Tłuszcze

• Lipidy – grupa związków pochodzenia naturalnego, które są słabo rozpuszczalne w H O, a dobrze rozpuszczalne w 2

rozpuszczalnikach niepolarnych, takich jak: np. eter, chloroform

• wyjaśnienie na przykładzie działania rozdzielacza i chromatografii podziałowej

• Lipidy są ważnym składnikiem diety ze względu na ich wartość energetyczną, zawartość niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych, a także witamin.

• omówienie funkcji biologicznych: izolacyjnej, zapasowej, budulcowej i realizowanie zadań specjalnych

Podział lipidów

• omówienie różnych schematów i kryteriów podziału lipidów

Definicja („chemiczna”):

- Lipidy to estry wyższych kwasów tłuszczowych i alkoholi: glicerol:

CH OH

2

CH OH

CH OH

2

cholesterol:

Sfingozyna

Kwasy tłuszczowe występujące w tłuszczach naturalnych to kwasy karboksylowe o nierozgałęzionym łańcuchu węglowodorowym zawierające 4-24 atomy węgla

• omówienie budowy, nomenklatury i znaczenia kwasów tłuszczowych ( KT )

Wyższe kwasy tłuszczowe

Wzór

Nazwa kwasu

C H COOH

palmitynowy

15

31

C H COOH

stearynowy

17

35

CH (CH ) CH=CH(CH ) COOH

palmitoleinowy

3

2 5

2 7

CH (CH ) CH=CH(CH ) COOH

oleinowy

3

2 7

2 7

CH (CH ) CH=CHCH CH=CH(CH ) COOH

linolowy

3

2 4

2

2 7

CH (CH -CH=CH) (CH ) COOH

linolenowy

3

2

3

2 7

CH (CH ) (CH -CH=CH) (CH ) COOH

arachidonowy

3

2 3

2

4

2 3

CH (CH ) CH=CH(CH ) COOH

erukowy

3

2 7

2 11

Temperatura topnienia kwasów tłuszczowych wzrasta wraz z długością łańcucha …

Symbol

Nazwa kwasu

Nazwa

struktura

Tt (C)

systematyczna

12:0

laurynowy

dodekanowy

CH (CH ) COOH

44.2

3

2 10

14:0

miryscylowy

tetradekanowy

CH (CH ) COOH

52

3

2 12

16:0

palmitynowy

heksadekanowy

CH (CH ) COOH

63.1

3

2 14

18:0

stearynowy

oktadekanowy

CH (CH ) COOH

69.6

3

2 16

20:0

arachidonowy

eikozanowy

CH (CH ) COOH

75.4

3

2 18

… lecz spada proporcjonalnie do stopnia nienasycenia.

Symbol

Nazwa kwasu

structure

mp(C

)

16:1∆9

palmitoleinowy

CH (CH ) CH=CH-(CH ) COOH

-0.5

3

2 5

2 7

18:1∆9

oleinowy

CH (CH ) CH=CH-(CH ) COOH

13.4

3

2 7

2 7

18:2∆9,12

linolowy

CH (CH ) (CH=CHCH ) (CH ) COOH

-9

3

2 4

2 2

2 6

18:3∆9,12,15

α−linolenowy

CH CH (CH=CHCH ) (CH ) COOH

-17

3

2

2 3

2 6

20:4∆5,8,11,14

arachidonowy

CH (CH ) (CH=CHCH ) (CH ) COOH

-49

3

2 4

2 4

2 2

20:5∆5,8,11,14,1

EPA

CH CH (CH=CHCH ) (CH ) COOH

-54

3

2

2 5

2 2

7

Tłuszcze proste (właściwe) – triacyloglicerole (TG) Naturalne TG zawierają różne KT zależnie od pełnionych funkcji.

Lipidy błon komórkowych muszą być płynne, więc zawierają więcej nienasyconych wiązań, niż tłuszcze zapasowe.

Np. TG zawierające 3 nasycone KT są ciałami stałymi w temperaturze ciała, podczas gdy tłuszcz złożony z KT

18:2 jest płynny do temp. 0 °C.

% zawartość KT w wybranych tłuszczach tłuszcz

<16:0

16:1

18:0

18:1

18:2

18:3

20:0

kokos

87

.

3

7

2

.

.

oliwa

11

.

4

71

11

1

.

masło

50

4

12

26

4

1

2

Właściwości tłuszczów właściwych Hydroliza

CH - O - CO-C H

HOH

CH -OH

C H COOH

2

15

31

2

15

31

CH - O - CO-C H

+ HOH

CH -OH

+

17

35

CH - O - CO-C H

HOH

CH -OH

2 C H COOH

2

17

35

2

17

35

palmitynodistearynian glicerylu

stearyna

Hydroliza zasadowa – otrzymywanie mydła

CH - O - CO-C H

CH -OH

2

17

35

2

CH - O - CO-C H

+

3 NaOH

CH –OH + 3 C H COONa

17

35

17

35

CH - O - CO-C H

CH -OH

2

17

35

2

Tristearynian glicerolu

Stearynian sodu

Proces utwardzania

CH -O-CO-(CH ) -CH=CH-(CH ) CH

CH -O-CO-C H

2

2 7

2 7

3

2

17

35

Ni

C H-O-CO-(CH ) -CH=CH-(CH ) CH

+ 3 H

CH-O-CO-C H

2 7

2 7

3

2

17

35

CH -O-CO-(CH ) -CH=CH-(CH ) CH

CH -O-CO-C H

2

2 7

2 7

3

2

17

35

Tristearynian

Trioleinian glicerolu

glicerolu

Psucie się tłuszczów (jełczenie)

- j. kwasowe

-

hydroliza estrów

- j. aldehydowe

CH -(CH ) -CH=CH-(CH ) -CO-O- reszta kw. oleinowego 3

2 7

2 7

CH -(CH ) -CH - CH-(CH ) -CO-O-

3

2 7

2 7

O epoksyd

CH -(CH ) -CH - CH-(CH ) -CO-O-

3

2 7

2 7

O - O nadtlenek CH -(CH ) -CH - CH-(CH ) -CO-O-3

2 7

2 7

O - O - O ozonidek

- j. hydroksy-

CH -(CH ) -CH – CH -(CH ) -CO-O-

3

2 7

2

2 7

kwasowe

OH OH

dihydroksykwas

j. ketonowe

R-CH -CH -COOH R-CH = CH -COOH

2

2

2

R-CH-CH -COOH R- C - CH -COOH

2

2

OH O

Liczby charakteryzujące tłuszcze

• Liczba zmydlania: ilość mg KOH potrzebna do całkowitego zobojętnienia wszystkich kwasów tłuszczowych zawartych w 1g tłuszczu

• Liczba kwasowa: ilość mg KOH potrzebna do całkowitego zobojętnienia wolnych kwasów tłuszczowych zawartych w 1g tłuszczu

• Liczba jodowa: ilość gramów jodu, która przyłącza się do wiązań nienasyconych kwasów tłuszczowych zawartych w 100g tłuszczu (jest miarą zawartości kwasów nienasyconych)

woski

• Mirycyna (wosk pszczeli)

– ester kwasu palmitynowego i alkoholu mirycynowego C H CO-O-C H

15

31

30

61

• Olbrot (czaszka wieloryba)

- ester kwasu palmitynowego i alkoholu cetylowego C H CO-O-C H

15

31

16

33

Fosfolipidy (budowa):

glicerolofosfolipidy

sfingofosfolipidy

• lecytyny

sfingomielina

• kefaliny

• plazmalogeny

Budowa sfingolipidów

Sfingozyna + kwas tłuszczowy = ceramid

Galaktocerebrozydy i sulfatydy izoprenoidy, karotenoidy, sterole

(wzory)

3 różnice w budowie:

OH

CH3

CH3

CH

OH

3

O

testosteron

H

estradiol

HO