Тема Липиды I. Цель

• Название: Тема Липиды I. Цель
• Дата: 17.07.2022
• Размер: 73.38 Kb.
• Имя файла: Tsikl_2_Vebinar_Karbonovye_kisloty_Lipidy.docx
• Тип: Документы; #632217

Тема: Липиды
I. Цель: Сформировать знания строения и химических свойств омыляемых липидов и их структурных компонентов для изучения структуры биологических мембран и процессов липидного обмена.

II. Исходный уровень

1. 
   Трехатомный спирт глицерин.
   
2. 
   Сложные эфиры.
   
3. 
   Конформация открытой углеродной цепи.
   

Учебно-целевые вопросы

1. Нейтральные липиды. Естественные жиры как смесь триацилглицеринов.

2. Основные природные высшие жирные кислоты, входящие в состав

липидов: пальмитиновая, стеариновая, олеиновая, линолевая,

линоленовая, арахидоновая.

3. Пероксидное окисление фрагментов жирных кислот в клеточных

мембранах. -окисление насыщенных кислот.

4. Фосфолипиды. Фосфатидные кислоты. Фосфатидилколамины

(кефалины), фосфотидилсерины, фосфатидилхолины (лецитины) –

структурные компоненты клеточных мембран.
Общей характеристикой липидов является их отношение к растворителям: они не растворяются _____________________________, растворимы в _________________________.

По отношению к гидролизу липиды делятся на две группы:

омыляемые - _______________________________________________________

и

неомыляемые - _____________________________________________________
Омыляемые липиды
Омыляемые липиды делятся на простые _______________________________ _________________________________ и сложные _______________________ ________________________________________________.
Простые липиды
1. Воска – это сложные эфиры ВЖК и высших одноатомных спиртов.

Представители:

А) спермацет, цетилпальмитат ________________________________________

Б) пчелиный воск (мерицилпальмитат) _________________________________

__________________________________________________________________.

Приведите формулы восков.

2. Жиры и масла. Это сложные эфиры _____________________________ и _________________________________, т.е. триацилглицерины (ТАГ).

Конформационное строение ВЖК, входящих в состав жиров. Напишите формулы и кнормационное строение:
Насыщенные кислоты:

пальмитиновая С₁₅Н₃₁СООН

__________________________________________________________________

стеариновая С₁₇Н₃₅СООН

Ненасыщенные кислоты:

олеиновая С₁₇Н₃₃СООН

линолевая С₁₇Н₃₁СООН


линоленовая С₁₇Н₂₉СООН

арахидоновая С₁₉Н₃₁СООН

__________________________________________________________________
__________________________________________________________________

Ненасыщенные кислоты существуют только в цис-форме. Самая распространенная кислота в природных липидах – олеиновая. В некоторых жирах она составляет 50% от общей массы ВЖК.

Организм человека способен синтезировать насыщенные жирные кислоты и олеиновую (с одной двойной связью). Остальные ненасыщенные кислоты организм должен получать с пищей, в основном, с растительными маслами. Эти кислоты называются ____________________________________________.

ВЖК не растворимы в воде, так как их молекулы содержат большой углеводородный радикал (гидрофобный «хвост»). Их натриевые, калиевые, аммонийные соли (мыла) гидролизуются в воде, обладают хорошей растворимостью, так как содержат высокополярный гидрофильный анион (полярная «головка»). Укажите эти части в молекулах мыла

СН₃ …… (СН₂)n ……С = О

О – Na⁺
Химические свойства жиров
1) Гидролиз в кислой среде протекает с образованием глицерина и ВЖК.

Допишите уравнение реакции

Назовите жир и получающиеся жирные кислоты.
СН₂ – О – СО – С₁₅Н₃₁ + 3 Н₂О, Н⁺

СН – О – СО – С₁₇Н₃₃

СН₂ – О – СО – С₁₇Н₃₅
В щелочной среде жиры омыляются с образованием глицерина и солей ВЖК, которые называются ________________________________________________.

Допишите уравнение реакции, назовите соли ВЖК.
СН₂ – О – СО – С₁₅Н₃₁ + 3 NaOH

СН – О – СО – С₁₇Н₃₃

СН₂ – О – СО – С₁₇Н₃₅
2) Гидрирование. В каталитических условиях жидкие масла превращаются в твердые жиры.

Допишите реакцию, назовите исходный и конечный продукты реакции.
СН₂ – О – СО – С₁₇Н₃₃ + 12 Н/Рt

СН – О – СО – С₁₇Н₃₁

СН₂ – О – СО – С₁₇Н₂₉
3) Мерой ненасыщенности природных жиров и масел является йодное число. Оно соответствует количеству г I₂, которое может быть присоединено к 100 г жира.

Допишите реакцию.

Назовите исходный и конечный продукты реакции.
СН₂ – О – СО – (СН₂)₇ – СН = СН – (СН₂)₇ – СН₃ + 3 I₂

СН₂ – О – СО – (СН₂)₇ – СН = СН – (СН₂)₇ – СН₃

СН₂ – О – СО – (СН₂)₇ – СН = СН – (СН₂)₇ – СН₃

СН₂ – О – СО –

 СН – О – СО –

СН₂ – О – СО –
4) Реакции окисления

А) Окисление кислородом воздуха, сопровождаемое гидролизом. Допишите

реакцию, назовите все продукты.

СН₂ – О – СО – (СН₂)₇ – СН = СН – (СН₂)₇ – СН₃ +6 О₂ + 3Н₂О

СН₂ – О – СО – (СН₂)₇ – СН = СН – (СН₂)₇ – СН₃

СН₂ – О – СО – (СН₂)₇ – СН = СН – (СН₂)₇ – СН₃

Б) Пероксидное окисление липидов

Напишите схему процесса


В) -окисление насыщенных кислот

Напишите уравнения реакций.


Сложные липиды
Ткани головного и спинного мозга содержат сложные структурные единицы, построенные из белков и фосфолипидов – фосфатидов.

Фосфатиды – это ____________________________, дающие при гидролизе, кроме глицерина и ВЖК, _____________________________ и аминоспирты или другие сложные спирты. Они являются сложно-эфирными производными L- фосфатидных кислот.

L- фосфатидные кислоты – это этерифицированные ВЖК L –глицеро-3-фосфата.

R^

СН₂ – ОН СН₂ – О – С = О

СН – ОН СН – О – С = О

СН₂ – О – Р = О R

НО ОН CН₂ – О – Р = О

L –глицеро-3-фосфат НО ОН

L – фосфатидные кислоты
В природных фосфатидах в 1-м положении находится остаток __________ _______________________ кислоты, во 2-м положении __________________.
1) Фосфатидилэтаноламины (кефалины) Допишите уравнеия:

Образование:
СН₂ – ОН С₁₇Н₃₅СООН СН₂ –

СН – ОН + СН –

СН₂ – О – Р = О С₁₇Н₃₅СООН - 3 H₂O СН₂ –

НО ОН +

СН₂ – СН₂

ОН NH₂
Строение внутренней соли:
СН₂ –

СН –

СН₂ –

Омыление:
СН₂ – О – СО – С₁₇Н₃₅

СН – О – СО – С₁₇Н₃₃ + 5 NaOH

СН₂ – О – Р = О
Допишите уравнение реакции.

2) Фосфатидилхолины (лецитины) Допишите уравнения реакции:

Образование:
СН₂ – ОН С₁₅Н₃₁СООН

СН – ОН + С₁₇Н₃₁СООН

СН₂ – О – Р = О + ₊

НО ОН (СН₂ – СН₂ – N(CH₃)₃) OH - 3 Н₂О

OH

СН₂ – О –

СН – О –

СН₂ – О – Р = О
Приведите строение внутренней соли данного фосфатида

Напишите уравнение реакции омыления фосфатида, образованного пальмитиновой и линолевой кислотами.

3) Фосфатидилсерины содержат в качестве азотистого основания аминокислоту серин. Допишите все формулы и уравнения.

Образование:
СН₂ – ОН С₁₇Н₃₅СООН

СН – ОН + С₁₇Н₂₉СООН

СН₂ – О – Р = О СН₂ – СН – СООН - 3Н₂О

НО ОН ОН NH₂

Приведите строение внутренней соли фосфатидилсерина.


Напишите уравнение реакции омыления этого фосфатида.

Все фосфатиды имеют консистенцию ___________________, окрашены в ___________ цвет. Они являются ПАВ, так как обладают способностью накапливаться на поверхности раздела между водой и другими жидкостями и ____________________________ поверхностное натяжение.
3. Упражнения

1. Напишите структурные формулы (с учетом конформационного строения) ВЖК:

Пальмитиновой

Стеариновой

Олеиновой

Линолевой

Линоленовой

Арахидоновой

2. Напишите уравнение реакций гидролитического расщепления в кислой и щелочной средах:

Триацилглицерина
дипальмитоилстеароил глицерина
Линоленоил-линооил-пальмитоил глицерина

3. Напишите уравнения реакций образования:

Фосфатидилэтаноламина

Фосфатидилсерина

Фосфатидилхолина

Приведите строение их внутренних солей.
4. Напишите уравнения реакций омыления:

Фосфатидилэтаноламина

Фосфатидилсерина


Фосфатидилхолина

5. Напишите уравнение реакции пероксидного окисления олеиновой кислоты.

6. Приведите уравнение реакции -окисления насыщенных кислот

5. Лабораторная работа
Опыт 1. Гидролиз спиртового раствора мыла.
Материалы и реактивы: хозяйственное мыло, этанол, фенолфталеин, пробирки, пипетки, стеклянные палочки.

Ход работы.

Внесите в пробирку небольшой кусочек мыла, добавьте 5 капель этанола и 1 каплю фенолфтолеина. При этом __________________________смеси __________________, что указывает на то, что мыло не содержит свободной ______________________ и имеет _____________________ реакцию.

При добавлении 10 капель дист. воды содержимое пробирки _____________ в _____________ цвет, интенсивность которого _________________________ при добавлении большего количества воды. Следовательно, при добавлении воды происходит ___________________ с образованием свободной ______________________, благодаря чему происходит изменение окраски _________________________.

Реакция гидролиза протекает по уравнению

С₁₇Н₃₅СООNa + НОН 

Допишите уравнение реакции.

Реакция водных растворов натриевого мыла ___________________________.
Опыт 2. Проба на ненасыщенные жирные кислоты.
Материалы и реактивы. Растительное масло, спиртовой раствор йода, крахмальный клейстер, бромная вода, штатив с пробирками, пипетки.

Ход работы.

К смеси 1 мл растительного масла и 1 мл воды добавить 2 капли спиртового раствора йода. После непродолжительного встряхивания содержимое пробирки проверить на реакцию с крахмалом. Раствор крахмала не дает синего окрашивания, т.е. не обнаруживается присутствие свободного йода.

Уравнение реакции:

СН₂ – О – СО – (СН₂)₇ – СН = СН – (СН₂)₇ – СН₃

СН – О – СО – С₁₅Н₃₁ + I₂ 

СН₂ – О – СО – (СН₂)₇ – СН = СН – (СН₂)₇ – СН₃

Допишите уравнение реакции.

Данную работу оформить в тетради и сделать выводы.
V. Литература

1. 
   Н.А. Тюкавкина, Ю.И. Бауков. Биоорганическая химия.М.: Медицина, 1985, с. 427-442; 1991 г., с. 457-472.
   
2. 
   Руководство к лабораторным занятиям по биоорганической химии. Под ред. Н.А. Тюкавкиной, М.: 1985, с. 118-127.
   
3. 
   Конспект лекций.