Lipider

Oljer, fast fett,voks

Winnie Eskild, IMBV 2004

Lipider

• Lipider er fellesbetegnelsen for oljer, fast fett og voks• Lipider lite vannløselige• Lipider fungerer som

– Energilager– Strukturkomponenter– Kofaktorer for enzymer– Hormoner– Second messenger– Hydrofobe ankre– Lysabsorberende pigmenter– Elektrontransportører– Emulgatorer

Fettsyrer

• Fettsyrer er derivater av hydrokarboner

• De har:– En karboksylgruppe– Uforgrenet karbonkjede med 4-36 C-

atomer– Kovalente enkelt og dobbel-bindinger

• Mettede fettsyrer har bare enkeltbindinger

• Umettede fettsyrer har en eller flere dobbelbindinger; enumettede, flerumettede

Nummerering av C-atomer i lipider

• C-atomene nummereres med tall fra karboksylenden.– Karboksylgruppens C-atom

er nr 1.

• C-atomene nummeres med greske bokstaver.– Første C-atom etter

karboksylgruppen betegnes med

Systematisk beskrivelse av fettsyrer• Antall C-atomer angis etterfulgt av kolon og antall

db.bindinger. Deretter en parentes hvor posisjonen til db. bindingene angis

• Eksempler: 12:0 er en mettet fettsyre med 12 C-atomer, altså ingen db.bindinger

• 18:3( 9,12,15) er en umettet fettsyre med 18 C-atomer og 3 db.bindinger som går fra C-atom 9, 12 og 15 og til neste C-atom

• Nummerering av C-atomer i fettsyrer:– Tallnummerering: starter fra COOH-enden– Greske bokstaver: starter fra første C-atom etter COOH-

gruppen

• Antall C-atomer i de fleste naturlige fettsyrer er partall, fordi de dannes ved sammenkopling av 2C-enheter

• Naturlige fettsyrer har 12-24 C-atomer

Fettsyrer gis navn etter antall C-atomer, mange har også trivialnavn

Umettede fettsyrers dobbeltbindinger

• De fleste umettede fettsyrer har første db.binding ved C-atom 9• Har de flere db.bindinger vil neste oftest sitte ved C-atom 12 og

dernest C-atom 15• Konjugerte db.bindinger er svært sjeldne

• Dobbeltbindinger er oftest adskilt med en metylengruppe -CH2-

• Linolsyre: 18:3 ( 9,12)

• CH3 (CH2)3 CH2 CH CH CH2 CH CH (CH2)7

COOH

•

-fettsyrer

-3 fettsyrer har sin siste dobbeltbinding 3 C-atomer fra metylenden.

-6 fettsyrer har sin siste dobbeltbinding 6 C-atomer fra metylenden

Fettsyrers db.bindinger

• Naturlige fettsyrers dobbelt-bindinger har cis-konfigurasjon

• Cis

• Trans

Fettsyrenes smeltepunkt• Noen fettsyrer er faste, noen flytende ved romtemperatur• Smeltepunkt er avhengig av:

– Fettsyrens lengde. Når antall C-atomer øker, øker også smeltepunktet

– Antall db.bindinger. Når antall db.bindinger øker, synker smeltepunktet

• Eksempler:– 18:0 smp. 69 C

– 18:1 smp. 13,4 C

– 18:2 smp. -5 C

– 18:3 smp. -11 C

• Årsaken er at db.bindingene hindrer tett pakking av fettsyrene • Mettede fettsyrer kan pakkes tett sammen i nesten krystallinske

strukturer hvor hydrofobe interaksjoner og Van der Waalske krefter holder dem sammen

• Derfor trengs det mere energi til å skille mettede fettsyrer

Smeltepunkt

Fettsyrers vannløselighet

• Bestemmes av kjedelengde og antall db.bindinger• Vannløseligheten øker når:

– Antall C-atomer reduseres

– Antall db.bindinger øker

• Frie fettsyrer forekommer sjelden i kroppen• I blodet bindes de til serum albumin• Mest vanlig forekomst er som estere eller aminer, hyppigst i

form av triacylglyserol, glycerofosfolipider og sfingolipider

Triglyserider

• Triacylglyseroler kalles også triglyserider (fett)

• C2 i glyserol blir asymmetrisk når 3 forskjellige fettsyrer koples til

• De består av 3 fettsyrer koplet til glyserol med esterbindinger

• Enkle triglyserider har én type fettsyrer, f.eks.tristearin, triolein

• Blandede triglyserider inne-holder flere typer fettsyrer

• Nomenklatur for triglyserider• Uløselige i vann• Lipaser spalter triglyserider i

frie fettsyrer og glyserol

Såpe

• Kokes fett i NaOH/KOH hydrolyseres esterbindingene og vi får såpe.

• Såpe er Na/K salte av fettsyrer• Såpe er en detergent. Kan få lite vannløselige forbindelser til å

løse seg

Triglyseridenes funksjoner

• Energilager– Svært energirikt (38 kJ/g) pga

C-atomenes lave oksydasjons-trinn

– Veier lite pga lav spesifikk vekt og fordi det er vannfritt

– Stor lagerkapasitet (overvintring)

• Isolasjon mot – kulde – støt – elektrisk overledning Adipocytt = fettcelleAdipocytt = fettcelle

Voksene

• Voksene er estere av fettsyrer med 14-36 C-atomer og langkjedete alkoholer som består av 16-36 C-atomer

• De har høyt smeltepunkt, 60-100 oC• Voks fungerer som energilager i visse laverestående

organismer som f.eks planton• Voksene danner et beskyttende lag mot vann

– Planter dekker bladene sine med et vokslag for å forhindre vanntap ved fordampning

– Svømmefuglene gnir inn fjærene sine i voks for å gjøre dem vanntette

Voksene

Triacontanoyl-palmitat

Triacontanoyl-palmitat

Strukturelle lipider

• Strukturelle lipider finnes i cellemembranen• Tre typer:

– Glycerofosfolipider

– Sfingolipider

– Steroler

Glycerofosfolipider• Derivater av fosfatidylsyre• Glyserol med fettsyre koplet til

OH-gruppe 1 og 2• På 3. OH-gruppe er fosforsyre

koplet med esterbinding• På fosforsyreresten kan det

være koplet en alkohol, amin, aminosyre eller annet => fosfodiesterbinding

Fosfatidylsyre: X = HFosfatidylsyre: X = H

Mettet fettsyre 16-18 C

Umettet fettsyre 16-18C

C2

Fosfatidylcholin

Glyserofosfolipider

• Alle glyserofosfolipider har negativ ladning på fosfatgruppen ved fysiologisk pH

• Mange har negativ netto ladning ved fysiologisk pH, avhenger av ladning på substituenten (molekylet som er koplet på fosfatgruppen)

• Glyserofosfolipidene får sine navn fra substituenten

Fosfolipider med eterbinding

• Her er en eller to fettsyrer koplet til glyserol med eterbinding• Her forekommer både enkelt- og dobbeltbindinger• Eksempler:

– Plasmalogen har dobbeltbinding. Utgjør halvparten av fosfolipidene i hjerte. Funksjonen er ukjent

– Plateaktiverende faktor, er potent signalmolekyle

Sfingolipider

• Nest største gruppe av membranlipider, uladete• Ceramid består av en langkjedet fettsyre koplet

med amidbinding til C2 på sfingosin( langkjedet aminoalkohol) og en polar gruppe koplet med glycosidbinding eller fosfodiester-binding

CeramidCeramid

Sfingolipider

Sfingolipider

Sfingomyelin

Finnes i myelin,som isolerernervers elektriske signaler

Steroler

• Finnes i cellemembranen på alle eukaryote celler, men ikke i bakterier

• Regulerer membranfluiditeten• Forskjellige typer.

– Kolesterol i pattedyrceller– Stigmasterol i planteceller– Ergosterol i sopp

• Alle steroler er derivater av kolesterol

Kolesterol

Alle celler kan lage kolesterol, men gjørdet kun når tilførselsvikter.

Kolesterol er forstadiet til steroidhormonene