Кафедра общей и биоорганической химии

Главная страница
Контакты

    Главная страница



Кафедра общей и биоорганической химии



страница1/21
Дата26.05.2018
Размер1,74 Mb.


  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   21
Министерство здравоохранения Российской Федерации
Государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИКО-СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени А.М. ЕВДОКИМОВА


КАФЕДРА ОБЩЕЙ И БИООРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ


ЛИПИДЫ

лекция № 27

Продолжительность лекции-45 мин.

2013
ЛИПИДЫ

К липидам (от греческого слова «липос»  жир) относят большую и разнообразную группу органических соединений, большинство из которых построено по типу сложных эфиров с участием карбоновых кислот и спиртов, содержащих длинноцепочечные углеводородные радикалы. Для липидов характерна низкая растворимость в воде и высокая в неполярных органических растворителях (эфире, бензоле и др.). В большинстве случаев липиды имеют растительное или живот-ное происхождение, но иногда их получают синтетическим путем.

В живых организмах липиды выполняют ряд важных функций. Так, окислительное расщепление триацилглицеринов (жиров) обеспечивает организм человека и животных энергией, необходимой для осуществления других жизненно важных процессов. Кроме того, скопления жира играют важную защитную роль: предохраняют органы и ткани от механических повреждений, служат в качестве теплосберегающего и электроизоляционного материала. Фосфо-липиды и сфинголипиды входят в состав клеточных мембран и определяют их проницаемость для ионов, неэлектролитов и воды. Цереброзиды и ганглиозиды участвуют в процессах распознавания химических сигналов и доведения их до внутриклеточных эффекторов, т.е. выполняют рецепторно-посредниковую роль. Липидам присуща также регуляторно-сигнальная функция, выполняемая, главным образом, липидными спиртами (стероидами). Многочисленные исследования показали, что между нарушением метаболизма липидов и многими заболеваниями (например, сердечно-сосудистыми) имеется тесная взаимосвязь.

Оценивая роль липидов в организме человека, нельзя не отметить, что для нормального роста и функционирования ему необходимы жирорастворимые витамины и непредельные кислоты. Один этот фактор делает липиды незаменимым компонентом пищи.

Кроме того, наряду с липидами в липидной фракции содержится ряд веществ, обладающих высокой биологической активностью. К таковым относятся стероидные гормоны, простагландины, кофер-менты и жирорастворимые витамины. Их объединяют под общим названием низкомолекулярные биорегуляторы липидной природы.

Таким образом, изучение структуры и свойств липидов  важный этап в изучении биохимических процессов.



1. Общая структура липидов.

По химическому составу липиды очень разнообразны. В их состав могут входить остатки спиртов, карбоновых кислот (предельных и непредельных), фосфорной кислоты, азотистых оснований, углеводов.

Несмотря на все разнообразие, в целом, липиды построены по единому принципу и состоят из трех фрагментов: гидрофобного, гидрофильного и связующего звена. Гидрофобная часть представлена углеводородными фрагментами карбоновых кислот. Гидрофильная часть может включать в себя остатки фосфорной кислоты (фосфолипиды), азотистых оснований (фосфатиды) или углеводов (цереброзиды, ганглиозиды). Роль связующего звена выполняют обычно сложноэфирные или амидные группы. Таким образом, липиды в разной степени обладают бифильностью, т.е. сродством к полярной и неполярной фазе. Характер этого сродства определяется соотношением гидрофильной и гидрофобной частей липида. Так, триацилглицериды, практически не имеющие гидрофильной части, преимущественно концентрируются в безводной фазе. Фосфолипиды и фосфатиды имеют в своем составе большее число гидрофильных групп, вследствие чего осуществляют свои функции на границе раздела фаз. Так, на поверхности клеток они образуют липидный бислой толщиной около 5 нм, в котором гидрофобные части обращены внутрь, а гидрофильные  в водную фазу. Этот слой регулирует водный баланс и обмен веществ в клетках.

Схематично структуру липидов можно представать следующим образом:



Рис. 1. Общая структура липидов.



2. Структурные компоненты липидов.

2.1. Карбоновые кислоты.

Химический анализ показал, что в состав липидов входят многочисленные карбоновые кислоты предельного и непредельного ряда. Эти кислоты являются монокарбоновыми, имеют в своем составе углеводородную цепь преимущественно нормального (неразветвленного) строения с четным числом атомов углерода и могут содержать другие функциональные группы, например,  OH. Исключение составляют изовалериановая кислота и некоторые циклические кислоты, которые содержатся в довольно редко встречающихся липидах. Натуральные и синтетические алифатические кислоты иногда называют «жирными», а длинноцепочечные (от С15 и выше)  «высшими». В тканях человека и животных присутствует около 70 жирных кислот, но биологическое значение имеют не более 20.



2.1.1. Предельные карбоновые кислоты.

Физиологически важными насыщенными кислотами являются: капроновая (С6), каприловая (С8), каприновая (С10), лауриновая (С12), миристиновая (С14) пальмитиновая (С16), стеариновая (С18), арахиновая (С20), бегеновая (С22) и лигноцериновая (С24). Строение и названия наиболее распространенных жирных кислот представлены в табл. 1.

Несмотря на большое разнообразие жирных кислот в состав липидов в основном входят кислоты, содержащие 16, 18, 20 и 22 атомов углерода, т.е. высшие. Наиболее распространенными являются пальмитиновая и стеариновая кислоты, которые входят в состав твердых жиров и некоторых твердых растительных масел (пальмовое масло, масло какао). В жидких растительных маслах они содержатся в значительно меньших количествах, при этом доминирующей является пальмитиновая кислота. В сливочном масле содержатся карбоновые кислоты, имеющие в углеводородном радикале циклогексановое кольцо.

Низкомолекулярные жирные кислоты встречаются реже, но их биологическое значение не стоит недооценивать. Так, кислоты С410 входят в состав липидов молока.


Таблица 1. Важнейшие жирные кислоты, выделенные из природных липидов.

Названия кислот

Формула




Тривиальное

Систематическое




Капроновая

Гексановая

CH3  (CH2)4  COOH




Каприловая

Октановая

CH3  (CH2)6  COOH




Пеларгоновая

Нонановая

CH3  (CH2)7  COOH




Каприновая

Декановая

CH3  (CH2)8  COOH




Лауриновая

Додекановая

CH3  (CH2)10  COOH



Миристиновая

Тетрадекановая

CH3  (CH2)12  COOH




Пальмитиновая

Гексадекановая

CH3  (CH2)14  COOH




Маргариновая

Гептадекановая

CH3  (CH2)15  COOH




Стеариновая

Октадекановая

CH3  (CH2)16  COOH




Арахиновая

Эйкозановая

CH3  (CH2)18  COOH




Бегеновая

Докозановая

CH3  (CH2)20  COOH




2.1.2. Непредельные карбоновые кислоты.

Ненасыщенные кислоты встречаются в составе липидов чаще, чем насыщенные. Число атомов углерода в ненасыщенных кислотах липидов бывает различным, но преобладающими являются кислоты с 18 и 20 атомами углерода. Ближайшая к карбоксильной группе двойная связь обычно находится между 9 и 10 атомами углерода. В полиеновых кислотах двойные связи отделены друг от друга метиленовой группой. Наличие двойной связи исключает свободное вращение заместителей, что приводит к существованию у ненасыщенных кислот геометрических (цис- и транс-) изомеров. В природных липидах ненасыщенные (моно- и полиеновые) кислоты почти всегда содержатся в цис-конфигурации. Это объясняется тем, что цис-конфигурация способствует более плотной упаковке углеводородных цепей при формировании липидного слоя клеточных мембран. Кислоты, содержащие в радикале тройные связи, встречаются довольно редко.

Ненасыщенные кислоты, входящие в состав липидов, приведены в табл. 2.

Таблица 2. Основные ненасыщенные кислоты липидов.



Названия кислот

Условное обозначение*

Формула




Тривиальное

Систематическое




Моноеновые




пальмито-леиновая

цис-гексадецен-9-овая

16 : 1






олеиновая

цис-октадецен-9-овая

18 : 1






цис-вокценовая

цис-октадецен-11-овая

18 : 1





рицинолевая

12-гидрокси-цис-октадецен-11-овая

18 : 1






Полиеновые




линолевая

цис, цис-октадекадиен-

9,12-овая



18 : 2






α-линоленовая

цис, цис, цис-окта-декатриен-9,12,15-овая

18 : 3






-линоленовая

цис, цис, цис-окта-декатриен-6,9,12-овая

18 : 3






арахидоновая

цис, цис, цис, цис-эйко-затетраен-5,8,11,14-овая

20 : 4






тимиодоновая

цис, цис, цис, цис, цис-эйкозапентаен-5,8,11,14,17-овая

20 : 5






* Первая цифра обозначает общее число атомов углерода в цепи, вторая  число двойных связей.

Из всех непредельных кислот, содержащихся в природных липидах, наиболее распространена олеиновая кислота. Во многих липидах ее содержание превышает 50%. Также широко распространены линолевая и линоленовая кислоты: в заметных количествах они содержатся в растительных маслах, а для животных организмов являются незаменимыми. Особенно богато ими конопляное и растительное масло. В первом преобладает линолевая, во втором  линоленовая. Обильным источником линолевой кислоты являются подсолнечное, кукурузное и хлопковое масла, но при этом они не содержат линоленовой. В кокосовом масле, наоборот, нет линолевой кислоты.



Каталог: userdata -> manual -> images -> news -> himii
manual -> Рабочая программа дисциплины «психологическая коррекция аддиктивного поведения» Курс 5, семестр 9, форма обучения очная
manual -> Рабочая программа дисциплины «основы психологического консультирования, психокоррекции и психотерапии»
manual -> Примерная программа дисциплины химия для студентов обучающихся по
manual -> Программа наименование дисциплины Химия
manual -> Примерная программа дисциплины медицинская реабилитация
himii -> Аминоспирты Аминоспиртами называют соединения, содержащие в молекуле одновременно амино- и гидроксигруппы
himii -> Кафедра общей и биоорганической химии
himii -> Дисперсные системы
himii -> Лекции №5,6 коллигативные свойства растворов
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   21

  • КАФЕДРА ОБЩЕЙ И БИООРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ ЛИПИДЫ лекция № 27 Продолжительность лекции-45 мин. 2013
  • 1. Общая структура липидов.
  • 2. Структурные компоненты липидов. 2.1. Карбоновые кислоты.
  • «жирными»
  • 2.1.1. Предельные карбоновые кислоты.
  • 2.1.2. Непредельные карбоновые кислоты.