lipidi - klarakakucka.files.wordpress.com · podela lipida l i pi di mogu se saponi fi kovati ne...
TRANSCRIPT
LIPIDI
ŠTA SU LIPIDI
Pod nazivom lipidi podrazumeva se velika
grupa raznorodnih jedinjenja, koja se
nalaze u biljnim i ţivotinjskim tkivima,
nerastvotljiva u vodi a dobro rastvorljiva u
nepolarnim organskim rastvaraĉima (etar,
benzen, petroletar i dr.)
ULOGA LIPIDA
• glavna strukturna komponenta ćelijskih
membrana,
• imaju zaštitnu ulogu (na primer kod koţe,
listova biljaka),
• ĉine vaţnu grupu rezervnih materija za
ĉuvanje energije kod organizama itd.
PODELA LIPIDA
LIPIDI
MOGU SE SAPONIFIKOVATI NE MOGU SE SAPONIFIKOVATI
PROSTI SLOŽENI
MASTI I ULJA
VOSKOVI
FOSFOLIPIDI
SFINGOLIPIDI
LIPOPROTEINI
STEROIDI
TERPENI
VITAMINI (A,D,E,K)
PROSTAGLANDINI
PREGLED LIPIDAKoji će biti obraĊeni u okviru ovog kursa
MASNE KISELINE
• organske kiseline koje obavezno ulaze u sastav prostih i sloţenih lipida
• monokarboksilne kiseline sa nerazgranatim ugljovodoniĉnim nizom
• obiĉno sadrţe paran broj ugljenikovih atoma
• mogu biti zasićene i nezasićene
• broj ugljenikovih atoma u molekulama masnih kiselina kreće se u granicama od 4 do 22
• najzastupljenije masne kiseline u lipidima su one sa 16 ili 18 ugljenikovih atoma
ZASIĆENE MASNE KISELINE
TRIV. NAZ BR C atoma FORMULA
Buterna C4 C3H5-COOH
Kapronska C6 C5H11-COOH
Kaprilna C8 C7H15-COOH
Kaprinska C10 C9H19-COOH
Laurinska C12 C11H23-COOH
Miristinska C14 C13H27-COOH
Palmitinska C16 C15H31-COOH
Stearinska C18 C17H35-COOH
Arahinska C20 C19H39-COOH
NEZASIĆENE MASNE KISELINE
TRIV. NAZ. BR. C i = POLOŢ = FORMULA
Oleinska C 18:1 9 C17H33-COOH
Linolna C 18:2 9,12 C17H31-COOH
Linoleinska C 18:3 9,12,15 C17H29-COOH
Arahidonska C 20:4 5,8,11,14 C19H31-COOH
Zasićene i nezasićene masne kiseline
• Zasićene masne kiseline
– Nema dvostrukih veza
– Molekule su “prave”
• Nezasićene masne kiseline
– Sadrţe najmanje jednu
dvostruku vezu
– Dvostruka veza uzrokuje
savijanje molekule
C
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH3
H2C
H2C
H2C
H2C
H2C
H2C
H2C
OOH
C
CH2
CH2
CH2
CH2CH2
CH2
CH2
CH3
H2C
H2C
H2C
HC
H2C
OOH
HC
CH2H2C
CH2H2C
C
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH3
H2C
H2C
H2C
H2C
H2C
H2C
H2C
OOH
C
CH2
CH2
CH2
CH2CH2
CH2
CH2
CH3
H2C
H2C
H2C
HC
H2C
OOH
HC
CH2H2C
CH2H2C
Zasiććene i nezasićene masne kiseline
Cis i trans nezasićene masne kiseline
Struktura masnih kiselina
Omega-3 i omega-6 masne kiseline
esencijelne masne kiseline
Strukture nekih C18 masnih kiselina
OLEINSKA KISELINA
VOSKOVI
• Voskovi su estri viših masnih kiselina s višim monohidroksilnim alkoholima.
• kiseline i viši alkoholi imaju od 8 do 36 C atoma
• obiĉno paran broj a niz C-atoma nije raĉvast.
• voskovi pored ovih estara sadrţe i znaĉajan udeo primesa (i do 50%) koje se sastoje od oksikarboksilnih kiselina, slobodnih alkohola, ugljovodonika i smolastih materija.
• osobine prirodnih voskova nisu odreĊene osobinama estara koji ih saĉinjavaju, nego osobinama primesa s obzirom na njihov udeo
PODELA I ULOGA VOSKOVA
• voskovi se dele na ţivotinjske i biljne
• kod ĉoveka i ţivotinja voskovi su sastavni
deo zaštitnog premaza na koţi
• kod ovaca mast iz vune (lanolin) spreĉava
kvašenje vune
• kod biljaka voskovi na površini lista ĉine
zaštitni sloj koji spreĉava isušivanje biljaka
NAJPOZNATIJI VOSKOVI
NAZIV POREKLO T.TOPLJ.oC
KOMPONENTE
KARNAUBA LIST PALME 80 - 87
ORIKURI LIST PALME 80 - 87
PĈELINJI
VOSAK
PĈELINJE SAĆE 60 - 82 MIRICIL-
PALMITAT
SPERMACET KIT ULJEŠURA 42-47 CETIL-PALMITAT
DEGRAS
(LANOLIN)
MAST OVĈIJEG
RUNA
Izvori voskova
FORMULE ESTARA VOSKOVA
CH3(CH2)14C
O
OCH2(CH2)14CH3
OCH2(CH2)29CH3
O
CCH3(CH2)14
CETILPALMITAT
MIRICILPALMITAT
Masti i ulja - triacilgliceroli
• Masti i ulja (neutralne masti, triacilgliceroli) su estri viših masnih kiselina i trohidroksilnog alkohola glicerola.
• Triacilgliceroli ĉvrstog ili poluĉvstog agregatnog stanja na sobnoj temperaturi se nazvaju mastima dok teĉni triacilgliceroli na istoj temperatri uljima
• Ulja sadrţe veći odeo nezasićenih masnih kiselina
Masti i ulja
Zašto vrsta masnih kiselina odreĊuje agregatno stanje masti i ulja?
– Dvostruka veza uzrokuje
savijanje molekule ne
mogu biti “spakovane
tako blizu kao zasićene
manje van der
Walsovih sila
– Ovo čini ulja tečnijim na
sobnoj temperaturi
zbog toga ulja imaju
nižu tačku topljenja
Nastajanje molelula triacilglicerola
esterifikacija
glicerol masne kiseline triacilglicerol
CH2O
CHO
CH2O
H
H
H
+
HOOC R1
HOOC R2
HOOC R3
O
O
C
CH2O
CHO
CCH2O R1
R2
C
O
R3
+ 3 H2O
Mono i diacilgliceroli
α-monoacilglicerol β-monoacilglicerol α,β-diacilglicerol α,α-diacilglicerol
CH2OH
CHOH
CH2O C R
O
CH2OH
CH O C R
OCH2OH
CH2OH
CHO C R
O
CH2O C R
O
CH2O
CHOH
C R
O
CH2O C R
O
PROSTI I MEŠOVITI TRIACILGLICEROLI
CH2O
CHO
CH2O
C
C
C
O
O
O
C17H35
C17H35
C17H35
CH2O
CHO
CH2O
C
C
C
O
O
O
C17H33
C17H33
C17H33
CH2O
CHO
CH2O
C
C
C
O
O
O
C15H31
C17H35
C17H35
CH2O
CHO
CH2O
C
C
C
O
O
O
C17H33
C17H31
C17H35
Tristearoilglicerol (tristearin)Prost triacilglicerol
Trioleoilglicerol (triolein)Prost triacilglicerol
1-palmitoildistearoilglicerol (1-palmitodistearin)Mešovit triacilglicerol
1-Olenoil-2-palmitoil-3-stearoilglicerol (1-oleo-2-palmito-3-stearin) Mešovit triacilglicerol
MASTI I ULJA
HEMIJSKE OSOBINE I KARAKTERISTIKE
MASTI I ULJA
• Saponifikacija masti i ulja
• Transesterifikacija
• Hidrogenacija ulja
• Uţegnuće masti i ulja
• Polimerizacija ulja
• Karakteristike masti i ulja (saponifikacioni i
jodni broj)
SAPONIFIKACIJA MASTI I ULJA
mast ili ulje glicerol sapuni
DELOVANJE SAPUNA I DETERGENATA
Sapuni i detergenti
CH3 (CH2)m
CH3 (CH2)n
SO2O- Na+CH
CH3 (CH2)16 COO- Na+
CH3 (CH2)11 O SO3- Na+
REP GLAVA
Natrijum-stearat - sapun
Natrijum- laurilsulfat - detergent
Alkil benzen sulfonat - detergent
m + n = 9 - 12
TRANSESTERIFIKACIJA
O
C
O
O
C
CH2O
CHO
CCH2O C17H33
C15H31
C17H35
+ CH3OH3
CH2O
CHO
CH2O
H
H
H +NaOH
C17H35
C15H31
C17H33 COOCH3
COOCH3
COOCH3
BIODIZEL
Šematski prikaz proizvodnje biodizela
BIODIZEL
Biodizel je:
• Biodegradabilan
• Netoksiĉan
• Ne sadrţi sumpor
• Ne sadrţi aromate
• Predstavlja
obnovljivo gorivo
HIDROGENACIJA ULJA
O
C
O
O
C
CH2O
CHO
CCH2O C17H33
C17H33
C17H33
+ 3 H2
O
C
O
O
C
CH2O
CHO
CCH2O C17H35
C17H35
C17H35
HIDROGENACIJA
HIDROGENACIJA
UŢEGNUĆE MASTI I ULJA
• Nastaje usled prisutva nezasićenih masnih kiselina,
• pri duţem stajanju na vazduhu dolazi do oksidacije
• nastaju sloţene smeše raznih isparljivih aldehida, ketona i niţih masnih kiselina
• masti i ulja poprimaju neprijatan miris
• uzroĉnici ovog nepoţeljnog procesa mogu biti mikroorganizmi
• antioksidanti
UŢEGNUĆE MASTI I ULJA
C C C C C C
H
H
H H H
H
H H
O2
C C C C C C
H
H O
OH
H H H H H
CC C C C
O
H H H H H
Polinezasicenemasne kiseline
Peroksidibez mirisaveoma reaktivni
AldehidiIzrazit mirisveoma reaktivni
Antioksidansi
POLIMERIZACIJA ULJA
• Ulja koja imaju velik udeo nezasićenih masnih kiselina sa dve ili više dvostrukih veza imaju osobinu da absorbuju kiseonik kada se izloţe vazduhu, posebno kada se nalaze u tankom sloju
• Nastaju peroksidi koji katalizuju polimerizaciju nezasićenih delova molekula triacilglicerola
• ulja oĉvrsnu, i dolazi do stvaranja tankog elastiĉnog filma koji je vodonepropustan
• Sušiva i nesušiva ulja
• uljane boje su mešavina sušivog ulja, pigmenta, razreĊivaĉa i sikativa.
POLIMERIZACIJA ULJA
X CH
C CH
CH Y
X CH
CH CH
CH Y
CH CH
XCH Y
MONOMER
DIMER
TRIMER ITD....
KARAKTERISTIKE MASTI I ULJA
• najbitnije hemijske karakteristike masti i ulja su
prisustvo estarske veze (mogućnost
saponifikacije) i nezasićenost.
• Saponifikacioni broj predstavlja broj miligrama
kalijum-hidroksida koji je potreban za potpunu
saponifikaciju jednog grama masti i ulja.
• Jodni broj je merilo stepena nezasićenosti
masti i ulja i definiše se kao broj grama joda
koji adira sto grama masti ili ulja.
FOSFOGLICERIDI
• Obavezni su sastojak ćelijskih membrana i
imaju znaĉajnu strukturnu ulogu.
• Potpunom hidrolizom fosfoglicerida nastaje:
• glicerol
• više masne kiseline
• fosforna kiselina
• Alkoholna komponenta
FOSFORNA KISELINA
P OHO
OH
OH
ALKOHOLNE KOMPONENTE
N CH2 CH2 OH(CH3)3+
N CH2 CH2 OHH3+
N CH CH2 OH
COOH
H3+
Holin Etanolamin SerinInozitol
OHOH
OH
OH
HO
HOHH
HH
H
H
STRUKTURE FOSFOGLICERIDA
O
O
C
CH2O
CHO
CCH2O R1
R2
PO
OO-
O
O
C
CH2O
CHO
CCH2O R1
R2
PO
OO-
O
O
C
CH2O
CHO
CCH2O R1
R2
PO
OO-
O
O
C
CH2O
CHO
CCH2O R1
R2
PO
OO-OHOH
OH
OH
HOHH
HH
H
H
CH2
CH2
(CH3)3N+
CH2
CH2
H3N+
CH2
CH
H3N+
COOH
Lecitin(fosfatidilholin)
Kefalin(fosfatidiletatolamin)
Fosfatidil-serin Fosfatidil-inozitol
MOLEKULE FOSFOGLICERIDA SU AMFIFILNE
C
O
C
O
OCH2
C
H
CH2
OO P
O
O
OCH2
CH2
(CH3)3N
Nepolarni deo molekule "rep" Polarni deo "glava"
LECITIN
FOSFOGLICERIDI FORMIRAJU MICELE I
LIPIDNI DVOSTRUKI SLOJ
BIOLOŠKE MEMBRANE – LIPIDNI
DVOSTRUKI SLOJ
BIOLOŠKA MEMBRANA
PROSTI LIPIDI
TERPENI
• Terpeni spadaju širu grupu jedinjenja koja
se nazivaju izoprenoidi a sastavljeni su od
izoprenskih jedinki, takozvane C5 jedinke,
koje se ponavljaju u veoma razliĉitim
otvorenim i prstenastim strukturama.
Strukturna formula izoprena
(2-metil-1,4-butadien)
CH2 C CH CH2
CH3
glava rep
NEKI PRIMERI TERPENA
STEROIDIHOLESTEROL
HO
ŢUĈNE KISELINE
HOLNA KISELINA
HO OH
OH
COOH
STEROIDNI HORMONI
KORTIKOSTERON
O
H
HO
C O
CH2OH
ProstaglandiniProstaglandin grupe E
COOH
CH3
1
2
3
4
5
6
7
89
10
1112
13
1415
16
17
18
19
20
OHOH
O