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Lipidi Una delle quattro principali classi di sostanze biologicamente attive. (carboidrati, proteine, acidi nucleici) INSOLUBILI IN ACQUA E SOLUBILI NEI.

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1 Lipidi Una delle quattro principali classi di sostanze biologicamente attive. (carboidrati, proteine, acidi nucleici) INSOLUBILI IN ACQUA E SOLUBILI NEI SOLVENTI ORGANICI NON POLARI I lipidi (la parola deriva dal greco lípos, grasso) sono caratterizzati da particolari proprietà di solubilítà; grassi ed oli Variano tra loro moltissimo per struttura chimica: Idrocarburi: minerali Costituenti delle piante e degli animali: esteri, aciclici, ciclici e policiclici.

2 Possono essere distinti in diverse classi Acidi grassi –Trigliceridi –Fosfolipidi –Cerebrosidi Cere Prostaglandine Terpeni –Steroidi

3 Acidi Grassi Componenti della maggior parte dei lipidi naturali Sono acidi monocarbossilici con più di tre atomi di C; la catena alifatica può essere satura, insatura, ramificata Quelli più frequenti nei tessuti di mammifero hanno catena lineare e numero pari di atomi di carbonio

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5 ACIDI GRASSI: Proprietà fisiche Punto di fusione aumenta con lallungarsi della catena alifatica La presenza di doppi legami causa labbassamento del punto di fusione (per lisomero cis)

6 acido oleico 18:1 ( -9) Gli acidi grassi insaturi naturali hanno configurazione cis cis del doppio legame acido oleico carbonio carbonio

7 carbonio Ac. cis- 9 -octadecenoico (acido oleico) (acido oleico) Ac. trans- 9 -octadecenoico (acido elaidico) (acido elaidico)

8 acido linoleico 18:2 ( -6) HH H H COOH

9 acido linolenico acido -linolenico 18:3 ( -3)

10 acido arachidonico 20:4 ( -6) -6 -6

11 acido grasso palmitico oleico linoleico -linolenico eicosapentaenoico serie saturo n-9 n-6 n-3 nomenclatura 16:0 18:1 (n-9) 18:2 (n-6) 18:3 (n-3) 20:5 (n-3) fonte alimentare prevalente grassi animali oli vegetali olio di pesce

12 acido stearico (18:0) ………… °C acido oleico (18:1) ………………. 16°C acido linoleico (18:2) …………… -5°C acido stearico (18:0) ………… °C acido oleico (18:1) ………………. 16°C acido linoleico (18:2) …………… -5°C punti di fusione

13 69.7°C16°C -5°C Aumentando il grado di insaturazione della catena diminuisce la probabilità che si contraggano legami intermolecolari

14 ACIDI GRASSI: Proprietà chimiche Acidi deboli (Ka < 10 -5, pKa circa 5) Reattività degli acidi carbossilici Reagiscono con idrossidi dei metalli alcalini formando sali solubili in acqua (SAPONI) Quelli insaturi sono sensibili allossidazione (autossidazione)

15 H H COOH OH H 2 O COOH H.. PEROSSIDAZIONE COOH. H

16 O 2. COOH H O O. COOH H.

17 ACIDI GRASSI: Proprietà fisiche In soluzioni acquose, i sali degli acidi grassi (molecole anfipatiche) formano strutture denominate MICELLE.

18 Meccanismo dazione dei saponi Gocce di olio emulsionate

19 I saponi comuni sono SALI DI ACIDI DEBOLI - in acqua danno soluzioni alcaline per effetto dellidrolisi parziale - in presenza di ioni Ca ++ e Mg ++ (acque dure) formano sali insolubili che precipitano

20 I detergenti sintetici hanno stessa struttura dei saponi comuni ma sono SALI DI ACIDI FORTI. - in acqua danno soluzioni neutre - in presenza di ioni Ca ++ e Mg ++ non precipitano

21 Gli acidi grassi nel metabolismo umano Sono generalmente sintetizzati dallorganismo a partire dallunità basilare (acido acetico) Vengono generati dai grassi introdotti con la dieta ad opera di enzimi denominati LIPASI, e si trovano in circolazione nel sangue. Nei mitocondri sono ossidati (BETA OSSIDAZIONE) a CO 2 e H 2 O, con demolizione della catena alchilica accorciata di due atomi di C per volta.

22 I TRIESTERI DEL GLICEROLO Grassi ed oli sono triesteri del glicerolo e vengono detti TRIGLICERIDI. Importanza biologica: -Riserva energetica -Isolamento -Protezione

23 Gliceridi I gliceridi sono prodotti di esterificazione del glicerolo con acidi grassi

24 glicerolo C CH 2 O COR CH 2 OH HO H monogliceride C CH 2 O CH 2 OCOR HO H digliceride C CH 2 O CH 2 OCOR RCOO H trigliceride

25 glicerolo R-1-monogliceride S-1-monogliceride 2-monogliceride monogliceridi

26 1,2-diacil-sn-glicerolo 2,3-diacil-sn-glicerolo 1,2-diacil-sn-glicerolo digliceridi

27 1-oleil-2,3-dipalmitoil-sn-glicerolo trigliceridi

28 I triesteri del glicerolo: proprietà fisiche Insolubili in acqua Punto di fusione in relazione alla natura degli acidi grassi in essi contenuti Tripalmitato di glicerile Dipalmitoleato di glicerile

29 I triesteri del glicerolo: proprietà chimiche Tipiche degli ESTERI ed eventualmente degli acidi grassi insaturi. IDROLISI

30 SAPONIFICAZIONE Quando un grasso od un olio sono riscaldati in presenza di alcali si trasformano in glicerolo e sali degli acidi grassi (saponi)

31 IDROGENAZIONE Es.:Trasformazione degli oli vegetali altamente insaturi in grassi vegetali solidi (margarina) tramite idrogenazione catalitica di alcuni o tutti i doppi legami

32 FOSFOLIPIDI I fosfolipidi costituiscono circa il 40% delle membrane cellulari (l'altro 60% sono proteine); Si distinguono in GLICEROFOSFOLIPIDI costituiti da glicerolo, acidi grassi, fosfato SFINGOFOSFOLIPIDI costituiti da sfingosina, acidi grassi, fosfato

33 sn 1-oleoil-2-linolenoil-sn-glicero-3-fosfato Acido fosfatidico

34 Fosfolipidi: proprietà fisiche Molecole anfipatiche Formazione di micelle e liposomi in soluzioni acquose Compartimento interno acquoso Membrana a doppio strato

35 Vescicola (liposoma) bilayer Micella fosfolipidi acidi grassi

36 A bassa temperatura i monomeri sono organizzati in uno stato cristallino Innalzando la temperatura si ha rottura dei legami intermolecolari di van der Waals fra le catene idrofobiche

37 Fosfolipidi: proprietà fisiche Sono i costituenti principali delle membrane cellulari

38 1-palmitoil-2-stearoil-sn-glicero-3-fosfocolina 16:0 18:0 colina fosfatidilcolina

39 fosfatidiletanolammina fosfatidilserina fosfatidilinositolo

40 Glicerofosfolipidi La natura del gruppo X è fondamentale per la determinazione delle Proprietà fisiche dei fosfolipidi (la testa ha polarità variabile in funzione del pH)

41 Natura ionica dei fosfolipidi

42 Sfingofosfolipidi La sfingosina è presente in tutti gli sfingofosfolipdi Lacido grasso si lega tramite legame ammidico Un gruppo polare (fosfato +X) si lega allalcol primario

43 Sfingolipidi Sono composti formati da un acido grasso legato con legame amidico alla sfingosina, che può lagare col gruppo ossidrilico primario uno zucchero, il galattosio

44 C18-sfingosina CH 2 OH CNHH COHH C C O C H H sfingosina Acido grasso ceramide

45 sfingosina Sfingosina-1-fosfato CH 2 CNH2H2 H COHH C C H H O POO OH

46 acido grasso sfingosina Ceramide-1-fosfato CH 2 CNHH COHH C C O C H H O POO OH

47 colina acido grasso sfingosina sfingomielina

48 cerebroside

49 Gangliosidi I gangliosidi contengono acido N-acetilneuramminico (NANA)

50 Gal-Glc-Ceramide NANA Gal-Glc-Ceramide NANA Gal-Glc-Ceramide NANA GalNAc- Gal-Glc-Ceramide NANA Gal-GalNAc- G M3 G M2 G M1 G D3 Gal-Glc-Ceramide NANA Gal-GalNAc- G D2 NANA Gangliosidi

51 Cere Le cere sono monoesteri di acidi grassi a lunga catena con alcoli a lunga catena contenenti un solo gruppo ossidrilico (alcoli grassi) Hanno funzione protettiva, rivestono la pelle di molti animali e le foglie e i frutti di molte piante.

52 Prostaglandine e Leucotrieni Sono derivati dellacido arachidonico (C 20, con doppi legami in C5, C8, C11 e c14. Le prostaglandine sono sintetizzate principalmente per ciclizzazione (CICLOSSIGENASI) tra C8 e C12. Si distinguono diverse classi (A,B,E,F,G,I) Biologicamente attive in quantità minime Azioni biologiche:metabolismo dei grassi regolazione pressione arteriosa ipertermia dolore Azione dellacido acetilsalicidico (aspirina)

53 Farmaci anti infiammmatori

54 Per azione enzimatica, dall'acido arachidonico si formano anche due importanti classi di prodotti aciclici, i LEUCOTRIENI e le LIPOSSINE, con ossidazione al C- 5 e/o al C-15. Hanno la proprietà di regolare a livello cellulare risposte specifiche nei processi infiammatori e nelle reazioni del sistema immunitario.

55 Terpeni Sono composti costituiti da una o più unità ISOPRENOIDI Possono contenere diversi gruppi funzionali (OH, C=C, C=O,etc) Possono essere lineari o ciclici

56 Steroidi Classe di lipidi correlata ai terpeni, nel senso che, attraverso una serie di reazioni il tri-terpene aciclico squalene si trasforma stereospecificamente in lanosterolo, uno steroide tetraciclico, precursore degli altri steroidi La caratteristica strutturale comune a tutti gli steroidi è un sistema di quattro anelli condensati. Gli anelli A, B e C sono a sei termini, mentre l'anello D è a cinque termini. Tutti gli anelli sono fusi tra di loro in configurazione trans.

57 Steroidi COLESTEROLO 27 atomi di carbonio - biosintetizzato a partire dal lanosterolo, Rinvenibile in tutte le cellule animali (membrane cellulari), ma soprattutto nel cervello e nel midollo spinale; La quantità totale di colesterolo media nel corpo umano è di circa 200 g. Relazione fra la concentrazione del colesterolo nel sangue e le malattie coronariche e cardiache.

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59 Steroidi Acidi biliari Ormoni steroidei - Corticosteroidei (cortisolo, aldosterone,etc) - Androgeni (testosterone) - Estrogeni (estradiolo) - Progestinici (progesterone)

60 Ormoni steroidei Corticosteroidei (cortisolo, aldosterone,etc)

61 Androgeni (testosterone)

62 - Estrogeni (estradiolo) - Progestinici (progesterone)


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