Constituenti de baza ai lipidelor

Constituenti de baza ai lipidelor

In structura chimica a lipidelor intra doua tipuri de componente, care se unesc esteric:

o componenta acida constituita din acizi grasi,

o componenta alcoolica constituita din diferite tipuri de alcooli.

1. Acizi grasi

Acizii grasi sunt acizi organici, care intra in constitutia lipidelor. Ei sunt acizi monocarboxilici cu numar par de atomi de carbon cuprins intre 4 si 30, cu catena, in principal, liniara, saturata sau nesaturata. In proportie redusa apar in grasimi si acizi cu structura ramificata sau ciclica, hidroxiacizi sau cetoacizi. Formula generala a acizilor grasi saturati este urmatoarea:

R - ( CH₂ )_n - COOH n = 2 - 30

In scrierea simplificata a formulelor acizilor grasi, lantul hidrocarburic este redat printr-o linie in zig-zag, fiecare colt corespunzand unei grupe metilenice:

Principalii acizi grasi din lipidele animale sau vegetale, sunt cuprinsi in tabelul de mai jos:

Nr.atomi- Denumirea Punct de Formula Provenienta

lor de topire principala

Acizi saturati

Acid butiric - 8 CH₃-(CH₂)₂-COOH in grasimile

8 Acid caprilic + 16,5 CH₃-(CH₂)₆-COOH in grasimile

10 Acid caprinic + 31 CH₃-(CH₂)₈-COOH din lapte

12 Acid lauric + 44 CH₃-(CH₂)₁₀-COOH in untul de

14 Acid miristic + 54 CH₃-(CH₂)₁₂ -COOH cocos

16 Acid palmitic + 63 CH₃-(CH₂)₁₄ -COOH in grasimile

18 Acid stearic + 70 CH₃-(CH₂)₁₆ -COOH animale si

20 Acid arahic + 76 CH₃-(CH₂)₁₈ -COOH in uleiuri

22 Acid behenic + 80 CH₃-(CH₂)₂₀ -COOH vegetale

24 Acid lignoceric + 84 CH₃-(CH₂)₂₂ -COOH in cerebrozide

Acizi nesaturati cu o dubla legatura

pozitia dublei legaturi

10 Acid docenic 9 : 10 in grasimile

12 Acid dodecenic 9 : 10 din lapte,

16 Acid palmitoleic + 1 9 : 10 in uleiuri ve-

18 Acid oleic + 13 9 : 10 getale si unele

22 Acid erucic + 33,5 9 : 10 grasimi animale

24 Acid nervonic + 42 15 : 16 in cerebrozide

Acizi nesaturati cu mai multe duble legaturi

pozitia dublelor legaturi

18 Acid linoleic - 6 9 : 10 si 12 : 13 in uleiuri vege-

18 Acid linolenic - 14 9 : 10; 12 : 13; 15 : 16 tale si fosfo-

20 Acid arahidonic - 50 8 : 9; 11 : 12; 14 : 15 lipide

Acizi saturati ramificati

CH₃

4 Acid izobutiric - 47 H₃C - CH - COOH in unele uleiuri

CH₃

5 Acid izovalerianic - 37 H₃C - CH - CH₂ - COOH

19 Acid tuberculostearic 10 H₃C-(CH₂)₇ - CH-(CH₂)₈ - COOH

(10 - metil - stearic)

CH₃

Hidroxiacizi saturati si nesaturati

24 Acid cerebronic + 100 CH₃ -(CH₂)₂₁ -CH-OH-COOH in cerebrozide

18 Acid ricinoleic + 7,7 CH₃ -(CH₂)₅ -CH-CH₂ -CH =CH-(CH₂)₇ -COOH

in uleiul de

OH ricin

24 Acid hidroxi- + 65 CH₃ -(CH₂)₇ -CH = CH-(CH₂)₁₂ - CH-COOH

nervonic

1.1. Raspandirea acizilor grasi

Cei mai raspanditi acizi grasi sunt acidul palmitic si acidul stearic, nelipsiti din toate grasimile vegetale si animale. Acidul palmitic formeaza pana la 50 % din totalul acizilor grasi din grasimile animale, 25 % in grasimile din lapte si 10 % in uleiurile vegetale. Acidul stearic se gaseste in cantitati mari in grasimile mamiferelor, in special in seul rumegatoarelor.

Dintre acizii grasi nesaturati cel mai raspandit este acidul oleic, care se gaseste in uleiul fructelor oleaginoaselor (80 %), in graminee, rozacee, compozite (30-60 %), in uleiul de in (15-25 %) si in grasimi animale (40-60 %). Acidul palmitoleic apare in grasimea de om (5 %), in grasimea animalelor acvatice (15-20 %), in lapte si in uleiuri vegetale. Acidul erucic a fost semnalat in uleiul de rapita si mustar, iar acidul nervonic in structura cerebrozidelor

Dintre acizii grasi cu mai multe duble legaturi, acidul linoleic se gaseste in uleiul de masline, uleiul de in (25-30 %) si in cantitati mici in grasimi animale. Acidul linolenic se gaseste in uleiul de in (40 %), iar acidul arahidonic este prezent in proportie de 20 % in lipidele complexe de origine animala (creier, ficat si grasimi de rezerva).

1.2. Proprietatile fizico-chimice ale acizilor grasi

Acizii grasi saturati sunt acizi solizi, cu exceptia celor inferiori, care sunt lichizi. Punctele de topire cresc cu lungimea lantului. Acizii grasi nesaturati, cu exceptia acidului erucic si nervonic sunt lichizi la temperatura ambianta. Punctele de topire ale acestora descresc cu gradul de nesaturare. Solubilitatea in apa a acestor acizi scade ce cresterea lantului hidrocarburic. Acest lant imprima moleculei un caracter hidrofob.

Daca se toarna un acid gras pe suprafata apei, el va forma un film monomolecular, moleculele fiind orientate perpendicular pe suprafata apei cu gruparea - COOH indreptata

spre apa.

Acizii grasi nesaturati prezinta izomerie geometrica, determinata de existenta dublelor legaturi, cu aparitia izomerilor cis-trans.

Acizii naturali apar numai in una din formele izomere (indeosebi forma cis).

Acizii grasi saturati sunt mai putin reactivi. Ei prezinta proprietatile gruparii COOH si anume:

a)     formeaza saruri cu hidroxizii:

Sarurile acizilor grasi se numesc sapunuri. Sapunurile solubile (de Na, K) sunt agenti de emulsionare. Sapunurile de Ca si Mg sunt insolubile.

b)     formeaza esteri cu alcoolii, conform reactiei:

Acizii grasi nesaturati sunt foarte reactivi, datorita dublelor legaturi prezente in

molecula. Ei dau reactii de aditie:

a)     prin aditie de hidrogen, acizii grasi nesaturati se transforma in acizi grasi

saturati corespunzatori:

b)    

prin aditie de halogeni (Br, I, Cl) se transforma in derivatii dihalogenati ai acizilor grasi saturati:

Acid oleic Acid diiodstearic

c)     se autooxideaza fixand oxigen molecular sub forma peroxidica (R - O - O - ) la un atom invecinat dublei legaturi. Peroxizii actioneaza asupra altor molecule oxidandu-le, iar in urma unor reactii in lant se obtin epoxizi, aldehide si cetone.

1.3. Rolul acizilor grasi nesaturati

Acizii grasi nesaturati cu doua sau mai multe duble legaturi (linoleic, linolenic si arahidonic) indeplinesc un rol deosebit de important in nutritia animala, deoarece organismele animale nu ii pot sintetiza sau ii sintetizeaza in cantitati insuficiente. Din acest motiv sunt denumiti si acizi grasi esentiali. Ei sunt cunoscuti si sub denumirea de vitamina F.

Acizii linoleic si linolenic se gasesc numai in regnul vegetal, deci trebuie procurati prin hrana, iar acidul arahidonic poate fi sintetizat de catre organismul animal numai din acizii linoleic si linolenic. Ei indeplinesc in organism diferite functiuni:

participa la formarea membranelor celulare,

intervin in metabolismul mitocondrial,

intra in structura fosfolipidelor,

sunt precursori ai prostaglandinelor,

intervin in buna functionare a pielii (previn dermatitele si uscarea acesteia).

Carenta in acizi grasi esentiali se manifesta prin lipsa de vitalitate la nou-nascut, incetarea cresterii, diminuarea capacitatii de reproductie, precum si aparitia de eczeme.

2. Alcooli constituenti ai lipidelor

Alcoolii care intra in constitutia lipidelor pot sa fie: alifatici, mono- sau

polihidroxilici, ciclici sau sa faca parte din categoria aminoalcoolilor.

2.1. Alcooli alifatici

Glicerolul (propantriol) este cel mai important alcool alifatic si totodata cel mai raspandit, intrucat intra in structura lipidelor simple si a unor lipide complexe (glicerofosfolipide).

Alcoolii superiori au o singura grupare hidroxilica in molecula si o catena formata dintr-un numar par de atomi de carbon. Ei intra in structura ceridelor (lipide simple).

Cei mai importanti alcooli superiori sunt: alcoolul cetilic (C₁₆), alcoolul stearilic (C₁₈), alcoolul cerilic (C₂₆) si alcoolul miricilic (C₃₀).

2.2. Alcoolii ciclici

In structura unor lipide simple sau complexe, sunt prezenti alcooli monociclici de tipul inozitolului sau policiclici de tipul sterolilor.

Inozitolul este un hexitol ciclic, care apare in structura inozitfosfatidelor (lipide complexe).

Sterolii sunt alcooli policiclici, care deriva de la structura ciclica de baza, numita steran.

Sterolii se caracterizeaza prin prezenta in pozitia 3 a unei grupari hidroxil, iar in pozitia 17 a unei catene laterale formate din 8-10 atomi de carbon, ceea ce confera acestora o diversitate structurala si functionala.

2.3. Aminoalcoolii

Sunt compusi cu functiuni mixte, care contin in molecula grupari hidroxilice si grupari amino. Cei mai importanti aminoalcooli sunt:

Colamina (etanolamina) si colina (derivatul trimetilat al colaminei) participa la sinteza lipidelor complexe sub forma de derivati fosforilati: fosforil colamina si fosforil colina.

Serina este un hidroxiaminoacid, care apare in structura unor lipide complexe.

Prin decarboxilare se transforma in colamina.

Sfingozina este un amino-diol nesaturat cu 18 atomi de carbon. Intra in structura lipidelor complexe (sfingolipide).