I IKOZANOIDY. Iwona śak, Izabela Szołtysek-Bołdys



Podobne dokumenty
wyjaśnienie na przykładzie działania rozdzielacza i chromatografii podziałowej

Ćwiczenie nr 12 Lipidy - tłuszcze nasycone i nienasycone. Liczba jodowa, metoda Hanusa ilościowego oznaczania stopnia nienasycenia tłuszczu

Substancje o Znaczeniu Biologicznym

Lipidy OLEJ. Kwasy t uszczowe. Kwasy t uszczowe Omega6 COOH COOH CH3. Schéma acides gras omega 6 COOH

Izoenzymy. Katalizują te same reakcje, ale różnią się właściwościami fizycznymi lub kinetycznymi. Optimum ph. Powinowactwo do substratu

Budowa i klasyfikacja lipidów

Budowa tłuszczów // // H 2 C O H HO C R 1 H 2 C O C R 1 // // HC O H + HO C R 2 HC - O C R 2 + 3H 2 O

Budowa i klasyfikacja lipidów

Kwasy tłuszczowe monokarboksylowe dikarboksylowe kilkaset parzystą nasycone kwasy tłuszczowe mononienasycone kwasy tłuszczowe

FESTIWAL NAUKI PYTANIA Z CHEMII ORGANICZNEJ

Lipidy (tłuszczowce)

Lipidy. związki niepolarne wpływ na rozpuszczalność. Tłuszcze: stałe (zwierzęce) ciekłe (roślinne) Tłuszcze: nasycone nienasycone wielonienasycone!

Korzyści z wegetarianizmu

W odpowiedzi na bodźce (histamina, adrenalina, bradykinina, angitensyna II, trombina) w komórce uruchamiany jest system degradacji lipidów (lipazy).

Charakterystyka profilu kwasów tłuszczowych przechowywanego oleju rzepakowego produkcji polskiej

Lipidy. Zakład Chemii Medycznej. Pomorski Uniwersytet Medyczny

WĘGLOWODORY. Uczeń: Przykłady wymagań nadobowiązkowych Uczeń:

Ćwiczenia laboratoryjne - teoria

Def. Kwasy karboksylowe to związki, których cząsteczki zawierają jedną lub więcej grup

Repetytorium z wybranych zagadnień z chemii

Tłuszcze jako główny zapasowy substrat energetyczny

Ćwiczenie nr 5. Lipidy. dr Anna Bielenica. 2. Podział lipidów. Repetytorium. Repetytorium

Nukleotydy w układach biologicznych

CHEMIA klasa 3 Wymagania programowe na poszczególne oceny do Programu nauczania chemii w gimnazjum. Chemia Nowej Ery.

etyloamina Aminy mają właściwości zasadowe i w roztworach kwaśnych tworzą jon alkinowy

Ćwiczenie 2. Lipidy (I)

Ocenę niedostateczną otrzymuje uczeń, który: Ocenę dopuszczającą otrzymuje uczeń, który: Ocenę dostateczną otrzymuje uczeń, który:

l. at C Wzór sumaryczny pół strukturalny Nazwa systematyczna Nazwa zwyczajowa 1 HCOOH

WYMAGANIA EDUKACYJNE z chemii dla klasy trzeciej

Kwasy omega -3, szczególnie EPA i DHA:

Wymagania edukacyjne niezbędne do uzyskania poszczególnych śródrocznych i rocznych ocen klasyfikacyjnych CHEMIA klasa III Oceny śródroczne:

CHOLESTONE NATURALNA OCHRONA PRZED MIAŻDŻYCĄ.

WSPÓŁCZESNE TECHNIKI ZAMRAŻANIA

celuje w opiera się na Patogeny Komórki przezentujące antygen (APC) i wiążą

WYMAGANIA EDUKACYJNE

Program nauczania CHEMIA KLASA 8

Lipidy. Zakład Chemii Medycznej. Pomorski Uniwersytet Medyczny

WYMAGANIA EDUKACYJNE

Plan wynikowy z chemii do klasy III gimnazjum w roku szkolnym 2017/2018. Liczba godzin tygodniowo: 1.

Trienyl. - kwas alfa-iinolenowy (C 18:3) - kwas eikozapentaenowy (EPA, C 20:3) - kwas dokozaheksaenowy (DCHA, C 22:6)

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 690

Tłuszcze. Podział i budowa tłuszczów

Wymagania na poszczególne oceny z chemii w klasie III VII. Węgiel i jego związki z wodorem

Sterydy (Steroidy) "Chemia Medyczna" dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW

I. Węgiel i jego związki z wodorem

Lipidy. Zakład Chemii Medycznej. Pomorski Uniwersytet Medyczny

Wymagania edukacyjne z chemii dla klasy 3b. Gimnazjum Publicznego im. Jana Pawła II w Żarnowcu. na rok szkolny 2015/2016

Żywienie dziecka. Żywienie dziecka. Budowa nowych tkanek (rozrost) Odnowa zużytych tkanek. Wytwarzanie energii. Utrzymywanie temperatury ciała

CORAZ BLIŻEJ ISTOTY ŻYCIA WERSJA A. imię i nazwisko :. klasa :.. ilość punktów :.

Wymagania edukacyjne z chemii oraz sposoby sprawdzania wiedzy i umiejętności

ZAŁĄCZNIK. ROZPORZĄDZENIA KOMISJI (UE) nr /..

WYMAGANIA EDUKACYJNE na poszczególne oceny śródroczne i roczne. Z CHEMII W KLASIE III gimnazjum

TŁUSZCZE to określenie zarówno dla grupy produktów spoŝywczych, jak i składników

Żywienie dziecka. dr n.med. Jolanta Meller

Tłuszcze co wybrać? r Mgr inż. Urszula Grochowska

Antyoksydanty pokarmowe a korzyści zdrowotne. dr hab. Agata Wawrzyniak, prof. SGGW Katedra Żywienia Człowieka SGGW

Makrocząsteczki. Przykłady makrocząsteczek naturalnych: -Polisacharydy skrobia, celuloza -Białka -Kwasy nukleinowe

Przedmiotowy system oceniania dla uczniów z obowiązkiem dostosowania wymagań z chemii kl. III

3b Do dwóch probówek, w których znajdowały się olej słonecznikowy i stopione masło, dodano. 2. Zaznacz poprawną odpowiedź.

WĘGLOWODANY. Glukoneogeneza, glikogen, cykl pentozofosforanowy

Przedmiotowy system oceniania z chemii kl. III

TIENS L-Karnityna Plus

KWASY. Dopuszczający:

Normalny alkohol laurynowy mirystylowy cetylowy stearylowy. Wielorozgałęzione alohole wykazano głównie w osadach geologicznych

Wymagania edukacyjne niezbędne do otrzymania poszczególnych śródrocznych i rocznych ocen klasyfikacyjnych z chemii dla klasy VIII

I. Analiza składu triglicerydów. Z chemicznego punktu widzenia tłuszcze roślinne i zwierzęce, zwykle

SZKOŁA PODSTAWOWA IM. JANA PAWŁA II W DOBRONIU. Wymagania edukacyjne na poszczególne oceny CHEMIA KLASA 3 GIMNAZJUM

Lipidy = tłuszczowce

Funkcje błon biologicznych

WYMAGANIA EDUKACYJNE z chemii dla klasy trzeciej gimnazjum

Wymagania programowe na poszczególne oceny chemia kl. III 2014/2015

potrzebujemy ich 1 g, by nasz organizm dobrze funkcjonował.

Chemia związków węgla

Materiały pochodzą z Platformy Edukacyjnej Portalu

WYMAGANIA EDUKACYJNE w klasie III

zbyt wysoki poziom DOBRE I ZŁE STRONY CHOLESTEROLU Ponad 60% naszego społeczeństwa w populacji powyżej 18r.ż. ma cholesterolu całkowitego (>190mg/dl)

Izabela Dobrowolska ROLA ULTRACZYSTEGO EPA W LECZENIU STANÓW ZAPALNYCH I DEPRESJI

KLASA III Dział 9. WĘGLOWODORY

Szczegółowe kryteria oceniania po pierwszym półroczu klasy III:

Temat: Tłuszcze i ich właściwości. (lekcja dwugodzinna)

Wymagania programowe na poszczególne oceny

TŁUSZCZE. Technologia gastronomiczna. Zespół Szkół Gospodarczych im Spytka Ligęzy w Rzeszowie

Dział 9. Węglowodory. Wymagania na ocenę. dopuszczającą dostateczną dobrą bardzo dobrą. Przykłady wymagań nadobowiązkowych

Wymagania edukacyjne z chemii w klasie III gimnazjum. Ocenę dobrą otrzymuje uczeń, który:

Zadanie 2. Analiza triglicerydów - porównanie składu kwasów tłuszczowych oleju rzepakowego i oliwy z oliwek

Zastosowane produkty Zinzino

Wymagania programowe na poszczególne oceny z chemii w klasie III.

Wymagania edukacyjne na poszczególne stopnie szkolne z chemii w klasie III.

Temat: Przegląd i budowa tkanek zwierzęcych.

Wymagania programowe na poszczególne oceny. Klasa 3 I semestr

Wymagania programowe na poszczególne oceny CHEMIA klasa III

Wymagania edukacyjne na poszczególne oceny w klasie III

Wymagania edukacyjne z chemii dla klasy III

Węgiel i jego związki z wodorem

V Małopolski Konkurs Chemiczny dla Gimnazjalistów

WYMAGANIA EDUKACYJNE CHEMIA KLASA 3 GIMNAZJUM

CHEMIA - KLASA III VII. Węgiel i jego związki z wodorem I półrocze

Wymagania programowe na poszczególne oceny dla uczniów klas III gimnazjum

SCENARIUSZ ZAJĘĆ SZKOLNEGO KOŁA NAUKOWEGO Z PRZEDMIOTU CHEMIA PROWADZONEGO W RAMACH PROJEKTU AKADEMIA UCZNIOWSKA

Transkrypt:

11. KWASY TŁUSZCZWE I IKZANIDY Iwona śak, Izabela Szołtysek-Bołdys Kwasy tłuszczowe pełnią funkcję strukturalno-budulcową w błonach biologicznych jako składniki fosfolipidów i glikolipidów. Pełnią funkcję zapasową jako składniki obojętnych triacylogliceroli gromadzonych w adipocytach tkanki tłuszczowej u zwierząt. Kwasy tłuszczowe uczestniczą w kowalencyjnej modyfikacji białek, szczególnie kwas mirystynowy i palmitynowy. W zmodyfikowanych białkach kwasy tłuszczowe mogą pełnić rolę hydrofobowej kotwicy, która umiejscawia białko we właściwym połoŝeniu w błonie. Funkcję materiału energetycznego pełnią wolne kwasy tłuszczowe (WTK) uwalniane z triacylogliceroli. Wolne kwasy tłuszczowe w połączeniu z albuminami osocza krąŝą wraz z krwią po całym organizmie, docierając do komórek większości tkanek i narządów, w tym do mięśnia sercowego. Pochodne dwudziestowęglowych kwasów tłuszczowych pełnią funkcję hormonów tkankowych o krótkim okresie półtrwania. Nazewnictwo Kwasy tłuszczowe mają nazwy systematyczne, jednak nadal powszechnie uŝywane są równieŝ nazwy zwyczajowe (tab. 1 3). Nazwę systematyczną tworzy się od nazwy wyjściowego węglowodoru, do której dodaje się określenie kwas i końcówkę owy. Dzięki temu kwasy nasycone mają końcówkę anowy np. kwas oktadekanowy, natomiast kwasy nienasycone z wiązaniami podwójnymi mają końcówkę enowy, np. kwas oktadekenowy. Nazwy form anionowych soli lub estrów tworzy się od nazwy wyjściowego węglowodoru, do której dodaje się końcówkę ian, np. oktadekanian. gólny termin acyl oznacza resztę pozbawioną grupy H z funkcyjnej grupy kwasowej dowolnego kwasu tłuszczowego. 177

178

Liczbę atomów węgla i liczbę podwójnych wiązań w kwasie tłuszczowym przedstawia się za pomocą umownych skrótów, np. 18:0 oznacza, Ŝe kwas zawiera 18 atomów węgli i brak w nim wiązań podwójnych, a skrót 18:3 oznacza kwas z 18 atomami węgla i trzema wiązaniami podwójnymi. Atomy węgla w kwasach tłuszczowych moŝna numerować liczbami arabskimi lub alfabetem greckim. Numeracja liczbowa zaczyna się zawsze od węgla grupy karboksylowej, który jest atomem C numer 1. Stosując alfabet grecki, węgiel grupy karboksylowej nie jest oznakowany, następny atom węgla (C2) to α, C3 β, C4 γ, itd. Atomy węgla, poczynając od grupy metylowej (czyli od końca łańcucha alifatycznego), są oznakowane omegą (ω). PołoŜenie wiązania podwójnego przedstawia się, stosując symbol n, gdzie indeks n to pierwszy atom węgla, przy którym znajduje się wiązanie podwójne, np. 9,12,15 oznacza, Ŝe wiązania podwójne znajdują się między C9 a C10 i między C12 a C13 i między C15 a C16. PołoŜenie wiązań podwójnych określa się nie tylko w stosunku do grupy karboksylowej, lecz równieŝ do przeciwległego końca łańcucha, na którym znajduje się grupa metylowa CH 3. Pozycja podwójnego wiązania jest w tym przypadku oznakowana omegą (ω). Pozycja omega oznacza [n minus x], gdzie n jest liczbą atomów węgla w łańcuchu, tj. lokatem terminalnej grupy metylowej, natomiast x jest lokatem podwójnego wiązania najbliŝszego grupie metylowej. Ta alternatywna terminologia wyznacza przynaleŝność kwasów tłuszczowych wielonienasyconych do rodzin omega, np. kwas 18:3, 9,12,15 jest ω3, gdyŝ n=18, i x=15. Struktura i właściwości kwasów tłuszczowych Kwasy tłuszczowe są monokarboksylowymi kwasami o łańcuchach węglowodorowych (alifatycznych), zbudowanych z róŝnej liczby atomów węgla, od 4 do ponad 30. W tłuszczach naturalnych wykryto ponad 70 róŝnych kwasów, przy czym najczęściej występują kwasy tłuszczowe, zawierające 16, 18 i 20 atomów węgla. Naturalne kwasy tłuszczowe mają zwykle parzystą liczbę atomów węgla oraz nierozgałęzione łańcuchy alifatyczne. Wyjątkowy pod tym względem, rozgałęzionym i o nieparzystej liczbie atomów węgla jest kwas izowalerianowy, który w duŝej ilości występuje w tranie. Ze względu na liczbę atomów węgla w łańcuchu, kwasy tłuszczowe dzieli się na: krótko- (< 6 atomów węgla), średnio- (8 14 atomów węgla) i długołańcuchowe (od 16 atomów węgla). Kwasy zawierające ponad 10 atomów węgla są wyŝszymi kwasami tłuszczowymi. WyŜsze kwasy tłuszczowe nie przechodzą przez błonę wewnętrzną mitochondrialną, natomiast niŝsze kwasy tłuszczowe zdolne są do przechodzenia przez błony. Przenośnikiem wyŝszych kwasów tłuszczowych przez błonę mitochondrialną jest karnityna. Łańcuch węglowodorowy kwasu tłuszczowego ma charakter hydrofobowy, tym silniejszy, im jest dłuŝszy. Grupa karboksylowa kwasu tłuszczowego jest po- 179

larna, wykazuje powinowactwo do wody. Wartość pk kwasu wynosi 4 5, dlatego w fizjologicznch warunkach pod względem ph kwasy tłuszczowe występują w formie zjonizowanej, anionowej. Kwasy tłuszczowe nasycone Kwasy tłuszczowe nasycone mają wszystkie atomy węgla w łańcuchu nasycone atomami wodoru, opisuje je wzór empiryczny C n H 2n 2 lub ogólny wzór strukturalny CH 3 (CH 2 ) n CH, gdzie n jest liczbą parzystą (tab. 1). Pełne wzory strukturalne kwasów tłuszczowych długołańcuchowych są uciąŝliwe w pisaniu i zajmują duŝo miejsca. H H H H H H H H H H H H H H H 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 H C C C C C C C C C C C C C C C C γ β α H H H H H H H H H H H H H H H - pełny wzór palmitynianu CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 C wzór skondensowany palmitynianu C - - wzór kreskowy palmitynianu Powszechnie uŝywa się wzorów skondensowanych i kreskowych. We wzorach kreskowych pomija się symbole atomów węgla i wodoru, które umownie znajdują się w punktach łączenia się poszczególnych odcinków linii łamanych przedstawiających szkielet węglowy. Kwasy tłuszczowe krótkołańcuchowe i średniołańcuchowy kwas kaprylowy są substancjami płynnymi w temperaturze pokojowej, rozpuszczalnymi w wodzie, są lotne z parą wodną i charakteryzują się nieprzyjemnym zapachem zjełczałego tłuszczu. Kwasy tłuszczowe, zawierające ponad 10 atomów węgla w łańcuchu, są substancjami stałymi, nierozpuszczalnymi w wodzie, lecz w rozpuszczalnikach hydrofobowych, są nielotne i nie posiadają charakterystycznego zapachu. Temperatura topnienia kwasów tłuszczowych nasyconych wzrasta wraz ze zwiększaniem długości łańcucha alifatycznego kwasu tłuszczowego. Sole kwasów tłuszczowych, czyli mydła z metalami alkalicznymi są dobrze rozpuszczalne w wodzie, natomiast sole magnezowe i wapniowe prawie nierozpuszczalne. 180

Kwasy tłuszczowe nienasycone Kwasy tłuszczowe nienasycone mogą zawierać pojedyncze wiązanie podwójne w cząsteczce, są to kwasy tłuszczowe jednonienasycone, czyli monoenowe, które opisuje wzór empiryczny C n H 2n-2 2 (tab. 2). Kwasy zawierające wiele wiązań podwójnych, czyli 2, 3, 4, 5 lub 6 nazywa się wielonienasyconymi lub polienowymi (tab. 3). Wiązania podwójne w wielonienasyconych kwasach tłuszczowych są prawie zawsze oddzielone przez co najmniej jedną grupę metylenową, czyli nie są sprzęŝone. Kwasy tłuszczowe nienasycone mają niŝsze temperatury topnienia od odpowiadających im kwasów tłuszczowych nasyconych, dlatego w większości są substancjami płynnymi w temperaturze pokojowej. Charakterystycznymi reakcjami, którym ulegają kwasy tłuszczowe nienasycone, są reakcje uwodnienia, redukcji i utlenienia: C H C H + H 2 C H ( H ) C H 2 uwodnienie CH CH + XH 2 CH 2 CH 2 + X redukcja R 1 C H C H R 2 R 1 C H + R 2 C H utlenienie Ze względu na obecność podwójnego wiązania kwasy tłuszczowe nienasycone mogą występować w dwóch formach stereoizomerycznych, cis i trans. H C C H C - forma cis (oleinian) Kwas tłuszczowy jest odmiany cis, gdy podstawniki, czyli oba fragmenty łańcucha, połoŝone są po tej samej stronie płaszczyzny wiązania podwójnego. H C C H forma trans (elaidynian) C - 181

182

Kwas tłuszczowy jest odmiany trans, gdy podstawniki połoŝone są po róŝnych stronach płaszczyzny wiązania podwójnego. W naturalnych kwasach tłuszczowych powszechna jest konfiguracja cis, która powoduje wygięcie łańcucha węglowodorowego w miejscu podwójnego wiązania o 120 o. Ma to znaczenie dla cząsteczkowego upakowania dwuwarstwy lipidowej błon biologicznych. C - 120 0 Formy trans kwasów tłuszczowych mają łańcuch rozciągnięty o tej samej konfiguracji, jak łańcuchy kwasów nasyconych. W niektórych tłuszczach wykryto kwas trans-wakcynowy i kwas elaidynowy. Występują one w tłuszczach roślinnych sztucznie utwardzonych, np. w margarynach oraz w znikomych ilościach w tłuszczach przeŝuwaczy. U tych ostatnich wytwarzane są przez mikroorganizmy, Ŝyjące w Ŝwaczu przeŝuwaczy. Trans kwasy tłuszczowe nienasycone mają wyŝszą temperaturę topnienia od swych odpowiednich form cis. Długotrwałe spoŝywanie margaryny przez ludzi zwiększa zawartość kwasów trans w organizmie. W tkankach człowieka stwierdza się do 15% nienasyconych kwasów tłuszczowych o konfiguracji trans. Kwas oleostearynowy posiada trzy skoniugowane wiązania podwójne o konfiguracji odpowiednio cis-cis-trans. Wyjątkowość tego kwasu tłuszczowego wynika dodatkowo z faktu, Ŝe jego wielokrotne wiązania podwójne są sprzęŝone, przeciwnie niŝ w innych kwasach tłuszczowych z wielokrotnymi wiązaniami podwójnymi. Biologiczne znaczenie mają kwasy tłuszczowe wielonienasycone naleŝące do rodzin omega-3 i omega-6. Przedstawicielami rodziny omega-6 są: kwas linolowy i kwasy wielonienasycone, z niego powstające, czyli 6,9,12 -γ-linolenian, 8,11,14 -dihomo-γ-linolenian i 5,8,11,14 -arachidonian. Kwas arachidonowy stanowi 5 15% wszystkich kwasów tłuszczowych w fosfolipidach błonowych ssaków. Przedstawicielami rodziny omega-3 są: kwas α-linolenowy i kwasy wielonienasycone z niego powstające, czyli 5,8,11,14,17 -ikozapentaenian i 7,10,13,16,19 dokozapentaenian i 4,7,10,13,16,19 dokozaheksaenian. Kwas dokozaheksaenowy występuje w duŝych ilościach w korze mózgu, w siatkówce, jądrach i spermie. Ten sposób klasyfikowania kwasów tłuszczowych ma znaczenie przy omawianiu ich biosyntezy, poniewaŝ wydłuŝanie łańcucha alifatycznego, skutkiem dodawania atomów węgla, które następuje od strony grupy karboksylowej, nie zmienia rodziny ω, do której przynaleŝy kwas nienasycony. 183

184

Niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe W organizmach ssaków mogą być wytwarzane tylko te kwasy nienasycone, w których wiązanie podwójne połoŝone jest w pozycji ω-9. Natomiast kwasy linolowy (ω-6) i α-linolenowy (ω-3) nie mogą być syntetyzowane w organizmie człowieka, dlatego naleŝą do niezbędnych nienasyconych kwasów tłuszczowych (NNKT), czyli egzogennych kwasów tłuszczowych i muszą być dostarczane z po- Ŝywieniem. Niektórzy zaliczają je do witamin, uwaŝając, Ŝe zespół wielonienasyconych kwasów tłuszczowych to witamina F. Dzienne zapotrzebowanie dorosłego człowieka na kwas linolowy wynosi około 10 g, jest zatem na tyle duŝe, Ŝe naleŝy egzogenne kwasy tłuszczowe raczej traktować jako podstawowe składniki odŝywcze, a nie witaminę. Przy zbyt niskiej podaŝy kwasu linolowego niezbędny jest równieŝ kwas arachidonowy, będący jego pochodną. Przy niedoborach egzogennych kwasów tłuszczowych dochodzi do ich zastępowania w fosfolipidach błonowych przez endogenne polienowe kwasy tłuszczowe z rodziny ω-9, np. 20:3 5,8,11. Źródłem NNKT są oleje roślinne, m.in. kukurydziany, sojowy, lniany, arachidowy, olej z wiesiołka oraz fosfolipidy zwierzęce. Wielonienasycone kwasy tłuszczowe rodziny omega-3 z 5 i 6 wiązaniami podwójnymi występują w duŝych ilościach w olejach z ryb, m.in. w tranie z dorszy. Wzbogacanie diety w oleje rybie prowadzi do zastępowania kwasu arachidonowego (ω-6) w złoŝonych lipidach kwasem ikozapentaenowym i dokozaheksaenowym (ω-3). Egzogenne kwasy tłuszczowe realizują swe funkcje strukturalne, gdy występują w glicerolofosfolipidach błonowych w pozycji sn-2. Ich znaczenie biologiczne sprowadza się równieŝ do roli w syntezie prostanoidów i leukotrienów. PRSTANIDY I LEUKTRIENY Prostanoidy i leukotrieny są pochodnymi 20 węglowych kwasów wielonienasyconych, głównie arachidonianu, dlatego naleŝą do ikozanoidów. Pełnią rolę lokalnych hormonów o bardzo krótkim okresie półtrwania. Zwykle działają w pobliŝu miejsc swego powstawania. Prostanoidy powstają w szlaku cyklooksygenazy, który prowadzi do cyklizacji środkowej części łańcucha (między C8 a C12) kwasu tłuszczowego z utworzeniem pierścienia cyklopentanowego. Początkowo powstają nadtlenki prostaglandyn (PGG 2 i PGH 2 ), a z tego ostatniego pozostałe prostanoidy. Aspiryna hamuje szlak cyklooksygenazy, poniewaŝ jest nieodwracalnym inhibitorem syntazy prostaglandynowej, którą acetyluje. Do prostanoidów naleŝą prostaglandyny (PG), prostacykliny (PGI) i tromboksany (TX), mające podstawową strukturę kwasu prostanowe go, z czego wywodzi się ich nazwa. 185

R 7 9 8 10 12 11 7 13 6 14 5 15 4 16 3 17 2 18 CH 1 19 20 CH 3 kwas prostanowy R 8 W obrębie kwasu prostanowego moŝna wyróŝnić pierścień cyklopentanowy i dwa łańcuchy alifatyczne (R), utworzone z siedmiu atomów węgla (R7) i ośmiu atomów węgla (R8). Szlaki przemian arachidonianu do prostanoidów i leukotrientów Prostaglandyny Prostaglandyny są syntetyzowane i wydzielane przez niemal wszystkie komórki ssaków, z wyjątkiem erytrocytów. W odróŝnieniu od tradycyjnych hormonów, ich synteza nie jest ograniczona do wyspecjalizowanych komórek. Prostaglandyny wydzielane są bezpośrednio po wytworzeniu i nie są magazynowane w komórkach. 186

Poszczególne typy prostaglandyn oznacza się symbolami od A do H. RóŜnią się między sobą grupami funkcyjnymi (ketonową i hydroksylową), ich połoŝeniem lub połoŝeniem wiązania podwójnego w pierścieniu cyklopentanowym, np. prostaglandyny E mają przy C9 grupę ketonową, a prostaglandyny F grupę hydroksylową w tej pozycji. Prostaglandyny A róŝnią się od B połoŝeniem wiązania podwójnego, natomiast obie mają grupę ketonową w pozycji C9 pierścienia cyklopentanowego. Prostaglandyny G i H są endoperoksydami, czyli cyklicznymi nadtlenkami, róŝnią się tym, Ŝe PGG ma przy atomie węgla C15 łańcucha alifatycznego (R8) przyłączoną grupę wodoronadtlenkową, natomiast PGH w tej pozycji posiada grupę hydroksylową. R 7 R 7 H R 7 R 7 PGA H R 8 R 7 PGB R 8 R 7 PGD R 8 H R 7 PGE R 8 H R 8 R 5 H R 5 H PGF PGG 2 PGH 2 W zaleŝności od liczby wiązań podwójnych, znajdujących się w łańcuchach alifatycznych, poza pierścieniem cyklopentanowym, wyróŝnia się trzy serie prostaglandyn PG 1, PG 2 i PG 3. Wartości indeksów dolnych wskazują na liczbę wiązań podwójnych w łańcuchach alifatycznych prostaglandyn. H H 7 9 8 10 12 11 13 H 6 14 H 5 4 16 15 H C 3 1 2 18 20 17 19 H CH 3 H PG 1 C H H H H H CH 3 PG 2 C H H H H PG 3 187

kwas dihomo-γ-linolenowy kwas arachidonowy kwas ikozapentaenowy 188

Poszczególne serie prostaglandyn powstają z trzech róŝnych egzogennych kwasów tłuszczowych nienasyconych. Kwas dihomo-γ-linolenowy, powstający z kwasu linolowego, jest prekursorem prostaglandyn serii PG 1. Drugi produkt przemian kwasu linolowego, kwas arachidonowy, jest prekursorem prostaglandyn serii PG 2. Kwas ikozapentaenowy, powstający z kwasu α- -linolenowego, jest prekursorem prostaglandyn serii PG 3. Prostaglandyny mają róŝnorodne działanie biologiczne, m.in. stymulują stany zapalne, kontrolują transport jonów przez błony, modulują przekazywanie impulsów nerwowych przez synapsy oraz indukują sen. Wpływają na cyklazę adenylanową w tkance tłuszczowej, hamując powstawanie camp, działają antagonistycznie do adrenaliny, a w innych tkankach, np. w płucach, tarczycy, zwiększają stęŝenie camp. Prostaglandyny (w ilościach 1 ng/ml) modulują funkcjonowanie mięśni gładkich, szczególnie macicy. Działanie róŝnych prostaglandyn na mięśnie gładkie często jest przeciwstawne, np. prostaglandyny F stymulują skurcz, a prostaglandyny A i E stymulują rozkurcz mięśni gładkich. Równowaga między nimi odpowiedzialna jest za utrzymanie odpowiedniego napięcia mięśni gładkich. Stymulujące działanie PGF na skurcze mięśni gładkich, np. macicy, ma szczególne znaczenie w akcji porodowej. Rozkurczowe działanie PGA prowadzi do rozszerzenia drobnych tętniczek obwodowych, natomiast PGE rozkurcza mięśnie gładkie, szczególnie oskrzeli. Prostacykliny Prostacykliny (PGI) są syntetyzowane przez komórki śródbłonka naczyń krwionośnych i silnie hamują agregację płytek krwi. CH H H prostacyklina (PGI 2 ) PGI 2 i PGI 3 mają jednakowo silne działanie przeciwagregacyjne płytek krwi. 189

Tromboksany Tromboksany (TX) powstają w płytkach krwi. W swej strukturze mają pierścień oksanowy, będący pochodną pierścienia cyklopentanowego. kres półtrwania aktywnej formy tromboksanu wynosi około 1 min, po czym przekształcany jest w formę nieaktywną. H TXA 2 (forma aktywna) t 1/2 ~1min CH H H 2 CH H H 190 TXB 2 (forma nieaktywna) Działanie biologiczne tromboksanów polega na pobudzaniu agregacji płytek krwi i silnym obkurczaniu małych naczyń krwionośnych. Tromboksan TXA 3 jest słabszym czynnikiem agregującym płytki krwi niŝ TXA 2. Z punktu widzenia prewencji chorób niedokrwiennych serca, korzystne jest spoŝywanie olejów rybich, bogatych w kwas ikozapentaenowy (ω3), będącego prekursorem syntezy korzystnych prostanoidów serii 3 (PGI 3 i TXA 3 ) o przewaŝającym działaniu przeciwagregacyjnym. Leukotrieny Leukotrieny (LT) powstają z 20 węglowych kwasów polienowych w szlaku lipooksygenazy, w odpowiedzi na bodźce immunologiczne i nieimmunologiczne. Lipooksygenazy katalizują przyłączanie tlenu do atomu węgla w pozycjach 5, 12 i 15 kwasu arachidonowego, powodując powstanie hydroperoksydów (HPETE). Jedynie 5-lipooksygenaza uczestniczy w powstawaniu leukotrienów. Leukotrieny nie naleŝą do prostanoidów, poniewaŝ nie mają struktury kwasu prostanowego. W swej strukturze zawierają natomiast układ trzech sprzęŝonych wiązań podwójnych, o czym informuje ich nazwa. Początkowo izolowano je z leukocytów, dlatego teŝ tak zostały nazwane.

11 9 7 6 5 CH 14 LTA 4 11 H 12 10 8 9 7 6 H 5 CH LTB 4 11 9 7 6 H 5 CH HC 14 H 2 C C 5 H 11 S CH 2 Cys HN CH C NH CH 2 CH C Gly HC CH 2 NH 2 LTC 4 Glu 11 9 7 H 6 CH C 5 H 11 S 14 H 2 N CH 2 CH C NH CH 2 CH LTD 4 11 9 7 14 C 5 H 11 H 2 N 6 S CH 2 CH H CH CH LTE 4 Macierzystym leukotrienem jest LTA 4. Natomiast leukotrieny LTB 4 i LTC 4 powstają z LTA 4. Leukotrien LTB 4 bierze udział w regulacji funkcji neutrofili i eozynofili, pośrednicząc w ich chemotaksji. Uczestniczy w stymulacji cyklazy 191

adenylanowej oraz pobudza granulocyty do degranulacji i uwalniania lizosomalnych enzymów hydrolitycznych. Przeciwnie, leukotrieny LTC 4, LTD 4 i LTE 4 są czynnikami humoralnymi, które pobudzają skurcze mięśni gładkich, w stopniu nawet 1000-krotnie wyŝszym niŝ kurczą mięśnie oskrzeli, np. histamina lub niektóre prostaglandyny. W reakcjach katalizowanych przez enzymy w osoczu LTC 4 jest szybko przekształcany do LTD 4, dzięki usunięciu reszt kwasu glutaminowego. Następnie LTD 4 powoli zostaje przekształcony do LTE 4, skutkiem usunięcia reszty glicyny. Tiopeptydy LTC 4, LTD 4 i LTE 4 składają się na wolno reagujące substancje anafilaksji (SRS-A). Substancje te są przyczyną powolnego rozwijania skurczu o przedłuŝonym charakterze mięśni gładkich dróg oddechowych i Ŝołądkowo-jelitowych. W organizmie leukotrieny utrzymują się przez 4 godziny. 192

Symbol numeryczny Struktura H 3 C (R) CH Tabela 1. Kwasy tłuszczowe nasycone NAZWY I SYMBLE KWASÓW NASYCNYCH Nazwa systematyczna kwas Nazwa zwyczajowa kwas Występowanie 4:0 (CH 2 ) 2 butanowy masłowy masło 5:0 CH 3 CHCH 2 pentanowy izowalerianowy tran 6:0 (CH 2 ) 4 heksanowy kapronowy 8:0 (CH 2 ) 6 oktanowy kaprylowy 10:0 (CH 2 ) 8 dekanowy kaprynowy 12:0 (CH 2 ) 10 dodekanowy laurynowy olej palmowy, olbrot orzech kokosowy i w niewielkich ilościach w róŝnych tłuszczach orzech kokosowy i w niewielkich ilościach w róŝnych tłuszczach orzech kokosowy i w niewielkich ilościach w róŝnych tłuszczach 14:0 (CH 2 ) 12 tetradekanowy mirystynowy w róŝnych tłuszczach, olbrocie, niektórych białkach 16:0 (CH 2 ) 14 heksadekanowy palmitynowy we wszystkich tłuszczach stanowi od kilku do 50%, najwięcej w zwierzęcych tłuszczach 18:0 (CH 2 ) 16 oktadekanowy stearynowy najwięcej w zwierzęcych tłuszczach 20:0 (CH 2 ) 18 ikozanowy a) arachidowy orzeszki ziemne 22:0 (CH 2 ) 20 dekozanowy behenowy orzeszki ziemne, nasiona rzepaku 24:0 (CH 2 ) 22 tetrakozanowy lignocerynowy w fosfolipidach: sfingomielinie 26:0 (CH 2 ) 24 heksakozanowy cerotynowy wosk lniany, pszczeli 28:0 (CH 2 ) 26 oktakozanowy montanowy wosk montanowy a) Dawniej eikozanowy 193

a) dawniej eikozenowy Tabela 2. Kwasy tłuszczowe monoenowe Symbol numeryczny Rodzina omega NAZWY I SYMBLE KWASÓW JEDNNIENASYCNYCH Struktura H 3 C (R) CH Nazwa systematyczna kwas Nazwa zwyczajowa kwas 4:1 ω 2 CH CH butenowy krotonowy olej krotonowy Występowanie 12:1 ω 8 (CH 2 ) 6 CH CH(CH 2 ) 2 4 dodekenowy linderowy nasiona niektórych roślin 14:1 ω 5 (CH 2 ) 3 CH CH(CH 2 ) 7 cis 9 tetradekenowy mirystoleinowy tłuszcz zwierząt morskich 16:1 ω 7 (CH 2 ) 5 CH CH(CH 2 ) 7 cis 9 heksadekenowy palmitoleinowy większość tłuszczy, równieŝ zwierząt morskich 18:1 ω 12 (CH 2 ) 10 CH CH(CH 2 ) 4 cis 6 oktadekenowy petroselinowy rośliny baldaszkowate 18:1 ω 9 (CH 2 ) 7 CH CH(CH 2 ) 7 cis 9 oktadekenowy oleinowy wszystkie tłuszcze 18:1 ω 9 (CH 2 ) 7 CH CH(CH 2 ) 7 trans 9 oktadekenowy elaidynowy nienaturalny 18:1 ω 6 (CH 2 ) 4 CH CH(CH 2 ) 10 trans- 12 oktadekenowy wakcenowy tłuszcz przeŝuwaczy, margaryna 20:1 ω 9 (CH 2 ) 7 CH CH(CH 2 ) 9 cis 11 ikozenowy a) tłuszcz zwierząt morskich, nasiona rzepaku 22:1 ω 9 (CH 2 ) 7 CH CH(CH 2 ) 11 cis 13 dokozenowy erukowy nasiona rzepaku 22:1 ω 9 (CH 2 ) 7 CH CH(CH 2 ) 11 trans 13 dokozenowy brasydynowy tłuszcz zwierząt morskich 24:1 ω 9 (CH 2 ) 7 CH CH(CH 2 ) 13 cis 15 tetrakozenowy nerwonowy w fosfolipidach: sfingomielinie, cerebrozydach 195

Tabela 3. Kwasy tłuszczowe polienowe NAZWY I SYMBLE KWASÓW WIELNIENASYCNYCH Symbol numeryczny Rodzina omega Struktura H 3 C (R) CH Nazwa systematyczna kwas Nazwa zwyczajowa kwas 18:2 ω 6 (CH 2 ) 3 (CH 2 CH CH) 2 (CH 2 ) 7 cis, cis 9,12 oktadekadienowy linolowy 18:3 ω 3 (CH 2 CH CH) 3 (CH 2 ) 7 all cis 9,12,15 oktadekatrienowy α linolenowy 18:3 ω 6 (CH 2 ) 3 (CH 2 CH CH) 3 (CH 2 ) 4 all cis 6,9,12 oktadekatrienowy γ linolenowy 18:3 ω 5 (CH 2 ) 3 (CH CH) 3 (CH 2 ) 7 cis, cis, trans 9,11,13 oktadekatrienowy oleostearynowy 20:2 ω 9 (CH 2 ) 6 (CH 2 CH CH) 2 (CH 2 ) 6 cis, cis 8,11 ikozadienowy a) 20:3 ω 9 (CH 2 ) 6 (CH 2 CH CH) 3 (CH 2 ) 3 all cis 5,8,11 ikozatrienowy a) 20:3 ω 6 (CH 2 ) 3 (CH 2 CH CH) 3 (CH 2 ) 6 all cis 8,11,14 ikozatrienowy a) dihomo γ linolenowy 20:4 ω 6 (CH 2 ) 3 (CH 2 CH CH) 4 (CH 2 ) 3 all cis 5,8,11,14 ikozatetraenowy a) arachidonowy 20:5 ω 3 (CH 2 CH CH) 5 (CH 2 ) 3 all cis 5,8,11,14,17 ikozapentaenowy a) tymnodonowy 22:5 ω 3 (CH 2 CH CH) 5 (CH 2 ) 5 all cis 7,10,13,16,19 dokozapentaenowy klupanodonowy 22:6 ω 3 (CH 2 CH CH) 6 (CH 2 ) 2 all cis 4,7,10,13,16,19 dokozaheksaenowy cerwonowy a) Dawniej eikoza 197