Слайд 1Лекция № 11, 12
ВЫСШИЕ ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ. ЛИПИДЫ.
Слайд 2Липиды - (от греч. lípos - жир) -это
неоднородная группа химических
соединений, общим свойством которых является низкая растворимость в воде и
высокая растворимость в неполярных растворителях: эфире, хлороформе, бензоле.
Слайд 3Классификация липидов
Витамины (А, D, Е,К, F), Q
холестерин
ВИТАМИНЫ (A, D,E, K,
F), Q10,
холестерин
Слайд 4Биологическая роль липидов
Структурная функция. Молекулы фосфолипидов обладают поверхностно-активными свойствами. В
водных растворах спонтанно образуют мицеллы. Фосфолипиды являются основными компонентами биологических
мембран (85%).
Трансформационная функция. Линоленовая, арахидоновая и эйкозапентаеновая кислоты в организме человека трансформируются в эйкозаноиды -высокоактивные биогенные соединения, являющимися модуляторами функционирования практически всех систем организма. Ввиду исключительной биологической ценности ПНЖК они являются эссенциальными (незаменимыми) (витамин F).
Транспортная функция- липиды образуют с белками структуры (липопротеины), в форме которых переносится холестерин и фракции омыляемых липидов. С липидами переносятся также жиростворимые витамины.
Энергетическая и резервная функция. Калорийность липидов примерно в в 2 раза выше калорийности белков и углеводов, поэтому они являются существенными источниками энергии и скапливаются в “жировом депо” человека в качестве запасного субстрата для синтеза АТФ.
Слайд 5ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ
ФУНКЦИЯ ЛИПИДОВ
Слайд 6В структуру нейтральных липидов входит глицерол, остатки высших жирных кислот
Слайд 7НЕЙТРАЛЬНЫЕ ЛИПИДЫ
Структура триацилглицеролов (триглицеридов)
Слайд 8Высшие жирные кислоты в составе липидов
Жирные кислоты являются длинно-цепочечными карбоновыми
кислотами, содержащими (12- 24 атома С ).
Известно 65 жирных
кислот, однако состав большинства природных липидов определяется 12 жирными кислотами.
При этом все жирные кислоты содержат четное число атомов.
Слайд 9Высшие жирные кислоты в составе природных липидов
*--число атомов углерода от
концевой метильной группы (от дистального конца молекулы) до двойной связи
**-номера углеродных атомов, после которых расположены -связи
Слайд 10Примеры названий нейтральных липидов (триацилглицеролов).
Клинико-диагностическое значение
Увеличение концентрации ТГ
(гипертриглицеридемия) является признаком предрасположенности к заболеваниям сердца, является одним из
решающих показателей для диагностики отдельных типов нарушений врожденного или приобретенного обмена веществ.
Слайд 12Трансформаци-онная функция липидов
Слайд 13Эйкозаноиды -обширная группа физиологически активных соединений, образуемых из жирных кислот.
К ним относятся простагландины, простациклины, тромбоксаны и лейкотриены.
Существуют конкурентные отношения
между эйкозаноидами, синтезируемыми в организме из кислот ряда ω6 и ω3.
Слайд 15Простагландины (ПГ, Pg). По существу ПГ представляют собой 20-углеродные жирные
кислоты, содержащие 5-углеродное кольцо и гидрокси- и/или кетогруппы:
Слайд 16
Тромбоксаны и простациклины.
Тромбоксаны вызывают агрегацию тромбоцитов, простациклины являются
сильными ингибиторами агрегации тромбоцитов. Тромбоксаны и простациклины являются антагонистами. Поэтому
соотношение тромбоксана и простациклина во многом определяет условия тромбообра-зования на поверхности эндотелия сосудов.
Слайд 17Лейкотриены синтезируются в лейкоцитах, тромбоцитах, макрофагах.
Лейкотриены рассматриваются прежде всего
как медиаторы воспалительных реакций; они вызывают сокращение мышечной ткани бронхов
в концентрациях, в 100–1000 раз меньших, чем гистамин; способствуют сокращению коронарных сосудов.
Слайд 18Происхождение высших ЖК и их биологическое действие
Растительные масла и липиды
наземных животных содержат олеиновую 18:1 ω-9, линолевую кислоты18:2 ω-6, в
незначительном количестве –линоленовую 18:3 ω-3 кислоты.
Наиболее ненасыщенные пента- и гексаеновые жирные кислоты 20:5 и 22:6, относящиеся к ряду ω-3 кислот, находятся в липидах гидробионтов, в первую очередь в морской рыбе.
Существуют конкурентные взаимоотношения между метаболитами, образуемыми из ω-6 и ω-3 кислот.
Простагландины из ω-3 кислот снижают давление, а из ω-6 – повышают;
Простациклины из ω-3 кислот снижают свертываемость, а тромбоксаны из ω-6 – повышают свертываемость крови;
Лейкотриены из ω-3 кислот усиливают иммунитет, а из ω-6 – понижают его, способствуют развитию воспалительных реакций
Таким образом, в структуре питания должно быть оптимальное соотношение кислот ω-3 и ω-6 рядов (1:3).
Слайд 19Биологическое действие омега-3 жирных кислот
Липиды, содержащие ω-3 жирные кислоты, проявляют
гипохолестеринемическое, гипотензивное антиаритмическое, иммуномоделирующее действие.
Употребление липидов или рыбы не
менее 2-3 раз в неделю вдвое снижает риск внезапной смерти от сердечно-сосудистых катастроф, увеличивает выживаемость при онкологических заболеваниях.
Слайд 20Стероиды
Таурохолевая кислота
(желчные кислоты)
, андростерон
(мужские половые гормоны)
,
эстрион, прогестерон
(женские половые гормоны)
Слайд 22Структура сложных липидов
Глицерофосфолипиды
(фосфолипиды)
Слайд 23Глицерофосфолипиды – производные L-глицерол-3-фосфата. Образуются из дигидроксиацетонфосфата под действием фермента
глицерофосфатдегидрогеназы
.
Слайд 24Среди глицерофосфолипидов наиболее распространены L-фосфатиды:
Слайд 26Природные фосфатиды
Как правило, в природных фосфатидах в положении С1 находится
остаток насыщенной ЖК, а в положении С2 – ненасыщенной. Оставшаяся
свободной одна из ОН-групп фосфорной кислоты при физиологических значениях рН (≈7,4) ионизирована. Примерами соединений этого класса являются фосфатидилинозитол, фосфатидилхолин, фосфатидилсерин, фосфатидилэтаноламин.
Слайд 27Структура кардиолипина –фосфолипида, выделяемого из сердечной мышцы
Слайд 28Липиды с простой эфирной связью – плазмалогены:
Слайд 29Сфинголипиды представляют собой структурные аналоги фосфолипидов, где вместо глицерина используется
аминоспирт сфингозин
Слайд 30Сфингомиелины обнаруживаются в нервной ткани.
Слайд 31Гликолипиды включают углеводные остатки, чаще всего D-галактозу, Типичные представители гликолипидов
– цереброзиды и ганглиозиды. Цереброзиды содержатся в миелиновых оболочнах нервных
волокон.
Ганглиозиды содержатся в сером веществе головного мозга. В структурном отношении они сходны с цереброзидами, вместо галактозы они содержат олигосахаридный остаток более сложной структуры.
Слайд 32Характерной особенностью сложных липидов является дифильность, обусловленная присутствием в структуре
молекул неполярных гидрофобных и высокополярных гидрофильных группировок (катионов и анионов):
Слайд 33Схематическое обозначение фосфолипидов
Слайд 34На поверхности раздела двух водных фаз полярные фосфолипиды самопроизвольно формируют
бислои. В таких структурах углеводородные “хвосты” липидных молекул направлены внутрь
от обращенных к каждой из фаз поверхностей и образуют внутренний непрерывный углеводородный слой, а располагающиеся снаружи гидрофильные “головки” оказываются погруженными в водный слой
Слайд 35Фрагмент структуры биологических мембран
Слайд 37Липидные компоненты плазматической мембраны
Слайд 38Мембраны двух соседних нервных клеток (электронный микроскоп, увелич. в 400
000 раз). Каждая мембрана имеет толщину 75 А и видна
в виде двух тёмных полос, разделённых более светлой полосой, толщиной 35 А. Щель между клетками достигает 150 А . Две тёмные полосы соответствуют белковому слою, а светлая полоса между ними — липидному слою.
Слайд 39Функциональная классификация липидов:
Резервные липиды (триглицеролы - липиды депо, энергетический субстрат);
Структурные
липиды (фосфолипиды – компоненты клеточных мембран);
Транспортные липиды плазмы крови (липопротеины).
Слайд 40Транспортная функция. Липиды являются переносчиками жирорастворимых витаминов группы А, D,
Е, К . ПНЖК в составе фосфолипидов под влиянием фермента
лецитинхолестеролацилтранс-феразы (ЛХАТ) образуют с холестерином сложные эфиры, которые являются менее атерогенными и более легко удаляются их организма.
Слайд 41Химические свойства омыляемых липидов
Реакция гидролиза – первая стадия процесса утилизации
жиров в организме, осуществляется под действием ферментов – липаз.
. Гидролиз
происходит при нагревании липидов in vitro в присутствии водных растворов кислот и щелочей (реакция омыления).
Слайд 43Реакция присоединения – Липиды содержащие остатки непредельных ЖК присоединяют по
двойным связям водород, галогены, галогеноводороды и в кислой среде воду.
Слайд 44Значения йодного числа для ряда природных масел, жиров, индивидуальных жирных
кислот
Слайд 45В промышленности широко применяется каталитическое гидрогенирование ненасыщенных растительных масел в
результате чего последние превращаются в твердые жиры. Процесс протекает при
160 - 200°С и давлении 2 -15 атм.
Маргарин - эмульсия гидрогенизованного растительного масла в молоке.
При гидрогенизации часть жирных кислот изомеризуется: из цис-формы переходит в транс-форму, не имеющей биологической значимости.
Слайд 46Реакции окисления
Окисление кислородом воздуха ненасыщенных жирных кислот при хранении
приводит к прогорканию и порче липидсодержащих продуктов, лекарств, косметических препаратов.
Результатом
свободнорадикального окисления липидов биологических мембран может быть появление пор, разрушение мембраны и гибель клетки, что может быть причиной различных патологий.
Инициация реакции радикалами типа НО· или НО2·, образующимися по реакции Фентона Fe2+ + H2O2→ Fe3+ + OH- + OH•
Слайд 47·
СХЕМА ОКИСЛЕНИЯ НЕПРЕДЕЛЬНЫХ ЛИПИДОВ
Слайд 48Неомыляемые (сопутствующие) вещества
1. Стероиды (холестерин)
2. Жирорастворимые витамины (А, Е, D,
К, убихинон Q10 ) локализваны в биологической мембране совместно с
фосфолипидами.
Многие из этих витаминов выполняют коферментную и антиоксидантную функцию.
Слайд 49Особую группу терпенов составляют каротиноиды – растительные пигменты. Известно более
800 каротиноидов.
α-, β- и γ-каротины являются предшественниками витаминов группы А.
Слайд 50Убихинон, способен к последовательному окислению (восстановлению) и выполняет роль челночного
переносчика восстановительных эквивалентов в элетронтранспортной цепи митохондрий:
Слайд 51Токоферол (витамин Е) –антистерильный фактор и основной природный антиоксидант
Слайд 52Витамин D2 (холекальциферол). Активный компонент гормона, регулирующего обмен кальция и
фосфора
Слайд 53Витамин К. Кофермент, участвует в реакции карбоксилирования, является одним из
факторов свертывания крови.