background image

 15-16 /د. بسام

      

كلية طب نينوى

 

LIPID BIOCHEMISTRY 

 

Lipid Properties 

1- Insoluble in water

 (hydrophobic). 

2- Soluble in nonpolar solvents such as ether & chloroform (lipophilic).  

 

Importance of Lipid

 

1- Important dietary constituents. 
2- Stored in adipose tissue where it serves as a thermal & mechanical insulator.  
3- Acts as electrical insulators in nerve action. 
 

Classification of Lipid 

1. Simple lipids: Esters of fatty acids with various alcohols. eg, fat, oil & wax. 
2. Complex  lipids:  Esters  of  fatty  acids  with  various  alcohols  with  additional 

group, eg. Phospholipids, glycolipids, sulfolipids, aminolipids & lipoproteins.  

3. Precursor  &  derived  lipids:  Include  fatty  acids,  glycerol,  steroids,  fatty 

aldehydes, ketone bodies, lipid-soluble vitamins & hormones. 

F

F

a

a

t

t

t

t

y

y

 

 

A

A

c

c

i

i

d

d

s

s

 

 

Fatty acids are aliphatic carboxylic acids. 
 

Presence of Fatty Acids 

1- Present in the body mainly as esters, eg, triacylglycerol. 
2-  Present  in  the  blood  as  unesterified  form  [free  fatty  acids  or  nonesterified 
fatty acids (NEFA)] combined with albumin & in the cell they are attached to a 
fatty acid-binding protein, so that in fact they are never 

”free."  

 

Classification of Fatty Acids 

1- Saturated fatty acids: They have no double bonds. 
2-  Unsaturated  Fatty  Acids:  They  have  one  or  more  double  bonds.  They  are 
further subdivided into: 
 A- Monounsaturated (Monoenoic) fatty acids: Contain one double bond.  
 B- Polyunsaturated (Polyenoic) fatty acids: Contain two or more double bonds. 
 C- Eicosanoids: These compounds derived from eicosa (20-carbon) polyenoic 
fatty acids. They include prostanoids, leukotrienes (LTs) & lipoxins (LXs). 
  Prostanoids 

include 

prostaglandins 

(PGs), 

prostacyclins 

(PGIs) 

thromboxanes (TXs). 
  

Nomenclature of Fatty Acids 

  I- 

Systematic Nomenclature: 

1- Name according to number of carbon atoms that form the fatty acid with oic 

being substituted for the final 

e

.  


background image

 15-16 /د. بسام

      

كلية طب نينوى

 

a- In saturated acids end in -anoic, eg, octanoic acid.  
b- Unsaturated acids with single double bond (monoenoic acids) end in-enoic, 
eg,  octadecenoic  acid,  if  two  double  bonds  (dienoic  acids)  end  in

  -adienoic

eg,  octadecadienoic,  if  three  double  bonds  (trienoic  acids)  end  in

 -atrienoic

eg, octadecatrienoic & so on.

   

  2- Carbon atoms are numbered from the carboxyl carbon (carbon No. 1). The 
carbon atoms adjacent to the carboxyl carbon (Nos. 2, 3 & 4) are also known as 
α, β & γ carbons respectively & the terminal methyl carbon is known as the ω or 
n-carbon. 

 

  3- The number & position of the double bonds are indicated by:  
a- 

  using  the  number  of  preceding  carbon  atom  in  the  double  bond  eg,  ∆

9

 

indicates a double bond exist between carbons 9 & 10 of the fatty acid.  
b- 

ω using the number counting from the ω -carbon eg, ω

7

 indicates a double 

bond on the seventh carbon counting from the ω -carbon.  
c- Write  number  of  carbon  atoms  that  form  the  fatty  acid  (eg,  16)  :  number  of 
double  bonds  (eg,  1)  ;  number  of  preceding  carbon  atom  in  the  double  bond 
(eg, 9), therefore, it written 16:1;9 
II- 

Common Nomenclature:

  

1- Common name for saturated fatty acids. 

 

 
2- Common name for unsaturated fatty acids. 

 

 


background image

 15-16 /د. بسام

      

كلية طب نينوى

 

Nutritionally Essential Fatty Acids(EFA) 

 Linoleic  &  linolenic  fatty  acids  are  known  to  be  essential  for  the  complete 
nutrition  in  human,  they  are  not  synthesized  in  human  (should  be  supplied  in 
diet) so they called nutritionally essential fatty acids (EFA). 

 

Geometric Isomerism of Fatty Acids 

  The carbon chains of saturated fatty acids form a zigzag pattern. 
  A  type  of  geometric  isomerism occurs  in  the  unsaturated  fatty  acids, 
depending  on  the  orientation  of  atoms  or  groups  around  the  axes  of  double 
bonds.  If  the  acyl  chains  are  on  the  same  side  of  the  bond,  it  is  cis-,   if  on 
opposite  sides,  it  is  trans-,   Double  bonds  in  naturally  occurring  unsaturated 
long-chain  fatty  acids  are  nearly  all  in  the  cis   configuration,  the  molecules 
being "bent" 120 degrees at the double bond.  

  

 

 

Triacylglycerols (Triglycerides) 

 They are esters of glycerol  with three fatty acids. It constitutes the majority of 
lipids in the body & in food. 

 

 

Phospholipids

 

 They are esters of glycerol with fatty acid with additional phosphate group.  

 

Phospholipids include mainly: 


background image

 15-16 /د. بسام

      

كلية طب نينوى

 

1- Phosphatidylcholines (Lecithins.     
2- Phosphatidylinositol
3- Cardiolipin
4- Lysophospholipids. 
5- Plasmalogens
6- Sphingomyelins
 

Glycolipids 

They  are  lipids  with  a  carbohydrate  attached

  to  it,  widely  distributed  in  every 

body tissue particularly in nervous tissue. 
 

Steroids

 

  Clinically cholesterol is the best-known steroid because of its association with 
atherosclerosis  &  heart  disease.  Biochemically,  it  is  also  of  significance 
because  it  is  the  precursor  of  a  large  number  of  equally  important  steroids 
including bile acids, adrenocortical hormones, sex hormones & vitamin D. 
 Steroids  are  characterized  by  having  cyclopentanoperhydrophenanthrine 
that have four rings (17-carbon atoms) with additional carbon atom at position 
13(C18) & at position 10 (C19) & carbon atoms at position 17 (C 20, 

21….).  

   If the side-

chain of steroid above (front) hormone plane it's called β cis while if 

it's below (behind) hormone plane 

it’s called α trans.  

  Double-bond  in  steroid  represented  by            (Delta)  with  number  of  preceding 
carbon atom (example      5 mean double bond between C5 & C6). 

  On  drawing  the  structure  of  steroid,  the  carbon  positions  on  the  steroid 
nucleus are numbered. All double bonds are shown as such. Methyl side chains 
are shown as single bonds unattached at the farther (methyl) end. 

β -bonds are 

shown with bold solid lines 

whereas α -bonds are indicated with broken lines.  

 

 Each ring of the steroid nucleus is capable of existing in the three-dimensional 
conformation  either  of  a  "chair"  or  a  "boat".  In  naturally  occurring  steroids, 
virtually all the rings are in the "chair" form.  

 

 


background image

 15-16 /د. بسام

      

كلية طب نينوى

 

 

Presence of Cholesterol 

  Cholesterol  is  widely  distributed  in  all  body  cells.  It  present  either  as  a  free 
cholesterol
  or  more  commonly  as  cholesterol  ester  in  which  the  hydroxyl 
group on position 3 is esterified with fatty acid. 
 

Lipid Peroxidation 

Peroxidation (auto-oxidation) of lipids when exposed to oxygen free radicals is 
responsible  not  only  for  foods  deterioration  (rancidity)  but  also  for  damage  to 
tissues  in  vivo,  where  it  may  be  a  cause  of  cancer,  inflammatory  diseases, 
atherosclerosis & aging. These deleterious effects are considered to be caused 
by free radicals produced during lipid peroxidation. 
Lipid peroxidation is a chain reaction involves three steps which are: 
A- Initiation. 
B- Propagation. 
C- Termination. 
 The control & reduction of lipid peroxidation, is done by the use of antioxidants  
The main sources of antioxidants are: 
A- Food additives & supplements. 
B- Naturally occurring: As vitamin E, urate & vitamin C.  
 

Amphipathic Lipids

 

 In  general,  lipids  are  insoluble  in  water  since  they  contain  a  predominance  of 
nonpolar  groups.  However,  fatty  acids,  phospholipids,  bile  salts  &  to  a  lesser 
extent, free cholesterol contain polar groups. Therefore, part of the molecule is 
hydrophobic, or water-insoluble & part is hydrophilic, or water-soluble. Such 
molecules  are  described  as  amphipathic.  They  become  oriented  at  oil:water 
interfaces with the polar group in the water phase  & the nonpolar group in the 
oil phase. Amphipathic lipids are present in the following:   


background image

 15-16 /د. بسام

      

كلية طب نينوى

 

A- Biologic membranes.  
B-  Micelles:  They  are  very  small  droplets  present  in  an  aqueous  intestinal 
medium to facilitate fat absorption.  
C-  Liposomes:  It  is  an  artificially-prepared  vesicle  that  can  be  used  for 
administration of nutrients & pharmaceutical drugs.  
D- Emulsions: They are much larger particles. 

 

 

Digestion & Absorption of Lipids 

The  major  lipids  in  the  diet  are  triacylglycerols  &  to  a  lesser  extent 
phospholipids, cholesterol & fat-soluble vitamins (vitamins A, D, E & K). These 
are  hydrophobic  molecules  &  have  to  be  hydrolyzed  &  emulsified  to  very 
small droplets (micelles) before they can be absorbed.  
I- Hydrolysis 
 Hydrolysis  of  triacylglycerols  into  their  constituents  (fatty  acids  &  glycerol)  is 
important for their absorption, this done by lipase enzyme which present in the 
mouth  (lingual  lipase),  stomach  (gastric  lipase)  &  pancreas  (pancreatic 
lipase).
 
II- Emulsification 
  Bile salts that formed in the liver & secreted in the bile, permit emulsification of 
the  products  of  lipid  digestion  together  with  phospholipids,  cholesterol  &  fat-
soluble  vitamins  forming  mixed  micelles.  Because  the  micelles  are  water 
soluble, they allow their content of lipid to be absorbed by intestinal epithelium.  
 III- Absorption 
Within the intestinal epithelium:  
The  products  of  lipid  digestion  within  the  intestinal  epithelium  (mainly 
triacylglycerol,  cholesterol  ester,  phospholipids  &  &  fat-soluble  vitamins),  are 
secreted  as  chylomicron  into  the  lymphatics,  entering  the  bloodstream  via  the 
thoracic duct.  




رفعت المحاضرة من قبل: M7md AD
المشاهدات: لقد قام 39 عضواً و 256 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل