Ćwiczenie 4

Ćwiczenie nr 6
Repetytorium
dr Anna Bielenica
1. Ogólne wiadomości o lipidach
Lipidy
Lipidy stanowią dużą i bardzo zróżnicowaną pod względem chemicznym grupę
naturalnych związków organicznych, których wspólną cechą jest lipofilowość rozpuszczalność w rozpuszczalnikach niepolarnych (np. eter, chloroform, benzyna).
Repetytorium
1.
Ogólne wiadomości o lipidach.
2.
Podział lipidów.
3.
Kwasy tłuszczowe.
4.
Tłuszcze właściwe (triglicerydy, triacyloglicerole).
5.
Lipidy złożone - fosfolipidy, glikolipidy.
6.
Hormony sterydowe.
7.
Kwasy żółciowe.
8.
Prostaglandyny – prostanoidy (eikozanoidy).
Jest to zatem całkowicie inne kryterium, niż stosuje się do definiowania większości
grup naturalnych związków organicznych, gdzie o przynależności do danej grupy
decyduje ich budowa chemiczna (grupa funkcyjna). Lipidy wydobywa się z
materiałów biologicznych poprzez ekstrakcję niepolarnymi lub słabo polarnymi
rozpuszczalnikami organicznymi.
2. Podział lipidów
1. Lipidy proste
a) Tłuszcze - estry glicerolu i kwasów tłuszczowych
Część praktyczna
b) Woski - estry wyższych kwasów tłuszczowych i wyższych alkoholi
1.
Rozpuszczalność tłuszczów.
2. Lipidy złożone – zawierają oprócz reszt kwasów tłuszczowych i alkoholi reszty
2.
Zmydlanie tłuszczów.
innych związków. Dzielą się na:
3.
Wykrywanie kwasów żółciowych – próba Haya.
a) Fosfolipidy – lipidy zawierające oprócz kwasów tłuszczowych resztę kwasu
4.
Wykrywanie steroli metodą Liebermanna-Burcharda i Salkowskiego.
fosforowego;
5.
Wykrywanie kwasów tłuszczowych w mydłach.
i plazmalogeny
6.
Wykrywanie obecności kwasu oleinowego w tłuszczach roślinnych.
b) Glikosfingolipidy (glikolipidy) – lipidy zawierające kwas tłuszczowy, sfingozynę
7.
Wysalanie mydła
i węglowodany; są wśród nich cerebrozydy i gangliozydy
8.
Oznaczanie liczby kwasowej tłuszczu
c) Inne lipidy złożone – sulfolipidy i aminolipidy
dzielą
się
na
glicerofosfolipidy,
sfingofosfolipidy
3. Prekursory i pochodne lipidów – modyfikowane chemicznie naturalne lipidy.
Zaliczamy do nich m. in. kwasy tłuszczowe, sterydy i steroidy, lipidy izoprenowe
(terpenoidy) np. witaminy rozpuszczalne w tłuszczach, wyższe alkohole.
1
położeniu C3 lub C6, licząc od końcowej grupy CH3. NNKT dzielą się na dwie grupy.
3. Kwasy tłuszczowe
kwasy
Prekursorem grupy kwasów omega–3 (n-3) jest kwas -linolenowy, a omega–6 (n-6)
monokarboksylowe, od kwasu masłowego wzwyż. Posiadają różną długość łańcucha
kwas linolowy. Kwasy te są zwane podstawowymi kwasami NNKT. W organizmach
(najczęściej 14-24 atomy C), przeważnie proste, nierozgałęzione łańcuchy, nasycone i
ssaków nie dochodzi do transformacji NNKT jednej rodziny w drugą.
Kwasami
tłuszczowymi
nazywane
są
alifatyczne,
lipofilowe
nienasycone.
Tabela 1. Najpopularniejsze nasycone kwasy tłuszczowe
Nomenklatura kwasów tłuszczowych. Nazwy zwyczajowe najczęściej pochodzą od
nazwy surowca, z którego kwas został wyodrębniony po raz pierwszy. W literaturze
Nazwa kwasu
spotyka się skrótowy zapis nazw kwasów tłuszczowych, polegający na użyciu samych
zwyczajowa
liczb z powinięciem nazw. Według tej zasady skrócony zapis kwasu linolowego to
systematyczna
Wzór
sumaryczny
Występowanie
masłowy
butanowy
C3H7COOH
kapronowy
heksanowy
C5H11COOH
kaprylowy
oktanowy
C7H15COOH
laurynowy
dodekanowy
C11H23COOH
nasiona laurowe, masło,
olej palmowy
lub Z). Kwasy trans (t, trans lub E) powstają z izomerów cis w obecności
palmitynowy
heksadekanowy
C15H31COOH
katalitycznych ilości utleniaczy (np. HNO 3, NO2), światła, pod wpływem
stearynowy
oktadekanowy
C17H35COOH
praktycznie wszystkie
tłuszcze roślinne
i zwierzęce
podwyższonej temperatury, jako uboczny produkt uwodornienia.
arachidowy
eikozanowy
C19H39COOH
18:2 (9, 12) lub 18:2 (9c, 12c), gdzie pierwsza liczba oznacza liczbę atomów węgla,
liczba po dwukropku – liczbę wiązań podwójnych, natomiast zapisane w nawiasie
kursywą liczby to numery nienasyconych atomów węgla. Naturalne kwasy
tłuszczowe występują głównie w postaci izomerów cis (w zapisie skróconym: c, cis
masło, olej palmowy
i kokosowy
orzeszki ziemne, tran
Kwasy tłuszczowe są dla organizmu głównym źródłem energii, stanowią substraty w
Tabela 2. Najpopularniejsze nienasycone kwasy tłuszczowe
syntezie tłuszczów, fosfolipidów, lipoprotein, eikozanoidów i liposacharydów.
Przechowywane są przede wszystkim w formie związanej jako triacyloglicerole oraz
Nazwa kwasu
fosfolipidy, a także w komórkach tłuszczowych w postaci wolnej.
zwyczajowa
Właściwości fizyczne kwasów tłuszczowych zależą od długości łańcucha i stopnia
nienasycenia łańcucha węglowego.
Niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe (NNKT, ang. EFA)
to nienasycone
polienowe, zawierające przynajmniej dwa wiązania podwójne, przy czym jedno w
2
Występowanie
C17H33COOH
najpopularniejszy
kwas tłuszczowy
(Z)-9oktadekenowy
erukowy
(Z)-13-dokozenowy C21H41COOH
olej rzepakowy
i nasturcjowy
nerwonowy
(Z)-15tetrakozenowy
C23H45COOH
składnik mielin
linolowy
(Z,Z)-9,12oktadekadienowy
C17H31COOH powszechny składnik
lipidów
dostarczane wraz z pożywieniem. Służą one m.in. jako substraty do syntezy
lipidowych składników błon komórkowych i ejkozanoidów. Do NNKT należą kwasy
Wzór
sumaryczny
oleinowy
kwasy tłuszczowe wykorzystywane do syntezy innych związków koniecznych do
prawidłowego funkcjonowania organizmu, nie syntetyzowane przez organizm,
systematyczna
Otrzymywanie tłuszczów właściwych w reakcji estryfikacji:
Nazwa kwasu
linolenowy
(-linolenowy)
(Z,Z,Z)-9,12,15oktadekatrienowy
Wzór
Csumaryczny
17H29COOH
Występowanie
olej lniany
i konopny
H2C
O
HO
H
O
C R1
H2C
O
O C
R1
O
C
R2
+
arachidonowy
(Z,Z,Z,Z)-5,8,11,14- C19H31COOH
ejkozatetraenowy
H
niektóre tkanki
zwierzęce
HC O
H2C O
H
+
HO
C
R2
HC
O
R3
H2C
O
O
H
HO
Oleje schnące stosowane są do wyrobu farb olejnych. Najlepsze farby otrzymuje się
C
glicerol
z oleju lnianego lub konopnego). Proces wysychania (utwardzania) olejów schnących
R3
C
O
O
z olejów zawierających ok. 50 % kwasu linolowego i 25 % kwasu linolenowego (np.
+ 3H2O
kwasy t³uszczowe
cz¹ steczka t³uszczu (trigliceryd)
(R1, R2, R3- ³añcuchy kwasów)
polega na utlenianiu tlenem z powietrza podwójnych wiązań występujących w
Nazewnictwo
łańcuchach kwasów tłuszczowych. Następuje wtedy przestrzenne sieciowanie
przedstawić za pomocą projekcji Fischera, przy czym przyjmuje się umownie, że
łańuchów reszt kwasowych, w wyniku czego zmienia się konsystencja oleju – tworzy
grupa znajdująca się przy C2 przybiera zawsze konfigurację L. Numery atomów
się twarda, błyszcząca powłoka.
i
stereochemia
tłuszczów.
Stereoizomery
tłuszczów
można
węgla podaje się w nawiasach lub zapisuje z przedrostkiem sn (ang. stereospecific
Diglicerydy (DAG) i monoglicerydy (MAG) nazywane są niepełnymi glicerydami i
numbering). Według innych, starszych zasad pozycje grup acyloksylowych w
nie są wliczane do tłuszczów właściwych. W świeżych tłuszczach naturalnych
cząsteczce glicerolu oznaczało się za pomocą liter greckich, przy czym pozycji 1
występują w ilościach śladowych, ich stężenie wzrasta podczas przechowywania w
odpowiadała litera , 2 - , a 3 - ’.
warunkach narażonych na hydrolizę. MAG mają zdolności emulgujące i w przemyśle
Przykładowe nazewnictwo tłuszczów:
spożywczym wykorzystywane są jako stabilizatory emulsji. Monoacyloglicerole
występują głównie w postaci pochodnych sn-1, ponieważ pierwszorzędowe grupy
hydroksylowe są bardziej reaktywne niż drugorzędowe, a ponadto pochodne sn-2
łatwo izomeryzują do pochodnych sn-1.
4. Tłuszcze właściwe (triglicerydy, triacyloglicerole)
Tłuszcze właściwe ze względu na pochodzenie można podzielić na naturalne (roślinne
i zwierzęce) i modyfikowane (syntetyczne), które otrzymywane są z tłuszczów
naturalnych
w
wyniku
uwodornienia
(utwardzania)
i
transestryfikacji
(przeestryfikowania).
3
H2C
O
C
H
O
2) aby poprawić przydatność konsumpcyjna tłuszczów i zmniejszyć podatność na
C (CH 2)14 CH3
utlenianie, poddaje się je reakcjom utwardzania (uwodornienia). Najszybciej ulegają
O
CH3 (CH 2)14 C
O
tripalmitoilo-sn-glicerol, gliceryd tripalmitynowy
wysyceniu trieny w pozycjach skrajnych sn-1 i sn-3.
CH3
O C (CH 2)14 CH3
H2C
(CH 2) 7
O
O
H2C O C (CH 2) 7 CH
O
O
(CH 2)7
CH 2
CH3(CH 2)4
CH CH
CH CH
*C
C O
CH CH (CH 2) 7 C O
O C (CH 2)16 CH3
H2C
CH3 (CH 2) 7
+ 3H2
H
C
H2C O C (CH 2) 7
O
CH
O
C
H
H2C
O
C (CH 2) 16CH3
O
CH3(CH 2) 16 C O
CH
C (CH 2) 16CH3
O
3) polepszenie wartości odżywczej tłuszczu osiąga się również w reakcji
O C (CH 2)14 CH3
H2C
Ni
H2C
(H 2C) 7 CH3
H
O
O
CH
O
1- stearoilo -2- linoleoilo -3-palmitoilo-sn-glicerol (dawniej: - stearoilo -- linoleoilo -’-
transestryfikacji (przeestryfikowania), która może zachodzić na drodze: alkoholizy,
palmitoiloglicerol)
acydolizy lub transestryfikacji właściwej (wymiany reszt acylowych w wyniku
Właściwości chemiczne tłuszczów właściwych
reakcji dwóch lub więcej estrów), np.
O
H2C
O
C
C
H2C
C
O
O
C
R2
+
3H2O
H
+
HO
C
R2
O
HO
R3
H2C
+
HC
O H
O C
C17H33
CH2 O C C15H31
O
O C C17H35
O
CH O C C17H33
+
H2C
O C
O
O C C17H35
O
CH O C C17H33
H2C
H2C
C15H31
NaOH
C17H29
O
H2C
O C C15H31
O
H2C O
+ HC
C C15H31
O
O C C17H33
H2C O
O
+ itp.
C C17H29
O
Podobnie jak reakcje hydrolizy, transestryfikacja katalizowana jest przez kwasy,
O H
zasady i enzymy z grupy lipaz.
C
O
HC
R1
O
O
HC
CH2 O C
O
HO
R1
O
O
1) ulegają reakcjom hydrolizy w środowisku kwaśnym, zasadowym i enzymatycznym
H2C
R3
O H
4) tłuszcze zawierające reszty kwasów nienasyconych odbarwiają roztwór wody
bromowej i reagują z KMnO4
O
Liczby określające przydatność spożywczą tłuszczów
O
H2C
O
C
R1
C
O
O
HC
H2C
O
O
C
C
O
R2
R3
Liczba kwasowa – liczba mg KOH potrzebna do zobojętnienia wolnych kwasów
ONa
R1
+
3NaOH
ONa
R2
C
O H
HC
O H
H2C
O H
tłuszczowych zawartych w 1 g tłuszczu.
Liczba zmydlania – liczba mg KOH potrzebna do zobojętnienia kwasów
tłuszczowych wolnych i powstałych w wyniku hydrolizy 1 g tłuszczu.
O
ONa
R3
+
H2C
C
Liczba jodowa – liczba g wolnego jodu przyłączanego przez wiązania podwójne
zawarte w 100 g tłuszczu.
O
4
Liczba Lea - liczba cm3 0,002 M tiosiarczanu sodu potrzebna do redukcji jodu
Składnikiem błon komórkowych są również sfingofosfolipidy, a wśród nich
wydzielonego z KI przez nadtlenki obecne w 1 g tłuszczu.
sfingomieliny.
Liczba Reicherta-Meissla – liczba cm3 0,1 M KOH zużytego do zobojętnienia lotnych
Sfingomieliny to ceramidy zestryfikowane kwasem fosforowym, zawierającym
kwasów tłuszczowych oddestylowanych z parą wodną z 5 g tłuszczu. Pozwala
przyłączone, również estrowo, cholinę, etanoloaminę lub serynę. Sfingomieliny
określić zawartość kwasów tłuszczowych o długości łańcucha C4-C8.
(fosfatydy) tworzą tzw. mielinę, zewnętrzną osłonkę włókien nerwowych białej
substancji mózgu. Wchodzące w skład sfingomielin kwasy tłuszczowe to głównie
5. Lipidy złożone – fosfolipidy, glikolipidy
kwas lignocerowy i nerwonowy.
Do fosfolipidów zalicza się glicerofosfolipidy i sfingofosfolipidy (sfingolipidy).
Znajdują się one w każdej komórce, a w szczególnie dużym stężeniu występują w
O
tkankach nerwowych, błonie komórkowej i dojrzałych nasionach oleistych.
kwas
1,2-diacylowany
Cząsteczka
glicerofosforowy
glicerofosfolipidu
zawiera
nosi
estrowo
nazwę
kwasu
związany
z
C
fosfatydowego.
resztą
H
CH3(CH 2)12
Glicerofosfolipidy pochodzą od kwasu glicerofosforowego (fosforanu sn-3-glicerolu).
C
H
CH
CH
H
CH3(CH 2)12
C
zawierające aminoalkohol cholinę) oraz kefaliny (fosfatydyloetanoloaminy oraz
H
O
O
R1
C
O
O_
O C
+
H3N CH2 CH2
H
O
P
H2C
O C
O
O
C
R1
O
C
OH
C
R
R – reszta alkilowa
O
kwasu t³uszczowego
CH
CH
CH2
O
P
OH
O
R1
R1 - reszta etanoloaminy, seryny
lub choliny
przypominają kefaliny ale zamiast wiązania estrowego mają przy węglu C1 wiązanie
R2
eterowe z resztą wyższego nienasyconego alkoholu. Aminoalkoholem przy węglu C 3
O
- fosfatydylocholina (-lecytyna)
CH2
Plazmalogeny
To diglicerydy stanowiące około 10 % fosfolipidów mózgu i mięśni. Swoją budową
O
H2C
CH
R1
H
_O
H2C
C
CH
R
Sfingofosfolipid (sfingomielina)
O
O CH2 CH2 N(CH 3)3
HN
OH
fosfatydyloseryny, zawierające, odpowiednio, etanoloaminę albo serynę).
+
C
C
C
Ceramid (N-acylosfingozyna)
O
Wśród glicerofosfolipidów wyróżniamy m.in. lecytyny (inaczej fosfatydylocholiny,
P
H
HN
OH
– serynę, treoninę, inozytol.
O
C
OH
Sfingozyna
ortofosforowego aminoalkohol (np. etanoloaminę, cholinę) lub inny hydroksyzwiązek
H2C
CH2
OH
kwasu
H
CH3(CH 2)12
NH2
połączonym estrowo przez kwas fosforowy może być etanoloamina, cholina, seryna
-fosfatydyloetanoloamina (- kefalina)
(gdzie R1, R2 – reszty kwasów tłuszczowych)
lub inozytol.
5
H
H
C
O
O
R
CH R1
C
R1- reszta alkilowa
H
C
O C
H
H2C
O
Sterydy stanowią dużą grupę naturalnych związków organicznych pochodzenia
R – reszta alkilowa
zarówno roślinnego i zwierzęcego, jak i mikroorganicznego. Ich wspólną cechą jest
O
P
O CH2
CH2
+
NH 3
obecność szkieletu węglowego pochodzącego od steranu (1,2-cyklopentano-
kwasu t³uszczowego
OH
kwas
6. Hormony sterydowe
nienasyconego alkoholu
perhydrofenantrenu).
Przedstawicielem steroli (steroidów zawierających grupę OH w położeniu C3) jest
plazmenowy
cholesterol.
Plazmalogen etanoloaminowy (plazmenyloetanoloamina)
CH3
12
łańuchy
polisacharydowe,
1
często
2
rozgałęzione, złożone z kilku (do siedmiu) reszt cukrów prostych oraz reszty kwasu
3
H
C
C
H
HN
C
CH
R
O
R - reszta alkilowa
OH
3
7
6
HO
5
6
cholesterol
tkankach nerwowych wchodzi w skład otoczki mielinowej, stanowiąc 10-15 % suchej
CH2
masy mózgu. W stanach patologicznych tworzy złogi w postaci kamieni żółciowych
H
oraz odkłada się w ścianach tętnic, co prowadzi do miażdżycy i zawałów serca.
H
H
10
syntezie kwasów żółciowych, hormonów płciowych i hormonów kory nadnercza, w
H
H
5
15
(nadaje im pożądaną płynność i elastyczność), jest podstawowym substratem w
CH
O
HO
8
W postaci wolnej lub związanej, cholesterol jest składnikiem błon komórkowych
kwasu t³uszczowego
CH2 OH
14
13
CH3
steran
O
OH
9
10
4
N-acetyloneuraminowego, zaliczanego do kwasów sjalowych.
CH3(CH 2)12
13
CH3
17
17
11
16
(glukoza albo galaktoza) lub łańcuchem oligocukrowym. Bardziej złożone
- zawierają
CH3
HC
CH3
ceramidy, w których grupa hydroksylowa sfingozyny połączona jest z resztą cukrową
gangliozydy
CH2
CH2
Glikosfingolipidy, zwane cerebrozydami występują głównie w mózgu. Są to
cerebrozydy to
CH2
Cholesterol jest sterolem pochodzenia zwierzęcego; jego odpowiednikiem u
OH
mikroorganizmów jest ergosterol.
Galaktocerebrozyd (galaktozyloceramid)
Glaktozyloceramid łatwo może być przekształcony w sulfogalaktozyloceramid (przez
Hormony sterydowe
zestryfikowanie grupy OH przy C3 galaktozy kwasem siarkowym), występującym w
Należą do nich hormony kory nadnerczy (kortykosterydy) i hormony płciowe gonad.
mielinie. Związek ten należy do sulfolipidów (sulfatydów).
Kortykosterydy (hormony adrenokortykoidowe) dzielą się na :
6
- utrzymują odpowiednie stężenie jonów sodowych i
transportowane są w postaci soli sodowych. Sole te, podobnie jak mydła i detergenty,
potasowych wpływając na równowagę osmolarną pomiędzy komórką i płynami
mają właściwości powierzchniowo czynne. Nierozpuszczalne w wodzie składniki
międzykomórkowymi. Najbardziej znanym hormonem tej grupy jest aldosteron.
pokarmu tworzą z solami kwasów tauro- lub glikocholowych kompleksy, tzw. kwasy
glikokortykosterydy – mające wpływ na przemianę węglowodanową, białkową i
choleinowe, mające zdolność do przechodzenia przez ściany jelit.
mineralokortykosterydy
tłuszczową. Wpływają na odkładanie glikogenu w wątrobie i mięśniach oraz spalanie
CH3
OH
glukozy, są antagonistami insuliny. Utrudniają także spalanie tłuszczów oraz działają
CH
CH3
silnie przeciwobrzękowo, przeciwzapalnie i przeciwreumatycznie. Mają także
H
medycynie stanów nagłych. Głównym przedstawicielem glikokortykosterydów jest
HO
kortyzol (hydrokortyzon).
CH2
COOH
H
CH3
korzystny wpływ na objawy wywołane wstrząsem, stąd ich zastosowanie w
CH2
H
OH
H
Kwas cholowy
Hormony płciowe, wytwarzane przez gruczoły płciowe, dzielą się na: hormony
męskie (androgeny) i hormony żeńskie.
8. Prostaglandyny – prostanoidy (eikozanoidy)
Androgeny powodują dojrzewanie płciowe i stymulują męskie wtórne cechy płciowe.
Wykazują też działanie anaboliczne pobudzając syntezę białek, powodują więc wzrost
Prostaglandyny to cykliczne 20-węglowe kwasy karboksylowe, należące do bardzo
masy mięśniowej. Mają zastosowanie w stanach wyniszczenia ustroju po
aktywnych przekaźników biologicznych. Obok prostaglandyn w organizmach ssaków
długotrwałych chorobach, po zabiegach chirurgicznych itp. Do androgenów
występują podobne do nich związki – prostanoidy, do których należą prostacykliny,
zaliczamy testosteron i produkt jego metabolizmu - androsteron.
tromboksany i leukotrieny. Prekursorami wszystkich tych związków jest kwas
Hormony żeńskie – estrogeny (np. estradiol) powodują dojrzewanie płciowe oraz
arachidonowy i jego analogi.
rozwój wtórnych żeńskich cech płciowych. Wspólnie z gestagenami (hormonami
Prostaglandyny i ich eikozanowe analogi nazywane są hormonami lokalnymi,
ciążowymi, do których należy progesteron), regulują procesy cyklu miesiączkowego.
ponieważ spełniają funkcję hormonów, ale z powodu niezbyt dużej trwałości mogą
oddziaływać tylko lokalnie – na komórki, w których powstały i na komórki leżące w
7. Kwasy żółciowe
najbliższym sąsiedztwie.
Kwasy żółciowe to steroidy zawierające od 1 do 3 grup hydroksylowych i grupę
Szkielet prostaglandyn wywodzi się od niewystępującego w naturze kwasu
karboksylową w łańcuchu bocznym. Znanych jest kilka kwasów żółciowych
COOH
różniących się liczbą grup –OH i ich położeniem. 60 % ogółu kwasów żółciowych
człowieka stanowi kwas cholowy (3,7,12-trihydroksycholanowy).
prostanowego:
Kwasy żółciowe występują w żółci w formie związanej peptydowo z tauryną jako
kwas taurocholowy lub z glicyną (kwas glikocholowy). Do woreczka żółciowego
7
Prostanoidy
ból. Ponadto zwiększa ciśnienie śródgałkowe, sprzyja powstawaniu stanów zapalnych
Biosynteza prostaglandyn i innych eikozanoidów zachodzi w mikrosomach. Pierwsza
oka.
prostaglandyna PGH2, która powstaje z kwasu arachidonowego w obecności
Tromboksan A2 zwiększa agregację trombocytów sprzyjając powstawaniu zakrzepów
cyklooksygenazy, jest bardzo nietrwała i szybko ulega przekształceniu w inne
oraz ognisk miażdżycowych, ponadto obkurcza oskrzela. Małe dawki salicylanów
prostaglandyny, prostacykliny i tromboksany.
zmniejszają syntezę tromboksanu, co zostało wykorzystane w zapobieganiu
OH
zakrzepów i zawałów serca.
O
COOH
COOH
Niesteroidowe leki przeciwzapalne i przeciwbólowe (np. salicylamid, kwas
O
HO
OH
prostaglandyna PGH2
O
acetylosalicylowy, propyfenazon, fenylobutazon, ibuprofen) działają leczniczo przez
OH
zahamowanie cyklooksygenazy prostaglandynowej, a zatem uniemożliwienie
tromboksan TXB2
wytwarzania prostaglandyn.
Istnieje kilka głównych grup prostaglandyn. Ich działanie jako regulatorów procesów
fizjologicznych jest bardzo zróżnicowane, często antagonistyczne w stosunku do
znanych hormonów lub innych prostaglandyn. Prostaglandyna PGF zwęża naczynia
Leukotrieny
Powstają z 20-węglowych kwasów polienowych. To prostanoidy niecykliczne, nie
krwionośne i oskrzela, hamuje wydzielanie kwasu żołądkowego. Prostaglandyna PGE
zawierające struktury kwasu prostanowego.
OH
oraz PGI2 (prostacyklina) rozszerzają naczynia krwionośne i oskrzela. Prostacyklina
5
miażdżycy, przedłuża krwawienie, działa antagonistycznie
COOH
6
hamuje agregację krwinek, rozszerza tętnice, uczynnia cyklazę adenylową, zapobiega
1
8
w stosunku do
10
20
12
tromboksanu A2 (TXA2). Prostaglandyny PGE i PGF wywołują skurcz macicy i
14
OH
leukotrien LTB4
rozpoczynają akt porodowy. Zaburzenia w wydzielaniu prostaglandyn w czasie ciąży
są powodem poronień. Wydzielanie kwaśnego soku żołądkowego hamuje także
Leukotrieny obkurczają naczynia krwionośne i oskrzela, są przekaźnikiem stanów
prostaglandyna PGA. Prostaglandyny odgrywają ważną rolę w pękaniu i wydalaniu
alergicznych,
pęcherzyków jajnikowych w czasie owulacji. PGF jest powodem bolesnego
indukują
migrację
leukocytów,
zwiększają
przepuszczalność
śródbłonków, uczestniczą w tworzeniu stanów zapalnych w tkankach.
miesiączkowania. Prostaglandyna PGE hamuje aktywację cyklazy adenylanowej w
tkance tłuszczowej, zapobiegając lipolizie; zwiększa przepuszczalność naczyń
krwionośnych, sprzyja powstawaniu wysięku i stanów zapalnych, wzbudza migrację
leukocytów do ogniska zapalnego, zwiększa wrażliwość zakończeń nerwowych na
8
3. Wykrywanie kwasów żółciowych - próba Haya
Część praktyczna
1.
Rozpuszczalność tłuszczów.
Wysokie napięcie powierzchniowe wody powoduje utrzymanie się na jej
2.
Zmydlanie tłuszczów.
powierzchni substancji o ciężarze właściwym większym od wody (np. siarka).
3.
Wykrywanie kwasów żółciowych – próba Haya.
Związkami które silnie obniżają napięcie powierzchniowe wody są kwasy żółciowe,
4.
Wykrywanie steroli metodą Liebermanna-Burcharda i Salkowskiego.
które posiadają kilka hydrofilowych grup OH oraz polarną grupę karboksylową.
5.
Wykrywanie kwasów tłuszczowych w mydłach.
6.
Wykrywanie obecności kwasu oleinowego w tłuszczach roślinnych.
7.
Oznaczanie liczby kwasowej tłuszczów
W jednej probówce umieścić 5cm3 wody, w drugiej 5cm3 roztworu żółci. Na
powierzchnię obu cieczy nasypać niewielką ilość kwiatu siarczanego (siarki
sublimowanej).
Zaobserwować
1. Rozpuszczalność tłuszczów
różnicę
w
zachowaniu
siarki.
Wyjaśnić,
czym
jest
spowodowana.
Ze względu na obecność długich hydrofobowych łańcuchów kwasów
4. Wykrywanie steroli metodą Liebermanna-Burcharda i Salkowskiego
tłuszczowych oraz mało polarnych wiązań estrowych tłuszcze są w wodzie
nierozpuszczalne,
natomiast
dobrze
rozpuszczają
się
w
Sterole pochodzenia zwierzęcego i roślinnego zawierające w cząsteczce wiązania
rozpuszczalnikach
podwójne tworzą ze stężonymi kwasami produkty o charakterystycznych barwach.
niepolarnych lub słabo polarnych.
Pod wpływem stężonego kwasu siarkowego (odczyn Salkowskiego) dochodzi do
W 4 suchych probówkach umieścić po 5 kropli oleju jadalnego. Następnie do
eliminacji dwóch cząsteczek wody i powstania czerwonego kwasu disulfonowego
poszczególnych probówek dodać po 1cm3 – odpowiednio - wody destylowanej,
bicholestadienu.
etanolu, detergentu rozcieńczonego 4-krotnie wodą destylowaną i chloroformu.
Zawartość probówek wymieszać, określić rozpuszczalność tłuszczu.
- 2 H2O
2
2. Zmydlanie tłuszczów
HO
H
Ogrzewanie tłuszczu w środowisku alkalicznym prowadzi do hydrolizy wiązań
estrowych w wyniku czego powstają gliceryna i sole kwasów tłuszczowych (mydła).
Do kilku kropli oleju dodać 3-4cm3 alkoholowego roztworu NaOH i mieszaninę
SO3H
HO3S
ogrzewać kilka minut we wrzącej łaźni wodnej mieszając. Do mieszaniny dodać
10cm3 wody destylowanej i silnie wytrząsnąć.
cholesterol
Zapisać przykładową reakcję, wyjaśnić zaobserwowane zachowanie roztworu.
9

kwas disulfonowy bicholestadienu
W obecności stężonego kwasu siarkowego i bezwodnika octowego (odczyn
7. Oznaczanie liczby kwasowej tłuszczów
Liebermanna-Burcharda) tworzy się zielono zabarwiony kwas monosulfonowy
Przygotować 3 kolby stożkowe o pojemności 100 cm3. Do dwóch kolb dodać po
bicholestadienu.
25 cm3 roztworu masła świeżego i nieświeżego (przygotowanego przez
Reakcja Liebermanna-Burcharda
rozpuszczenie na ciepło 2,5 g tłuszczu w 100 cm3 etanolu). Do trzeciej (próba
Do suchej probówki wprowadzić 5 kropli oleju 1 cm chloroformu i 0,5cm
ślepa) dodać tylko 25 cm3 etanolu. W celu rozpuszczenia tłuszczu, kolby
bezwodnika octowego, wymieszać i podwarstwić 3 kroplami stężonego kwasu
zawierające masło tuż przed miareczkowaniem ogrzać w łaźni wodnej i
siarkowego. Nie mieszać. Warstwa chloroformowa barwi się na kolor zielony.
energicznie zamieszać. Do roztworu dodać 6 kropli 1% metanolowego roztworu
Reakcja Salkowskiego
fenoloftaleiny. Szybko miareczkować za pomocą 0.01 M KOH w obecności
Do suchej probówki wprowadzić 5 kropli oleju, 1cm3 chloroformu i delikatnie
wskaźnika do słabo różowego zabarwienia (utrzymującego się kilka minut).
podwarstwić 3 kroplami stężonego kwasu siarkowego. Nie mieszać. Warstwa
Liczbę kwasową (LK) dla masła policzyć ze wzoru:
3
3
chloroformowa barwi się na kolor brunatno-czerwony.
LK = 5. 611 (a –b)/c
Zapisać równania reakcji.
gdzie: a - objętość 0.01M KOH zużyta na miareczkowanie próby badanej (cm3)
b - objętość 0.01M KOH zużyta na miareczkowanie próby ślepej (cm3)
5. Wykrywanie kwasów tłuszczowych w mydłach
c – ilość tłuszczu [g]
Do 3 cm3 roztworu mydła dodać niewielką ilość roztworu CaCl2.
Porównać otrzymane wartości. Zapisać wnioski.
Podać obserwacje, zapisać równanie zachodzącej reakcji oraz wniosek.
6. Wykrywanie obecności kwasu oleinowego w tłuszczach
roślinnych
Do probówki dodać 3-4 krople oleju, 3 krople 12M roztworu NaOH i 2cm3
wody destylowanej. Całość zamieszać i łagodnie podgrzać. Następnie dodać 2 krople
roztworu KMnO4, bardzo dokładnie wstrząsając zawartość probówki po dodaniu
każdej kropli.
Zapisać obserwacje, równanie reakcji oraz wnioski.
10