LIPIDI IN LIPIDNE MEMBRANE Maščobne kisline Sestavljeni lipidi (mašč.kisline + alkohol) Triacilgliceroli Glicerofosfatidi Sfingolipidi Voski Enostavni lipidi (vsi so izoprenski derivati) Terpeni Steroidi MAŠČOBNE KISLINE Nasičene MK R-COOH Nenasičene MK R-CH=CH-(CH 2 ) n -COOH Laurinska kisl. C12:0 Miristinska kisl. C14:0 Palmitinska kisl. C16:0 Stearinska kisl. C18:0 Palmitoleinska kisl Oleinska kisl. Linolejska kisl. α-linoleinska kisl. γ-linoleinska kisl. Arahidonska kisl. cis-d9-c16:1 cis-d9-c18:1 cis-d9,12-c18:2 cis-d9,12,15-c18:3 cis-d6,9,12-c18:3 cis-d5,8,11,14-c20:4 Vse dvojne vezi: cis-konfiguracija! ZGRADBA MAŠČOBNIH KISLIN Palmitinska kislina Stearinska kislina Oleinskakislina Linolejska kislina Linoleinska kislina Arahidonska kislina
ACILGLICEROLI a) triacilgliceroli (=trigliceridi) b) diacilgliceroli (=digliceridi) c) monoacilgliceroli (=monogliceridi) Poglavitni vir energije za večino organizmov, ker: - so najbolj reducirane oblike ogljika v naravi - ni potrebna solvatacija ni ozmoznega tlaka - majhna prostornina pakiranja primerne snovi za rezervo! Dodatne prednosti triacilglicerolov: Toplotna izolacija (zaščita) Energija brez dušika (ni problema z izločanjem N) Metabolna voda (v oksid. fosforilaciji) ZGRADBA TRIACILGLICEROLOV Glicerol Tristearin (enostavni triacilglicerol) Miristinska k. Palmitoleinska k. Stearinska k. mešani triacilglicerol GLICEROFOSFATIDI Glicerofosfatidi so fosfolipidi (tudi SM, vendar nima glicerola) Osnova: alkohol glicerol Glicerol zaestren na mestu 1, 2 z MK (če nenasičena, je običajno na mestu 2) Mesto 3 zaestreno s fosfatno skupino (fosfatidna kislina) Fosfatidna kisl. + alkoholna komponenta = fosfatid: Fosfatidilholin (lecitin) Fosfatidiletanolamin Fosfatidilserin Fosfatidilinozitol Fosfatidilglicerol in kardiolipin, itd. Glicerofosfatid model: Polarna glava fosfat Nepolaren rep
FOSFATIDI (I) Fosfatidna kislina Fosfatidilholin FOSFATIDI (II) Fosfatidiletanolamin Kardiolipin Fosfatidilserin Fosfatidilglicerol Fosfatidilinozitol Osnova je alkohol sfingozin SFINGOLIPIDI Sfingozin je 18-C amino alkohol (2 OH-skupini) Ceramidi: sfingozin + amidno vezana maščobna kislini Fosfosfingolipid : Ceramid + fosfoholin = SM Glikosfingolipidi: ceramidi + β-glikozidno vezan en ali več monosaharidov (oligosaharid) na 1-hidroksilno skupino sfingozina (cerebrozidi) Gangliozidi: glikosfingolipidi, ki vsebujejo tudi 1-več ostankov sialičnih kislin (NANA)
ZGRADBA SFINGOZINA IN CERAMIDA 3 2 1 trans Mašč. kislina Mašč. kislina Sfingozin 18-C Ceramid SFINGOMIELIN (SM) GLIKOSFINGOLIPIDI N-acetilneuraminska kislina (sialična kislina) Gangliozidi G M1, G M2 in G M3 Cerebrozidi
VOSKI Estri dolgoverižnih alkoholov z dolgimi mašč. kislinami Zelo netopni v vodi Na zunanjih površinah živali in rastlin Oleinski alkohol Sterainska kislina TERPENI Oligo-, polimeri izoprena in derivati Izoprenskaenota (5C): 2-metil-buta-1,3-dien Nomenklatura, primeri: Monoterpeni (2x5C) - citronelal Seskviterpeni (3x5C) - Diterpeni (4x5C) - fitol Triterpeni (6x5C) steroidi (lanosterol, holesterol...) Tetraterpeni (8x5C) - karotenoidi Politerpeni Poliprenoli (dolihol, CoQ, Vit K 1,, Vit K 2..) vezava glava-rep vezava glava-rep Izopren Geraniol IZOPRENSKI DERIVATI MONOTERPENI SESKVITERPENI DITERPENI Limonen Citronelal Mentol Bisabolen Fitol Giberelinska kislina Kamfen α-pinen Eudezmol TRITERPENI trans-retinal TETRATERPENI Skvalen Lanosterol Likopen
POLITERPENSKI DERIVATI Dolihol fosfat Koencim Q (Ubikinon UQ) Vitamin E (α-tokoferol) Vitamin K 1 (filokinon) Undekaprenilni alkohol (baktoprenol) Vitamin K 2 (menakinon) Steroidni skelet : ciklopentano-perhidro-fenantren: kondenzirani 3 x 6-členski + 5-členski obroč Holesterol : najobičajnejši steroid pri živalih prekurzor vseh ostalih steroidov Derivati holesterola: steroidni hormoni: mnogo funkcij pri živalih - homeostaza soli (Na + ), metabolne funkcije, spolni hormoni... žolčne kisline (naravni detergenti) Stigmasterol, sitosterol... (rastline) Ergosterol (glive) STEROIDI HOLESTEROL
STEROIDNI HORMONI Kortizol Testosteron ŽOLČNE KISLINE Progesteron Estradiol Holna kisl. Deoksiholna kisl. Stigmastanol α 1 -sitosterol Stigmasterol β-sitosterol RASTLINSKI STEROLI Kampesterol LIPIDNE TVORBE V VODI Sloji Zrak Miceli Monomolekulski sloj Voda Znotraj-ven = inverzni Bimolekulski sloj = lipidni dvosloj Običajen Voda
SPONTANA TVORBA LIPIDNIH STRUKTUR Hidrofobne interakcije! kroglasti miceli cilindrični miceli lipidni dvosloji : - unilamelarni vezikli (liposomi) - multilamelarni vezikli Planarni dvosloj Unilamelarni vezikel Multilamelarni vezikel FLUIDNI MOZAIČNI MODEL S. J. Singer in G. L. Nicolson Fosfolipidni dvosloj - fluidni matriks Lipidni dvosloj je dvo-dimenzionalno topilo Lipidi in proteini gibljivost: lateralna difuzija rotacijska difuzija difuzija flip-flop Dva razreda proteinov: - periferni (zunanji) membranski proteini - integralni (notranji) membranski proteini VPLIV TEMPERATURE NA GIBLJIVOST LIPIDOV GEL SOL Pod temperaturo prehoda Nad temperaturo prehoda
MODEL BIOLOŠKE MEMBRANE Oligosaharidna stranska veriga glikolipid Fosfolipidna membrana Periferni protein holesterol Integralna proteina LIPIDNI RAFTI Lateralne domene z določeno sestavo, v kateri prevladujejo sfingomielin in holesterol. Tvorijo tekočo urejeno fazo! Vloga: -signaliziranje - endo- in eksocitoza -vstopna točka za toksine, viruse in druge patogene Nenasičeni fosfolipidi Nasičeni fosfolipidi, sfingomielin, holesterol