Structura și funcțiile prezentării lipidelor. Lipidele. prezentare pentru o lecție de biologie (clasa a IX-a) pe tema. Formula generală a grăsimilor
PLAN DE PRELEGERE CHIMIA LIPIDELOR 1. Definiție, rol, clasificare. 2. Caracteristicile lipidelor simple și complexe. DIGESTIA LIPIIDELOR ÎN tractul gastrointestinal 1. Rolul lipidelor în alimentaţie. 2. Acizi biliari. Emulsionare. 3. Enzime. 5. Absorbția produselor de hidroliză. 6. Caracteristici la copii. 7. Resinteza. TULBURĂRI DE DIGESTIE ŞI ABSORŢIE Steatoree. Steatoree.
Funcțiile lipidelor: Substrat-energie Substrat-energie Structural (componenta biomembranelor) Structural (componenta biomembranelor) Transport (lipoproteine) Transport (lipoproteine) Transmiterea impulsului nervos Transmiterea impulsului nervos Izolator electric (fibră de mielină) Izolator electric (fibră de mielină) Izolator termic (conductivitate termică scăzută) Izolație termică (conductivitate termică scăzută) Protectie Protectie Hormonal Hormonal Vitamina Vitamina
După structura chimică 1. Simplu: 1) triacilgliceroli (grăsimi neutre) - TG, TAG 1) triacilgliceroli (grăsimi neutre) - TG, TAG 2) ceară 2) ceară 2. Complex: 1) fosfolipide - PL 1) fosfolipide - PL a ) Glicerofosfolipide A) Glicerofosfolipide B) Sphingofosfolipide B) Sphingofosfolipide 2) Glicolipide - GL (cerebroside, gangliozide, sulfatide) 2) glicolipide - GL (cerebroside, gangliozide și sulfaturi) 3) ols și sterides ) În raport cu apa 1. Hidrofob (formează o peliculă la suprafața apei) - TG 2. Forma amfifilă: a) strat bilipid - PL, GL (1 cap, 2 cozi) a) strat bilipid - PL, GL (1) cap, 2 coada) b) micela - MG, Xs, VZHK (1 cap, 1 coada) b) micela - MG, Xs, VZHK (1 cap, 1 coada) Dupa rolul biologic 1. rezerva (TG) 2. structural - formează membrane biologice (FL, GL, Xs)
Formula generală nesaturată (nesaturată) C n H(2n+1)-2m COOH Mononesaturată: palmitooleic (16:1) C 15 H 29 COOH oleic (18:1) C 17 H 33 COOH Polinesaturat (vitamina F): linoleic (18) :2) C 17 H 31 COOH linoleic (18:2) C 17 H 31 COOH (ω-6) linolenic (18:3) C 17 H 29 COOH linolenic (18:3) C 17 H 29 COOH (ω-3) ) arahidonic (20:4) C 19 H 31 COOH arahidonic (20:4) C 19 H 31 COOH (ω-6)
Rolul acizilor grași polinesaturați (PUFA) 1. precursori ai eicosanoizilor (prostaglandine, tromboxani, leucotriene) - substanțe biologic active sintetizate din AGPI cu 20 de atomi de carbon, acționând ca hormoni tisulari. 2. fac parte din fosfolipide, glicolipide. 3. ajuta la eliminarea colesterolului din organism. 4. Sunt vitamina F (omega 3, omega 6).
Grăsime umană = glicerină + 2 nesaturată + 1 saturată VZhK (dioleopalmit) grăsime animală = glicerină + 1 nesaturată + 2 saturată VZhK (oleopalmitostoastarin glicerină + 1 nesaturată + 2 saturate vzhk (oleopalmitostoastiarina) ) scrieți în mod independent formule pentru moleculele de grăsime neutră de origine vegetală, animală și umană.
Lizofosfolipide Lizofosfatidilcolină (lisolecitină) Conțin o grupare hidroxil liberă la al 2-lea atom de glicerol. Se formează prin acțiunea fosfolipazei A 2. Membranele în care se formează lizofosfolipidele devin permeabile la apă, astfel încât celulele se umflă și se prăbușesc. (Hemoliza eritrocitelor în timpul mușcăturii șerpilor al căror venin conține fosfolipaza A 2)
II. DIGESTIA LIPIIDELOR ÎN CACUL GASTROINTESTINAL 1. Rolul lipidelor în nutriție 1. Rolul lipidelor în nutriție 2. Acizii biliari: formare, structură, acizi biliari perechi, rol. 2. Acizi biliari: formare, structura, acizi biliari perechi, rol. 3. Schema de emulsionare. 3. Schema de emulsionare. 4. Enzime de digestie: lipaza pancreatică, chimia acțiunii lipazei asupra trigliceridelor; fosfolipaze, colesterol esterază. 4. Enzime de digestie: lipaza pancreatică, chimia acțiunii lipazei asupra trigliceridelor; fosfolipaze, colesterol esterază. 5. Absorbția produselor de hidroliză a lipidelor. 5. Absorbția produselor de hidroliză a lipidelor. 6. Caracteristici ale digestiei lipidelor la copii. 6. Caracteristici ale digestiei lipidelor la copii. 7. Resinteza trigliceridelor și fosfolipidelor în peretele intestinal. 7. Resinteza trigliceridelor și fosfolipidelor în peretele intestinal. III. TULBURĂRI DE DIGESTIE ŞI ABSORŢIE 1. Steatoree: cauze, tipuri (hepatogenă, pancreatogene, enterogenă).
ROLUL LIPIDELOR ÎN NUTRIȚIE 1. Lipidele alimentare sunt reprezentate în proporție de 99% de trigliceride. 2. Lipidele provin din alimente precum ulei vegetal- 98%, lapte - 3%, unt% etc. 3. Necesarul zilnic de lipide = 80 g/zi (50 g animal +30 g vegetal). 4. Grăsimile asigură % din necesarul zilnic de energie. 5. O componentă de neînlocuit a nutriției - acizii grași polinesaturați (esențiali), așa-numiții. Vitamina F este un complex de acizi linoleic, linolenic și arahidonic. Necesarul zilnic de vitamina F = 3-16 g 6. Lipidele alimentare servesc ca solvenți pentru vitaminele liposolubile A, D, E, K. 7. Consumul ridicat de grăsimi saturate crește riscul de apariție a aterosclerozei. Prin urmare, odată cu vârsta, grăsimile animale sunt înlocuite cu grăsimi vegetale. 8. Mareste gustul mancarii si ofera satietate.
DIGESTIA LIPIDELOR ÎN tractul gastrointestinal Nu sunt digerate în cavitatea bucală. Ele nu sunt digerate în gură. În stomac doar la copii (lipaza gastrică acționează numai asupra grăsimilor din lapte emulsionat, pH optim 5,5-7,5). În stomac doar la copii (lipaza gastrică acționează numai asupra grăsimilor din lapte emulsionat, pH optim 5,5-7,5). În intestinul subțire: 1) emulsionare, În intestinul subțire: 1) emulsionare, 2) hidroliza enzimatică. 2) hidroliza enzimatică. Factori de emulsionare 1. acizi biliari 2. CO2 3. fibre 4. peristaltism 5. polizaharide 6. săruri ale acizilor grași (așa-numitele săpunuri)
Mecanismul de emulsionare este de a reduce tensiunea superficială a unei picături de grăsime. Mecanismul de emulsionare este de a reduce tensiunea de suprafață a unei picături de grăsime. Scopul emulsionării este de a crește zona de contact a moleculelor de grăsime cu moleculele de enzime. pentru a crește zona de contact a moleculelor de grăsime cu molecule de enzime Schema de emulsificare:
ACIZI BILEI sunt derivati ai acidului colanic. Se formeaza in ficat din colesterol. Circula de pana la 10 ROLUL ACIZILOR BILULUI 1) EMULSIFICAȚI GRASIȘTII 2) ACTIVEAZĂ LIPAZĂ 3) FORMAȚI COMPLEXE COLEICE PENTRU ASPIRARE ( IVH, MG, Xc, vitaminele A, D, E, K)
Lipaza pancreatică pH optim 7-8 pH optim 7-8 Activat de acizi biliari Activat de acizi biliari Acționează numai asupra grăsimilor emulsionate (la interfața grăsimi/apă) Acționează numai asupra grăsimilor emulsionate (la interfața grăsimi/apă)
ABSORȚIA PRODUSELOR DE HIDROLIZĂ ALE LIPIIDELOR ALIMENTARE 1. CONȚIN COMPLEXE COLEINĂ (MICELE): - IVFA (cu număr de atomi de carbon mai mare de 10) - IVFA (cu număr de atomi de carbon mai mare de 10) - monoacilgliceride - monoacilgliceride - colesterol - colesterol - vitamine liposolubile A , D, E, K - vitamine liposolubile A, D, E, K 2. Prin difuzie: glicerol, IVZh (cu numărul de atomi de carbon mai mic de 10). 3. Pinocitoza.
DIGESTIA ȘI ABSORȚIA DETERMINATE Întotdeauna însoțită de steatoree - detectarea grăsimilor neutre nedigerate în fecale. Tipuri de steatoree: 1. Hepatogenă (pentru boli hepatice) – emulsionarea este afectată în icter obstructiv, hepatită, ciroză, atrezie biliară congenitală. Există o mulțime de TG în fecale, o concentrație mare de săruri IVH (săpunuri), în special calciu. Fecalele sunt acolice (pigmenți biliari scăzuti). 2. Pancreatogen (pentru boli ale pancreasului) – hidroliza este întreruptă atunci când pancreatită cronică, hipoplazie congenitală, fibroză chistică. Fecalele au o concentrație mare de TG, FIV puțin, cu pH normal și conținut de acizi biliari.
3. Enterogen - absorbția produselor de hidroliză a grăsimilor este afectată în bolile intestinului subțire, rezecția extinsă a intestinului subțire, amiloidoză și a-beta-lipoproteinemie. În fecale, conținutul de IVH crește brusc, pH-ul se schimbă în partea acidă, pigmenții biliari sunt normali.
Triacilglicerolii (trigliceride, grăsimi neutre) sunt esteri ai alcoolului trihidru glicerol și VZhK. Rolul TG: energie (stocare), termoizolant, amortizor de șoc (protecție mecanică). Glicerol Formula generala grăsime IVH (3 molecule) Legătura esterică - esterificare 3 H 2 O
Lizofosfolipide Lizofosfatidilcolină (lisolecitină) Conțin o grupare hidroxil liberă la al 2-lea atom de glicerol. Format prin acțiunea fosfolipazei B (A 2). Membranele în care se formează lizofosfolipidele devin permeabile la apă, astfel încât celulele se umflă și se prăbușesc. (Hemoliza eritrocitelor în timpul mușcăturii șerpilor al căror venin conține fosfolipază B)
65
clasa a X-a
Lipidele
COMPUȘI ANORGANICI
COMPUȘI ORGANICI
Apa 75-85%
Proteine 10-20%
Substante anorganice 1-1,5%
Grasimi 1-5%
Carbohidrați 0,2-2%
Acizi nucleici 1-2%
Compuși organici cu greutate moleculară mică – 0,1-0,5%
Lipidele - un grup de compuși organici care nu au o singură caracteristică chimică. Ceea ce au în comun este că toți sunt derivați ai acizilor grași superiori, insolubili în apă, dar foarte solubili în solvenți organici (benzină, eter, cloroform).
Clasificarea lipidelor
LIPIDE COMPLEXE
(molecule multicomponente)
LIPIDE SIMPLE
(substanțe cu două componente care sunt esteri ai acizilor grași superiori și ai unor alcool)
Lipide simple
Grăsimile sunt larg distribuite în natură. Ele fac parte din corpul uman, animale, plante, microbi și unii viruși. Conținutul de grăsime din obiectele biologice, țesuturile și organele poate ajunge la 90%.
Grasimi - Aceștia sunt esteri ai acizilor grași superiori și alcoolului trihidroxilic - glicerol. În chimie, acest grup de compuși organici este de obicei numit trigliceride. Trigliceridele sunt cele mai comune lipide din natură.
Acizi grași
În trigliceride s-au găsit peste 500 de acizi grași, ale căror molecule au o structură similară. La fel ca aminoacizii, acizi grași Au aceeași grupare pentru toți acizii - o grupare carboxil (–COOH) și un radical prin care se deosebesc unul de celălalt. Prin urmare, formula generală a acizilor grași este R-COOH. Gruparea carboxil formează gruparea cap a acizilor grași. Este polar, deci hidrofil. Radicalul este o coadă de hidrocarbură care diferă în diferiți acizi grași în numărul de grupări –CH2. Este nepolar și, prin urmare, hidrofob. Majoritatea acizilor grași conțin un număr par de atomi de carbon în coadă, de la 14 la 22 (cel mai adesea 16 sau 18). În plus, coada de hidrocarbură poate conține un număr variabil de legături duble. Pe baza prezenței sau absenței legăturilor duble în coada de hidrocarbură, se disting următoarele:
acizi grași saturați, care nu conțin duble legături în coada de hidrocarbură;
acizi grași nesaturați având duble legături între atomii de carbon (-CH=CH-).
Formarea unei molecule de trigliceride
Când se formează o moleculă de trigliceride, fiecare dintre cele trei grupe hidroxil (-OH) ale glicerolului reacţionează
condensare cu acid gras (Fig. 268). În timpul reacției, se formează trei legături esterice, astfel încât compusul rezultat se numește ester. De obicei, toate cele trei grupe hidroxil ale glicerolului reacţionează, astfel încât produsul de reacţie se numeşte trigliceridă.
Orez. 268. Formarea unei molecule de trigliceride.
Proprietățile trigliceridelor
Proprietăți fizice depind de compoziția moleculelor lor. Dacă în trigliceride predomină acizii grași saturați, atunci aceștia sunt solizi (grăsimi), dacă sunt nesaturați, sunt lichizi (uleiuri).
Densitatea grăsimilor este mai mică decât cea a apei, așa că în apă plutesc și sunt la suprafață.
Ceară- un grup de lipide simple, care sunt esteri ai acizilor grași mai mari și ai alcoolilor cu greutate moleculară mare.
Cerurile se găsesc atât în regnul animal, cât și în cel vegetal, unde îndeplinesc în principal funcții de protecție. La plante, de exemplu, acopera frunzele, tulpinile si fructele cu un strat subtire, ferindu-le de umezirea cu apa si de patrunderea microorganismelor. Perioada de valabilitate a fructelor depinde de calitatea stratului de ceară. Sub acoperire ceară de albine Mierea este depozitată și se dezvoltă larvele. Alte tipuri de ceară animală (lanolină) protejează părul și pielea de efectele apei.
Lipide complexe
Fosfolipide
Fosfolipide- esteri ai alcoolilor polihidroxici cu acizi grasi superiori, continand
Orez. 269. Fosfolipide.
conţinând restul de acid fosforic (Fig. 269). Uneori îi pot fi asociate grupuri suplimentare (baze azotate, aminoacizi, glicerol etc.).
De regulă, o moleculă de fosfolipide conține două resturi mai mari de acizi grași și
un rest de acid fosforic.
Fosfolipidele se găsesc atât la animale, cât și la plante. Există în special multe dintre ele în țesutul nervos al oamenilor și al vertebratelor, există multe fosfolipide în semințele plantelor, în inima și ficatul animalelor și în ouăle de păsări.
Fosfolipidele sunt prezente în toate celulele viețuitoarelor, participând în principal la formarea membranelor celulare.
Glicolipidele
Glicolipidele- Aceștia sunt derivați de carbohidrați ai lipidelor. Moleculele lor, împreună cu alcoolul polihidric și acizii grași superiori, conțin și carbohidrați (de obicei glucoză sau galactoză). Ele sunt localizate în principal pe suprafața exterioară a membranei plasmatice, unde componentele lor carbohidrați sunt incluse printre alți carbohidrați de pe suprafața celulară.
Lipoidele- substanțe asemănătoare grăsimilor. Acestea includ steroizi (colesterol, distribuit pe scară largă în țesuturile animale, estradiol și testosteron - hormoni sexuali feminini, respectiv masculin), terpenele ( uleiuri esentiale, de care depinde mirosul plantelor), gibereline (substanțe de creștere a plantelor), unii pigmenți (clorofilă, bilirubină), unele vitamine (A, D, E, K), etc.
Funcțiile lipidelor
Energie
Funcția principală a lipidelor este energia. Conținutul caloric al lipidelor este mai mare decât cel al carbohidraților. În timpul descompunerii a 1 g de grăsimi în CO2 și H2O, se eliberează 38,9 kJ. Singurul aliment pentru mamiferele nou-născute este laptele, al cărui conținut energetic este determinat în principal de conținutul de grăsimi.
Structural
Lipidele participă la formarea membranelor celulare. Membranele conțin fosfolipide, glicolipide și lipoproteine.
Depozitare
Grăsimile sunt o substanță de rezervă pentru animale și plante. Acest lucru este deosebit de important pentru animalele care hibernează în timpul sezonului rece sau fac drumeții lungi prin zone în care nu există surse de hrană (cămile în deșert). Semințele multor plante conțin grăsime necesară pentru a furniza energie plantei în curs de dezvoltare.
Termoregulator
Grăsimile sunt buni izolatori termici datorită conductivității lor termice slabe. Se depun sub piele, formând straturi groase la unele animale. De exemplu, la balene, stratul de grăsime subcutanată atinge o grosime de 1 m. Acest lucru permite animalului cu sânge cald să trăiască în apă rece. Țesutul adipos al multor mamifere joacă rolul unui termostat.
Protector-mecanic
Acumulându-se în stratul subcutanat, grăsimile nu numai că previn pierderile de căldură, ci și protejează organismul de influențe mecanice. Capsule de grăsime organele interne, stratul gras al cavității abdominale asigură fixarea poziției anatomice a organelor interne și le protejează de șoc și vătămare de la influențele externe.
catalitic
Această funcție este asociată cu vitaminele liposolubile (A, D, E, K). Vitaminele în sine nu au activitate catalitică. Dar sunt cofactori pentru enzime fără ei, enzimele nu își pot îndeplini funcțiile.
Sursă de apă metabolică
Unul dintre produsele oxidării grăsimilor este apa. Această apă metabolică este foarte importantă pentru locuitorii deșertului. Astfel, grăsimea care umple cocoașa unei cămile servește în primul rând nu ca sursă de energie, ci ca sursă de apă (când 1 kg de grăsime este oxidat, se eliberează 1,1 kg de apă).
Flotabilitate crescută
Rezervele de grăsime cresc flotabilitatea animalelor acvatice.
Clasificarea lipidelor
Lipide simple
Lipide complexe
Grăsimi (trigliceride)
Ceară
Clasificarea lipidelor
Lipide simple
Lipide complexe
Fosfolipide– (glicerol + acid fosforic + acid gras)
Grăsimi (trigliceride)– esteri ai acizilor grași cu greutate moleculară mare. acizi și alcool trihidroxilic glicerol
Glicolipidele(lipide + carbohidrati)
Ceară– esteri ai acizilor grași superiori. acizi si alcooli
Lipoproteinele(lipide + proteine)
GRASIMI (trigliceride)
Grăsimile sunt larg distribuite în natură. Ele fac parte din corpul uman, animale, plante, microbi și unii viruși. Conținutul de grăsime din obiectele biologice, țesuturile și organele poate ajunge la 90%.
FORMULA GENERALA DE GRASIMI:
Densitatea grăsimilor este mai mică decât cea a apei, așa că în apă plutesc și sunt la suprafață.
TRGLICERIDE
GRASIMI
ULEIURI
sunt de origine animală
sunt de origine vegetală
greu
lichid
conţine acizi graşi saturaţi
Conține acizi grași nesaturați
CEARA
Acesta este un grup de lipide simple, care sunt esteri ai acizilor grași mai mari și ai alcoolilor cu greutate moleculară mare.
Albinele folosesc ceara pentru a construi faguri.
STRUCTURA UNEI MOLECULE DE FOSFOLIPID
(hidrofil, constă din glicerol și un reziduu de acid fosforic)
cap
(hidrofob, compus din acizi grași reziduali)
cozi
fosfolipide
Fosfolipidele se găsesc atât la animale, cât și la plante.
Fosfolipidele sunt prezente în toate celulele viețuitoarelor, participând în principal la formarea membranelor celulare.
GLICOLIPIDE
Glicolipidele se găsesc în teaca de mielină a fibrelor nervoase și pe suprafața neuronilor și sunt, de asemenea, componente ale membranelor cloroplastice.
Structura fibrelor nervoase
cloroplast
LIPOPROTEINE
Sub formă de lipoproteine, lipidele sunt transportate cu sânge și limfa.
De exemplu, colesterolul este transportat în sânge prin vase ca parte a așa-numitelor lipoproteine - complexe complexe formate din grăsimi și proteine și având mai multe varietăți.
FUNCȚIILE LIPIDELOR
Funcţie
Caracteristică
Exemplu
FUNCȚIILE LIPIDELOR
Funcţie
Caracteristică
1. Energie
Exemplu
2 O + CO 2 + 38,9 kJ
FUNCȚIILE LIPIDELOR
Funcţie
Caracteristică
1. Energie
Exemplu
Când se oxidează 1 g de grăsime, se formează H 2 O + CO 2 + 38,9 kJ
a) înainte Organismul primește 40% din energia sa din oxidarea lipidelor;
b) În fiecare oră, 25 g de grăsime intră în fluxul sanguin general, care este folosit pentru a genera energie.
FUNCȚIILE LIPIDELOR
Funcţie
Caracteristică
2. Aprovizionarea
Exemplu
a) ţesut adipos subcutanat
FUNCȚIA DE DEPOZITARE A LIPIIDELOR
Acest lucru este deosebit de important pentru animalele care hibernează în timpul sezonului rece sau fac drumeții lungi prin zone în care nu există surse de hrană.
Ursul brun
somon roz
FUNCȚIILE LIPIDELOR
Funcţie
Caracteristică
2. Aprovizionarea
Exemplu
Sursa de rezervă E, pentru că grăsimi – „energie conservată”
b) o picătură de grăsime în interiorul celulei
Gras
picături
Miez
Semințele și fructele plantelor conțin grăsime necesară pentru a furniza energie plantei în curs de dezvoltare.
FUNCȚIILE LIPIDELOR
Funcţie
Caracteristică
Exemplu
a) fosfolipidele fac parte din membranele celulare
FUNCȚIILE LIPIDELOR
Funcţie
Caracteristică
3. Structural (plastic)
Exemplu
b) glicolipidele fac parte din tecile de mielină ale celulelor nervoase
FUNCȚIILE LIPIDELOR
Funcţie
Caracteristică
4. Termoregulatoare
Exemplu
Grăsimea subcutanată protejează animalele de hipotermie
a) la balene stratul subcutanat de grăsime ajunge la 1 m, ceea ce permite animalului cu sânge cald să trăiască în apa rece a oceanului polar
FUNCȚIILE LIPIDELOR
Funcţie
Caracteristică
5. Protectiv
Exemplu
a) un strat de grăsime (omentum) protejează organele delicate de șocuri și șocuri
(de exemplu, capsulă perinefrică, pernă de grăsime lângă ochi)
FUNCȚIILE LIPIDELOR
Funcţie
Caracteristică
5. Protectiv
Exemplu
Grăsimile protejează împotriva stresului mecanic
b) ceara este folosită pentru a acoperi frunzele plantelor cu un strat subțire, împiedicându-le să se ude în timpul ploilor abundente, precum și pene și lână
FUNCȚIILE LIPIDELOR
Funcţie
Caracteristică
6. Sursa de endogen (metabolic)
Exemplu
şah) apă
Jerboa
Gerbil
FUNCȚIILE LIPIDELOR
Funcţie
Caracteristică
6. Sursă de apă endogene
Exemplu
Când se oxidează 100 g de grăsime, se eliberează 107 ml de apă
a) datorită unei asemenea ape există multe deșerturi. animale (de exemplu jerboa, gerbili, cămile)
O cămilă nu poate bea timp de 10-12 zile.
FUNCȚIILE LIPIDELOR
Funcţie
Caracteristică
7. de reglementare
Exemplu
Multe grăsimi sunt componente ale vitaminelor și hormonilor
a) vitamine liposolubile – D, E, K, A
FUNCȚIILE LIPIDELOR
Funcţie
Caracteristică
8. Solvenţi ai compuşilor hidrofobi
Exemplu
Asigură pătrunderea substanțelor liposolubile în organism
a) vitaminele E, D, A
Repetiţie:
Testul 1. La arderea completă a 1 g de substanță, s-a eliberat 38,9 kJ de energie. Această substanță se referă la:
- La carbohidrați.
- La grăsimi.
- Fie la carbohidrați, fie la lipide.
- La veverite.
Testul 2. Baza membranelor celulare este formată din:
- Grasimi.
- Fosfolipide.
- Ceară.
- Lipidele.
Testul 3. Afirmație: „Fosfolipidele sunt esteri ai glicerolului (glicerol) și acizilor grași”:
Greşit.
Repetiţie:
**Testul 4. Lipidele îndeplinesc următoarele funcții în organism:
- Structural. 5. Unele sunt enzime.
- Energie. 6. Sursa de apă metabolică
- Izolator termic. 7. Depozitare.
- Unii sunt hormoni. 8. Acestea includ vitaminele A, D, E, K.
**Testul 5. O moleculă de grăsime constă din reziduuri:
- Aminoacizi.
- Nucleotide.
- Glicerină.
- Acizi grași.
Testul 6. Glicoproteinele sunt un complex:
- Proteine și carbohidrați.
- Nucleotide și proteine.
- Glicerol și acizi grași.
- Carbohidrați și lipide.
Caracteristicile lipidelor Lipidele sunt un grup de compuși organici care nu au o singură caracteristică chimică. Ceea ce au în comun este că toți sunt derivați ai acizilor grași superiori, insolubili în apă, dar foarte solubili în solvenți organici (eter, cloroform, benzină). Lipidele se găsesc în toate celulele animale și vegetale. Conținutul de lipide din celule este de 1 - 5% din greutatea uscată, dar în țesutul adipos poate ajunge uneori la 90%.
Caracteristicile lipidelor În funcție de trăsăturile structurale ale moleculelor, acestea se disting: Lipidele simple, care sunt substanțe bicomponente care sunt esteri ai acizilor grași superiori și ai unor alcool. Lipide complexe având molecule multicomponente: fosfolipide, lipoproteine, glicolipide. Lipoizi, care includ steroizi - alcool policilic colesterol și derivații săi.
Caracteristicile lipidelor Lipide simple. 1. Grăsimi. Grăsimile sunt larg distribuite în natură. Ele fac parte din corpul uman, animale, plante, microbi și unii viruși. Conținutul de grăsime din obiectele biologice, țesuturile și organele poate ajunge la 90%. Grăsimile sunt esteri ai acizilor grași superiori și ai alcoolului trihidric glicerol. În chimie, acest grup de compuși organici se numește de obicei trigliceride. Trigliceridele sunt cele mai comune lipide din natură.
Caracteristicile lipidelor De obicei, toate cele trei grupe hidroxil ale glicerolului reacţionează, astfel încât produsul de reacţie se numeşte trigliceridă. Proprietățile fizice depind de compoziția moleculelor lor. Dacă în trigliceride predomină acizii grași saturați, atunci aceștia sunt solizi (grăsimi), dacă sunt nesaturați, sunt lichizi (uleiuri). Densitatea grăsimilor este mai mică decât cea a apei, așa că în apă plutesc și sunt la suprafață.
Caracteristicile lipidelor Lipide complexe: Fosfolipide, glicolipide, lipoproteine, lipoide 1. Fosfolipide. De regulă, o moleculă de fosfolipide conține două resturi mai mari de acizi grași și un rest de acid fosforic. Fosfolipidele se găsesc atât la animale, cât și la plante. Fosfolipidele sunt prezente în toate celulele viețuitoarelor, participând în principal la formarea membranelor celulare.
Caracteristicile lipidelor 2. Lipoproteinele sunt derivați ai lipidelor cu diverse proteine. Unele proteine pătrund în membrană - proteine integrale, altele sunt scufundate în membrană la adâncimi diferite - proteine semi-integrale, iar altele sunt situate pe suprafața exterioară sau interioară a membranei - proteine periferice. 3. Glicolipidele sunt derivați carbohidrați ai lipidelor. Alături de fosfolipide, moleculele acestora conțin și carbohidrați. 4. Lipoizii sunt substanțe asemănătoare grăsimilor. Acestea includ hormoni sexuali, unii pigmenți (clorofilă) și unele vitamine (A, D, E, K).
Funcțiile lipidelor 1. Funcția principală a lipidelor este energia. Conținutul caloric al lipidelor este mai mare decât cel al carbohidraților. În timpul descompunerii a 1 g de grăsimi în CO2 și H2O, se eliberează 38,9 kJ. 2.Structural. Lipidele participă la formarea membranelor celulare. Membranele conțin fosfolipide, glicolipide și lipoproteine. 3.Magazin. Acest lucru este deosebit de important pentru animalele care hibernează în timpul sezonului rece sau fac drumeții lungi prin zone în care nu există surse de hrană. Semințele multor plante conțin grăsime necesară pentru a furniza energie plantei în curs de dezvoltare.
4. Termoregulator. Grăsimile sunt buni izolatori termici datorită conductivității lor termice slabe. Se depun sub piele, formând straturi groase la unele animale. De exemplu, la balene stratul de grăsime subcutanată ajunge la o grosime de 1 m 5. Protector-mecanic. Acumulându-se în stratul subcutanat, grăsimile protejează organismul de stresul mecanic. Funcțiile lipidelor
6.Catalitic. Această funcție este asociată cu vitaminele liposolubile (A, D, E, K). Vitaminele în sine nu au activitate catalitică. Dar sunt coenzime fără ele, enzimele nu își pot îndeplini funcțiile. 7.Sursa de apă metabolică. Unul dintre produsele oxidării grăsimilor este apa. Această apă metabolică este foarte importantă pentru locuitorii deșertului. Astfel, grăsimea care umple cocoașa unei cămile servește în primul rând nu ca sursă de energie, ci ca sursă de apă (când 1 kg de grăsime este oxidat, se eliberează 1,1 kg de apă). 8. Flotabilitate crescută. Rezervele de grăsime cresc flotabilitatea animalelor acvatice. Funcțiile lipidelor
Testul 1. La arderea completă a 1 g de substanță, s-a eliberat 38,9 kJ de energie. Această substanță aparține: 1.Carbohidraților. 2. La grăsimi. 3. Fie la carbohidrați, fie la lipide. 4. La proteine. Testul 2. Baza membranelor celulare este formată din: 1. Grăsimi. 2.Fosfolipide. 3.Ceară. 4. Lipide. Testul 3. Afirmația: „Fosfolipidele sunt esteri ai glicerolului (glicerolului) și acizilor grași”: Corect. Greşit. Repetiţie:
**Testul 4. Lipidele îndeplinesc următoarele funcții în organism: 1.Structurale.5. Unele sunt enzime. 2.Energie.6. Sursa de apă metabolică 3. Izolatoare termică.7. Aprovizionarea. 4. Unii sunt hormoni.8. Acestea includ vitaminele A, D, E, K. **Testul 5. O moleculă de grăsime este formată din reziduuri: 1. Aminoacizi. 2.Nucleotide. 3.glicerina. 4. Acizi grași. Testul 6. Glicoproteinele sunt un complex de: 1. Proteine și carbohidrați. 2. Nucleotide și proteine. 3. Glicerol și acizi grași. 4.Carbohidrați și lipide. Repetiţie:
LIPIDE PLAN
10.1. Clasificare și biologice
rolul lipidelor.
10.2. Lipide saponificabile. Ceară,
grăsimi neutre, uleiuri.
10.3. Lipide complexe. Fosfolipidele ca
componentele structurale ale biologice
membranelor
10.4. Proprietățile lipidelor saponificate. 10.1. Clasificare și
rolul biologic al lipidelor
Lipidele includ majoritatea
grupa de substante
plante și animale
origine. Aceste
substanțele sunt foarte
variat ca compoziţie şi
structura Caracteristicile generale ale lipidelor sunt insolubile în apă, solubile în
nepolar și slab polar
solvenți organici (benzen,
eter de petrol, tetraclorură de carbon,
dietil eter).
Folosind acești solvenți
lipidele sunt extrase din
material vegetal și animal Rolul biologic al lipidelor
1. Sunt implicate lipidele (fosfolipide).
în formarea membranelor celulare;
2.Funcția energetică (1 g grăsime la
oxidarea completă eliberează 38 kJ de energie);
3.Funcția structurală, formativă;
4.Funcția de protecție;
5.Lipidele servesc ca solvent pentru
vitamine liposolubile; 6. Functie mecanica;
7. Grasimile sunt surse de apa pentru
corp. La oxidarea a 100 g de grăsime
se formează 107 g apă;
8. Funcția de reglementare;
9. Grăsimi secretate de piele
glandele servesc ca lubrifiant pentru piele 10.2. Lipide saponificabile. Ceară,
grăsimi neutre, uleiuri
În legătură cu hidroliza
Lipidele sunt împărțite în două grupe: saponificabile și nesaponificabile
lipide Lipide saponificabile
se hidrolizează în acid şi
mediu alcalin
Lipide nesaponificabile
nu suferă hidroliză Baza structurii
lipide saponificabile
constituie – cel mai înalt
alcooli monohidroxilici,
alcool trihidroxilic
glicerol, diatomic
aminoalcool nesaturat
- sfingozina Alcoolii sunt acilati cu VZhK
În cazul glicerinei şi
sfingozina unul dintre
alcool hidroxil
poate fi esterificat
fosfor substituit
acid Acizi grași mai mari (HFA)
Compoziția saponificată
lipidele includ diverse
acizi carboxilici
de la C4 la C28 MCA - acizi monocarboxilici
lanț drept și
număr par de atomi de carbon,
care este determinat de caracteristici
biosinteza acestora. Cele mai multe
acizi comuni cu
numărul de atomi de carbon 16-18 CLASIFICAREA RDC
Limitați RDC
CH3(CH2)14COOH
acid palmitic
C15H31COOH
CH3(CH2)15COOH
acid margaric
C16H33COOH
CH3(CH2)16COOH
acid stearic
C17H35COOH
Acizi saturati - solidi
substanțe ceroase Complexe nesaturate armate cu lichid
CH3(CH2)7CH = CH(CH2)7COOH
C17H33COOH
acid oleic
IVFA nesaturate există numai în formă cis
CH 3
10
9
COOH CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH
С17Н31СООН
Acid linoleic
13
CH3
12
10
9
COOH CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH
C17H29COOH
CH3
16
15
13
12
Acid linolenic
10
9
COOH CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOH
C19H31COOH Acid arahidonic
9
8
6
5
COOH
CH 3
11
12
14
15Acidul oleic este
cel mai frecvent în
lipide naturale. Se machiază
aproximativ jumătate din masa totală
acizi Din lichide lichide saturate
cel mai frecvent -
palmitic și stearic
acizi Corpul uman este capabil
sintetizează saturate
acizi grași și
nesaturat cu un dublu
comunicare Lichide lichide nesaturate cu
două sau mai multe legături duble
trebuie să intre în corp cu
mâncare, în principal
uleiuri vegetale. Aceste
acizii se numesc esentiali Ei interpretează o serie
funcții importante în
în special arahidonic
acidul este
predecesor în
sinteza de prostaglandine, cel mai important hormonal
bioregulatori Prostaglandine cauza
arterială scăzută
presiune și contracție musculară,
au o gamă largă
activitate biologică, în
provoacă în special durere
senzatii. Analgezice
reduce durerea, deoarece suprima
biosinteza prostaglandinelor Lichide lichide nesaturate și a acestora
derivatele sunt utilizate în
ca medicament
medicamente pentru
prevenire si tratament
ateroscleroza
(linetol - amestec
acizi grași lichizi nesaturați și a acestora
eteri) IVFA sunt insolubile în apă, deoarece lor
moleculele conțin un mare nepolar
radical de hidrocarbură, această parte
molecula se numește hidrofobă.
O
CH3……………(CH2)n. ………...CU
\
DESPRE-
„Coada” nepolară
Cap polar IVH-urile au substanțe chimice
proprietățile acizilor carboxilici,
nesaturate de asemenea
proprietățile alchenelor Clasificarea lipidelor saponificabile
Lipide saponificabile
simplu
ceară
neutru
grăsimi (triacilgliceride)
complex
fosfolipide glicolipide sfingolipide Lipide simple
Acestea includ ceară, grăsimi și uleiuri.
Ceară - esteri superiori
alcooli monohidroxilici și lichide lichide. Ei
insolubil în apă. Sintetic
și ceară naturală pe scară largă
folosit în viața de zi cu zi, în medicină,
în special în stomatologie Ceară de albine Myricyl Palmitat Prezintă
este un ester
format din miricil
alcool și palmitic
acid C31H63OSOC15H31 Componenta principala
spermaceti
Ester cetilic
acid palmitic
S16N33OSOS15N31 Ceara efectuează protecție
functie, acoperind suprafata
piele, blană, pene, frunze și
fructe Acoperire cu ceară
frunzele și fructele plantelor
reduce pierderea de umiditate și
reduce posibilitatea de infectare.
Ceara este utilizată pe scară largă în
ca bază pentru creme și unguente Grăsimi și uleiuri neutre
- esterii glicerolului și
IVG-triacilgliceroli
(trigliceride) Formula generala
triacilgliceroli:
CH2OCOR
CHOCOR
CH2OCOR Există simple și
amestecat
triacilgliceroli.
Simplu - conține
rămășițe de VZhK identice,
iar cele mixte sunt resturi
diverși acizi Triacilgliceroli simpli
O
CH2 - O - C
C17H35
O
CH-O-C
C17H35
O
CH2 - O - C
C17H35
Tristearoil glicerină Triacilgliceroli amestecați
O
CH2 - O - C
C15H31
O
CH-O-C
C17H35
O
CH2 - O - C
C17H33
1-palmitoil-2-stearoil-3-oleoil
glicerol Nu toate grăsimile naturale sunt
sunt individuale
conexiuni, și
sunt un amestec
diverse (de obicei
amestecat)
triacilgliceroli După consistență se disting:
grăsimi solide – conțin
mai ales resturi
acizi grași saturați (grăsimi
de origine animală) și
grăsimi lichide (uleiuri)
origine vegetală
conţin în principal
reziduuri de acizi grași lichizi nesaturați 10.3. Lipide complexe
Lipidele complexe includ
lipidele care au în moleculă
fosfor, cu conținut de azot
fragmente sau carbohidrați
resturi Lipide complexe
Fosfolipide sau derivați de fosfatide ai acidului L-fosfatidic
acizi. Ei fac parte din
creier, țesut nervos,
ficat, inimă. Conținut în
în principal în membranele celulare acid L-fosfatidic
O
O
"
R-C-O
CH2 - O - C
CH
R
O
CH2 - O - P - OH
OH Formula generală a fosfolipidelor
O
O
"
R-C-O
CH2 - O - C
CH
R
O
CH2 - O - P - O-X
OH X - CH2-CH2NH2
Fosfatidil colamină.
chefali
X-CH2-CH2-N(CH3)3
Fosfatidilcoline
lecitine
X-CH2-CH-COOH
NH2
fosfatidil serine Cefalina ca
compuși care conțin azot
conțin aminoalcool - colamină.
Cefalinele participă la
formarea intracelulare
membrane și procese,
care apar în țesutul nervos Fosfatidilcoline -
(lecitine) conțin
compoziția sa este aminoalcoolul colină (tradus
„lecitină” - gălbenuș). ÎN
pozitia 1 (R) –
stearic sau
acid palmitic, în
pozitia 2 (R`) –
oleic, linoleic sau
acid linolenic O trăsătură caracteristică a fosfolipidelor
– amfilicitate
(un capăt
molecule - hidrofobe, altele
reziduu hidrofil -fosfat cu
azot adăugat la acesta
bază: colină, colamină,
serină etc.).
Datorită
amfilicitatea acestor lipide în mediu apos
forme multimoleculare
structuri cu ordonate
aranjarea moleculelor Este această caracteristică structurală
și proprietăți fizico-chimice
determina rolul fosfolipidelor în
construcția biologică
membranelor
Baza membranelor este
stratul lipidic bimolecular Cfingolipide
conțin în loc de glicerină
diatomic nesaturat
alcool amino - sfingozina
CH3 - (CH2)12 – CH = CH - CH-CH-CH2OH
|
OH NH2 Sfingolipidele includ
ceramide şi sfingomieline
Ceramide - grupa amino in
sfingozina este acilată de VFA
CH3 - (CH2)12 - CH = CH - CH - CH - CH2OH
OH NH - C = O
R Sfingomielinele sunt compuse din
sfingozina, acilata la
grupare amino a VZhK, reziduu
acid fosforic și azot
baze (colina)
Sfingomielinele sunt în principal
găsit în membranele animalelor şi
celulele vegetale, în special
Țesut nervos, ficat și
rinichii Glicolipide - cerebrozide și
gangliozide
includ carbohidrați
reziduuri, cel mai adesea galactoză
(cerebrozide) sau oligozaharide
(gangliozide), nu conțin reziduuri
acid fosforic și înrudit
fără baze azotate Cerebrozidele sunt incluse în
compoziția tecilor nervoase
celule,
Gangliozidele se găsesc în
materia cenușie a creierului Glicolipidele funcționează în
structural corpului
funcţionează, participă la
formarea de antigenic
markeri celulari chimici,
reglarea creșterii normale
celulele iau parte la
transportul ionilor prin
membrană CH2OH
HO
O O - CH - CH -CH - CH = CH - (CH) - CH
2
2 12
3
OH
NHOH
OH
C=O
R
Cerebrozid, reziduu R – IVZh 10.4. Proprietăți chimice
lipide saponificabile
1.Hidroliza
apare atât în acid cât și
mediu alcalin. Hidroliza în
reversibil în mediu acid,
catalizata in prezenta
acizi Hidroliza în mediu alcalin
ireversibil, primit
denumirea de „saponificare” deoarece V
ca urmare a hidrolizei
se formează săruri superioare
acizi grași carboxilici
– săpunuri Săruri de sodiu săpunuri solide, și potasiu
săruri – săpunuri lichide Schema de hidroliză in vivo
cu participarea enzimelor lipază
O
CH2 - O - C
C15H31
O
CH-O-C
C17H35
O
CH2 - O - C
C17H33
+ 3 H2O
lipaza a
CH2-OH
C15H31COOH
CH-OH
+ C17H35COOH
CH2-OH
C17H33COOH 2. Reacții de adaos
curge prin legături duble
reziduuri de acizi grași lichizi nesaturați
Hidrogenare (hidrogenare)
decurge în catalitic
conditii, cu uleiuri lichide
se transformă în grăsimi solide Schema de hidrogenare
O
(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3
0
O
tc,kt
(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3 + 3H2
CH-O-C
O
CH2 - O - C
(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3
CH2 - O - C
O
CH2 - O - C
C17H35
O
CH-O-C
C17H35
O
CH2 - O - C
C17H35 Margarină hidrogenată
ulei vegetal, cu
adăugarea de substanțe
dând margarină
miros si gust Reacția de adiție a iodului
este una dintre caracteristici
grăsime
Numărul de iod - numărul de grame
iod, care se poate atașa
100 de grame de grăsime
Numărul de iod caracterizează
gradul de saturație cu reziduuri
FIV conținut în grăsimi Uleiuri - număr de iod > 70
Grăsimi – număr de iod< 703. Reacții de oxidare
apar cu participarea dublelor legături
Oxidarea cu oxigenul atmosferic
însoţită de hidroliză
triacilgliceroli şi conduce la
formarea de glicerol și diverse
acizi cu greutate moleculară mică, în special
ulei, precum și aldehide. Proces
are loc oxidarea grăsimilor în aer
nume "râncezire" Schema oxidării uleiului cu oxigen
aer
CH2OCO (CH2)7CH=CH(CH2)7CH3
CHOCO (CH2)7CH=CH(CH2)7CH3
CH2OCO (CH2)7CH=CH(CH2)7CH3
CH2-OH
+ O2 + H2O
CH-OH
CH2-OH
3 CH3(CH2)7COOH
muşcată
+
acid
3HOOC(CH2)7COOH
azelaic
acid Schema de oxidare a KMnO4
O
KMnO4
(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3
O
+ O + H2O
(CH
CH=CH(CH
CH
CH-O-C
2 7
2 7
3
O
CH2 - O - C
(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3
CH2 - O - C O
CH2 - O - C
CH-O-C
CH2 - O - C
OH OH
(CH2)7CH-CH(CH2)7CH3
O
(CH2)7CH-CH(CH2)7CH3
O
OH OH
(CH2)7CH-CH(CH2)7CH3
OH OH
Ca rezultat, se formează alcooli dihidrilici glicolizi Oxidarea peroxidului
lipide
reacție care are loc în
membranele celulare, este
cauza principală a pagubei
membranele celulare. La
peroxidarea lipidelor
Atomii (FLOOR) sunt afectați
atomi de carbon adiacente legăturii duble Reacția LPO decurge conform
lanț de radicali liberi
mecanism. Procesul educațional
hidroperoxizii este
omolitic şi deci
iniţiat de radiaţia γ. ÎN
în organism sunt iniţiate de HO sau
HO2·, care se formează când
oxidarea Fe2+ în medii apoase
oxigen GEN - normal fiziologic
proces. Depășirea normei LPO este un indicator patologic
procesele asociate cu activarea
transformări omolotice
Utilizarea proceselor LPO
explicați îmbătrânirea corpului,
mutageneza, carcinogeneza, radiatia
boala Schema de oxidare a peroxidului
fragment de IVH nesaturată
HO
RCH = CHCH2R"
RCH = CHC HR"
-H2O
O2
RCH = CHCHR"
O-O H2O
-OH
O
RCH = CH - CHR"
RCH2-C
O
+R"-C
H
HO-O
O
O
+
RCH2-C
OH
H
R"-C
OH β-oxidare
acizi saturati
a fost studiat mai întâi
în 1904
F. Knoop, care
a arătat că β-oxidarea grăsimilor
acizii apare în
mitocondriile Diagrama β-oxidării acizilor grași
Inițial, acizii grași sunt activați
cu participarea ATP și KoA-SH
Acil-CoA sintetaza a
R - CH2 - CH2 - COOH
R - CH2 - CH2 - C = O
S-KoA
+HS-KoA+ATP
+ AMP + „FF” H2O
R - CH = CH - C = O
R - CH2 - CH2 - C = O
-2H
S-KoA
S-KoA
KoASH
[O]
R - CH - CH2 - C = O
OH
S-KoA
R - C - CH2 - C = O
O
S-KoA R-C=O
S-KoA
+
CH3-C=O
S-KoA
Ca urmare a unui ciclu
β-oxidarea lanțului de hidrocarburi
IVLC este scurtat cu 2 atomi
carbon Procesul de β-oxidare este energetic
proces profitabil
Ca rezultat al β-oxidării într-unul
ciclul produce 5 molecule de ATP
Calculul bilanțului energetic
β-oxidarea unei molecule
acid palmitic Pentru acidul palmitic
posibil 7 cicluri de β-oxidare,
care are ca rezultat formarea
7 x 5 = 35 molecule de ATP și 8
molecule de acetil CoA
(CH3СOSKoA), care sunt mai departe
sunt oxidate de ciclul TCA Când 1 moleculă de acetilCoA este oxidată, sunt eliberate 12 molecule de ATP și
la oxidarea a 8 molecule - 8 x 12 =
96 molecule de ATP. Prin urmare în
ca urmare a β-oxidării
acid palmitic
se formează: 35 + 96 - 1 (cheltuit pe
prima etapă) = 130 molecule de ATP
