj rešetci ( ) - mast,

mast

COOHCH OH

CH2 OH

CH2 OH

3+

CH O

CH2 O

CH2 O

C

O

C

O

C

O

triolein ulje

• trigliceridi izvedeni iz nezasićenih masnih kiselina su

izvijeni, ne mogu se čvrsto upakirati u kristalu – tekućine, ulja.

• trigliceridi sisavaca uglavnom su masti, dok su biljni trigliceridi ulja,

• efikasniji su izvor energije od ugljikohidrata (1 g masti oslobađa duplo više energije od iste

količine šećera),

• odrasla osoba teška 70 kg skladišti oko 103 kcal brzo dostupne energije u obliku glikogena

(200 g, osigurava metaboličke potrebe kroz najviše 24 sata) te 1.4×105 kcal energije u obliku

masti (15 kg, podmiruje metaboličke potrebe kroz dva do tri mjeseca),

• sadržaj masti kod žena je 25%, a kod muškaraca 21%.

1.2. Voskovi

• esteri dugolančanih masnih kiselina (16 – 36 C atoma) i dugolančanih alkohola (24 – 36 C

atoma),

• često prisutni u živim organizmima,

• ptičje perje, obloženo voskom, odbija vodu,

• vosak na površini lista štiti od nametnika i usporava isparavanje vode.

CH3 (CH2)30 C O (CH2)33 CH3

O

CH3 (CH2)24 C O (CH2)29 CH3

O

Hidroliza triglicerida - saponifikacija

ionska glava (negativno nabijena hidrofilna karboksilatna skupina)

CH O

CH2 O

CH2 O

C

O

C

O

C

O (CH2)16 CH3

(CH2)16 CH3

(CH2)16 CH3

tristearin (mast)

+ 3 NaOH H2O

CH OH

CH2 OH

CH2 OH

C

O

(CH2)16 CH3ONa+

natrijev stearat (sapun, lat. saponis)glicerol

-

masnoća

hidrofobni, lipofilni („voli mast”) ugljikovodikov rep

• sapuni su bili poznati 600 godina prije Krista; pripravljani su kuhanjem kozje masti s pepelom,

• danas se pripravljaju saponifikacijom životinjskih masti ili biljnih ulja s lužinom, uz dodatak

boja, antiseptika, mirisa,...

• negativno nabijeni kisikov atom iz hidrofilne glave povezuje se vodikovim vezama s vodom,

a hidrofobni rep okružuje čestice masnoće; trljanjem zamašćene površine s otopinom sapuna

velike se čestice masnoće razbijaju u manje te se lakše ispiru,

• kako sapun pere?

Katalitičko hidrogeniranje – priprava margarina

• u prošlosti se za kuhanje i pečenje koristila uglavnom svinjska mast čija se konzumacija

CH O

CH2 O

CH2 O

C

O

C

O

C

O

triglicerid

CH OH

CH2 OH

CH2 OH

+

glicerol

H

C17H35

C15H31

C17H33

C17H35COOH + C15H31COOH + C17H33COOH

stearinska kiselina palmitinska kiselina oleinska kiselina

• nakon konzumacije, trigliceridi se u tankom crijevu hidroliziraju djelovanjem žučnih kiselina na

glicerol i masne kiseline

• katalitičkim hidrogeniranjem moguće je reducirati neke dvostruke veze prisutne u

polinezasićenim masnim kiselinama; redukcija se mora provoditi oprezno (redukcijom svih

nezasićenih veza nastala bi mast)

povezuje s povećanim rizikom od srčanih bolesti ,

• konzumenti, naviknuti na kremastu, bijelu mast teško su prihvaćali biljna ulja,

• margarin: djelomično hidrogenirano biljno ulje, polutvrde konzistencije („polutvrda mast”);

dodatkom butiraldehida daje mu se okus maslaca,

RCH CHCH2CH CHCH2CH CH RCH2CH2CH2CH CHCH2CH2CH2 H2 Pt

Oksidacija masnih kiselina - užeglost

• polinezasićene masti i ulja lako podliježu oksidaciji djelovanjem kisika u radikalskoj lančanoj reakciji,

• neugodan okus i miris posljedica je oksidacije masnih kiselina u kratkolančane karboksilne kiseline

(npr. maslačna kiselina) koje imaju jak miris.

Zamjena za masnoće

• mnogima „bez masnoće” znači isto što i „bez okusa”,

• kemičari nastoje sintetizirati zamjenske masnoće (spojeve koji bi imali poželjna svojstva

masnoća, ali bi bili daleko manje kalorijske vrijednosti),

• olestra (nije prisutna u prirodi, ali njezini konstituenti čine dio naše prehrane ⇒ smanjena mogućnost

• olestra ima okus masnoće, a oslobađa se iz

organizma ne ostavljajući ikakve kalorije,

• može izazvati probavne tegobe,

• iz organizma iscrpljuje vitamine A, K, D i E kao i

hranjive tvari neophodne za očuvanje imuniteta.

toksičnog učinka?) sintetizirana je esterifikacijom svih saharoznih -OH skupina s masnim kiselinama

sjemenki pamuka i soje,

• esterske skupine u molekuli olestre sterički su zaklonjene i nedostupne probavnim enzimima – ne

dolazi do hidrolize,

1.3. Fosfolipidi

• najčešći fosfolipidi, fosfoacilgliceroli (fosfogliceridi), čine glavnu komponentu stanične

membrane,

OO

• najjednostavniji fosfogliceridi su fosfatidne kiseline u kojima je glicerol esterificiran dvjema

masnim kiselinama te jednom fosfatnom kiselinom,

• pri neutralnom pH fosfatidna kiselina je deprotonirana, odnosno ionizirana,

• za razliku od triglicerida, umjesto jedne masne kiseline sadrže ostatak fosfatne kiseline,

CH O

CH2 O

CH2 O

C

C

O R'

R''

P OH

O

O CH O

CH2 O

CH2 O

C

C

O R'

R''

P OH

OH

O

fosfatidna kiselina

2 H +

polarna glava

hidrofobni rep

• mnogi fosfolipidi sadrže dodatni alkohol esterificiran s ostatkom fosfatne kiseline:

o cefalini – esteri fosfatidne kiseline i etanolamina (HOCH2CH2NH2),

o lecitini – esteri fosfatidne kiseline i kolina [(HOCH2CH2N(CH3)3]

CH O

CH2 O

CH2 O

C

O

C

O R'

R''

P O CH2CH2 NH3

O CH O

CH2 O

CH2 O

C

O

C

O R'

R''

P O CH2CH2 N(CH3)3

O

+

polarna glava

hidrofobni rep

O O cefalin lecitin

• koriste se kao emulgatori (lecitin u majonezi sprječava odvajanje vodene i masne faze),

• prisutni u biljnim i životinjskim tkivima,

• fosfoacilgliceroli tvore stanične membrane (50% - 60%) združujući se u lipidni dvosloj;

hidrofobni se repovi okreću prema unutrašnjosti dvosloja, dok se polarne glave orjentiraju

prema površini dvosloja,

hidrofobna unutrašnjost

hidrofilna površina

hidrofilna površina

∼ 5 nm

• zasićene masne kiseline smanjuju

propusnost membrane (ravnolančani

ugljikovodikovi lanci čvršće se pakiraju u

kristalnoj rešetci),

• nezasićene masne kiseline povećavaju

propusnost (ugljikovodikovi su lanci

izvijeni, nisu čvrsto upakirani u kristalnoj

rešetci),

• propusnost membrane kontrolirana je sastavom lipidnog dvosloja,

• triacilgliceroli podliježu oksidaciji, što rezultira degradacijom stanične mebrane,

• vitamin E (lipid, topljiv u nepolarnim organskim otapalima) prevenira degradaciju stanične

membrane jer brže i lakše reagira s kisikom nego triacilglicerol⇒ važan antioksidans,

R''' OR''

HO

R'

CH3

CH3 CH3

• antioksidansi štite od kardiovaskularnih bolesti,

karcinoma, usporavaju starenje,

• tamna čokolada sadrži visok nivo antioksidanasa (fenolnih

spojeva),

• nadalje, stearinska kiselina, najzastupljenija masna

kiselina u čokoladi, ne uzrokuje povišenje razine

kolesterola⇒ čokolada je zdrava!

2.1. Prostaglandini

• C20 lipidi koji sadrže peteročlani prsten na kojeg su vezana dva duga lanca (cis-konfiguracija),

COOH H

H

• prvotno je izoliran iz prostate, a nalazi se u svim tjelesnim

tkivima i tekućinama,

• imaju širok raspon biološkog djelovanja: snižavaju krvni tlak,

smanjuju izlučivanje želučane kiseline, kontroliraju upalne

procese, utječu na funkciju bubrega, reproduktivni sustav,

stimuliraju kontrakcije uterusa pri porodu.

Neosapunjivi lipidi

• kako djeluje aspirin?

• inhibira sintezu prostaglandina inaktiviranjem enzima odgovornog za njegovu sintezu i time

smanjuje upalu izazvanu njegovim djelovanjem

CH3C O

O

HOOC

aspirin

HOCH2+

aktivni enzim

CH2

inaktivni enzim

CH3C O

O

HOOC

HO+

2.2. Terpeni

• omjer ugljika i vodika u terpentinu, dobivenom iz bora, iznosi 5 : 8 ⇒ skupina spojeva sličnog

mirisa i C/H omjera nazvana je terpenima,

• terpeni se najčešće izoliraju iz esencijalnih biljnih ulja (odlikuju se ugodnim mirisom i aromom),

mentol geraniol β-selinen

HO

OH

• raznolika skupina lipida: ugljikovodici, alkoholi, ketoni, aldehidi (terpeni s kisikovim atomom

nazivaju se terpenoidima),

• 1939. Nobelova nagrada za kemiju dodijeljena je Lavoslavu

Ružički za doprinos u istraživanju terpena,

• ovi prirodni spojevi sadrže 10, 15, 20, 30 ili 40 ugljikovih

atoma, što znači da postoji osnovna peteročlana jedinica iz

koje su terpeni formalno građeni– izoprenska jedinica,

ulje peperminta ulje geranije ulje celera

• izoprenska jedinica uvijek zadržava svoju izopentilnu strukturu (dvostruke veze mogu biti

modificirane),

• razgranati kraj izoprenske jedinice naziva se „glavom”, dok se nerazgranati kraj naziva

„repom” glava rep

CH2 C CH CH2

CH3

C C C C

• izoprensko pravilo: izoprenske su jedinice najčešće poredane slijedom „glava-rep” (razgranani

kraj jedne jedinice povezan je s nerazgrananim krajem druge jedinice)

rep-glava veza

• terpeni se dijele prema broju pripadajućih ugljikovih atoma

broj ugljikovih

atoma

broj izoprenskih

jedinica podjela

10 2 monoterpeni

15 3 seskviterpeni

ocimen (bosiljak)

OH

farnezol (ruža)

20 4 diterpeni

30 6 triterpeni

40 8 tetraterpeni

CH2OH

vitamin A

skvalen (prekursor steroida)

karotenidi; likopen (rajčica)

2.3. Steroidi

A B

C D1

2

3

4 5

6

7

8

9 10

11

12 13

14 15

16

17

• lipidni ekstrakti iz biljaka i životinja,

• zajedničko strukturno svojstvo svih steroida je tetraciklički prstenasti sustav,

• ubrajaju se među najvažnije biološki aktivne spojeve:

steroidni alkoholi (steroli), žučne kiseline, spolni hormoni,

hormoni nadbubrežnih žlijezda i srčani aglikoni,

2.3.1. kolesterol (grčki chole, žuč; stereos, čvrsto)

• najrašireniji steroid; sastavni dio stanične membrane,

sudjeluje u metaboličkim procesima, sintezi hormona kore H3C H

CH3

H H

nadbubrežne žlijezde i spolnih hormona, te vitamina

topljivih u mastima, prekursor je žučnih kiselina,

HO

• s proteinima tvori lipoproteine pomoću kojih se transportira kroz krvotok,

• LDL (engl. low-density lipoprotein cholesterol, lipoprotein male gustoće) prenosi

kolesterol od jetre do stanica; višak se taloži na stijenkama arterija (začepljenje

arterija) – loši kolesterol,

• HDL (engl. high-density lipoprotein cholesterol, lipoprotein velike gustoće)

sakuplja višak kolesterola iz krvi i tkiva sprječavajući taloženje po stijenkama

krvnih žila i razvoj kardiovaskularne bolesti – dobri kolesterol,

2.3.2. steroidni hormoni

• kod ljudi steroidi uglavnom funkcioniraju kao hormoni,

• hormoni: organske molekule koje se sintetiziraju u žlijezdama i krvotokom prenose do tkiva s

ciljem stimulacije ili inhibicije određenih procesa,

o žuč: smjesa steroidnih amida, derivata kolesterola;

nastaje u jetri iz žučnih kiselina (sredstva za emulgiranje;

omogućavaju probavu masti i ulja pomoću probavnih

enzima topljivih u vodi), HO

CH3 HO

H3C

H

COOH

kolna kiselina

• prehrana bogata masnoćama i ugljikohidratima, pretilost te povišena razina triglicerida može

uzrokovati stvaranje žučnih kamenaca,

• 80% žučnih kamenaca kemijskom strukturom odgovara kolesterolu,

o spolni hormoni: proizvode se u jajnicima i testisima iz kolesterola te se otpuštaju u krvotok;

odgovorni su za razvoj sekundarnih spolnih karakteristika sisavaca,

• ženski spolni hormoni

H

CH3

H H

progesteron

H3C

O

CH3 O

HO

H

CH3

H H

OH

estradiol

HO

H

CH3

H H

estron

O

>

• muški spolni hormoni

H

H3C

H H

OH

testosteron

O

CH3

androgeni (razvoj sekundarnih spolnih značajki tokom puberteta)

estrogeni (reguliraju menstrualni ciklus) progestini (“čuvar trudnoće”, povišena razina znak je ovulacije)

o sintetski steroidi

• uz tisuće steroida izoliranih iz biljaka i životinja, na tisuće ih je sintetizirano u laboratoriju,

• pripravljaju se modifikacijom strukture prirodnih steroida, nakon čega se provode testovi

kojima se ispituje njihova biološka aktivnost,

• među sintetskim steroidima najistraženiji su oralni kontraceptivi i anabolici,

• anabolici su sintetički androgeni steroidi koji oponašaju testosteronski učinak na rast mišićne

mase,

• u visokim dozama mogu izazvati karcinom jetre, poremećaj osobnosti, atrofiju testisa i

neplodnost.

H

CH3

H H

OH

dianabol

O

CH3

CH3

H

CH3

H H

OH

testosteron

O

H3C

komentari (0)

nema postavljenih komentara

budi prvi koji ce napisati!

ovo je samo pregled

3 shown on 23 pages

preuzmi dokument