észterkondenzáció - Szerves Kémiai Tanszék

Lipidek

Hidrolizálható lipidek

Természetes zsírsavak szerkezete

Természetes zsírsavak szerkezeteEsszenciáliszsírsavak:-3 és -6369

Zsírsavak szerkezete és olvadáspontjaOp. 69.6 °Csztearinsavelaidinsavolajsav

Zsírok és olajok

Trigliceridek térszerkezeteSzappanok, szappankészítésSzappan: állati zsiradékot nátrium-hidroxiddal forralva készített anyag. A reakció sorána zsírsavak glicerin-észterei glicerinné, és a jelenlévő sav nátriumsójává hidrolizálnak(főként sztearát, oleát, és palmitát), egy lágy, félig szilárd, detergens hatású anyagkeletkezik. Kálium-hidroxiddal több a folyékony termék: ez a lágy szappan. Tágabbértelemben más fémek hosszú láncú zsírsavakkal alkotott sóit is szappannak nevezik.

Trigliceridek forrásai, összetételük és felhasználásuk

Trigliceridek forrásai, összetételük és felhasználásuk (folyt.)

Trigliceridek forrásai, összetételük és felhasználásuk (folyt.)

Hidrolizálható lipidek csoportosítása

FoszfogliceridekH OH(glicerofoszfolipidek) HO OHHOCH 2 OHHakirálisCH 2 OHOOHP OOHH32OH* OH1(Kefalin)HO1CH 2 OH* H23CH 2 OPO(OH) 2(Lecitin)L-glicerin-3-foszfátsn-glicerin-3-foszfátkirális

Foszfogliceridek és foszfatidilinozitol

Hidrolizálható lipidek csoportosítása

SzfingolipidekCeramide

Hidrolizálható lipidek csoportosítása

GlikoszfingolipidekAz AB0(H) vércsoport antigénekO-Glikoproteinek

Hidrolizálható lipidek csoportosítása

Galakto- és szulfolipidekThree glycolipidsof chloroplastmembranes. In monogalactosyldiacylglycerols(MGDGs) anddigalactosyldiacylglycerols(DGDGs),almost all the acylgroups are derivedfrom linoleic acid(18:2(D 9,12 )) and thehead groups areuncharged. In thesulfolipid 6-sulfo-6-deoxy-a-D-glucopyranosyldiacylglycerol(SGDG), thesulfonate carries afixed negative charge.

A foszfo- és glikolipidek amfipatikus molekulákA poláros és az apoláros részek/atomcsoportok elkülönülnekApoláros(hidrofób)farokPoláros (hidrofil) fej

Egy amfipatikus szteroid: a membránalkotó koleszterinSzteránvázKoleszterin

Amfipatikus molekulákból felépülő szerkezetekKettős rétegMicellaLiposzómaSejtmembránCell membranes arebuilt up out of anamphipaticphospholipid bilayer.Two aqueous phases,cell content and extracellularwater, areseparated from eachother by an apolar layer(fatty acid tails)originating fromphospholipids (2)and cholesterol (3).Globular proteins (1),glycoproteins (6)which can contain ahelical structure (5)and are bonded tosugar chains (7),and glycolipids (4)protrude through thislayer.

A sejtmembrán szerkezeteés összetétele

Lipid tutajok (lipid rafts)Lipid rafts are specialisedmembrane domainsenriched in certain lipids,cholesterol, and proteins.

Éter(kötést tartalmazó) lipidekJelzőmolekula (szignál):pl. trombocita aggregálóés vértágító hatásúKülönösen gyakorigerincesek szívizmában(a membránlipidek ~50 %-a)

ViaszokHosszú láncú zsírsavak (C 14 -C 36 ) és alkoholok(C 16 -C 30 ) észterei. Olvadáspontjuk (60-100 °C)magasabb a trigliceridekénél.A méhviasz egyik fő komponenseBiológiai funkcióik a szilárd halmazállapotbólés a viztaszító sajátságukból következnek:haj, bőr, szőr, tollak, levelek védelme, kenése.Felhasználás: kozmetikai/gyógyászatifolyadékok, kenőcsök, fényesítőszerek (lanolin,méhviasz, pálmaviasz, stb)

A biológiai zsírsavszintézis kémiájaA természetes zsírsavak páros számú szénatomot tartalmaznak, ami abioszintézis sajátosságainak következménye:a sejtekben ezek a vegyületek két szénatomos egységekből (acetilcsoport)épülnek fel.A Claisen kondenzáció (észterkondenzáció) a lombikban

Az észterkondenzáció lehetőségei élő szervezetben

A koenzim A (CoA)szerkezeteÉszterek és tiolészterek reaktivitása

Az észterkondenzáció tényleges folyamatai élő szervezetben

A telítetlen zsírsavak képződése

A trigliceridek bioszintézise

A trigliceridek bioszintézise

A biológiai zsírsavlebontás kulcslépései

Nem hidrolizálható lipidek

EikozanoidokEicosanoids are paracrinehormones, substances that actonly on cells near the point ofhormone synthesis instead ofbeing transported in the bloodto act on cells in other tissuesor organs.Contraction and relaxation ofsmooth muscle of the uterus, thecardiovascular system, theintestinal tract, and of bronchialtissue. Inhibition of gastric acidsecretion, control of blood pressureand suppression of blood plateletaggregation. Mediators ofinflammation, fever, and allergy.Potentstimulator ofvasoconstrictionand plateletaggregation.The leukotrienesare involved inallergic responsesand inflammatoryprocesses.

Terpenoidok (izoprenoidok)A természetesanyagoklegnagyobbcsoportja:>35000 ismertvegyület.

Mevalonsav, izopentenil-pirofoszfát és dimetilallilpirofoszfát bioszintézise

Izopentenil-pirofoszfátalapon felépülőtermészetes anyagok

Terpenoidok néhányváztípusaFej(head)Fej-lábilleszkedésLáb(tail)Láb-lábilleszkedés

Terpenoidok természetes forrásai

Terpenoidok természetes forrásai (folyt.)

Terpenoidok természetes forrásai (folyt.)

Terpenoidok természetes forrásai (folyt.)

Néhány jellegzetes/nevezetes terpenoid

Néhány jellegzetes/nevezetes terpenoid

A terpenoidok bioszintézisének kulcsreakciói: karbokationok generálásaOOO P O P OO O-PPOOO P O P OO O-PP

A terpenoidok bioszintézisének kulcsreakciói: karbokationok átalakulásaifej-láb illeszkedés kialakulása

A terpenoidok bioszintézisének kulcsreakciói: karbokationok átalakulásai

Terpenoidokbioszintetikusfelépítése:a szkvalénkeletkezésemonoterpénszeszkviterpén(tail-to-tail)triterpén

A szkvalén keletkezésénekrészletei:láb-láb illeszkedéskialakulása

A szkvaléngyűrűzáródásai:pentaciklusostriterpenoidokkeletkezése

Karotinoidok

Tetraterpének(Karotinoidok)Keletkezésük elsőlépése analóg aszkvalénképződésével:Két geranilgeranildifoszfát(GGPP)láb-lábkapcsolódásávaljön létre azalapvegyület.Különbség:Az utolsóköztitermék kationprotonleadássalstabilizálódik,kettős kötésalakul ki.

Karotinoidoknéhányalapvegyülete

Karotinoidoknéhányalapvegyülete

Láncvégi gyűrűzárási útvonalak a karotinoidok képződése során-jononβ-jononα-jononE1: β-cyclaseE2: ε-cyclase

Az A-vitamin keletkezése

Az A-vitamin keletkezése és szerepe a látásban

Politerpének – kaucsuk, guttapercha

Szteroidok

A szkvalénátalakulásaszteránvázas vegyületté:a lanoszterin képződéseLd. a következő ábrátE2: oxidosqualene:lanosterol cyclase (lanosterol synthase)

Gyűrűzáródások és átrendeződések a szkvalénban:a protoszteril kation képződése

Koleszterin – a szteroidok prototípusaÁllatokban a lanoszterin alakul át koleszterinné25 lépésFontos szteroid vegyületcsoportok• szterinek (sterols) (szteroidalkoholok: fito-, zoo-, mikoszterinek)• szteroid szaponinok• szívre ható szteroid glikozidok• epesavak• hormonok- mellékvesekéreg hormonok (kortikoszteroidok)- emlős nemi hormonok (androgének, ösztrogének, gesztogének)

Szteroidok alapvető szerkezeti sajátságai

Néhány szteroid alapváz

SzterinekCholesterol is the principal animal sterol, and since it is a constituent of cellmembranes has been found in all animal tissues. It maintains membrane fluidity,microdomain structure, and permeability. It functions as a precursor for steroidhormones, bile acids, vitamin D, and lipoproteins, but is also correlated withcardiovascular disease, atherosclerosis, hypercholesterolaemia, and gallstonedisease. Human gallstones are almost entirely composed of cholesterolprecipitated from the bile.algáknövényekgombáknövények

LipoproteinekLow density lipoproteins (LDLs) carry larger amounts of cholesterol and deposit itaround the body. High-density lipoproteins (HDLs) pick up free cholesterol and returnit to the liver to be degraded. Risk of atherosclerosis increases with increasing levelsof LDL cholesterol, and is reduced with increasing levels of HDL cholesterol.

A D-vitamin keletkezése

Szteroid szaponinokSaponins are glycosides which, even at low concentrations, produce a frothing inaqueous solution, because they have surfactant and soap-like properties.Az apoláros összetevő lehet pentaciklusos triterpenoid vagy szteroid.

Szívre ható glikozidokThe fundamental pharmacological activity of the cardioactive glycosides resides inthe aglycone portion, but is considerably modified by the nature of the sugar at C-3.This increases water solubility and binding to heart muscle. The sugar unit mayhave one to four monosaccharides.

EpesavakThe bile acids are C24 steroidal acids, e.g. cholic acid,which occur in salt form in bile, secreted into the gut toemulsify fats and encourage digestion

Mellékvesekéreg hormonok(kortikoszteroidok)Glucocorticoids are concerned withthe synthesis of carbohydrate fromprotein and the deposition ofglycogen in the liver. They also playan important role in inflammatoryprocesses.Mineralocorticoids are concerned with the control ofelectrolyte balance, active compounds promoting theretention of Na+ and Cl−, and the excretion of K+.

Női nemi hormonok (ösztrogének, gesztogének)Progestogens(progestins; gestogens)are female sexhormones,concerned with preparingthe uterus for pregnancy,and then maintaining thenecessary conditions.Oestrogens are female sex hormonesproduced in the ovaries, and also in theplacenta during pregnancy. They areresponsible for the female sex characteristicsand, together with progesterone, control themenstrual cycle

Férfi nemi hormonok (androgének)The primary male sex hormone, orandrogen, is Testosterone.This is secreted by the testes and isresponsible for development andmaintenance of the male sexcharacteristics. Androgens also havea secondary physiological effect, ananabolic activity which stimulatesgrowth of bone and muscle andpromotes storage of protein.OHHOH HHandrosterone

Szteroid alkaloidok

Steroids derived fromcholesterol. Testosterone, themale sex hormone, is produced inthe testes. Estradiol, one of thefemale sex hormones, is producedin the ovaries and placenta.Cortisol and ldosterone arehormones synthesized in thecortex of the adrenal gland; theyregulate glucose metabolism andsalt excretion, respectively.Prednisolone and prednisoneare synthetic steroids used asantiinflammatory agents.