Lipidi

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lipidi ita professoressa manuele marialuisa

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Lipidi

  1. 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. 2. L’importanza biologica dei lipidi è enorme. Nel nostro corpo i lipidi svolgono tre funzioni principali: 1) RISERVA ENERGETICA : possono essere metabolizzati per ottenere energia chimica (ATP), ma sono utilizzati solo quando non sono più disponibili i carboidrati 2) STRUTTURALE : vanno a costituire le membrane e altre strutture cellulari 3) FUNZIONALE : svolgono un ruolo di controllo del metabolismo in quanto alcuni ormoni e alcune vitamine sono di origine lipidica .
  3. 3. I lipidi vengono molto spesso suddivisi in due gruppi: LIPIDI SAPONIFICABILI e LIPIDI INSAPONIFICABILI. 1- lipidi saponificabili i: composti che si scindono per idrolisi alcalina formando saponi (sali degli acidi grassi), che devono tale proprietà alla presenza nella molecola di almeno un acido grasso idrolizzabile. Fra i lipidi saponificabili troviamo i trigliceridi, i fosfolipidi, i glicolipidi, le cere. 2- lipidi insaponificabili : sostanze che non subiscono l'idrolisi alcalina con liberazione di acidi grassi. Fra i lipidi insaponificabili troviamo i terpeni, gli steroidi,le vitamine liposolubili.
  4. 4. Acidi Grassi <ul><li>Componenti della maggior parte dei lipidi naturali </li></ul><ul><li>Sono acidi monocarbossilici con più di tre atomi di C; </li></ul><ul><li> la catena alifatica può essere satura, insatura , ramificata </li></ul><ul><li>Quelli più frequenti nei tessuti di mammifero hanno catena lineare e numero pari di atomi di carbonio </li></ul>
  5. 6. ACIDI GRASSI: Proprietà fisiche <ul><li>Punto di fusione aumenta con l’allungarsi della catena alifatica </li></ul><ul><li>La presenza di doppi legami causa l’abbassamento del punto di fusione (per l’isomero cis) </li></ul>
  6. 7. acido oleico 18:1 (  -9) Gli acidi grassi insaturi naturali hanno configurazione cis del doppio legame acido oleico  -9 2 4 6 8 3 5 7 9 10 11 13 15 17 12 14 16 18 carbonio 
  7. 8.  -9 2 4 6 8 3 5 7 9 10 11 13 15 17 12 14 16 18 carbonio  Ac. cis -  9 -octadecenoico (acido oleico) 18 16 14 12 10 8 6 4 2 17 15 13 11 9 7 5 3 Ac. trans -  9 -octadecenoico (acido elaidico)
  8. 9. acido linoleico 18:2 (  -6) H H H H C O O H 2 4 6 8 3 5 7 9 10 11 13 12  -6 15 17 14 16 18
  9. 10. 2 4 6 8 3 5 7 9 10 11 13 12 14 15 16 17 18  -3 acido linolenico acido  -linolenico 18:3 (  -3)
  10. 11. acido arachidonico 20:4 (  -6)  -6
  11. 12. acido grasso palmitico oleico linoleico  -linolenico eicosapentaenoico serie saturo n-9 n-6 n-3 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 oli vegetali oli vegetali olio di pesce
  12. 13. acido stearico (18:0) ………….... 69.7°C acido oleico (18:1) ………………. 16°C acido linoleico (18:2) …………… -5°C punti di fusione
  13. 14. 69.7°C 16°C -5°C Aumentando il grado di insaturazione della catena diminuisce la probabilità che si contraggano legami intermolecolari
  14. 15. ACIDI GRASSI: Proprietà chimiche <ul><li>Acidi deboli (Ka < 10 -5, pKa circa 5) </li></ul><ul><li>Reattività degli acidi carbossilici </li></ul><ul><li>Reagiscono con idrossidi dei metalli alcalini formando sali solubili in acqua ( SAPONI ) </li></ul><ul><li>Quelli insaturi sono sensibili all’ossidazione (autossidazione) </li></ul>
  15. 16. ACIDI GRASSI: Proprietà fisiche In soluzioni acquose, i sali degli acidi grassi (molecole anfipatiche) formano strutture denominate MICELLE .
  16. 17. Meccanismo d’azione dei saponi Gocce di olio emulsionate
  17. 18. <ul><li>I saponi comuni sono SALI DI ACIDI DEBOLI </li></ul><ul><li>- in acqua danno soluzioni alcaline per effetto dell’idrolisi parziale </li></ul><ul><li>- in presenza di ioni Ca ++ e Mg ++ (acque dure) formano sali insolubili che precipitano </li></ul>
  18. 19. <ul><li>I detergenti sintetici hanno stessa struttura dei saponi comuni ma sono SALI DI ACIDI FORTI . </li></ul><ul><li>- in acqua danno soluzioni neutre </li></ul><ul><li>- in presenza di ioni Ca ++ e Mg ++ non precipitano </li></ul>
  19. 20. Gli acidi grassi nel metabolismo umano <ul><li>Sono generalmente sintetizzati dall’organismo a partire dall’unità basilare (acido acetico) </li></ul><ul><li>Vengono generati dai grassi introdotti con la dieta ad opera di enzimi denominati LIPASI, e si trovano in circolazione nel sangue. </li></ul><ul><li>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. </li></ul>
  20. 21. I TRIESTERI DEL GLICEROLO <ul><li>Grassi ed oli sono triesteri del glicerolo e vengono detti TRIGLICERIDI . </li></ul><ul><li>Importanza biologica: </li></ul><ul><ul><ul><li>- Riserva energetica </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>-Isolamento </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>-Protezione </li></ul></ul></ul>
  21. 22. Gliceridi I gliceridi sono prodotti di esterificazione del glicerolo con acidi grassi
  22. 23. glicerolo C C H 2 O COR C H 2 O H H O H monogliceride C C H 2 O COR C H 2 OCOR H O H digliceride C C H 2 O COR C H 2 OCOR RCOO H trigliceride
  23. 24. 1-oleil-2,3-dipalmitoil- sn -glicerolo 1 2 3 trigliceridi
  24. 25. 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
  25. 26. I triesteri del glicerolo: proprietà chimiche <ul><li>Tipiche degli ESTERI ed eventualmente degli acidi grassi insaturi. </li></ul><ul><li>IDROLISI </li></ul>
  26. 27. SAPONIFICAZIONE <ul><li>Quando un grasso od un olio sono riscaldati in presenza di alcali si trasformano in glicerolo e sali degli acidi grassi ( saponi ) </li></ul>
  27. 28. IDROGENAZIONE <ul><li>Es.:Trasformazione degli oli vegetali altamente insaturi in grassi vegetali solidi (margarina) tramite idrogenazione catalitica di alcuni o tutti i doppi legami </li></ul>
  28. 29. FOSFOLIPIDI <ul><li>I fosfolipidi costituiscono circa il 40% delle membrane cellulari (l'altro 60% sono proteine); </li></ul><ul><li>Si distinguono in </li></ul><ul><li>GLICEROFOSFOLIPIDI costituiti da glicerolo, acidi grassi, fosfato </li></ul><ul><li>SFINGOFOSFOLIPIDI costituiti da sfingosina , acidi grassi, fosfato </li></ul>
  29. 30. 1-oleoil-2-linolenoil- sn - glicero -3-fosfato 1 2 3 Acido fosfatidico
  30. 31. Fosfolipidi: proprietà fisiche <ul><li>Molecole anfipatiche </li></ul><ul><li>Formazione di micelle e liposomi in soluzioni acquose </li></ul>Compartimento interno acquoso Membrana a doppio strato
  31. 32. Vescicola (liposoma) bilayer Micella fosfolipidi acidi grassi
  32. 33. Fosfolipidi: proprietà fisiche <ul><li>Sono i costituenti principali delle membrane cellulari </li></ul>
  33. 34. 1-palmitoil-2-stearoil- sn -glicero -3-fosfo colina 16:0 18:0 colina 1 2 3 fosfatidilcolina
  34. 35. fosfatidil etanolammina fosfatidil serina fosfatidil inositolo
  35. 36. 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)
  36. 37. Natura ionica dei fosfolipidi
  37. 38. Sfingofosfolipidi <ul><li>La sfingosina è presente in tutti gli sfingofosfolipdi </li></ul><ul><li>L’acido grasso si lega tramite legame ammidico </li></ul><ul><li>Un gruppo polare (fosfato +X) si lega all’alcol primario </li></ul>
  38. 39. Sfingolipidi <ul><li>Sono composti formati da un acido grasso legato con legame amidico alla sfingosina , che può lagare col gruppo ossidrilico primario uno zucchero, il galattosio </li></ul>
  39. 40. Cere <ul><li>Le cere sono monoesteri di acidi grassi a lunga catena con alcoli a lunga catena contenenti un solo gruppo ossidrilico (alcoli grassi) </li></ul><ul><li>  </li></ul><ul><li>Hanno funzione protettiva, rivestono la pelle di molti animali e le foglie e i frutti di molte piante.  </li></ul>
  40. 41. Prostaglandine e Leucotrieni <ul><li>Sono derivati dell’acido arachidonico (C 20 , con doppi legami in C5, C8, C11 e c14. </li></ul><ul><li>Le prostaglandine sono sintetizzate principalmente per ciclizzazione (CICLOSSIGENASI) tra C8 e C12 . </li></ul>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 dell’acido acetilsalicidico (aspirina)
  41. 42. Farmaci anti infiammmatori
  42. 43. <ul><li>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. </li></ul>Hanno la proprietà di regolare a livello cellulare risposte specifiche nei processi infiammatori e nelle reazioni del sistema immunitario.
  43. 44. Terpeni <ul><li>Sono composti costituiti da una o più unità ISOPRENOIDI </li></ul><ul><li>Possono contenere diversi gruppi funzionali (OH, C=C, C=O,etc) Possono essere lineari o ciclici </li></ul>
  44. 45. Steroidi <ul><li>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 </li></ul>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 .
  45. 46. Steroidi <ul><li>COLESTEROLO </li></ul><ul><li>27 atomi di carbonio - biosintetizzato a partire dal lanosterolo, </li></ul><ul><li>Rinvenibile in tutte le cellule animali (membrane cellulari), ma soprattutto nel cervello e nel midollo spinale; </li></ul><ul><li>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. </li></ul>
  46. 48. Steroidi <ul><li>Acidi biliari </li></ul><ul><li>Ormoni steroidei </li></ul><ul><li>- Corticosteroidei (cortisolo, aldosterone,etc) </li></ul><ul><li>- Androgeni (testosterone) </li></ul><ul><li>- Estrogeni (estradiolo) </li></ul><ul><li>- Progestinici (progesterone) </li></ul>
  47. 49. <ul><li>Ormoni steroidei </li></ul><ul><li>Corticosteroidei (cortisolo, aldosterone,etc) </li></ul>
  48. 50. Androgeni (testosterone)
  49. 51. <ul><li>- Estrogeni (estradiolo) </li></ul><ul><li>- Progestinici (progesterone) </li></ul>

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