lipidy strukturně a funkčně značně nesourodá skupina přirozených látek rostlinného nebo živočišného původu deriváty (estery nebo amidy) vyšších mastných kyselin a alifatických alkoholů hydrofobní charakter - nerozpustné ve vodě dobře rozpustné v nepolárních organických rozpouštědlech

lipidy - význam stavební lipidy membrány buněk fosfolipidy, glykolipidy, cholesterol zásobní lipidy - energetická rezerva triacylglyceroly zdroj nenasycených, esenciálních mastných kyselin transportní lipidy vitamíny a jiných látek, rozpustných v tucích tepelná izolace ochrana těl rostlin a živočichů

lipidy - složení alkohol glycerol sfingosin inositol mastné kyseliny nasycené: máselná, palmitová, stearová, arachidová nenasycené: palmitoolejová, olejová, linolová, linolenová, arachidonová kyselina sírová kyselina fosforečná dusíkatá látka cukerná složka

lipidy - rozdělení Druh lipidu Základní složky Další složky Lipidy jednoduché Acylglyceroly Glycerol, mastné kyseliny Vosky vyšší jednosytný alkohol, mastné kyseliny Ceramidy Sfingosin, mastná kyselina Lipidy složené Fosfolipidy Glycerol nebo sfingosin, mastné kyseliny kyselina fosforečná, dusíkatá látka nebo někdy inositol Glykolipidy Sfingosin, mastné kyseliny monosacharidy nebo jejich deriváty, někdy kyselina sírová

lipidy - neutrální tuky tuky jsou estery vyšších mastných kyselin s trojsytným alkoholem glycerolem

tuky - skupenství tuky pevné – loje tuky polotekuté - sádla tuky kapalné - oleje

tuky – reakce I alkalická hydrolýza – zmýdelnění

tuky – reakce II oxidace - žluknutí tuků hydrogenace - ztužování rostlinných olejů adice vodíku za přítomnosti katalyzátorů a vyššího tlaku na dvojné vazby nenasycených mastných kyselin oxidace - žluknutí tuků účinkem kyslíku a intenzivního světelného záření za spolupůsobení tepla, vody a mikroorganismů

vosky a ceramidy vosky - estery vyšších mastných kyselin a vyšších jednofunkčních primárních alkoholů ceramidy - amidy vyšších mastných kyselin a osmnáctiuhlíkatého aminoalkoholu sfingosinu

složené lipidy – fosfolipidy I obsahují: diacylglycerol ceramid kyselina fosforečná dusíkatá látka cholin ethanolamin serin

složené lipidy – fosfolipidy II dělí se na: sfingofosfolipidy ceramid kyselina fosforečná cholin

složené lipidy – fosfolipidy III glycerofosfolipidy fosfatidylcholiny fosfatidylethanolaminy fosfatidylseriny fosfatidylinositoly

složené lipidy – glykolipidy glykolipidy - glykosfingolipidy ceramid monosacharid nebo oligosacharid sacharid může být ještě esterifikován kyselinou sírovou podle cukru se dělí: cerebrosidy galaktosa nebo glukosa gangliosidy složitější a větvený oligosacharid nejméně jeden zbytek sialové kyseliny sulfatidy mosacharidové zbytky jsou esterifikovány kyselinou sírovou

isoprenoidní lipidy - terpeny isoprenoidy jsou velká skupina látek rostlinného i živočišného původu, mohou to být : silice pryskyřice balzámy jednotícím znakem je uhlíkatá kostra molekul, jejíž stavební jednotkou je nebo během biosyntézy byl větvený pětiuhlíkatý etězec, který nazýváme isoprenová jednotka CH2 = C – CH = CH2 CH3 isopren

význam biosyntéza některých látek (steroidů) rozdělení: monoterpeny: 2 jednotky 10 C prekursorem je geraniol (2x butadien) citral, limonen, karvon (kmín), mentol (máta) bicyklické monoterpeny: terpentýn-borovice, pelyněk, kafr seskviterpeny: v silicích, spíše jako hořké látky (chmel), farnesol (topol), bisabolol (heřmánek) kys.abscisová (padání listí) - antagonista růstových hormonů, v celeru, guajazulen (heřmánek) diterpeny: vit.A, kalafuna, kys.ghiberelová (růstový homon rostlin)

triterpeny: skvalen (žraločí játra), lanosterol (ovčí vlna) tetraterpeny: karetonoidy polyterpeny: přírodní kaučuk cis, n=5000, je elastický umělý kaučuk = gutaperča trans pryž zahřátím kaučuku se sírou (vulkanizace) + urychlovače, antioxidanty (fenylnaftylaminy), změkčovadla (kalafuna), plniva (saze), pigmenty (barviva) ebonit tvrdá pryž, obsahuje 40 – 50% síry

steroidy steroidy jsou organické sloučeniny, které mají za základ struktury cyklopentanoperhydrofenanthrenový cyklus - tzv. steran

steroidy - rozdělení cholesterol vitamín D žlučové kyseliny cholová deoxycholová steroidní hormony pohlavní hormony kortikoidy steroidní glykosidy steroidní saponiny kardiotonika steroidní alkaloidy

základní steroidní struktury cholan estran androstan cholestan pregnan

cholesterol význam: stavební struktura buněčné membrány prekursor dalších steroidů pohlavní hormony žlučové kyseliny vitamín D hormony nadledvin cortizol cortizon aldosteron

cholesterol steroidní lipid ve tkáních a krvi obratlovců - játra,mícha, mozek není v rostlinách nerozpustný ve vodě jméno z řeckého chole - žluč nejdříve izolován v pevné formě ve žlučových kamenech je primárně syntetizován z acetylCoA v játrech ve formě žlučových kamenů. vázaný na lipoproteiny

lipoproteiny se liší hustotou: VLDL – velmi nízká hustota - TG LDL – nízká hustota - cholestsrol HDL – vysoká hustota – cholesterol tyto skupiny se liší pouze bílkovinným nosičem cholesterol v LDL vytváří pláty ve stěnách tepen poměr HDL k LDL je běžný test

cholesterol vyskytuje se: volný esterifikovaný

steroidní glykosidy srdeční alkaloidy náprstník červený - digitoxigenin, digoxignin a gitoxigenin semena krutikvětu - strofantin saponiny snižují povrchové napětí vody a tvoří tak silně pěnící roztoky hadí jedy - mohou způsobovat hemolýzu žabí jedy produkovány žlázami v kůži některých žab, bufageniny z ropuch rostlinné alkaloidy v molekulách jeden nebo více atomů dusíku solanin z brambor tomatin z rajských jablek, v nedozrálých zelených plodech a v klíčcích, toxické

lipidy - metabolismus dvanáctník - pankreatické lipasy emulgační efekt solí žlučových kyselin ve střevní sliznici se ze štěpných produktů znovu vytvoří triacylglyceroly, které jsou lymfatickými cestami transportovány ve formě chylomikronů - tukové částice o průměru asi 1 mikron

štěpení neutrálních tuků tuk glycerol mastná kyselina lipázy enzymy lipasy + H2O +

glycerol – metabolismus I glycerol vzniká ve formě glycerolfosfátu oxidace na dihydroxyacetonfosfát který buď vstoupí do glykolýzy a mění se na pyruvát nebo na laktát, nebo se využije ke tvorbě glukosy v procesu glukoneogenese může být také využit ke tvorbě vlastních tuků

glycerol – metabolismus II CH2OH CHOH CH2O-P CH2OH C=O CH2O-P NAD+ NADH + H+ glyceraldehyd-3-P ( glykolýza ) glukoneogeneze biosyntéza tuků

β- oxidace - Lynenova spirála Feodor Lynen oxidace mastných kyselin probíhá na uhlíku β, tj. na druhém atomu uhlíku vedle karboxylové skupiny a vede k rozložení molekuly mastné kyseliny na dvouuhlíkaté štěpy acetyl-CoA probíhá na multienzymovém komplexu v pěti fázích

β- oxidace aktivace,probíhá jen na počátku zbývající části se cyklicky opakují: dehydrogenace hydratace thiolýza

mastná kyselina (C18) acyladenylát acyl-CoA ATP P-P HS-CoA AMP FAD acyl-CoA (C16) FADH2 (C14) HS-CoA enoyl-CoA β –oxoacyl-CoA (C18) β –oxoacyl- CoA(C16) enoyl-CoA H2O NADH +H+ acetyl-CoA (C2) β-hydroxyacyl -CoA NAD+ β-hydroxyacyl-CoA

ketolátky -tvorba při zvýšené lipolýze ( rozkladu tuků ) vzniká nadměrné množství acetyl-CoA. Na tuto skutečnost reagují játra tvorbou ketolátek acetacetát 3-hydroxybutyrát aceton

HS - CoA Acetacetyl-CoA HS - CoA Acetyl-CoA Acetyl-CoA β- hydroxy –β – tvorba ketolátek HS - CoA Acetacetyl-CoA HS - CoA β- hydroxy –β – methylglutaryl- CoA Acetyl-CoA + Acetyl-CoA aceton acetacetát β - hydroxybutyrát CO2 NADH +H+ NAD+

biosyntéza tuků CH2OH C=O CH2O-P CH2OH HOCH CH2O-P 2 R – CO-SCoA NADPH +H+ NADP+ CH2OH C=O CH2O-P CH2OH HOCH CH2O-P 2 R – CO-SCoA 2 HS-CoA CH2O-CO-R R-CO-O-CH CH2O-P CH2O-CO-R R-CO-O-CH HS-CoA R – CO-SCoA P