LIPIDI

1

LIPIDI

Derivati masnih kiselina sa alkoholima ili aminima

Heterogena grupa prirodnih spojeva koje povezuje

slična rastvorljivost

Nerastvorljivi su u vodi, a rastvorljivi u

nepolarnim rastvaračima

Zajednička je metoda izolacije

Ekstrahiraju se benzenom, hloroformom, eterom....

Slično porjeklo

Biljnog ili životinjskog

2

LIPIDI

Na osnovu hemijskog sastava dijele se na

Proste lipide(neutralne) – oni koji sadrže C,

O i Hi predstavljaju estere viših masnih

kiselina i alkohola: glicerola –gliceridi, cerola –

ceridi i sterola – steroidi

Složene lipide (membranske) – koji sadrže i

N, P ili S, fosfolipidi, steroli i glikolipidi

3

LIPIDI Moguća je i podjela na dvije velike grupe:

Oni koji sadrže veliki nepolarni dio, najčešće alifatski,

hidrofobni dio i polarni hidrofilni dio

Triacilgliceroli, fosfolipidi, prostaglandini i u mastima

rastvorljivi vitamini

Oni koji sadrže tzv. steroidnu jezgru

Holesterol, steroidni hormoni i žučne kiseline

4

PODJELA LIPIDA

5

LIPIDI

LIPIDI

ULOGA

Osiguravaju važan oblik uskladištene energije

Naslage masti u potkožnom tkivu, organizam može uskladištiti

u istom volumenu dva puta više energije nego u obliku proteina

ili ugljikohidrata.

Slabo provode toplotu pa su dobar toplinski izolator

Glavni su sastojci ćelijskih membrana – strukturna uloga

Važni su u ćelijskoj signalizaciji - (kao steroidni hormoni ili

kao signalne molekule koje prenose signal od receptora na

ćelijskoj površini do odredišta unutar stanice)

6

MASNE KISELINE

Više masne kiseline koje izgrađuju lipide su uglavnom

monokarboksilne organske kiseline s ukupnim brojem C

atoma većim od četiri.

Pored karboksilne grupe mogu rijetko imati i druge

funkcionalne grupe.

Mogu biti zasićene i nezasićene masne kiseline, ali gotovo

uvijek s nerazgranatim lancem.

Velika većina prirodnih masnih kiselina ima paran broj C

atoma.

7

LIPIDI

Masne kiseline (monokarbonske kiseline sa više od četiri C atoma)

se obilježavaju prema broju C atoma i prema broju i položaju

dvostrukih veza:

Cn:x n - broj C atoma

x - broj dvostrukih veza

Primjer:

C14:0 - miristinska kiselina

C18:2 - (cis,cis-Δ9, Δ12) - linoleinska kiselina

8

MASNE KISELINE

LIPIDI

Osnovne masne kiseline u uljima i mastima

Masti su uglavnom životinjskog, a ulja biljnog porjekla.

Ulja ne razlikujemo po specifičnim masnim kiselinama.

Razlika među uljima je kvantitativna, a ne kvalitativna.

LIPIDI

MASNE KISELINE

9

Masne kiseline iz biljaka ili životinja imaju i neke

zajedničke karakteristike:

Sve imaju paran broj C atoma (10-20), vezanih u

nerazgranati lanac, (posljedica biosinteze)

U većini nezasićenih masnih kiselina iz masti, ulja i

bioloških membrana je cis-izomer

U prirodi se najčešće javljaju;

palmitinska (16C-atoma),

stearinska (18C-atoma) i

oleinska (18C atoma)

10

MASNE KISELINE

LIPIDI

MASNE KISELINE

Najčešće lanci

sadržavaju 16 – 18 C

atoma. Dugi lanci

imaju samo

nepolarne C-Hveze

koje ne ulaze u

interakciju s vodom.

Hidrofobnost je

odgovorna za

ponašanje

kompleksnih lipida

pri stvaranju

bioloških membrana. 11

LIPIDI

MASNE KISELINE

Nerazgranate zasićene masne kiseline su

najraširenije u prirodi. Opša formula je CnH2nO2, gdje

je n broj C atoma uglavnom paran.

Glavne zasićene masne kiseline u prirodi su:

palmitinska (16 C atoma)

stearinska (18 C atoma)

miristinska (14 C atoma)

lignocerična (24 C atoma).

12

LIPIDI

MASNE KISELINE

Vodeći računa o tetraedarskoj strukturi C atoma

zasićene masne kiseline sadrže C atome udaljene

0.252 nm i pod uglom od 109°.

13

LIPIDI

MASNE KISELINE

Nezasićene masne kiseline sadrže jednu ili više dvostrukih

veza. Prisustvo dvostrukih veza uvodi mogućnost cis i trans

izomerije koja ima važnu strukturnu ulogu, jer dovodi do

prelamanja molekule.

cis konfiguracija je mnogo češća i važnija s biološkog aspekta. 14

LIPIDI

U čovjekovom organizmu masne kiseline se razgrađuju u

mitohondijama, a stvaraju u citosolu iz acetata, koji može nastati

iz ugljikohidrata; na taj se način višak hrane pretvara u masne

zalihe

Nezasićene masne kiseline nastaju iz zasićenih masnih kiselina

Neke nezasićene masne kiseline sisari sami ne mogu sistetizirati,

jer im nedostaju enzimi koji unose dvostruku vezu u dio iza

devetog ugljikova atoma

Takve masne kiseline su ecencijalne, tj. Moraju se unositi

hranom, npr. Masne kiseline pretežno prisutne u ribljem ulju i

poznate su pod nazivom ω-3 i ω-6 15

LIPIDI

MASNE KISELINE

ω 3-masne kiseline su polinezasićene masne kiseline

Ime ω kaže da se prva dvostruka veza nalazi na trećem C atomu (n-

3) od metilnog kraja (-CH3) molekule (ω kraja)

Tri najvažnije ω-3 MK su:

α linolenska kiselina (ALA, 18:3n-3),

eikosapentenska kiselina (EPA, 20:5n-3) i

dokosaheksaenska kiselina (DHA, 22:6n-3).

16

LIPIDI

MASNE KISELINE

17

LIPIDI

MASNE KISELINE

Arahidonska kiselina je biološki važna nezasićena masna

kiselina, koja je biološki prekusor za sintezu prostaglandina,

protaciklina i leukotriena.

18

20:4D5,8,11,14

LIPIDI

MASNE KISELINE

Prostaglandini su hemijski derivati prostanoične kiseline.

Ciklične masne kiseline izolirane iz prostate, pluća i mozga,

ponašaju se kao tvari s hormonskim osobinama i djeluju na

kontrakcije glatkih mišića.

19

LIPIDI

MASNE KISELINE

Ovisno o maloj strukturnoj promjeni molekule prostanoične

kiseline, prostaglandini mogu imati vrlo različite fiziološke

funkcije.

Mogu djelovati na organe reprodukcije, na glatke mišiće, nervni

i kardiovaskularni sistem.

Medicinski interes za ovim spojevima je vrlo veliki.

Npr. mehanizam djelovanja aspirina odvija se preko

inhibicije biosinteze prostaglandina

20

MASNE KISELINE

LIPIDI

Temperatura topljenja i ključanja

Prisustvo dvostrukih veza u nezasićenim masnim

kiselinama snižava temperaturu topljenja u odnosu na

odgovarajuću zasićenu masnu kiselinu.

S druge strane temperatura ključanja je viša što je

lanac C atoma duži, dok prisustvo dvostrukih veza

praktično nema utjecaja na temperaturu ključanja.

21

LIPIDI

MASNE KISELINE

Indeks ukupne nezasićenosti masnih kiselina izražava se jodnim

brojem.

Jodni broj je mjera količine joda koji reagira adicijom na

dvostruku vezu, a označava se kao masa joda, izražena u mg,

koja se adira na 100 g tvari.

Masti sadrže zasićene masne kiseline, za razliku od ulja u kojima

su zastupljene nezasićene masne kiseline, pa su masti pri sobnoj

temperaturi čvrste tvari, dok su ulja tekući trigliceridi.

LIPIDI

MASNE KISELINE

22

Hemijske osobine masnih kiselina

Nastajanje soli masnih kiselina – sapuni

Nastajanje estera

LIPIDI

MASNE KISELINE

23

Hemijske osobine masnih kiselina

Adicija na dvostruku vezu

Nastajanje margarina (razlika putera i margarina)

Oksidacija dvostruke veze – epoksidi, glikoli, nastajanje dvije masne

kiseline

LIPIDI

MASNE KISELINE

24

Autooksidacija masnih kiselina je proces koji se normalno odvija

pod djelovanjem kisika iz zraka.

Masne kiseline poprimaju karakterističan miris.

Ovaj proces se aktivira prisustvom enzima lipoksidaza pri čemu

nastaju toksični aldehidi i razni derivati neugodnog mirisa.

Parcijalno i privremeno autooksidacija masnih kiselina može se

spriječiti upotrebom prirodnih ili sintetskih antioksidansa

LIPIDI

MASNE KISELINE

25

Mono, di i trigliceridi

Jednostavni triacilgliceroli sadrže istu masnu kiselinu u sve

tri pozicije na molekuli glicerola, dok

Mješoviti triacilgliceroli sadrže dvije ili više različitih masnih

kiselina.

LIPIDI

GLICERIDI

26

mast

ulje

LIPIDI

TRIGLICERIDI

Forme masti i ulja

TRIGLICERIDI LIPIDI

Hemijske osobine: reakcije triglicerida sa kiselinom

Kidanje esterskih veza – hidroliza

Razgradnja hidrolizom odvija se pri povišenim temperaturama ili u

prisutnosti katalitičkih količina mineralnih soli.

Hidrolizu triglicerida mogu pospiješiti i biokatalizatori poput lipaza,

enzima koje proizvode bakterije i gljivice.

Na tom svojstvu temelji se i primjena lipaza prilikom uklanjanja

uljnih premaza s umjetnina. Ova metoda se u novije vrijeme sve češće

primjenjuje.

29

LIPIDI

TRIGLICERIDI

TRIGLICERIDI

LIPIDI

Saponifikacija triglicerida

Saponifikacijski broj – broj mg KOH potreban za

saponifikaciju 1g triglicerida

Prema vrsti otapala u kojem se nađe neka molekula sapuna, ona

se ponaša na dva različita načina

Osobine sapuna

Čvrsti i tečni sapuni

31

LIPIDI

TRIGLICERIDI

Stvaranje estera

Masne kiseline reagiraju s alkoholima i izgrađuju

estere.

U svrhu frakcioniranja i određivanja masnih kiselina

često se koristi reakcija stvaranja metilestera masnih

kiselina koji su isparljivi spojevi i mogu se analizirati

gasnom hromatografijom.

32

TRIGLICERIDI

LIPIDI

Ceridi su esteri masnih kiselina i alifatskih alkohola veće

molekularne težine.

Višemasne kiseline koje ulaze u sastav cerida imaju uglavnom

paran broj C atoma.

Ceridi imaju točku topljenja iznad 80 °i netopivi su u vodi, a

topivi su samo u vrućim organskim otapalima.

Biološka uloga ovih spojeva je uglavnom u izgradnji zaštitnih

opni na površinama manjih organizama.

33

CERIDI

LIPIDI

STEROIDI

Steroidi su esteri masnih kiselina i sterolskih alkohola.

Steroli - steroidni alkoholi od kojih je najpoznatiji

holesterol

A B

C D

Steroidni (steranski) nukleus

LIPIDI

LIPIDI

Holesterol se sastoji od četiri ugljikovodonična prstena, koji su

izrazito hidrofobni, ali je –OH skupina, slabo hidrofilna, pa je i

kolesterol amfipatičan.

35

STEROIDI

HOLESTEROL je bitna

strukturna komponenta

ćelijske membrane

životinja koji je potreban

za održavanje kako

strukturnog integriteta

membrane, tako i

fluidnosti.

STEROIDI

LIPIDI

LIPIDI

Steroidni hormoni djeluju kao signalne molekule unutar i

između stanica

Npr. estrogen i testosteron su derivati kolesterola, imaju

četiri ugljikovodonična prstena na kojima se nalaze različite

funkcionalne grupe.

37

STEROIDI

Steroidi su esteri masnih kiselina i sterolskih alkohola. Sve

masne kiseline mogu graditi steroide, koji kod čovjeka imaju

vrlo važnu ulogu pri transportu masnih kiselina.

38

STEROIDI

LIPIDI

DIGITOKSIGENIN je aglikon

je srčanog glikozida

digitoksina, izoliran iz biljke

digitalis.

Koristi se u malim dozama za

regulaciju bolesti srca. U

većim dozama uzrokuje smrt.

STEROIDI

LIPIDI

HOLNA KISELINA je najvažnija žučna kiselina koja se

proizvodi u jetri iz holesterola.

STEROIDI

LIPIDI

Adrenokortikoidni hormoni- izlučuju ih nadbubrežne žlijezde. Postoje dva tipa adrenokortikoida, mineralokortikoidi i glukokortikoidi.

Mineralnokortikoidi, kakav je ALDOSTERON, kontrolišu oticanje tkiva regulišući ćelijski balans soli između Na+ i K+.

Glukokortikoidi, kakav je HIDROKORTIZON, uključeni su u regulaciju metabolizma glukoze i kontrolu upalnih procesa.

LIPIDI

STEROIDI

STEROIDI

ERGOCALCIFEROL je

provitamin vitamina D koji

se još naziva vitamin D2.

Esencijalan je u prevenciji

rahitisa, bolesti

metabolizma kalcija.

LIPIDI

Sintetski steroidi. Uz stotine steroda izoliranih iz

biljaka i životinja, hiljade ih se sintetizira u

laboratorijama u cilju nalaženja novih lijekova. Među

najpoznatijim su oralni kontraceptivi

(ETINILESTRADIOL i NORETINDRON)

LIPIDI

STEROIDI

Strukutra bioloških membrana

Stanice mozga i nervnog sistema

Micele, lamele

Nakon hidrolize daju masne kiseline, alkohol (glicerol ili

sfingozin) i neke druge spojeve kao što je fosfatna grupa

ili šećer

Fosfolipidi

Glikolipidi

SLOŽENI LIPIDI

LIPIDI

SLOŽENI LIPIDI

LIPIDI

LIPIDI

Fosfolipidi

Glicerofosfolipidi (fosfogliceridi) i

sfingolipidi

Fosfogliceridi

Na glicerol, su vezane dvije masne

kiseline, a za treći C atom vezana je

fosfatnu skupinu, koja često može biti

vezana na neku malu polarnu

molekulu kao što je kolin, serin,

inozitol ili etanolamin.

46

SLOŽENI LIPIDI

LIPIDI

47

Fosfogliceridi

SLOŽENI LIPIDI

LIPIDI

SLOŽENI LIPIDI

FOSFOGLICERIDI

FOSFOGLICERIDI

Fosfatidilholin, uobičajeni naziv lecitin

igra važnu ulogu u metabolizmu masti i ulja u jetri

u transportu masti iz jednog dijela tijela u drugi

služi kao izvor anorganskog fosfata za formiranje tkiva i

odličan je emulgirajući agens

Jetra, pluća, žumance jajeta

SLOŽENI LIPIDI LIPIDI

FOSFOGLICERIDI

SLOŽENI LIPIDI LIPIDI

Svi fosfolipidi imaju nepolarne “repove” koji se sastoje

od dva ugljikovodonična lanca, jedne hidrofilne čeone

skupine (glicerola) koja sadrži fosfatnu skupinu i

njene polarne “privjeske”.

Fosfolipidi su amfipatične molekule (imaju jedan

polaran, hidrofilni i drugi nepolaran hidrofobni kraj),

što je važno svojstvo kod obrazovanja bioloških

membrana.

51

LIPIDI

SLOŽENI LIPIDI

SFINGOLIPIDI

Alkohol sfingozin (2-amino-4-oktadecen-1,3-diol)

u mozgu i nervnim tkivima, zaštitna prevlaka nerava

LIPIDI

SLOŽENI LIPIDI

LIPIDI

Sfingomijelin

neglicerolni fosfolipid ćelijskih membrana, sadrži dva

ugljikovodonična lanca, vezana na čeonu polarnu skupinu

(serin) koja sadrži fosfatnu skupinu na koju je vezan kolin

Amidna veza alkohola i masne kiseline

53

SLOŽENI LIPIDI

GLIKOLIPIDI – sadrže šećernu komponentnu (jednostavni

šećer ili oligosaharid)

Receptori raznih signala na površini vanjske strane

membrane

neutralni glikosfingolipidi ili cerebrozidi

gangliozidi

54

LIPIDI

SLOŽENI LIPIDI

LIPOPROTEINI

Udruživanje sa proteinima radi prenošenja putem krvotoka

Lipoproteini se menusobno razlikuju po veličini, gustoći,

hemijskom sastavu i biološkoj ulozi.

Teški lipoproteini HDL (High density lipoprotein)

Lagani lipoproteini LDL (Low density lipoprotein)

Vrlo lagani lipoproteini VLDL (Very low density lipoprotein)

55

LIPIDI

SLOŽENI LIPIDI

56