Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο Κλινικής Χημείας Ιατρική Σχολή Πανεπιστημίου Ιωαννίνων
Ετερογενής ομάδα οργανικών ενώσεων, σχετικά αδιάλυτες στο νερό αλλά διαλυτές σε οργανικούς (μη πολικούς διαλύτες), όπως το χλωροφόρμιο και ο αιθέρας.
Λιπίδια Λιπαρά οξέα Γλυκερίδια Μη γλυκερικά λιπίδια Σύνθετα λιπίδια Κορεσμένα Ακόρεστα Ουδέτερα Σφιγγολιπίδια Λιποπρωτεΐνες Μονοακόρεστα Φωσφογλυκερί δια Στεροειδή Γλυκολιπίδια Πολυακόρεστα Κηροί
Πηγή και αποθήκη ενέργειας Δομικά συστατικά των κυτταρικών μεμβρανών Πρόδρομα μορίων με σημαντική βιολογική δράση Προστασία οργάνων Μονωτικά υλικά
Παθήσεις που συνδέονται με ανωμαλίες στη χημεία ή τον μεταβολισμό τους. Παχυσαρκία Αθηροσκλήρυνση Σακχαρώδης διαβήτης Υπερλιποπρωτεϊναιμία Ασθένειες αποθήκευσης λιπιδίων
Fatty Acids (FA)
Αλειφατικά καρβοξυλικά οξέα τύπου R-(CH2)n-COOH. υδρόφοβη υδρογονανθρακική αλυσίδα Συνήθως σαν εστέρες (φυσικά λίπη και έλαια). >90% ΛΟ στο πλάσμα (συστατικά λιποπρωτεϊνών) Τριγλυκερίδια Εστέρες χοληστερόλης Φωσφολιπίδια Μη εστεροποιημένα ελεύθερα ΛΟ στο πλάσμα (αλβουμίνη). Περιέχουν ζυγό αριθμό ατόμων C. Συνήθως 14-24 C, με πιο συχνά αυτά με 16 και 18 C. Σπάνια αυτά με περιττό αριθμό ατόμων C. υδρόφιλη καρβοξυλομάδα
Δομικά υλικά των λιπιδίων (φωσφολιπιδίων και γλυκολιπιδίων) των κυτταρικών μεμβρανών. Πρόδρομοι μορίων με σημαντική βιολογική δράση (π.χ. προσταγλανδίνες). Οξειδώνονται στο ήπαρ και τους μύες και παράγουν ενέργεια. Με τη μορφή τριγλυκεριδίων αποθηκεύονται στο λιπώδη ιστό και αποτελούν σημαντική πηγή ενέργειας.
Ανάλογα με την παρουσία διπλού δεσμού: Κορεσμένα (χωρίς διπλό δεσμό) Ακόρεστα (με διπλό δεσμό) Μονοακόρεστα (1 δ.δ.) Πολυακόρεστα (>1 δ.δ.) Ανάλογα με το μέγεθος της υδρογονανθρακικής αλυσίδας βραχείας αλυσίδας (<6 άτομα C) μεσαίας αλυσίδας (8-14 άτομα C) μακρυάς αλυσίδας (>16 άτομα C)
Δεν περιέχουν διπλούς δεσμούς. Kυρίως με ζυγό αριθμό C (14-24). Πιο συχνά με 16 και 18. Μη διακλαδισμένη ευθεία αλυσίδα μπορούν να στοιβαχτούν. Μικρής αλυσίδας ΛΟ έχουν χαμηλό σ.τ. και είναι υγρά. Μεσαίας και μεγάλης αλυσίδας έχουν υψηλό σ.τ. και είναι στερεά. Τα ζωικά λίπη έχουν ως και >70% κορεσμένα ΛΟ.
Περιέχουν έναν ή περισσότερους διπλούς δεσμούς. Μονοακόρεστα. Πολυακόρεστα. Oι διπλοί δεσμοί είναι σχεδόν πάντα σε cis- θέση και σπάνια σε trans-. Ανάλογα με τον προσανατολισμό των Η+ γύρω από τον άξονα του διπλού δεσμού. cis- Aν βρίσκονται από την ίδια πλευρά του δ.δ. trans- Αν βρίσκονται σε αντίθετες πλευρές. Oι cis-διπλοί δεσμοί επιφέρουν μια κάμψη του ανθρακικού σκελετού κατά περίπου 30 μη ευθύγραμμες αλυσίδες δεν μπορούν να στοιβαχτούν. Χαμηλό σ.τ. είναι υγρά
κορεσμένο trans-ακόρεστο cis-ακόρεστο
Κορεσμένα λιπαρά οξέα cis-ακόρεστα λιπαρά οξέα
IUPAC ονομασία C της καρβοξυλομάδας C1 C2 α, C3 β, C4 γ προέρχεται από τον αρχικό υδρογονάνθρακα με αντικατάσταση του ιο από οϊκό οξύ. Παράδειγμα Λιπαρό οξύ με 18 άτομα C Δεκαοκτάνιο δεκαοκτανοϊκό (χωρίς δδ) Δεκαοκτένιο δεκαοκτενοϊκό (με 1 δδ) δεκαοκταδιενοϊκό (με 2 δδ) δεκαοκτατριενοϊκό (με 3 δδ) Με 1 δδ μεταξύ C9-C10 cis-9- δεκαοκτενοϊκό Με 2 δδ μεταξύ C9-C10 & C12-C13 cis-cis-9,12-δεκαοκταδιενοϊκό Με 3 δδ μεταξύ C9-C10, C12-C13 &C15-C16 όλοι cis-9,12,15- δεκαοκτατριενοϊκό
Δεκαοκτανοϊκό οξύ cis-9- δεκαοκτενοϊκό cis-cis-9,12-δεκαοκταδιενοϊκό όλοι cis-9,12,15- δεκαοκτατριενοϊκό
Δεκαοκτανοϊκό οξύ cis-9- δεκαοκτενοϊκό cis-cis-9,12-δεκαοκταδιενοϊκό όλοι cis-9,12,15- δεκαοκτατριενοϊκό
Δεκαοκτανοϊκό οξύ cis-9- δεκαοκτενοϊκό cis-cis-9,12-δεκαοκταδιενοϊκό όλοι cis-9,12,15- δεκαοκτατριενοϊκό
Δεκαοκτανοϊκό οξύ cis-9- δεκαοκτενοϊκό cis-cis-9,12-δεκαοκταδιενοϊκό όλοι cis-9,12,15- δεκαοκτατριενοϊκό
Δ χ ονομασία: Αριθμός διπλών δεσμών: 18:0 18:1 18:2 Θέση διπλού δεσμού: Δ με εκθέτη τον αριθμό C που αρχίζει ο διπλός δεσμός cis-9- δεκαοκτενοϊκό 18:1 Δ 9 (ολεϊκό) cis-cis-9,12-δεκαοκταδιενοϊκό 18:2 Δ 9,12 (λινολεϊκό) όλοι cis-9,12,15- δεκαοκτατριενοϊκό 18:3 Δ 9,12,15 (λινολενικό) ω-χ (ή ν-χ) ονομασία ω ο τελευταίος C (της μεθυλομάδας) χ παρουσία διπλού δεσμού στο χ άτομο C μετρώντας από τον ωc. ω-3 και ω-6 οικογένειες λιπαρών οξέων
Αριθμός ατόμων C Koινή ονομασία Ονομασία IUPAC Tύπος 2 Οξικό οξύ Εθανοϊκό CH3COOH 4 Βουτυρικό Βουτανοϊκό CH 3 (CH 2 ) 2 COOH 6 Καπροϊκό Εξανοϊκό CH 3 (CH 2 ) 4 COOH 8 Καπρυλικό Οκτανοϊκό CH 3 (CH 2 ) 6 COOH 10 Καπρικό Δεκανοϊκό CH 3 (CH 2 ) 8 COOH 12 Δαφνικό Δωδεκανοϊκό CH 3 (CH 2 ) 10 COOH 14 Μυριστικό Δεκατετρανοϊκό CH 3 (CH 2 ) 12 COOH 16 Παλμιτικό Δεκαεξανοϊκό CH 3 (CH 2 ) 14 COOH 18 Στεατικό Δεκαοκτανοϊκό CH 3 (CH 2 ) 16 COOH 20 Αραχιδικό Εικοσανοϊκό CH 3 (CH 2 ) 18 COOH
Αριθμός ατόμων C και θέση δδ Koινή ονομασία Ονομασία IUPAC οικογένεια 16:1, Δ 9 Παλμιτολεϊκό οξύ cis-9-δεκαεξενοϊκό ω-7 18:1, Δ 9 Oλεϊκό οξύ cis-9-δεκαοκτενοϊκό ω-9 18:1, Δ 9 Ελαϊδικό οξύ trans-9-δεκαοκταδιενοϊκό ω-9 18:2, Δ 9,12 Λινολεϊκό οξύ όλοι cis-9,12-δεκαοκταδιενοϊκό ω-6 18:3, Δ 6,9,12 γ-λινολενικό οξύ όλοι cis-6,9,12- Δεκαοκτατριενοϊκό 18:3, Δ 9,12,15 α-λινολενικό οξύ όλοι cis-9,12,15- Δεκαοκτατριενοϊκό 20:4, Δ 5,8,11,14 Αραχιδονικό οξύ όλοι cis-5,8,11,14- εικοσιτετρανοϊκού οξέος 20:5, Δ 5,8,11,14,17 Τιμνοδονικό οξύ όλοι cis-5,8,11,14,17- εικοσιπεντανοϊκού οξέος 22:6, Δ 4,7,10,13,16,19 Κερβονικό οξύ όλοι cis-4,7,10,13,16,19- εικοσιεξανοϊκού οξέος ω-6 ω-3 ω-6 ω-3 ω-3
Κορεσμένα ζωικής προέλευσης Αυξάνουν την «κακή» χοληστερόλη (LDLchol.) αθηροσκλήρυνση Ακόρεστα φυτικής προέλευσης Μειώνουν την LDL-χοληστερόλη και αυξάνουν την HDL («καλή»). Τrans-λιπαρά οξέα Παραπροϊόν μερικής υδρογόνωσης των ακόρεστων. cis trans δδ υγρή στερεή μορφή (π.χ. μαργαρίνη) Τηγάνισμα με φυτικά έλαια (cis trans δδ) Συνδέονται με αύξηση της «κακής» χοληστερόλης.
1. Δώστε τις ονομασίες κατά IUPAC, Δ χ για το παρακάτω λιπαρό οξύ. Σε ποια οικογένεια ω-λιπαρών οξέων ανήκει; 6 όλοι cis-6,9,12,15- δεκαοκτατετρανοϊκό 18:4 Δ 6,9,12,15 ω-3 λιπαρό οξύ (στεαριδονικό οξύ)
2. Γράψτε τον συντακτικό τύπο του «όλοι cis-5,8,11,14- εικοσιτετρανοϊκού οξέος» (αραχιδονικό οξύ). Σε ποια οικογένεια ω- λιπαρών οξέων ανήκει; CH3(CH2)4CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)3COOH
Απαραίτητα για την λειτουργία του οργανισμού αλλά δεν μπορεί να τα συνθέσει ο άνθρωπος. α-λινολεϊκό (ή λινελαϊκό) (18:3 Δ 9,12,15 ) ω-3 λιπαρό οξύ λινολενικό (18:2 Δ 9,12 ) ω-6 λιπαρό οξύ
Εικοσιδυεξενοϊκό οξύ (DHA, docosahexaenoic acid, 22:6 Δ 4,7,10,13,16,19 ) Δομικό συστατικό του εγκεφάλου, αμφιβληστροειδή, μυοκαρδίου και πνευμόνων. Βρίσκεται σε ιχθυέλαια (και στο μητρικό γάλα). Παράγεται σε μικρή ποσότητα από το EPA. Έλλειψη του μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρές ανωμαλίες πνευματικής ανάπτυξης και όρασης στα παιδιά. Εικοσαπεντενοϊκό οξύ (EPA, eicosapentaenoic acid (20:5 Δ 5,8,11,14,17 ) Βρίσκεται σε ιχθυέλαια (και στο μητρικό γάλα). Παράγεται σε μικρή ποσότητα από το α-λινολεϊκό. Αντιφλεγμονώδη δράση.
Αραχιδονικό οξύ (5,8,11,14-all-cis- Eicosatetraenoic acid, 20:4 5,8,11,14 ) Πρόδρομο μόριο των εικοσανοειδών (μόρια με σημαντική βιολογική δράση). Προσταγλανδίνες Λευκοτριένια Θρομβοξάνες
Εικοσανοειδή Προστανοειδή Λευκοτριένια και Λιποξίνες Προσταγλανδίνες Προστακυκλίνες Θρομβοξάνες
Δρούν σαν «τοπικές» ορμόνες κοντά στον τόπο σύνθεσής τους (αυτοκρινής ή παρακρινής δράση) Παράγονται σαν ανταπόκριση σε διάφορα ερεθίσματα. Παράγονται σε πολύ μικρές ποσότητες και δεν αποθηκεύονται. Απομακρύνονται γρήγορα από την κυκλοφορία. >90% καταβολίζονται στο ήπαρ Ισχυρή ρυθμιστική δράση σε ποικίλες βιολογικές λειτουργίες ακόμα και σε ελάχιστες συγκεντρώσεις.
Yποομάδες: PG-A ομάδα:pga1, PGA2, 19-OH PGA1 PG-B ομάδα:pgb1, PGB2, 19-OH PGB1 PG-E ομάδα:pge1, PGE2, PGE3 PG-F ομάδα:pgf1α, PGF2α, PGF3α PG-C, PG-D PG-G και PG-H (κύριες PG):ενδιάμεσα σύνθεσης λοιπών Δομή: 20 άτομα C δακτύλιος κυκλοπεντανίου -ΟΗ στον C-15 trans- διπλό δεσμό στον C-13
Φλεγμονή Πυρετός Ρύθμιση της πίεσης του αίματος Πήξη αίματος Ανοσοποιητικό σύστημα Αναπαραγωγικό σύστημα Ρύθμιση του κύκλου του ύπνου
PGE2 αύξηση πόνου PGE2, PGI2 αγγειοδιαστολή στα νεφρά PGE2, PGD2 διαστολή βρόγχων PGE2, PGI2 προστασία βλεννογόνου στομάχου PGE2, PGF2α συστολή των λείων μυών της μήτρας PGE2 πυρετός αύξηση φλεγμονής
6-μελής δακτύλιος με Ο. Θρομβοξάνη Α2 και Β2. Σύνθεση στα αιμοπετάλια. Λειτουργίες: Διέγερση συσσωμάτωσης αιμοπεταλίων Προάγουν σχηματισμό θρόμβων Διέγερση αγγειοσυστολής και βρογχοσυστολή ΤΒΧΑ ΤΒΧΒ
Παράγονται από λευκοκύτταρα και άλλα κύτταρα του ανοσοποιητικού. Δράση 5-λιποοξογονάσης. Αυτοκρινή και παρακρινή δράση για τη ρύθμισης της ανοσολογικής απόκρισης. LTΑ4 LTΒ4 LTD4: σύσπαση μυών στα βρογχιόλια υπερπαραγωγή φλεγμονή στο άσθμα και την αλλεργική ρινίτιδα LTD4