METABOLIZM LIPIDÓW
cz. I
Lipidy
– heterogenna grupa związków, pokrewnych kwasom tłuszczowym,
cechuje je: względna nierozpuszczalność w wodzie oraz rozpuszczalność w
rozpuszczalnikach niepolarnych, takich jak eter, chloroform i benzen.
Znaczenie biomedyczne lipidów:
• są wydajnym źródłem energii
• stanowią izolator termiczny
• utrzymują narządy w stałym położeniu
• są składnikiem budulcowym błon biologicznych
• biorą udział w przekaźnictwie sygnałów (hormony steroidowe, wtórne
przekaźniki– diacyloglicerol, fosfatydyloinozytol)
• biorą udział w zjawiskach immunologicznych (eikozanoidy)
• są substratem w biosyntezie niektórych witamin
• połączenia tłuszczów z białkami (lipoproteiny) służą jako środek transportu
lipidów w osoczu
• karotenoid – retinol odgrywa główną rolę w procesie widzenia
LIPIDY
Lipidy proste – estry kwasów tłuszczowych z różnymi alkoholami:
•
tłuszcze właściwe
(glicerydy) – estry kwasów tłuszczowych z
glicerolem
•
woski
- estry kwasów tłuszczowych z długołańcuchowymi alkoholami
monohydroksylowymi
Lipidy złożone - estry kwasów tłuszczowych, zawierające dodatkowe grupy
funkcyjne:
•
fosfolipidy
– zawierają resztę kwasu fosforowego
glicerofosfolipidy – alkoholem jest glicerol
sfingolipidy – alkoholem jest sfingozyna
•
glikolipidy
– zawierają węglowodany i sfingozynę
cerebrozydy
gangliozydy
•
inne lipidy złożone
– sulfolipidy, aminolipidy, lipoproteiny, lipidy
izoprenoidowe (sterydy i karotenoidy)
PODZIAŁ LIPIDÓW
Kwasy tłuszczowe (KW)
- są węglowodorowymi łańcuchami o różnej
długości i stopniu nasycenia, zakończonymi grupami karboksylowymi
•
Posiadają zwykle parzystą liczbę atomów węgla (14-24), powstają z
jednostek dwuwęglowych
•
Cząsteczka KT ma charakter amfipatyczny – posiada fragment
hydrofobowy (łańcuch węglowodorowy) i hydrofilny (grupa
karboksylowa)
•
Łańcuch węglowodorowy może być nasycony lub nienasycony (kwasy
jednonienasycone – monoenowe, wielonienasycone – polienowe)
•
W miarę wzrostu liczny atomów węgla w cząsteczce rośnie
temperatura topnienia; obecność i wzrost liczby wiązań podwójnych
obniża temperaturę topnienia
•
Niemal wszystkie KT mają łańcuchy proste (wyjątek: kwas fitonowy)
•
Nienasycone kwasy tłuszczowe (NKT) mogą występować w dwóch
formach stereoizomerycznych: cis i trans.
•
Wszystkie podwójne wiązania w naturalnie występujących kwasach
tłuszczowych są w konfiguracji
cis
cis
.
.
KWASY TŁUSZCZOWE
W naturalnych tłuszczach zwierzęcych
izomery trans występują w ok. 3-5% w
stosunku do izomerów cis. W znacznie
większych ilościach występują one w wielu
półsyntetycznie otrzymywanych stałych
tłuszczach roślinnych - takich jak margaryna
i masło roślinne, które są otrzymywane w
wyniku częściowego uwodorniania
naturalnych tłuszczów roślinnych
IZOMERY CIS I TRANS NKT
Zmiana konfiguracji z cis na trans powoduje, że zmienia się kształt
cząsteczki. Reszty kwasów tłuszczowych o konfiguracji trans mają kształt
liniowy, zaś o konfiguracji cis mają kształt litery "V", co radykalnie zmienia ich
metabolizm.
Nienasycone kwasy tłuszczowe trans wbudowane do błon komórkowych
zamiast izomerów cis, powodują zmiany cech, takich jak: przepuszczalność,
aktywność i liczba receptorów oraz enzymów związanych z tymi błonami.
Wiąże się to z pogorszeniem funkcji życiowych komórek.
Izomery trans wpływają niekorzystnie na profil lipidowy człowieka - powodują
spadek poziomu „dobrego cholesterolu” HDL i podnoszą poziom tzw. „złego
cholesterolu” LDL.
Numeracja atomów węgla w kwasach tłuszczowych:
KWASY TŁUSZCZOWE
H
3
C – (CH
2
)
n
– CH
2
– CH
2
– C
O
H
O
ω
ω
3
3
2
2
1
1
β
β
α
α
—
— —
Cząsteczka kwasu tłuszczowego ma charakter amfipatyczny –
posiada zarówno fragment hydrofobowy (łańcuch węglowodorowy),
jak i hydrofilowy (grupa karboksylowa zdolna do dysocjacji).