Upload
dragos-ionut-criveanu
View
81
Download
5
Embed Size (px)
Citation preview
LIPIDE
Lipidele sub aspect structural, sunt o clas eterogen de substane
ndeplinesc funcii biologice numeroase i diverse
proprietatea comun:
insolubilitatea n ap
solubilitatea n solveni organici: etanol, eter etilic, cloroform, benzen, eter de petrol.
Funciile lipidelor
constituie structura de baz a membranelor biologice
reprezint o barier relativ impermeabil pentru cele mai multe molecule solubile n ap
sunt forma de depozitare a energiei metabolice
formeaz un nveli protector la suprafaa multor organisme
cnd sunt distribuite pe suprafaa celulelor:
particip la procese de recunoatere celular
sunt implicate n specificitatea de specie i imunitatea tisular
pot avea rol de vitamine sau hormoni
Clasificarea lipidelor
acizi grai
lipide cu glicerol:
lipide neutre (acilgliceroli, gliceride)
glicerofosfolipide
lipide care nu conin glicerol:
sfingolipide
ceruri
terpene
steroizi
n funcie de compoziia i structura chimic:
Acizii grai
acizi carboxilici cu numr mare de atomi de carbon: o caten hidrocarbonat lung (coad):
de obicei, C14-C20 saturat nesaturat (mono/poli)
o grupare carboxil terminal (cap), de obicei, ionizat n condiii fiziologice
se gsesc n cantiti mari n sistemele biologice
rar n stare liber de obicei, esterificai cu glicerol sau la o alt molecul
Acizii grai cu importan biologic
Numrul
atomilor
de carbon
Denumirea
uzual
Denumirea
sistematic Simbolul Structura
4 Acid butiric Acid n-butanoic 4:0 CH3( CH2)2COOH
6 Acid caproic Acid n-hexanoic 6:0 CH3( CH2)4COOH
8 Acid caprilic Acid n-octanoic 8:0 CH3( CH2)6COOH
10 Acid caprinic Acid n-decanoic 10:0 CH3( CH2)8COOH
12 Acid lauric Acid n-dodecanoic 12:0 CH3( CH2)10COOH
14 Acid miristic Acid n-tetradecanoic 14:0 CH3( CH2)12COOH
16 Acid palmitic Acid n-hexadecanoic 16:0 CH3( CH2)14COOH
18 Acid stearic Acid n-octadecanoic 18:0 CH3( CH2)16COOH
20 Acid arachidic Acid n-eicosanoic 20:0 CH3( CH2)18COOH
22 Acid behenic Acid docosanoic 22:0 CH3( CH2)20COOH
24 Acid lignoceric Acid tetracosanoic 24:0 CH3( CH2)22COOH
Acizi grai saturai CH3(CH2)nCOOH
Acizii grai cu importan biologic
Numrul
atomilor
de carbon
Denumirea
uzual
Denumirea
sistematic Simbolul Structura
16 Acid palmitoleic Acid 9-hexadecenoic 16:1(9) CH3( CH2)5CH=CH(CH2)7COOH
18 Acid oleic Acid 9-octadecenoic 18:1(9) CH3( CH2)7CH=CH(CH2)7COOH
18 Acid linoleic Acid 9,12 -
octadecadienoic 18:2( 9, 12) CH3(CH2)4(CH=CHCH2)2(CH2)6COOH
18 Acid -linolenic Acid 9,12,15 -
octadecatrienoic 18:3 (9, 12, 15) CH3CH2(CH=CHCH2)3(CH2)6COOH
18 Acid -linolenic Acid 6,9,12 -
octadecatrienoic 18:3(6, 9, 12) CH3(CH2)4(CH=CHCH2)3(CH2)3COOH
20 Acid arahidonic Acid 5,8,11,14 -
eicosatetraenoic 20:4 (5, 8, 11, 14) CH3(CH2)4(CH=CHCH2)4(CH2)2COOH
24 Acid nervonic Acid 15-tetracosenoic 24:1( 15) CH3(CH2)7CH=CH(CH2)13COOH
Acizi grai nesaturai (toate legturile duble sunt cis)
Structura acizilor grai
Consecine structurale ale nesaturrii
Catenele saturate se pot mpacheta compact
formeaz agregate organizate, rigide (ex. membrane)
Catenele nesaturate legturile duble au configuraie cis
sunt curbate
se mpacheteaz mai puin ordonat
au potenial de micare mai mare
Configuraia cis vs. trans
Ali acizi grai modificai microorganismele sintetizeaz i:
acizi grai cu catene ramificate Ex. acidul tuberculostearic
acizi grai cu structuri ciclice Ex. acidul lactobacilic
cnd aceti acizi grai sunt ncorporai n membrane
perturbri structurale locale similare legturilor duble
Peroxidarea acizilor grai
un proces de degradare oxidativ
afecteaz mai ales lipidele polinesaturate
are loc printr-un mecanism radicalic n lan
trei etape:
iniiere
propagare
ntrerupere
n celule, principalii iniiatori ai peroxidrii sunt speciile reactive de oxigen (SRO)
radicalul hidroxil, HO. extrage un atom de hidrogen de la o grupare metilen a acidului gras
ap + un radical al acidului gras
radicalul reacioneaz rapid cu O2 radical peroxil al acidului gras
Peroxidarea n lan a acizilor grai nesaturai
Acizi grai eseniali
sunt necesari pentu cretere i dezvoltare normal
nu pot fi sintetizai de mamifere i trebuie procurai din hran, mai ales din surse vegetale
denumii iniial vitamina F
Nomenclatur i terminologie
catenele acizilor grai pot avea diferite lungimi
atomul de carbon legat direct de gruparea carboxil se noteaz cu , urmtorul cu i aa mai departe
ultima poziie se indic prin (ultima liter din alfabetul grec)
proprietile fiziologice ale acizilor grai depind n mare msur
de poziia primei legturi duble fa de captul -CH3 al catenei
aceast poziie se indic prin (-n)
Ex. termenul -3 arat c prima legtur dubl se gsete la al treilea atom de carbon de la captul CH3 terminal ()
se indic, de asemenea, numrul legturilor duble
legturile duble cis sunt separate de o grupare metilen (CH2)
Notaia -3 18:4 (acidul stearidonic) sau 18:4 -3 sau 18:4 n3 desemneaz un acid carboxilic cu:
18 atomi de carbon
4 legturi duble
prima legtur dubl situat la al treilea atom de carbon de la gruparea CH3.
Exemplu
Acidul stearidonic
Clasificarea acizilor grai eseniali dou familii de acizi grai eseniali:
-3 ( omega-3 sau n3)
-6 (omega-6 sau n6)
Polinesaturai, cu catene scurte (SC-PUFA):
Acizi grai -3:
acid -linolenic ALA (18:3)
Acizi grai -6:
acid linoleic LA (18:2)
nu pot fi sintetizai de om, cruia i lipsesc enzimele desaturaze
reprezint punctul de plecare pentru catene mai lungi i mai nesaturate
Clasificarea acizilor grai eseniali
Polinesaturai, cu catene lungi (LC-PUFA):
Acizi grai -3:
acid eicosapentaenoic EPA (20:5)
acid docosahexaenoic DHA (22:6)
Acizi grai -6:
acid dihomo-gama-linolenic DGLA (20:3)
acid arahidonic AA (20:4)
Funciile acizilor grai eseniali n organism, acizii grai eseniali ndeplinesc funcii multiple
efectele lor biologice sunt mediate prin interaciuni reciproce ntre acizii -3 i -6
influenate marcant de echilibrul alimentar al acizilor -3 i -6
acizii grai eseniali sunt modificai chimic pentru a forma:
eicosanoide clasice (afecteaz inflamaia i alte funcii celulare)
endocanabinoide(afecteaz starea de spirit, comportamentul i inflamaia)
lipoxinele (din -6) i rezolvinele (din -3); (n prezena aspirinei, diminueaz inflamaia)
izofurani, neofurani, izoprostani, hepoxiline, acizi epoxieicosatrienoici i neuroprotectina D.
formeaz plute lipidice care afecteaz semnalizarea celular
acioneaz asupra ADN, activnd sau inhibnd factori de transcripie ca NFkB, corelat cu producerea de citokine proinflamatorii
Pluta lipidic (lipid raft ) un microdomeniu (platform lipidic) din membrana celular
specializat s compartimenteze procese celulare
Roluri: organizeaz asamblarea moleculelor de semnalizare
influeneaz fluiditatea membranar i traficul proteic
regleaz neurotransmisia i traficul receptorilor
mai ordonat i mpachetate dect bistratul nconjurtor
plutete liber n bistratul membranar
1-bistrat lipidic standard; 2-raft lipidic
Compoziia n acizi grai a unor lipide alimentare
Sursa Lauric i
miristic
Palmitic Stearic Oleic Linoleic
Vit 5 24-32 20-25 37-43 2-3
Lapte - 25 12 33 3
Cocos 74 10 2 7 -
Porumb - 8-12 3-4 19-49 34-62
Msline - 9 2 84 4
Palmier - 39 4 40 8
Soia - 9 6 20 52
Floarea
soarelui
- 6 1 21 66
LIPIDE CU GLICEROL
lipide neutre (acilgliceroli, gliceride)
glicerofosfolipide
Gliceride (acilgliceroli) esteri ai glicerinei cu acizi grai
CLASIFICARE
Dup numrul gruprilor acil: monoacilgliceroli
diacilgliceroli
triacilglicerolii
Dup tipul gruprilor acil simpli: toate cele trei grupri acil gras sunt identice
micti: conin dou sau trei grupri acil gras diferite
majoritatea grsimilor vegetale i animale sunt alctuite din amestecuri de triacilgliceroli simpli i micti
La animale:
triacilglicerolii se gsesc mai ales n esutul adipos
au rolul de depozit al lipidelor.
mai rar dect triacilglicerolii produi de metabolizare a triacilglicerolilor
Structura trigliceridelor
Glicerol esterificat cu trei molecule de acid gras
Triacilgliceroli (trigliceride)
sursa major de energie pentru multe organisme
forma cea mai redus a carbonului n natur
nu necesit dizolvare
mpachetare eficient
alte avantaje ale utilizrii triacilglicerolilor izolare
energie fr azot
ap metabolic
Hidroliza acilglicerolilor
acilglicerolii pot fi hidrolizai
chimic: nclzire cu acizi sau baze
enzimatic: tratament cu lipaze
la hidroliza bazic (saponificare) se formeaz: sruri ale acizilor grai (spunuri)
glicerol
Glicerofosfolipide
componente eseniale ale membranelor celulare
1,2-diacilgliceroli care au o grupare fosfat esterificat la atomul de carbon 3 din glicerol
acidul gras nesaturat se gsete n poziia 2
gruparea fosfat este esterificat cu alte grupri polare
Acidului fosfatidic
structura de baz a glicerofosfolipidelor gruparea fosfat din poziia 3 poate fi
esterificat cu alte molecule polare
Glicerofosfolipide cu alte grupri polare
Acidul gras nesaturat se gsete n poziia 2
Eter glicerofosfolipide
la C-1, au o grupare eter n locul gruprii acil Plasmalogenele
glicerofosfolipide cu structur eteric catena acil gras este nesaturat
Factorul de activare a plachetelor (PAF)
molecul semnal
la concentraii sczute, determin:
agregarea plachetar
dilatarea vaselor de snge
mediaz: inflamaia
rspunsul alergic
starea de oc
un eter glicerofosfolipid n poziia C-2 are o caten acil scurt (acetat)
LIPIDE CARE NU CONIN GLICEROL sfingolipide
ceruri
terpene
steroizi
Sfingolipide
structura de baz: sfingozina amino-alcool cu 18 atomi de carbon (C18)
Ceramidele
se formeaz prin legarea amidic a unui acid gras la gruparea amino din sfingozin
Glicosfingolipidele
ceramide cu una sau mai multe oze
legate -glicozidic
la gruparea -OH din poziia 1
Formarea ceramidelor
Ceramid
Colin sfingomielina cu acid stearic
Cerebrozide
Glicosfingolipide cu o singur oz
Gangliozide
structur de baz ceramidic esterificat cu trei sau mai multe molecule
glucidice unul dintre glucide este acid sialic
acidul N-acetilneuraminic
Ceruri
Esteri ai alcoolilor cu catene lungi
cu acizi grai cu catene lungi
foarte insolubilie n ap
mpiedic deshidratarea
sunt acoperite cu cear: frunzele multor plante
pielea i blana animalelor
penele psrilor
Caalotul (Physeter macrocephalus)
cnd uleiul extras din capul de caalot ( 5 t/iundivid) este rcit, din amestec cristalizeaz o cear translucid cu aspect perlat, strlucitor
spermanetul :11%
palmitat de cetil: CH3(CH2)14COO(CH2)15CH3
alcool cetilic: HO-(CH2)15CH3
spermanetul i palmitatul de cetil au fost utilizate pe scar larg la fabricarea cosmeticelor, spunurilor parfumate i lumnrilor
mamifer marin
cel mai mare cetaceu cu dini
cel mai mare prdtor existent: 20,5 m i 52 tone
capul reprezint 1/3 din lungimea corpului
n secolele 18-20, caalotul a fost vnat masiv pentru a obine ceruri naturale cu numeroase utilizri practice
se afl pe lista roie a IUCN (International Union for Conservation of Nature) ca specie vulnerabil
Terpene
Structura de baz: izoprenul(C5)
Toi sterolii sunt terivai terpenici
Exemple de terpene
Ali derivai terpenici cu funcii biologice
derivat terpenic anticoagulant
antagonist al vitaminei K
inhib carboxilarea resturilor glutamat din anumite proteine implicate n coagularea sngelui:
protrombina
factorii VII, IX , X
proteinele C i S
n cantiti mici, reduce riscul atacurilor de cord i cerebrale
n cantiti mari, provoc hemoragii masive i moarte
Warfarina/Cumarina
Steroli
derivai terpenici motiv structural: 4 cicluri condensate
trei cicluri de cte 6 atomi un ciclu de 5 atomi
Colesterolul steroidul cel mai comun la animale precursorul tuturor steroizilor animali component important al:
membranelor plasmatice celulare complexelor lipoproteice din snge plcilor care se formeaz n peretele celular, n ateroscleroz
Derivai ai sterolilor -hormoni -acizi biliari
Steroli vegetali
nu sunt absorbii de celulele mucoasei intestinale mpiedic absorbia sterolilor animali contribuie la diminuarea nivelului sangvin al colesterolului
Biosinteza hormonilor sexuali
-afectarea biosintezei hormonilor sexuali are efecte asupra exprimrii fenotipice a sexului genetic (ex. hermafroditism)
Structura membranei plasmatice
mozaic fluid lipidoproteic n bistratul fosfolipidc se gsesc molecule de colesterol i diferite proteine
colesterolul influeneaz fluiditatea membranelor proteinele ndeplinesc diferite roluri: transport, comunicare .a. unele proteine traverseaz membrana dintr-o parte n alta, formnd canale
apoase sau pori
Fosfolipide
Glicolipide
Steroli
Principalele clase
de lipide membranare
Autoasamblarea lipidelor amfifile
Lipoproteinele din plasma uman
chilomicroni VLDL IDL LDL HDL
Densitate
(g/mL)
Structura LDL
Mobilizarea acizilor grai