LIPIDY Sestavili: JIŘÍ ŠEVČÍK JIŘÍ MALINA TV - CH 2004

Složky potravy jako zdroj energie: 1. Sacharidy Mohou být snadno mobilizovány za poskytnutí D-glukosy, jako pri- mární sloučeniny k získání okam- žité energie.

Složky potravy jako zdroj energie: 2. Bílkoviny Z energetického hlediska jsou bílkoviny méně významné. Dodávají však organismu kom- pletní sadu esenciálních amino- kyselin, které udržují bílkovinnou rovnováhu v těle.

Složky potravy jako zdroj energie: 3. Lipidy Jsou hlavní zásobní formou uhlíku a energie a to jak vzhle- dem k množství, tak s ohle- dem na vysoké spalné teplo.

Definice a klasifikace lipidů Termín lipid pochází z řeckého slova lipos = tuk Většina lipidů má ve své molekule esterovou vazbu (kyselina + alkohol), která vzniká esterifikací Jedná se o nepolární sloučeniny, které jsou téměř nebo zcela nerozpustné ve vodě, avšak rozpustné v jiných nepolárních rozpoštědlech ( chloroform, éter, benzen, alkohol, aceton) Syntetizují se z Acetylkoenzymu A

Dělení lipidů 1. Jednoduché monoacylglyceroly neutrální tuky diacylglyceroly 1. Jednoduché triacylglyceroly estery mastných kyselin s vyššími alkoholy než glycerol vosky 3 RCOOH + Kys. mastné kyseliny Zás. + 3 RCOO¯ Na+ hydrolýza triacylglycerolu glycerol soli mastných kyselin

acylglyceroly se skládají z glycerolu a mastných kyselin Dělení lipidů monoacylglyceroly acylglyceroly diacylglyceroly 1. Jednoduché triacylglyceroly vosky acylglyceroly se skládají z glycerolu a mastných kyselin Příklad: glycerol Acyl kyseliny palmitové 2 - palmitoylglycerol

2.Složené fosfolipidy glykolipidy b) ( cerebrosidy ) a) lipidy s amfifilním charakterem – ve svých molekulách obsahují jak polární (kys. fosforečná, glycerol ), tak nepolární složku ( řetězce mastných kyselin ) fosfoglyceridy představitelé lecitiny – obsažené v živočišných orgánech ( mozek, nervy, játra ) sfingolipidy základem je aminoalkohol s dlouhým řetězcem sfingosinem glykolipidy ( cerebrosidy ) b) podobné sfingolipidům, avšak polární složkou zde není kys. fosforečná, ale sacharid

2.Složené fosfolipidy glykolipidy Příklad fosfolipidu : 1,2-dipalmitoyl-3-fosfatidylethanolamin

3.Odvozené lipidy Isoprenoidy - terpeny a) terpenoidy přírodní látky, jejichž molekuly se tvoří z pětiúhelníkatých isoprenoidových jednotek a) terpenoidy rozdělují se do skupin podle počtu isoprenoidových jednotek Mono a seskvi terpeny – vonné silice ( citronová, levandulová, mátová, kafrová ) Diterpeny – vitamin A fytol ( součást chlorofylu) Triterpeny – obsaženy v přírodních pryskyřicích Tetraterpeny – červená a žlutá přírodní barviva karotenoidy Polyisopren – přírodní kaučuk, získávaný z latexu

3.Odvozené lipidy Isoprenoidy - terpeny b) steroidy sloučeniny, jejichž struktura se zakládá na cyklopentanoperhydrofenanthrenu Steroly – výskyt v živočišných tkáních ( cholesterol a jeho estery ) Žlučové kyseliny – usnadňují vstřebávání lipidů z potravy ve střevech ( kyselina cholová ) Steroidní hormony – hormony kůry nadledvin a pohlavní (mužské - androgeny a testageny, ženské – estrogeny gestageny ) Vitaminy D – vznikají ze sterolů ozářením ultrafialovým světlem

Příklady odvozených lipidů : Vitamin A Limonen Menthol Kys. cholová Testosteron Cholesterol

Složky lipidů Vyšší mastné kyseliny Alkoholy alifatické nevětvené monokarboxylové kys. zpravidla vyšší (16 a více) uhlíkové dělení nasycené palmitová stearová arachová olejová palmitoolejová linolová linolenová Alkoholy glycerol nenasycené sfingosin cholesterol vyšší jednofunkční alkoholy V některých lipidech navíc sacharidy H3 PO4 + dusíkaté látky

Význam a funkce lipidů Součást biologických membrán Prekurzory vitamínů, hormonů a regulačních látek Izolační vrstva vůči teplotnímu šoku Ochranný obal organismů a buněk vůči infekci a dehydrataci Hlavní zdroj energie (tvoří asi 25-30% energetického krytí našich potřeb)

Přeměny energetických zdrojů v těle sacharidy neutrální tuky aminokyseliny ketoplastické tuk glycerol + mastné kyseliny zásobárna tuku neutrální tuky tuk játra sacharidy glycerol + mastné kyseliny CO2 + H2O ketonové látky lecitin, estery cholesterolu Upraveno podle Karáska (2)

Přeměny energetických zdrojů v těle Zásobní tuk je odevzdáván v podobě kapének do krve a odtud do jater, čímž se tuk v zásobárnách neustále vyměňuje. Játra obsahují lipasy, které štěpí tuk na glycerol a vyšší mastné kyseliny. Glycerol je využit jako zdroj energie nebo k přeměně na glykogen. Podobně i mastné kyseliny, kterých je využito ke stavbě lecitinu a esterů cholesterolu. Využití mastných kyselin jako zdroje energie se děje postupnou oxidací, čímž dochází k odštěpení dvouuhlíkových článků kyseliny octové, která se oxiduje za uvolnění energie. Ze zbytku mastných kyselin vznikají ketonové látky: kyselina acetoctová, betaoxymáselná a aceton. Tyto látky se za nepříznivých podmínek tvoří v takovém množství, že nemohou být dokonale oxidovány, hromadí se krvi a vylučují se do moči (někdy i dechem).

Energetické zdroje při práci Maximální zátěž Bezprostředním zdrojem je ATP ( jehož chemická energie se přeměňuje v mechanickou ) hydrolýza ATP ADP + P z kreatinfosfátu Obnova ATP z ADP oxidační respirační řetězec Resynthesa ATP fosforylace glykolytická rychlá energie

Energetické zdroje v počátcích svalové práce Graf 1 (upraveno dle 5)

Energetické zdroje v počátcích svalové práce Počátek práce za anaerobních podmínek svalům není dodáván dostatek kyslíku štěpení ATP a CP (kreatinfosfátu) Součastný rozvoj anaerobní glykolýzy Přeměna pyruvátu na laktát umožní další anaerobní glykolýzu Glykolytickou fosforylaci Anaerobně 1. ATP ADP + P + volná energie 2. kreatinfosfát + ADP kreatin + ATP 3. glykogen + P + ADP laktát + ATP Aerobně 4. glykogen + P + ADP + O2 CO2 + H2O + ATP 5. mastné kyseliny + P + ADP + O2 CO2 + H2O + ATP

Energetické zdroje při práci Dlouhodobé zatížení tělesná práce trvající jednu i více hodin, konaná různou intenzitou zátěž do 60 % VO2 max (maximální spotřeby kyslíku), což je přibližně tepová frekvence 160 (tepů za minutu) lze vykonávat i několik hodin druh energetického zdroje zjišťujeme z respiračního kvocientu RQ při běžném dlouhodobém zatížení je rozhodujícím zdrojem energie tuk (aerobní metabolismus sacharidů – RQ = 1, u tuků RQ = 0,7 ) mobilizace volných mastných kyselin narůstá již během první hodiny zátěže, mezi 1až 4 hod jde 50 % energie z tuků, v 8 až 9 je to až 90 % - aerobně!

Literatura 1. Havlíčková L. a kolektiv.: Fyziologie tělesné zátěže II. Speciální část – 1. díl. Karolinum, Praha 1993 2. Karásek F.: Fyziologie výživy. SNP, Praha 1970 3. Kolektiv autorů.: Biochemie základní kurz. Karolinum, Praha 1993 4. Ledvina M.: Biochemie pro posluchače pedagogické fakulty. Gaudeamus, Hradec Králové 1998 5. Máček M.: Fysiologie a patologie tělesné zátěže. Avicenum, Praha 1980 6. Pacák J.: Jak porozumět organické chemii. Karolinum, Praha 1997 7. Semiginovský B.,J. Vránová : Fyziologická chemie pro posluchače FTVS. Karolinum, Praha 1992 8. Trojan S.: Lékařská fyziologie. Grada Publishing 1999

a to je KONEC