Z MojeChemie
Verze z 28. 9. 2010, 15:49, kterou vytvořila Katka (diskuse | příspěvky) (Lipidy)
Přejít na: navigace, hledání

Lipidy

Lipidy jsou přírodní látky, jejichž výraznou charakterní vlastností je hydrofóbnost. Jiným slovem se jim může říkat lipoidní látky. Tyto se dělí na dvě významné skupiny, na samotné lipidy a isoprenoidy. Z tohoto důvodu není úplně korektní, že se lipidům česky říká tuky. Tuky jsou pouze podmnožinou skupiny lipidů.

Lipidy jsou obsažené ve značném množství věcí, které potkáváme v běžném životě. Z lipidů jsou tvořeny cytoplasmatické fosfolipidové membrány, tuky, másla, oleje. Z lipidů jsou tvořeny i obaly neuronů, tvoří se z nich včelí plástve. Některé lipidy jsou v živočišné říši jako energetická zásoba, tepelná izolace i jako zdroj tzv. metabolické vody, která vzniká při štěpení lipidů. Tento druh lipidů mají například velbloudi ve svých hrbech.

Chemické složení lipidů

Chemickým složením jde o značně nejednotnou skupinu. Často jsou to deriváty (například estery) mastných kyselin a hydroxy- (např. glycerol, cholesterol) nebo aminosloučenin (např. sfingosin). Obecně o nich lze říct, že se jedná o nízkomolekulární sloučeniny.
Sfingosin ne tvořen poměrně dlouhým řetězcem a obsahuje jednu aminovou a dvě hydroxy skupiny. Kromě glycerolu a cholesterolu jsou pro stavbu lipidů důležité taky voskové alkoholy. Jedná se o velmi dlouhé, lineární uhlovodíkové řetězce s jednou hydroxy skupinou. Důležité mastné kyseliny, které dávají vzniku lipidům, jsou uvedeny v tabulce.

Název Vzorec
Máselná CH3(CH2)2COOH
Kapronová CH3(CH2)4COOH
Laurová CH3(CH2)10COOH
Palmitová CH3(CH2)14COOH
Stearová CH3(CH2)16COOH
Arachidová CH3(CH2)18COOH
Olejová CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH
Linolenová CH3CH2CH=CH(CH2)CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH

MK mají některé společné vlastnosti. Mezi ně patří například karboxylová skupina, která do molekuly vnáší částečný a lokální hydrofilní charakter, který je ale narušen esterovou vazbou, takže se tato jejich vlastnost nepřenáší do struktury lipidů. Další společnou vlastností je fakt, že se většinou jedná molekuly s dlouhými lineárními řetězci. Všechny mají bez výhrady sudý počet uhlíků, což hraje roli v jejich metabolismu. Při katabolických dějích se rozkládají tak, že se postupně odštěpují vždy 2 uhlíkaté sloučeniny od hlavního řetězce.

Důkaz lipidů

V mikroskopii se používá důkazová reakce lipidů pomocí barviva Sudan III. Tento důkaz se dělá na filtračním papíře. Látka, která je podezřelá z toho, že je lipidem (tedy například vmačkaný tuk z ořechů) se nechá zreagovat s Sudanem. Tímto dojde k obarvení celé reakční směsi. Dalším krokem je vyprání papíru vodou od barviva. Po proprání vodou zůstanou obarvená pouze ta místa, kde je na papíře navázán lipid.

Vlastnosti lipidů

Obecně se lipidy chovají jako hydrofobní látky. Obsahují tedy značné množství nepolárních vazeb. Jelikož je většina lipidů navázána přes esterovou vazbu, budeme se jí trochu zabývat. Esterová vazba do molekuly vnáší nové vlastnosti. Tím, že se karboxylová skupina poruší, se degraduje její kyselost, takže již nefungují jako kyseliny.
Lipidy jsou nerozpustné ve vodě a polárních rozpouštědlech, zato jsou rozpustné v sobě samých a v nepolárních rozpouštědlech, jako je benzen, toluen, chloroform, ether a nebo CS2, tedy sulfid uhličitý.
Jejich další vlastností je jejich hořlavost. Dříve se dokonce využívali jako materiál na hoření. Nesmí se ale hasit vodou. Jakmile se kapénky lipidu dostanou do kontaktu s vodou, dostanou se molekuly vody pod ně a vytlačí je nad sebe. Tímto hrozí popáleniny.

Výroba lipidů

Lipidy se mohou získávat hned několika způsoby. Jednou možností je extrakce nepolárními rozpouštědly. Konkrétně dochází k vypírání organického materiálu daným rozpouštědlem. Druhou možností je lisování. Tímto způsobem se vyrábí lipidy, které se používají v potravinářství. Typickým příkladem je olivový olej. Aby byl vyrobený olej té nejvyšší klavíry (tedy Extra Virgin), musí docházet k prvnímu lisování za studena. Další možnosti jsou vyškvařování, tlučení, či odstřeďování.
Některé typy lipidů se vyrábí zhušťováním olejů. Při tomto procesu ale dochází ke změně uspořádání dvojných vazeb, čímž vznikají trans-mastné kyseliny, které lidský organismus nemůže zpracovat. Dostanou li se do krve, naváží se na LDL, který je ale nemá kam transportovat a tak je uloží na cévních stěnách. Na tato místa se pak může navázat cholesterol, čímž se ještě sníží průchodnost cév.

Biologický význam lipidů

fosfolipidová membrana

Jejich patrně nejvýznamnější funkcí je zásoboa energie. Rostliny ukládají lipidy do semen a plody, živočichové je ukládají pod kůži, mezi svaly. Jako zdroj energie jsou poměrně dobré, získává se až 38 kJ/g. Jsou tedy bohatším zdrojem energie než sacharidy.
Jejich další funkci zajišťuje hnědý tuk, který slouží jako zdroj tepla u novorozenců a zimních spáčů. U novorozenců je umístěn mezi lopatkami, hybernující tvorové ho mají často v ocasu. Velbloudi či jiní pouštní savci mají lipidy jako zdroj „metabolické“ vody. Ta vzniká při jejich odbourávání.
Lipidy mají i ochranou funkci. Z lipidů je tvořen například obal ledvin. Ten tvoří jak tepelnou, tak mechanickou ochranu. Lipidy jsou hlavní složkou struktura biomembrán. Dalším významným lipidem je myelin, který obaluje axon. Usnadňuje přenos nervových vzruchů a napomáhá izolaci axonu.

Rozdělení lipidů

Lipidy se rozdělují na jednoduché a na složené. Ty složené se od jednoduchých liší tím, že obsahují polární skupinu, popřípadě další části molekuly, které se u jednoduchých lipidů nevyskytují. Jednoduché lipidy se dále dělí na vosky a glyceridy. Vosky se sice dále nedělí, ale glyceridy můžeme dále rozdělovat na tuky a oleje.

Acylglyceroly

Acylglyceroly, respektive triacylglyceroly jsou největší skupinou lipidů. Tvoří asi 90% tukových zásob živočichů, významné jsou především glyceridy (triacylglyceroly). Tvoří je glycerol a nejčastěji tři zbytky vyšších MK (mastných kyselin). Zbytky myslím například stearoyl nebo palmitoyl. MK jsou na glycerol navázány esterovou vazbou. Tyto estery jsou alifatické a monokarboxylové.