11. Lipidy Je to skupina sloučenin charakterisovaných nízkou polaritou molekul a majících tedy hydrofobní vlastnosti. Dají se definovat jako estery alkoholů s vyššími mastnými kyselinami, nalezneme zde však i amidicky vázané acyly a mnohdy se k nim řadí i látky nesplňující žádnou z uvedených podmínek, ale rovněž hydrofobní povahy a s lipidy se často vyskytující (steroly, karotenoidy apod. někdy zvané nezmýdelnitelné lipidy – viz dále) Vzorce „bazí“ složených lipidů, zejména fosfolipidů Část struktury difosfatidylglycerolu - kardiolipinu Fosfatidyl etanolamin - kefalin Polárně-nepolární (amfipatický) charakter fosfatidyl etanolaminu (kefalinu) Sfingolipidy Obsahují aminoalkohol sfingosin místo glycerolu. Mastná kyselina je zde amidicky vázána (takový amid se nazývá obecně ceramid). Ceramidy se zřídka vyskytují volné, jsou to meziprodukty pro syntézu sfingosinfosfatidů sfingoglykolipidů. Glykolipidy Skupina lipidů charakterisovaná výskytem sacharidové složky, alkoholem je glycerol nebo sfingosin. Příklad glycerolglykolipidu Příklad sfingosinglykolipidu – zde cerebrosid Struktura gangliosidu Strukturní vlastnosti složených fosfolipidů Amfipatické vlastnosti složených lipidů jsou podmínkou vytváření útvarů charakterisovaných jako micely, z nichž pak jsou odvozeny základní struktury biomembrán. Příklad struktur založených na vlastnostech „polárních“ lipidů, např. fosfolipidů Bimolekulární vrstva polárních lipidů Dynamika molekul v membráně Molekulové složení membrán Membrána proteiny % lipidy % sacharidy % cytoplazmatická 49 43 8 jaderná 59 35 2 mitochondriální vnější 52 46 2 mitochondriální vnitřní 76 23 1 myelinová 18 79 3 Lipid (%) erythrocyt myelin mitochondrie E.coli fosfatidylcholin 19 10 39 0 fosfatidylethanolamin 18 20 27 65 fosfatidylglycerol 0 0 0 18 kardiolipin 0 0 23 12 sfingomyelin 18 9 0 0 glykolipidy 10 26 0 0 cholesterol 25 26 3 0 Struktura biomembrán - fluidita Fluidně mozaikové modely membránové struktury Funkce membrán Oddělovací – přepážka, organisace živých systémů – kompartmentace v regulačních pochodech Komunikační – umožňuje přenos materiálu a informací oběma směry, řízeně, význam v regulačních pochodech Organisovanost enzymových systémů Odpovídající vlastnosti – volně propustná jen pro malé nepolární molekuly – typicky plyny – omezeně propustná pro malé neutrální molekuly – nepropustná pro ionty, velké molekuly – selektivně propustná pro řadu látek prostřednictvím specifických bílkovin – vybavena sensory bílkovinné povahy (příp. s oligosacharidovou složkou) Příklad membránové struktury – schema mitochondrie a její obrázek z elektronového mikroskopu