الدهون- المواد شديدة التباين في تركيبها الكيميائي ، وتتميز بقابلية ذوبان مختلفة في المذيبات العضوية ، وكقاعدة عامة ، غير قابلة للذوبان في الماء. يلعبون دورًا مهمًا في عمليات الحياة. كواحد من المكونات الرئيسية للأغشية البيولوجية ، تؤثر الدهون على نفاذيةها ، وتشارك في نقل النبضات العصبية ، وإنشاء اتصالات بين الخلايا.
الوظائف الأخرى للدهون هي تكوين احتياطي الطاقة ، وإنشاء أغطية واقية مضادة للماء وعازلة للحرارة في الحيوانات والنباتات ، وحماية الأعضاء والأنسجة من التأثيرات الميكانيكية.
تصنيف الدهون
اعتمادًا على التركيب الكيميائي ، يتم تقسيم الدهون إلى عدة فئات.
- تشتمل الدهون البسيطة على مواد تتكون جزيئاتها فقط من بقايا الأحماض الدهنية (أو الألدهيدات) والكحول. وتشمل هذه
- الدهون (الدهون الثلاثية وغيرها من الجليسريدات المحايدة)
- الشموع
- الدهون المعقدة
- مشتقات حامض الفوسفوريك (الفسفوليبيد)
- الدهون التي تحتوي على بقايا السكر (جليكوليبيدات)
- ستيرول
- ستيريديس
في هذا القسم ، سيتم النظر في كيمياء الدهون فقط بالقدر الضروري لفهم التمثيل الغذائي للدهون.
إذا تمت معالجة نسيج حيواني أو نباتي بواحد أو أكثر من المذيبات العضوية (غالبًا بشكل متتابع) ، على سبيل المثال الكلوروفورم أو البنزين أو الأثير البترولي ، فإن بعض المواد تدخل في المحلول. تسمى مكونات هذا الجزء القابل للذوبان (المستخلص) بالدهون. يحتوي الجزء الدهني على مواد من أنواع مختلفة ، يظهر معظمها في الرسم التخطيطي. لاحظ أنه نظرًا لعدم تجانس المكونات المدرجة في الجزء الدهني ، لا يمكن اعتبار مصطلح "جزء دهني" خاصية هيكلية ؛ إنه مجرد اسم معمل عملي للجزء الذي تم الحصول عليه من استخلاص المواد البيولوجية بمذيبات ذات قطبية منخفضة. ومع ذلك ، فإن معظم الدهون تشترك في بعض السمات الهيكلية الشائعة التي تحدد خصائصها البيولوجية الهامة وقابلية الذوبان المماثلة.
حمض دهني
الأحماض الدهنية - الأحماض الكربوكسيلية الأليفاتية - في الجسم يمكن أن تكون في حالة حرة (كميات ضئيلة في الخلايا والأنسجة) أو بمثابة لبنات بناء لمعظم فئات الدهون. تم عزل أكثر من 70 نوعًا من الأحماض الدهنية المختلفة من خلايا وأنسجة الكائنات الحية.
تحتوي الأحماض الدهنية الموجودة في الدهون الطبيعية على عدد زوجي من ذرات الكربون ولها في الغالب سلسلة كربون غير متفرعة. فيما يلي الصيغ الخاصة بالأحماض الدهنية الطبيعية الأكثر شيوعًا.
الأحماض الدهنية الطبيعية ، على الرغم من أنها مشروطة نوعًا ما ، يمكن تقسيمها إلى ثلاث مجموعات:
- الأحماض الدهنية المشبعة [مشاهده]
- أحماض دهنية أحادية غير مشبعة [مشاهده]
أحماض دهنية أحادية غير مشبعة (رابطة واحدة مزدوجة):
- الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة [مشاهده]
الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة (مع اثنين أو أكثر من الروابط المزدوجة):
بالإضافة إلى هذه المجموعات الثلاث الرئيسية ، هناك أيضًا مجموعة من الأحماض الدهنية الطبيعية غير العادية [مشاهده] .
تشترك الأحماض الدهنية التي تتكون منها دهون الحيوانات والنباتات الأعلى في العديد من الخصائص. كما ذكرنا سابقًا ، تحتوي جميع الأحماض الدهنية الطبيعية تقريبًا على عدد زوجي من ذرات الكربون ، غالبًا 16 أو 18. الأحماض الدهنية غير المشبعة من الحيوانات والبشر ، والتي تشارك في تكوين الدهون ، تحتوي عادة على رابطة مزدوجة بين التاسع والعاشر. كربون ، روابط مزدوجة إضافية ، مثل التي تحدث عادة بين الكربون العاشر ونهاية الميثيل من السلسلة. يأتي العدد من مجموعة الكربوكسيل: ذرة C الأقرب إلى مجموعة COOH تم تعيينها على أنها α ، والمجاورة β ، وذرة الكربون الطرفية في جذور الهيدروكربون هي ω.
تكمن خصوصية الروابط المزدوجة للأحماض الدهنية الطبيعية غير المشبعة في حقيقة أنها منفصلة دائمًا عن طريق رابطتين بسيطتين ، أي أن هناك دائمًا مجموعة ميثيلين واحدة على الأقل بينهما (-CH = CH-CH 2 -CH = CH- ). يشار إلى هذه الروابط المزدوجة على أنها "معزولة". الأحماض الدهنية غير المشبعة التي تحدث بشكل طبيعي لها تكوين رابطة الدول المستقلة والتكوينات غير المشبعة نادرة للغاية. يُعتقد أنه في الأحماض الدهنية غير المشبعة ذات الروابط المزدوجة المتعددة ، يعطي تكوين رابطة الدول المستقلة للسلسلة الهيدروكربونية مظهرًا منحنيًا ومختصرًا ، مما يعطي إحساسًا بيولوجيًا (خاصة عندما تفكر في أن العديد من الدهون جزء من الأغشية). في الخلايا الميكروبية ، تحتوي الأحماض الدهنية غير المشبعة عادة على رابطة مزدوجة واحدة.
الأحماض الدهنية طويلة السلسلة غير قابلة للذوبان عمليا في الماء. تشكل أملاح الصوديوم والبوتاسيوم (الصابون) المذيلات في الماء. في الأخير ، تواجه مجموعات الكربوكسيل سالبة الشحنة من الأحماض الدهنية المرحلة المائية ، ويتم إخفاء سلاسل الهيدروكربون غير القطبية داخل بنية ميسيلار. هذه المذيلات لها شحنة سالبة كلية وتبقى معلقة في المحلول بسبب التنافر المتبادل (الشكل 95).
الدهون المحايدة (أو الجلسريدات)
الدهون المحايدة هي استرات الجلسرين والأحماض الدهنية. إذا تم أسترة جميع مجموعات الهيدروكسيل الثلاث من الجلسرين بالأحماض الدهنية ، فإن هذا المركب يسمى ثلاثي الجليسريد (ثلاثي الجلسرين) ، إذا كان اثنان - ثنائي الجلسريد (دياسيل جلسرين) ، وأخيراً ، إذا تم إسترة مجموعة واحدة - أحادي الجليسريد (أحادي الجلسرين).
توجد الدهون المحايدة في الجسم إما على شكل دهون بروتوبلازمية ، وهي مكون بنيوي للخلايا ، أو في شكل دهون احتياطي. دور هذين الشكلين من الدهون في الجسم ليس هو نفسه. تحتوي الدهون البروتوبلازمية على تركيبة كيميائية ثابتة وتوجد في الأنسجة بكمية معينة ، والتي لا تتغير حتى مع السمنة المرضية ، في حين أن كمية الدهون الاحتياطية تخضع لتقلبات كبيرة.
الجزء الأكبر من الدهون الطبيعية المحايدة هو الدهون الثلاثية. يمكن أن تكون الأحماض الدهنية في الدهون الثلاثية مشبعة أو غير مشبعة. تعد الأحماض البالميتية ، والدهنية ، والأوليك أكثر شيوعًا بين الأحماض الدهنية. إذا كانت جميع الجذور الحمضية الثلاثة تنتمي إلى نفس الأحماض الدهنية ، فإن هذه الدهون الثلاثية تسمى بسيطة (على سبيل المثال ، tripalmitin ، tristearin ، triolein ، وما إلى ذلك) ، إذا كانت مختلفة الأحماض الدهنية ، ثم يطلق عليها مختلطة. يتم تسمية الدهون الثلاثية المختلطة من الأحماض الدهنية المكونة لها ؛ تشير الأرقام 1 و 2 و 3 إلى رابطة بقايا الأحماض الدهنية مع مجموعة الكحول المقابلة في جزيء الجلسرين (على سبيل المثال ، 1-oleo-2-palmitostearin).
تحدد الأحماض الدهنية التي تتكون منها الدهون الثلاثية خواصها الفيزيائية والكيميائية. وهكذا ، فإن نقطة انصهار الدهون الثلاثية تزداد مع زيادة عدد وطول بقايا الأحماض الدهنية المشبعة. في المقابل ، كلما زاد محتوى الأحماض الدهنية غير المشبعة أو الأحماض قصيرة السلسلة ، انخفضت نقطة الانصهار. تحتوي الدهون الحيوانية (شحم الخنزير) عادة على كمية كبيرة من الأحماض الدهنية المشبعة (البالمتيك ، دهني ، إلخ) ، بسبب أنها صلبة في درجة حرارة الغرفة. الدهون ، التي تحتوي على العديد من الأحماض غير المشبعة الأحادية والمتعددة ، تكون سائلة في درجات الحرارة العادية وتسمى الزيوت. لذلك ، في زيت القنب ، 95 ٪ من جميع الأحماض الدهنية هي أحماض الأوليك واللينوليك واللينولينيك ، و 5 ٪ فقط من الأحماض الدهنية والبالميتية. لاحظ أن ذوبان الدهون البشرية عند 15 درجة مئوية (سائل عند درجة حرارة الجسم) يحتوي على 70٪ حمض الأوليك.
الجلسريدات قادرة على الدخول في جميع التفاعلات الكيميائية الكامنة في الإسترات. من الأهمية بمكان تفاعل التصبن ، ونتيجة لذلك يتم تكوين الجلسرين والأحماض الدهنية من الدهون الثلاثية. يمكن أن يحدث تصبن الدهون عن طريق التحلل المائي الأنزيمي وعن طريق عمل الأحماض أو القلويات.
يتم إجراء الانقسام القلوي للدهون بفعل الصودا الكاوية أو البوتاس الكاوية في الإنتاج الصناعي للصابون. تذكر أن الصابون عبارة عن أملاح الصوديوم أو البوتاسيوم ذات الأحماض الدهنية العالية.
غالبًا ما تستخدم المؤشرات التالية لوصف الدهون الطبيعية:
- عدد اليود - عدد جرامات اليود ، والتي ، في ظل ظروف معينة ، تربط 100 غرام من الدهون ؛ يميز هذا الرقم درجة عدم تشبع الأحماض الدهنية الموجودة في الدهون ، وعدد اليود لدهن البقر 32-47 ، ولحم الضأن 35-46 ، ولحم الخنزير 46-66 ؛
- الرقم الحمضي - عدد المليغرامات من البوتاسيوم الكاوية المطلوبة لتحييد 1 غرام من الدهون. يشير هذا الرقم إلى كمية الأحماض الدهنية الحرة الموجودة في الدهون ؛
- رقم التصبن - عدد ملليغرام من البوتاسيوم الكاوية المستهلك لتحييد جميع الأحماض الدهنية (المتضمنة في الدهون الثلاثية والحرة) الموجودة في 1 غرام من الدهون. يعتمد هذا الرقم على الوزن الجزيئي النسبي للأحماض الدهنية التي تتكون منها الدهون. رقم التصبن للدهون الحيوانية الرئيسية (لحم البقر والضأن ولحم الخنزير) هو نفسه عمليا.
الشمع عبارة عن استرات لأحماض دهنية أعلى وكحول أحادي الهيدريك أو ثنائي هيدرولي أعلى مع عدد ذرات كربون من 20 إلى 70. تظهر صيغها العامة في الرسم التخطيطي ، حيث R و R "و R" من الجذور المحتملة.
يمكن أن تكون الشمع جزءًا من الدهون التي تغطي الجلد والصوف والريش. في النباتات ، 80٪ من جميع الدهون التي تشكل غشاءً على سطح الأوراق والجذوع عبارة عن شمع. ومن المعروف أيضًا أن الشمع هو مستقلبات طبيعية لبعض الكائنات الحية الدقيقة.
يحتوي الشمع الطبيعي (على سبيل المثال ، شمع العسل ، spermaceti ، lanolin) ، بالإضافة إلى الاسترات المذكورة أعلاه ، على كمية معينة من الأحماض الدهنية الحرة العالية والكحول والهيدروكربونات مع 21-35 ذرة كربون.
الفوسفوليبيد
تشتمل هذه الفئة من الدهون المعقدة على شحميات الجلسروفوسفول والشحميات السفينجولية.
Glycerophospholipids هي مشتقات حمض الفوسفاتيدك: فهي تحتوي على الجلسرين والأحماض الدهنية وحمض الفوسفوريك والمركبات المحتوية على النيتروجين عادةً. تظهر الصيغة العامة للجليسيروفوسفوليبيد في الرسم التخطيطي ، حيث R 1 و R 2 هي جذور للأحماض الدهنية الأعلى ، و R 3 هي جذرية لمركب نيتروجين.
من المميزات لجميع الجلسروفوسفوليبيدات أن جزءًا واحدًا من جزيئها (الجذور R 1 و R 2) يُظهر كرهًا واضحًا للماء ، بينما الجزء الآخر محب للماء بسبب الشحنة السالبة لبقايا حمض الفوسفوريك والشحنة الموجبة للجذر R 3.
من بين جميع الدهون ، تمتلك الجليسيروفوسفوليبيدات الخصائص القطبية الأكثر وضوحًا. عندما يوضع الجليسيروفوسفوليبيد في الماء ، يمر جزء صغير منه فقط في محلول حقيقي ، بينما يكون الجزء الأكبر من الدهون "المذابة" في أنظمة مائية على شكل مذيلات. هناك عدة مجموعات (فئات فرعية) من الجلسروفوسفوليبيد.
- [مشاهده]
.
- فوسفاتيديلسيرين [مشاهده]
.
في جزيء الفوسفاتيديل سيرين ، يكون المركب النيتروجيني هو بقايا الأحماض الأمينية السيرين.
تعتبر فوسفاتيديل سيرين أقل انتشارًا من فوسفاتيديل كولين وفوسفاتيد إيثانولامين ، وتتحدد أهميتها أساسًا من خلال مشاركتها في تخليق فوسفاتيديل إيثانول أمين.
- Plasmalogens (أسيتال فوسفاتيد) [مشاهده]
.
وهي تختلف عن الجلسروفوسفوليبيدات التي نوقشت أعلاه في أنها بدلاً من بقايا الأحماض الدهنية الأعلى ، فإنها تحتوي على بقايا ألدهيد الأحماض الدهنية ، والتي ترتبط بمجموعة الهيدروكسيل من الجلسرين برابطة استر غير مشبعة:
وهكذا ، أثناء التحلل المائي ، يتحلل البلازماوجين إلى الجلسرين ، ألدهيد الأحماض الدهنية العالية ، الأحماض الدهنية ، حمض الفوسفوريك ، الكولين ، أو الإيثانولامين.
[مشاهده]
.
على عكس الدهون الثلاثية في جزيء فوسفاتيديل كولين ، فإن إحدى مجموعات الهيدروكسيل الثلاث من الجلسرين لا ترتبط بالأحماض الدهنية ، ولكن بحمض الفوسفوريك. بالإضافة إلى ذلك ، يرتبط حمض الفوسفوريك بدوره برابطة إيثر مع قاعدة نيتروجينية [HO-CH 2 -CH 2 -N + = (CH 3) 3] - الكولين. وهكذا ، يتم الجمع بين الجلسرين والأحماض الدهنية العالية وحمض الفوسفوريك والكولين في جزيء الفوسفاتيديل كولين.
[مشاهده] .
الفرق الرئيسي بين فوسفاتيديل كولين وفوسفاتيدي إيثانولامين هو أن الأخير يحتوي على قاعدة إيثانول أمين النيتروجين (HO-CH 2-CH 2-NH 3 +) بدلاً من الكولين.
من الجلسيروفوسفوليبيدات في جسم الحيوانات والنباتات العليا ، توجد الفوسفاتيديل كولين والفوسفاتيد إيثانول أمين بأكبر قدر. ترتبط هاتان المجموعتان من الجليسيروفوسفوليبيد ببعضهما البعض بشكل استقلابي وهما المكونات الدهنية الرئيسية لأغشية الخلايا.
R 3 -راديكالي في هذه المجموعة من الجلسروفوسفوليبيد هو كحول سكر مكون من ستة كربون - إينوزيتول:
فوسفاتيديلينوسيتول واسع الانتشار في الطبيعة. توجد في الحيوانات والنباتات والميكروبات. في جسم الحيوان ، توجد في الدماغ والكبد والرئتين.
[مشاهده] . 
وتجدر الإشارة إلى أن حمض الفوسفاتيدك الحر موجود في الطبيعة ، على الرغم من أنه يوجد بكميات قليلة نسبيًا بالمقارنة مع شحميات فوسفورية أخرى.
ينتمي Cardiolilin إلى glycerophospholipids ، وبشكل أكثر دقة إلى polyglycerol phosphates. يشتمل العمود الفقري لجزيء الكارديوليبين على ثلاث بقايا جلسرين متصلة ببعضها البعض بواسطة جسرين فوسفوديستر من خلال الموضعين 1 و 3 ؛ يتم أسترة مجموعات الهيدروكسيل من بقايا الجلسرين الخارجيين بالأحماض الدهنية. Cardiolipin هو جزء من أغشية الميتوكوندريا. طاولة 29 يلخص البيانات المتعلقة بهيكل الشحوم الفوسفورية الرئيسية.
من بين الأحماض الدهنية التي تتكون منها الجلسروفوسفوليبيد ، تم العثور على كل من الأحماض الدهنية المشبعة وغير المشبعة (في كثير من الأحيان دهني ، نخيل ، أوليك ولينوليك).
وجد أيضًا أن معظم فوسفاتيديل كولين وفوسفاتيد إيثانولامين يحتويان على حمض دهني أعلى مشبع أسترة في الموضع 1 (عند ذرة كربون أولى من الجلسرين) وأسترة حمض دهني أعلى غير مشبع في الموضع 2. التحلل المائي للفوسفاتيديل كولين وإنزيمات الفوسفاتيد إيثانول أمين الخاصة بمشاركة ، على سبيل المثال ، في سم الكوبرا ، وهو فسفوليباز أ 2 ، يؤدي إلى القضاء على الأحماض الدهنية غير المشبعة وتكوين ليسوفوسفاتيديل كولين أو ليسوفوسفاتيدي إيثانول أمين مع تأثير انحلالي قوي.
سفينجوليبيدات
جليكوليبيدات
الدهون المعقدة التي تحتوي على مجموعات الكربوهيدرات في الجزيء (غالبًا بقايا D-galactose). تلعب الجليكوليبيدات دورًا أساسيًا في عمل الأغشية البيولوجية. توجد في الغالب في أنسجة المخ ، ولكنها توجد أيضًا في خلايا الدم والأنسجة الأخرى. هناك ثلاث مجموعات رئيسية من الجليكوليبيدات:
- المبيدات الدماغية
- كبريتيدات
- جانغليوسيدات
لا تحتوي المبيدات الحشرية على حمض الفوسفوريك ولا الكولين. وهي تشمل الهكسوز (عادة D-galactose) ، والذي يرتبط برابطة إيثر بمجموعة الهيدروكسيل من الكحول الأميني سفينجوزين. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الأحماض الدهنية هي جزء من cerebroside. من بين هذه الأحماض الدهنية ، الأكثر شيوعًا هي الأحماض الليجنوسيرية والعصبية والدماغية ، أي الأحماض الدهنية التي تحتوي على 24 ذرة كربون. يمكن تمثيل بنية cerebrosides بواسطة الرسم التخطيطي. يمكن أيضًا تصنيف المبيدات الحشرية على أنها شحميات سفينجولية ، لأنها تحتوي على كحول سفينجوزين.
أكثر ممثلي cerebrosides درسًا هم العصب الذي يحتوي على حمض neuronic ، والدماغ الذي يحتوي على حمض cerebronic ، و kerazine ، الذي يحتوي على حمض lignocyric. يكون محتوى المبيدات الدماغية عالية بشكل خاص في أغشية الخلايا العصبية (في غمد المايلين).
تختلف الكبريتيدات عن cerebrosides من حيث أنها تحتوي على بقايا حمض الكبريتيك في الجزيء. وبعبارة أخرى ، فإن الكبريتيد عبارة عن كبريتات سيريبروسيد حيث يتم أسترة الكبريتات عند ذرة الكربون الثالثة للهكسوز. في دماغ الثدييات ، توجد الكبريتيدات ، مثل cerebrosides ، في المادة البيضاء. ومع ذلك ، فإن محتواها في الدماغ أقل بكثير من محتوى المبيدات الدماغية.
أثناء التحلل المائي للجرانجليوسيدات ، يمكن للمرء أن يجد نسبة أعلى من الأحماض الدهنية ، وكحول السفينغوزين ، والجلوكوز D و D-galactose ، بالإضافة إلى مشتقات السكريات الأمينية: N-acetylglucosamine و N-acetylneuraminic acid. يتم تصنيع هذا الأخير في الجسم من الجلوكوزامين.
من الناحية الهيكلية ، تتشابه الغانجليوسيدات إلى حد كبير مع cerebrosides ، مع الاختلاف الوحيد أنه بدلاً من أحد بقايا الجالاكتوز ، فإنها تحتوي على oligosaccharide معقد. يعد الهيماتوسيد أحد أبسط مركبات الجينجليوسيد ، وهو معزول عن سدى كريات الدم الحمراء (مخطط)
على عكس cerebrosides و sulfatides ، توجد gangliosides بشكل رئيسي في المادة الرمادية للدماغ وتتركز في أغشية البلازما للخلايا العصبية والخلايا الدبقية.
عادة ما تسمى جميع الدهون المذكورة أعلاه قابلة للتصبن ، حيث يتم تشكيل الصابون أثناء التحلل المائي. ومع ذلك ، هناك دهون لا تتحلل بالماء لإطلاق الأحماض الدهنية. وتشمل هذه الدهون المنشطات.
المنشطات هي مركبات طبيعية. وهي مشتقات من قلب سيكلوبنتانيبرهيدروفينانثرين الذي يحتوي على ثلاثة سيكلو هكسان منصهر وحلقة سيكلوبنتان واحدة. تحتوي الستيرويدات على العديد من المواد ذات الطبيعة الهرمونية ، بالإضافة إلى الكوليسترول والأحماض الصفراوية ومركبات أخرى.
في جسم الإنسان ، تحتل الستيرولات المرتبة الأولى بين المنشطات. أهم ممثل للستيرولات هو الكوليسترول:
يحتوي على مجموعة هيدروكسيل كحولية في C 3 وسلسلة أليفاتية متفرعة من ثماني ذرات كربون عند C 17. يمكن أسترة مجموعة الهيدروكسيل في C 3 بحمض دهني أعلى ؛ في هذه الحالة ، تتشكل استرات الكوليسترول (الكوليسترول):
يلعب الكوليسترول دور الوسيط الرئيسي في تخليق العديد من المركبات الأخرى. أغشية البلازما في العديد من الخلايا الحيوانية غنية بالكوليسترول. بكمية أقل بكثير ، فهو موجود في أغشية الميتوكوندريا وفي الشبكة الإندوبلازمية. لاحظ أنه لا يوجد كولسترول في النباتات. تحتوي النباتات على ستيرولات أخرى تُعرف مجتمعة باسم فيتوستيرول.
تعتبر الدهون أهم مصدر لاحتياطيات الجسم من الطاقة. الحقيقة واضحة حتى على مستوى التسميات: تترجم كلمة "lipos" اليونانية على أنها دهون. وفقًا لذلك ، توحد فئة الدهون المواد الشبيهة بالدهون من أصل بيولوجي. الوظائف الوظيفية للمركبات متنوعة تمامًا ، نظرًا لعدم تجانس تكوين هذه الفئة من الكائنات الحيوية.
ما هي الوظائف التي تؤديها الدهون؟
ضع قائمة بالوظائف الرئيسية للدهون في الجسم ، وهي الوظائف الرئيسية. في المرحلة التمهيدية ، يُنصح بتسليط الضوء على الأدوار الرئيسية للمواد الشبيهة بالدهون في خلايا جسم الإنسان. القائمة الأساسية هي الوظائف الخمس للدهون:
- الطاقة الاحتياطية
- تشكيل الهيكل
- المواصلات؛
- عازلة.
- الإشارة.
تشمل المهام الثانوية التي تؤديها الدهون مع مركبات أخرى دورًا تنظيميًا وإنزيميًا.
احتياطي الطاقة في الجسم
هذه ليست فقط واحدة من المهم ، ولكن الدور الأولوي للمركبات الشبيهة بالدهون. في الواقع ، جزء من الدهون هو مصدر الطاقة لكتلة الخلية بأكملها. في الواقع ، فإن الدهون الموجودة في الخلايا تشبه الوقود الموجود في خزان السيارة. تتحقق وظيفة الطاقة عن طريق الدهون على النحو التالي. تتأكسد الدهون والمواد المماثلة في الميتوكوندريا ، وتنقسم إلى مستوى الماء وثاني أكسيد الكربون. تترافق العملية مع إطلاق كمية كبيرة من ATP - نواتج الأيض عالية الطاقة. يسمح إمدادهم للخلية بالمشاركة في التفاعلات المعتمدة على الطاقة.
الكتل الهيكلية
في الوقت نفسه ، تقوم الدهون بوظيفة بناء: بمساعدتهم ، يتم تشكيل غشاء الخلية. تتضمن العملية المجموعات التالية من المواد الشبيهة بالدهون:
- الكوليسترول - كحول محب للدهون.
- glycolipids - مركبات الدهون مع الكربوهيدرات.
- الفسفوليبيدات عبارة عن استرات للكحولات المعقدة وأحماض كربوكسيلية أعلى.
وتجدر الإشارة إلى أن الغشاء المتشكل لا يحتوي على دهون مباشرة. يتضح أن الجدار المشكل بين الخلية والبيئة الخارجية يتكون من طبقتين. يتم تحقيق ذلك بسبب الثنائية. تشير خاصية مماثلة للدهون إلى أن جزءًا واحدًا من الجزيء كاره للماء ، أي غير قابل للذوبان في الماء ، بينما الآخر ، على العكس من ذلك ، محب للماء. نتيجة لذلك ، يتم تكوين طبقة ثنائية لجدار الخلية بسبب الترتيب المنظم للدهون البسيطة. تتكشف الجزيئات في مناطق كارهة للماء تجاه بعضها البعض ، بينما يتم توجيه ذيول المحبة للماء إلى الداخل وإلى الخارج من الخلية.
هذا يحدد الوظائف الوقائية للدهون الغشائية. أولاً ، يعطي الغشاء الخلية شكلها بل ويحافظ عليها. ثانيًا ، الجدار المزدوج هو نوع من نقاط مراقبة الجوازات التي لا تسمح للزوار غير المرغوب فيهم بالمرور.
نظام تدفئة مستقل
بالطبع ، هذا الاسم تعسفي إلى حد ما ، لكنه قابل للتطبيق تمامًا إذا أخذنا في الاعتبار الوظائف التي تؤديها الدهون. لا تقوم المركبات بتسخين الجسم كثيرًا لأنها تحافظ على الحرارة بالداخل. يتم تعيين دور مماثل للرواسب الدهنية التي تتكون حول الأعضاء المختلفة وفي الأنسجة تحت الجلد. تتميز هذه الفئة من الدهون بخصائص عزل حراري عالية تحمي الأعضاء الحيوية من انخفاض حرارة الجسم.
هل طلبت سيارة أجرة؟
يشار إلى دور نقل الدهون على أنه وظيفة ثانوية. في الواقع ، يتم نقل المواد (بشكل رئيسي الدهون الثلاثية والكوليسترول) عن طريق هياكل منفصلة. هذه مجمعات مرتبطة من الدهون والبروتينات تسمى البروتينات الدهنية. كما تعلم ، فإن المواد الشبيهة بالدهون غير قابلة للذوبان في الماء ، على التوالي ، في بلازما الدم. في المقابل ، تشمل وظائف البروتينات المحبة للماء. نتيجة لذلك ، فإن جوهر البروتين الدهني هو تراكم للدهون الثلاثية وإسترات الكوليسترول ، في حين أن الغشاء عبارة عن مزيج من البروتين وجزيئات الكوليسترول الحرة. في هذا الشكل ، يتم توصيل الدهون إلى الأنسجة أو إعادتها إلى الكبد لإخراجها من الجسم.
العوامل الثانوية
قائمة الوظائف الخمس المدرجة بالفعل للدهون تكمل عددًا من الأدوار التي لا تقل أهمية:
- الأنزيمية.
- الإشارة؛
- تنظيمي
وظيفة الإشارة
تسمح بعض الدهون المعقدة ، ولا سيما بنيتها ، بنقل النبضات العصبية بين الخلايا. تعمل الجليكوليبيدات كوسطاء في هذه العملية. لا تقل أهمية عن القدرة على التعرف على النبضات داخل الخلايا ، والتي تتحقق أيضًا من خلال الهياكل الشبيهة بالدهون. هذا يسمح باختيار المواد اللازمة للخلية من الدم.
الوظيفة الأنزيمية
لا تعد الدهون ، بغض النظر عن موقعها في الغشاء أو خارجه ، جزءًا من الإنزيمات. ومع ذلك ، فإن تركيبها الحيوي يحدث مع وجود مركبات شبيهة بالدهون. بالإضافة إلى ذلك ، تشارك الدهون في حماية جدار الأمعاء من إنزيمات البنكرياس. يتم تحييد الفائض من الأخير عن طريق الصفراء ، حيث يتم تضمين الكوليسترول والفوسفوليبيد بكميات كبيرة.
تعتبر الدهون المتسبب في العديد من المشاكل. ينصح الأطباء والعلماء بتقليل الدهون أو التخلص منها تمامًا. بالطبع ، لمن يعانون من السمنة أو الأمراض المزمنة ، من الأفضل مراعاة هذه النصيحة. ومع ذلك ، فإن الباقي سيكون من الحماقة التخلي عن الدهون. دعنا نتعرف على المزيد عنهم من الحقائق أدناه.
1. لا يؤدي استهلاك الدهون بالضرورة إلى تخزينها في الجسم
يعتقد الكثير من الناس أن استهلاك الدهون سيؤثر بالتأكيد على الشكل في شكل ترسبات على الخصر والوركين والبطن. إذا كنت تأكل أكثر مما يتطلبه جسمك ، فعندئذ نعم ، قد تنشأ مثل هذه المشكلة. على سبيل المثال ، إذا كنت تستهلك عددًا غير محدود من الكربوهيدرات النشوية ، فيمكنك توقع زيادة في مستويات الأنسولين ، ومن ثم يتم ترسيب الدهون. ولكن إذا كنت تأكل وتستهلك الدهون والبروتين بالتساوي ، فيمكن تجنب هذه المشكلة. في كل ما تريد أن تعرف متى تتوقف.
2. لا داعي لتجنب تناول المكسرات
تحتوي المكسرات على أشكال صحية من الدهون الأحادية غير المشبعة ، والتي تساعدك على الشعور بالشبع بشكل أسرع ، ولكنها ترفع أيضًا نسبة الكوليسترول الجيد. لا تؤثر المكسرات على زيادة الوزن بأي شكل من الأشكال ، لأنه لا يمكنك تناول الكثير منها بسبب شبعها ، بالإضافة إلى ضعف هضمها من قبل الجسم. وبالتالي ، لا يمكن تدمير الجدران الخلوية للمكسرات بسهولة عند مضغها. هذا يعني أنهم يمرون عبر الجسم في حالة عبور ولا يفرزون كل دهونهم.
3. ليس من الضروري التخلص تماما من الدهون المشبعة من الجسم.
لطالما كان يُعتقد أن الدهون المشبعة هي عدو الصحة ، لذلك يُنصح بالتخلص منها من النظام الغذائي. لكن أصبح من الواضح اليوم أن الاستهلاك المعتدل للدهون المشبعة لا يضر. ويحتاج البعض منهم إلى أن يتم تضمينهم في برنامج الأكل الصحي.
يعتبر زيت جوز الهند البكر من أكثر مصادر الدهون المشبعة صحة. أنه يحتوي على حمض اللوريكالتي لا توجد في أي مكان آخر إلا في حليب الأم. إنه منبه قوي للمناعة. ينصح بقلي الأطعمة بزيت جوز الهند.
4. إذا كانت بطاقة المنتج تقول "لا تحتوي على دهون متحولة" فهذا لا يعني أنها غير موجودة.
يعتقد العديد من الشركات المصنعة أنه إذا كان المنتج يحتوي على كمية صغيرة جدًا من أحد المكونات ، فليس من الضروري الإشارة إليه على الملصق. يحدث أن المنتج يحتوي فقط على 0.5 غرام من الدهون المتحولة ، لكنك لن تجدها ضمن المكونات الموجودة على العبوة. بعد تناول عدة حصص من هذا المنتج ، لن تعرف حتى أنك قد أكلت ما يكفي من هذا المكون الضار.
5. يتم امتصاص العناصر الغذائية من الخضروات الخالية من الدهون بشكل أسوأ
أظهرت الدراسات أن الخس المتبل بالدهون أو الصلصة بالدهون يمتصه الجسم بشكل أفضل ويتلقى المزيد من العناصر الغذائية الضرورية - الكاروتينات. إذا كنت تأكل سلطة بدون دهون باستمرار ، فلن يمتص الجسم الكاروتينات على الإطلاق. وهي مسؤولة عن الألوان الأحمر والأصفر والبرتقالي والأخضر وهي مهمة في الوقاية من العديد من الأمراض. لمساعدة جسمك على امتصاص جميع العناصر الغذائية من الخضار ، تناولها مع الدهون الصحية.
6. زيت الزيتون البكر الممتاز غير مناسب للقلي.
على الرغم من احتوائه على الدهون الأحادية غير المشبعة الصحية ، إلا أنه يفقد خصائصه في درجات الحرارة المرتفعة. من الأفضل استخدامه لتتبيل السلطات أو تتبيل اللحوم. يعتبر زيت الزيتون حساسًا للغاية ويتلف بسرعة ، لذا يجب تخزينه في وعاء زجاجي داكن بغطاء محكم الإغلاق لتجنب الأكسدة والاحتفاظ بجميع خصائصه المفيدة.
7. للدهون وظائف عديدة في الجسم
بدون الدهون ، لا يمكن لأجسادنا وجسمنا أن يعيشوا. هناك عدة أسباب لذلك:
يحتاج الدماغ للدهون. حوالي 60٪ من الوزن الجاف للدماغ البشري عبارة عن دهون. تحتوي الخلايا العصبية الصحية على دهون - حمض الدوكوساهيكسانويك ؛
تتشكل الهرمونات الجنسية بمساعدة الدهون.
الأحماض الدهنية ضرورية لصحة الجلد والشعر.
تشارك الدهون في عملية التمثيل الغذائي ، ووظائف الجهاز المناعي ، وتساعد على استقرار نسبة السكر في الدم.
الدهون - ما هي؟ ترجمت كلمة "دهون" من اليونانية وتعني "جزيئات صغيرة من الدهون". إنها مجموعات من المركبات العضوية الطبيعية ذات الطبيعة الواسعة ، بما في ذلك الدهون نفسها ، وكذلك المواد الشبيهة بالدهون. إنها جزء من جميع الخلايا الحية دون استثناء وتنقسم إلى فئات بسيطة ومعقدة. تشتمل تركيبة الدهون البسيطة على الكحول والأحماض الدهنية ، بينما تحتوي الدهون المعقدة على مكونات ذات وزن جزيئي مرتفع. كلاهما مرتبط بالأغشية البيولوجية ، وله تأثير على الإنزيمات النشطة ، ويشارك أيضًا في تكوين النبضات العصبية التي تحفز تقلصات العضلات.
الدهون ورهاب الماء
أحدها هو تكوين احتياطي الطاقة في الجسم وتوفير خصائص مقاومة الماء للجلد ، إلى جانب حماية العزل الحراري. يتم تصنيف بعض المواد الخالية من الأحماض الدهنية أيضًا على أنها دهون ، مثل التربين. الدهون ليست عرضة لتأثير البيئة المائية ، ولكنها تذوب بسهولة في السوائل العضوية مثل الكلوروفورم والبنزين والأسيتون.
الدهون ، التي يتم تقديمها بشكل دوري في الندوات الدولية فيما يتعلق بالاكتشافات الجديدة ، هي موضوع لا ينضب للبحث والبحث العلمي. السؤال "الدهون - ما هي؟" لا تفقد أهميتها أبدًا. ومع ذلك ، فإن التقدم العلمي لا يزال قائما. في الآونة الأخيرة ، تم التعرف على العديد من الأحماض الدهنية الجديدة المرتبطة بيولوجيًا بالدهون. يمكن أن يكون تصنيف المركبات العضوية صعبًا بسبب التشابه في بعض الخصائص ، ولكن مع وجود اختلاف كبير في المعلمات الأخرى. في أغلب الأحيان ، يتم إنشاء مجموعة منفصلة ، وبعد ذلك يتم استعادة الصورة العامة للتفاعل المتناغم للمواد ذات الصلة.
أغشية الخلايا
الدهون - ما هو الغرض الوظيفي؟ بادئ ذي بدء ، فهي عنصر أساسي في الخلايا الحية وأنسجة الفقاريات. تحدث معظم العمليات في الجسم بمشاركة الدهون ، وتشكيل أغشية الخلايا ، والترابط وتبادل الإشارات في البيئة بين الخلايا لا تكتمل بدون الأحماض الدهنية.
الدهون - ما هي عند النظر إليها من منظور هرمونات الستيرويد الناشئة تلقائيًا ، والفوسفوينوزيتيدات والبروستاجلاندين؟ هذا ، أولاً وقبل كل شيء ، التواجد في بلازما الدم ، والتي ، بحكم تعريفها ، مكونات منفصلة من الهياكل الدهنية. بسبب هذا الأخير ، يضطر الجسم إلى تطوير أكثر أنظمة النقل تعقيدًا. يتم نقل الأحماض الدهنية للدهون بشكل أساسي في مركب مع الألبومين ، بينما يتم نقل البروتينات الدهنية ، القابلة للذوبان في الماء ، بالطريقة المعتادة.
تصنيف الدهون
تصنيف المركبات البيولوجية هو عملية لها بعض القضايا المثيرة للجدل. يمكن تخصيص الدهون ، نظرًا لخصائصها البيوكيميائية والهيكلية ، بشكل متساوٍ إلى فئات مختلفة. تشمل الفئات الرئيسية للدهون مركبات بسيطة ومعقدة.
تشمل الأشياء البسيطة ما يلي:
- الجلسريدات هي استرات كحول الجلسرين والأحماض الدهنية من أعلى فئة.
- الشموع عبارة عن إستر لحمض دهني أعلى وكحول ثنائي الذرة.
الدهون المعقدة:
- مركبات الفوسفوليبيد - مع إدراج المكونات النيتروجينية ، الجلسيروفوسفوليبيد ، الأفيغوليبيد.
- توجد الجليكوليبيدات في الطبقات البيولوجية الخارجية للجسم.
- المنشطات هي مواد نشطة للغاية من الطيف الحيواني.
- الدهون المعقدة - الستيرولات والبروتينات الدهنية والسلفوليبيدات والأمينوليبيدات والجلسرين والهيدروكربونات.
تسيير
تعمل الدهون الدهنية كمواد لأغشية الخلايا. المشاركة في نقل المواد المختلفة على طول محيط الجسم. تساعد الطبقات الدهنية القائمة على الهياكل الدهنية على حماية الجسم من انخفاض حرارة الجسم. لديهم وظيفة تخزين الطاقة "في الاحتياطي".
تتركز احتياطيات الدهون في سيتوبلازم الخلايا على شكل قطرات. تمتلك الفقاريات ، بما في ذلك البشر ، خلايا خاصة - الخلايا الشحمية ، القادرة على احتواء الكثير من الدهون. إن وضع تراكمات الدهون في الخلايا الشحمية يرجع إلى الإنزيمات الشحمية.
الوظائف البيولوجية
لا تعد الدهون مصدرًا موثوقًا للطاقة فحسب ، بل تتميز أيضًا بخصائص العزل الحراري بمساعدة علم الأحياء. في الوقت نفسه ، تسمح الدهون بتحقيق العديد من الوظائف المفيدة ، مثل التبريد الطبيعي للجسم أو ، على العكس من ذلك ، عزله الحراري. في المناطق الشمالية ، التي تتميز بدرجات حرارة منخفضة ، تتراكم الدهون في جميع الحيوانات ، والتي تترسب بالتساوي في جميع أنحاء الجسم ، وبالتالي يتم تكوين طبقة واقية طبيعية تؤدي وظيفة الحماية من الحرارة. هذا مهم بشكل خاص للحيوانات البحرية الكبيرة: الحيتان والفظ والفقمات.
تتراكم أيضًا الحيوانات التي تعيش في البلدان الحارة رواسب دهنية ، لكنها لا تتوزع في جميع أنحاء الجسم ، ولكنها تتركز في أماكن معينة. على سبيل المثال ، في الإبل ، يتم جمع الدهون في حدبات ، في حيوانات الصحراء - في ذيول سميكة وقصيرة. تراقب الطبيعة بدقة الوضع الصحيح لكل من الدهون والماء في الكائنات الحية.
الوظيفة الهيكلية للدهون
تخضع جميع العمليات المرتبطة بالنشاط الحيوي للكائن لقوانين معينة. الفسفوليبيدات هي أساس الطبقة البيولوجية لأغشية الخلايا ، وينظم الكوليسترول سيولة هذه الأغشية. وبالتالي ، فإن معظم الخلايا الحية محاطة بأغشية بلازما بطبقة مزدوجة من الدهون. هذا التركيز ضروري للنشاط الخلوي الطبيعي. يحتوي أحد الجسيمات الدقيقة للغشاء الحيوي على أكثر من مليون جزيء دهني لها خصائص مزدوجة: فهي في نفس الوقت كارهة للماء ومحبة للماء. كقاعدة عامة ، هذه الخصائص المتنافية ذات طبيعة غير متوازنة ، وبالتالي فإن غرضها الوظيفي يبدو منطقيًا تمامًا. الدهون الخلوية هي منظم طبيعي فعال. عادة ما تهيمن الطبقة الكارهة للماء وتحمي غشاء الخلية من اختراق الأيونات الضارة.
يساهم الجليسيروفوسفوليبيد ، الفوسفاتيديليثانولامين ، الفوسفاتيديل كولين ، الكوليسترول أيضًا في عدم نفاذ الخلايا. توجد دهون الغشاء الأخرى في هياكل الأنسجة ، وهي السفينجوميلين و السفينجوجليكوليبيد. كل مادة لها وظيفة محددة.
الدهون في غذاء الإنسان
الدهون الثلاثية - الطبيعة ، هي مصدر فعال للطاقة. توجد الأحماض في اللحوم ومنتجات الألبان. والأحماض الدهنية ، ولكن غير المشبعة ، توجد في المكسرات وعباد الشمس وزيت الزيتون والبذور وحبوب الذرة. لمنع زيادة نسبة الكوليسترول في الجسم ، يوصى بالحد من تناول الدهون الحيوانية يوميًا بنسبة 10 بالمائة.
الدهون والكربوهيدرات
العديد من الكائنات الحية من أصل حيواني "تخزن" الدهون في نقاط معينة ، الأنسجة تحت الجلد ، في ثنايا الجلد ، وفي أماكن أخرى. إن أكسدة الدهون في هذه الرواسب الدهنية بطيئة ، وبالتالي فإن عملية انتقالها إلى ثاني أكسيد الكربون والماء تسمح لك بالحصول على كمية كبيرة من الطاقة ، تقريبًا ضعف ما يمكن أن توفره الكربوهيدرات. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الخصائص المقاومة للماء للدهون تقضي على الحاجة إلى كميات كبيرة من الماء لتحفيز الترطيب. يحدث انتقال الدهون إلى مرحلة الطاقة "جافة". ومع ذلك ، تعمل الدهون بشكل أبطأ بكثير من حيث إطلاق الطاقة ، وهي أكثر ملاءمة للحيوانات التي تعيش في فترة السبات. الدهون والكربوهيدرات ، كما كانت ، تكمل بعضها البعض في عملية النشاط الحيوي للجسم.
تشكل الدهون مجموعة كبيرة وغير متجانسة تمامًا في التركيب الكيميائي للمواد العضوية التي تتكون منها الخلايا الحية ، وقابلة للذوبان في المذيبات العضوية منخفضة القطبية (الأثير ، والبنزين ، والكلوروفورم ، وما إلى ذلك) وغير قابلة للذوبان في الماء. بشكل عام ، تعتبر مشتقات الأحماض الدهنية.
تكمن خصوصية بنية الدهون في وجود شظايا هيكلية قطبية (محبة للماء) وغير قطبية (كارهة للماء) في جزيئاتها ، مما يعطي الدهون تقاربًا لكل من الماء والمرحلة غير المائية. الدهون هي مواد ثنائية الألفة ، مما يسمح لها بأداء وظائفها في الواجهة.
10.1. تصنيف
تنقسم الدهون إلى بسيط(مكونان) ، إذا كانت منتجات التحلل المائي عبارة عن كحول وأحماض كربوكسيلية ، و مركب(متعدد المكونات) ، عندما تتشكل مواد أخرى أيضًا نتيجة لتحللها المائي ، على سبيل المثال ، حمض الفوسفوريك والكربوهيدرات. تشمل الدهون البسيطة الشموع والدهون والزيوت ، وكذلك السيراميدات ، والدهون المعقدة - الدهون الفوسفورية ، والسفينجوليبيدات ، والجليكوليبيدات (مخطط 10.1).
مخطط 10.1.التصنيف العام للدهون
10.2. المكونات الهيكلية للدهون
تحتوي جميع مجموعات الدهون على مكونين بنيويين أساسيين - الأحماض الكربوكسيلية العالية والكحول.
الأحماض الدهنية العالية (HFA). تم عزل العديد من الأحماض الكربوكسيلية الأعلى من الدهون أولاً ، ومن هنا جاءت تسميتها دهني.يمكن أن تكون الأحماض الدهنية المهمة بيولوجيا مشبع(الجدول 10.1) و غير مشبع(الجدول 10.2). السمات الهيكلية المشتركة هي:
هل أحادي الكربوكسيل.
يتضمن عددًا زوجيًا من ذرات الكربون في السلسلة ؛
احصل على تكوين رابطة الدول المستقلة للروابط المزدوجة (إن وجدت).
الجدول 10.1.أحماض دهنية مشبعة أساسية
في الأحماض الطبيعية ، يتراوح عدد ذرات الكربون من 4 إلى 22 ، ولكن الأحماض التي تحتوي على 16 أو 18 ذرة كربون أكثر شيوعًا. تحتوي الأحماض غير المشبعة على رابطة مزدوجة أو أكثر بتكوين رابطة الدول المستقلة. عادة ما توجد الرابطة المزدوجة الأقرب إلى مجموعة الكربوكسيل بين ذرات C-9 و C-10. في حالة وجود عدة روابط مزدوجة ، يتم فصلها عن بعضها بواسطة مجموعة الميثيلين CH 2.
تسمح قواعد IUPAC الخاصة بمراكز DRC باستخدام أسمائها التافهة (انظر الجدولين 10.1 و 10.2).
حاليًا ، تُستخدم أيضًا التسميات الخاصة به من مركبات الكربون الهيدروفلورية غير المشبعة. في ذلك ، يتم الإشارة إلى ذرة الكربون الطرفية ، بغض النظر عن طول السلسلة ، بالحرف الأخير من الأبجدية اليونانية ω (أوميغا). لا يتم حساب موضع الروابط المزدوجة ، كالعادة ، من مجموعة الكربوكسيل ، ولكن من مجموعة الميثيل. لذلك ، تم تعيين حمض اللينولينيك على أنه 18: 3 ω-3 (أوميغا 3).
يشكل حمض اللينوليك نفسه والأحماض غير المشبعة التي تحتوي على عدد مختلف من ذرات الكربون ، ولكن بترتيب الروابط المزدوجة أيضًا عند ذرة الكربون الثالثة ، بدءًا من مجموعة الميثيل ، عائلة أوميغا 3 HFA. أنواع أخرى من الأحماض تشكل عائلات مماثلة من أحماض اللينوليك (أوميغا 6) والأوليك (أوميغا 9). لحياة الإنسان الطبيعية ، التوازن الصحيح للدهون من ثلاثة أنواع من الأحماض له أهمية كبيرة: أوميغا 3 (زيت بذور الكتان ، زيت السمك) ، أوميغا 6 (عباد الشمس ، زيت الذرة) وأوميغا 9 (زيت الزيتون) في حمية.
من الأحماض المشبعة في دهون جسم الإنسان ، أهمها بالميتيك C 16 ودهني C 18 (انظر الجدول 10.1) ، والأوليك غير المشبعة ، الأوليك C18: 1، لينوليك C18: 2 ، ج لينولينك وأراكيدونيك 20: 4 (انظر الجدول 10.2).
يجب التأكيد على دور أحماض اللينوليك واللينولينيك المتعددة غير المشبعة كمركبات ، لا يمكن الاستغناء عنهللبشر (فيتامين F). لا يتم تصنيعها في الجسم ويجب إمدادها بالطعام بمقدار حوالي 5 جرام يوميًا. في الطبيعة ، توجد هذه الأحماض بشكل رئيسي في الزيوت النباتية. أنها تعزز
الجدول 10 .2. الأحماض الدهنية الأساسية غير المشبعة
* مُدرج للمقارنة. ** لأيزومرات رابطة الدول المستقلة.
تطبيع ملف الدهون في بلازما الدم. لينيتول ،وهو مزيج من استرات الإيثيل من الأحماض غير المشبعة الدهنية العالية ، ويستخدم كدواء عشبي ناقص شحميات الدم. كحول.قد تشمل الدهون:
كحول أحادي الهيدريك أعلى ؛
كحول متعدد الهيدروكسيل
الكحولات الأمينية.
في الدهون الطبيعية ، غالبًا ما توجد الكحولات طويلة السلسلة المشبعة وغير المشبعة (C 16 وأكثر) مع عدد زوجي من ذرات الكربون. كمثال على الكحوليات الأعلى ، سيتيل CH 3 (CH 2 ) 15 OH و melissilic CH 3 (CH 2) 29 OH كحول التي هي جزء من الشمع.
يتم تمثيل الكحولات متعددة الهيدروكسيل في معظم الدهون الطبيعية بواسطة الجلسرين الكحولي ثلاثي الهيدروجين. هناك كحول متعدد الهيدروكسيل آخر ، مثل الكحولات ثنائية الهيدروجين إيثيلين جلايكول وبروبانيديول 1،2 ، بالإضافة إلى ميو-إينوزيتول (انظر 7.2.2).
أهم الكحولات الأمينية التي تشكل جزءًا من الدهون الطبيعية هي 2-أمينو إيثانول (كولامين) ، والكولين ، وترتبط أيضًا بالأحماض الأمينية ألفا سيرين وسفينجوزين.
السفينغوزين هو كحول أميني ثنائي هيدروليكي طويل السلسلة غير مشبع. الرابطة المزدوجة في السفينغوزين لها نشوة-التكوين والذرات غير المتماثلة C-2 و C-3 - التكوين D.
يتم معالجة الكحولات الموجودة في الدهون بأحماض كربوكسيلية أعلى في مجموعات الهيدروكسيل المقابلة أو المجموعات الأمينية. في الجلسرين والسفينجوزين ، يمكن أسترة أحد الهيدروكسيل الكحولي بحمض الفوسفوريك البديل.
10.3. الدهون البسيطة
10.3.1. شموع
الشمع عبارة عن استرات تحتوي على نسبة عالية من الأحماض الدهنية وكحولات أحادية الماء أعلى.
تشكل الشمع مادة تشحيم واقية على جلد الإنسان والحيوان وتمنع النباتات من الجفاف. يتم استخدامها في الصناعات الدوائية والعطور في صناعة الكريمات والمراهم. مثال استر حمض سيتيل بالميت(cetin) - المكون الرئيسي سبيرماسيت.تفرز الحيوانات المنوية من الدهون الموجودة في التجاويف القحفية لحيتان العنبر. مثال آخر هو ميليسيل إستر حمض البالمتيك- أحد مكونات شمع العسل.
10.3.2. دهون وزيوت
الدهون والزيوت هي أكثر مجموعات الدهون وفرة. ينتمي معظمهم إلى triacylglycerols - استرات كاملة من الجلسرين و HFA ، على الرغم من وجود الجلسرين الأحادي والثاني أيضًا وتشارك في عملية التمثيل الغذائي.
الدهون والزيوت (triacylglycerols) هي استرات الجلسرين والأحماض الدهنية الأعلى.
في جسم الإنسان ، يلعب ثلاثي الجلسرين دور المكون الهيكلي للخلايا أو مادة التخزين ("مستودع الدهون"). تبلغ قيمة طاقتها حوالي ضعف قيمة البروتينات.
أو الكربوهيدرات. ومع ذلك ، فإن زيادة مستوى ثلاثي الجلسرين في الدم هو أحد عوامل الخطر الإضافية للإصابة بأمراض القلب التاجية.
تسمى الجلسرين الثلاثي الصلب الدهون ، وتسمى الزيوت السائلة. تحتوي الجلسرين الثلاثي البسيط على بقايا من نفس الأحماض ، مختلطة - مختلفة.
في تكوين ثلاثي الجلسرين من أصل حيواني ، عادة ما تسود بقايا الأحماض المشبعة. وعادة ما تكون هذه الجلسرولات الثلاثية مواد صلبة. على العكس من ذلك ، تحتوي الزيوت النباتية بشكل أساسي على بقايا أحماض غير مشبعة ولها قوام سائل.
فيما يلي أمثلة على ثلاثي الجلسرين المحايد وأسمائها التافهة المنتظمة و (بين قوسين) التي يشيع استخدامها بناءً على أسماء الأحماض الدهنية المكونة لها.
10.3.3. سيراميد
السيراميد عبارة عن مشتقات N-acylated من كحول السفينغوزين.
يوجد السيراميد بكميات صغيرة في أنسجة النباتات والحيوانات. غالبًا ما تكون جزءًا من الدهون المعقدة - sphingomyelins ، cerebrosides ، gangliosides ، إلخ.
(انظر 10.4).
10.4. الدهون المعقدة
يصعب تصنيف بعض الدهون المعقدة بشكل لا لبس فيه ، لأنها تحتوي على مجموعات تسمح بتخصيصها في وقت واحد لمجموعات مختلفة. وفقًا للتصنيف العام للدهون (انظر الشكل 10.1) ، يتم عادةً تقسيم الدهون المعقدة إلى ثلاث مجموعات كبيرة: الدهون الفوسفورية ، والسفينجوليبيدات ، والجليكوليبيدات.
10.4.1. الفوسفوليبيد
تشتمل مجموعة الفسفوليبيد على المواد التي تشق حامض الفوسفوريك أثناء التحلل المائي ، على سبيل المثال ، الجلسيروفوسفوليبيد وبعض الدهون السفينغولية (المخطط 10.2). بشكل عام ، تتميز الفسفوليبيدات بمحتوى مرتفع نسبيًا من الأحماض غير المشبعة.
مخطط 10.2.تصنيف الدهون الفوسفورية
الجلسرين الفوسفوليبيد. هذه المركبات هي المكونات الدهنية الرئيسية لأغشية الخلايا.
وفقًا للتركيب الكيميائي ، فإن الجلسيروفوسفوليبيد عبارة عن مشتقاتل -جلسرو -3 فوسفات.
يحتوي l-Glycero-3-phosphate على ذرة كربون غير متماثلة وبالتالي يمكن أن يوجد كإيزومرين فراغيين.
الجلسروفوسفوليبيدات الطبيعية لها نفس التكوين ، كونها مشتقات من L-glycero-3-phosphate ، والتي تتشكل أثناء التمثيل الغذائي من فوسفات ثنائي هيدروكسي أسيتون.
الفوسفاتيدات. من بين الجلسروفوسفوليبيدات ، الأكثر شيوعًا هي الفوسفاتيدات - مشتقات الإستر لأحماض الفوسفاتيد.
الأحماض الفوسفاتيدية مشتقاتل - جلسرو 3 - فوسفات أسترة مع الأحماض الدهنية في مجموعات الهيدروكسيل الكحولية.
كقاعدة عامة ، في الفوسفاتيدات الطبيعية في الموضع 1 من سلسلة الجلسرين توجد بقايا مشبعة ، في الموضع 2 - حمض غير مشبع ، وأحد هيدروكسيل حامض الفوسفوريك يتم استيرته بكحول متعدد الهيدروكسيل أو كحول أميني (X هو البقايا من هذا الكحول). في الجسم (درجة الحموضة ~ 7.4) ، يتأين الهيدروكسيل الحر المتبقي لحمض الفوسفوريك والمجموعات الأيونية الأخرى في الفوسفاتيدات.
من أمثلة الفوسفاتيدات المركبات التي تحتوي على أحماض الفوسفاتيد مؤترلهيدروكسيل الفوسفات مع الكحولات المقابلة:
فوسفاتيديلسيرين ، عامل الأسترة هو سيرين.
Phosphatidylethanolamines ، عامل الأسترة هو 2-aminoethanol (في الأدبيات البيوكيميائية ، غالبًا ما يسمى ethanolamine ، ولكن ليس بشكل صحيح تمامًا) ؛
فوسفاتيديل كولين ، عامل أسترة - الكولين.
ترتبط عوامل الأسترة هذه ببعضها البعض لأنه يمكن استقلاب شظايا الإيثانولامين والكولين من جزء السيرين عن طريق نزع الكربوكسيل والميثيلين اللاحق باستخدام S-adenosylmethionine (SAM) (انظر 9.2.1).
يحتوي عدد من الفوسفاتيدات ، بدلاً من عامل أسترة يحتوي على أمين ، على بقايا كحول متعدد الهيدروكسيل - جلسرين ، ميوينوزيتول ، إلخ. نقل المحايدة و rhodylethanolamines.
بلاسمالوجينات. أقل شيوعًا بالمقارنة مع إستر جليسيروفوسفوليبيد هي دهون الأثير ، ولا سيما البلازمالوجينات. أنها تحتوي على ما تبقى من غير المشبعة
* للراحة ، تم تغيير طريقة كتابة معادلة التكوين لبقايا ميو-إينوزيتول في فوسفاتيديلينوسيتول من تلك المذكورة أعلاه (انظر 7.2.2).
كحول مرتبط برابطة إيثر بذرة C-1 من الجلسرو -3 فوسفات ، مثل ، على سبيل المثال ، plasmalogens مع جزء إيثانول أمين - L-phosphatidal ethanolamines. تشكل البلاسمالوجينات 10٪ من جميع الدهون في الجهاز العصبي المركزي.
10.4.2. سفينجوليبيدات
Sphingolipids هي نظائر بنيوية للجليسروفوسفوليبيد حيث يتم استخدام السفينغوزين بدلاً من الجلسرين. مثال آخر على السفينجوليبيدات هو السيراميد الذي تمت مناقشته أعلاه (انظر 10.3.3).
مجموعة مهمة من السفينغوليبيدات هي سفينغوميلين ،اكتشف لأول مرة في الأنسجة العصبية. في sphingomyelins ، يتم أسترة مجموعة الهيدروكسيل في C-1 من سيراميد ، كقاعدة عامة ، مع فوسفات الكولين (أقل في كثير من الأحيان مع فوسفات الكولامين) ؛ لذلك ، يمكن أيضًا أن تُنسب إلى الفوسفوليبيد.
10.4.3. جليكوليبيدات
كما يوحي الاسم ، تشتمل مركبات هذه المجموعة على بقايا الكربوهيدرات (غالبًا D-galactose ، وغالبًا D-glucose) ولا تحتوي على بقايا حمض الفوسفوريك. الممثلون النموذجيون للجليكوليبيدات - cerebrosides و gangliosides - عبارة عن دهون تحتوي على سفينجوزين (لذلك ، يمكن اعتبارهم أيضًا سفينجوليبيدات).
الخامس المبيدات الدماغيةترتبط بقايا السيراميد بـ D-galactose أو D-glucose بواسطة رابطة β-glycosidic. Cerebrosides (galactocerebrosides ، glucocerebrosides) هي جزء من أغشية الخلايا العصبية.
جانجليوسيدس- الدهون المعقدة الغنية بالكربوهيدرات - تم عزلها أولاً من المادة الرمادية للدماغ. من الناحية الهيكلية ، تتشابه الغانجليوسيدات مع cerebrosides ، وتختلف في أنها تحتوي على مركب oligosaccharide معقد يحتوي على بقايا واحدة على الأقل بدلاً من السكاريد الأحادي الخامس- حمض الأسيتيل نورامينيك (انظر الملحق 11-2).
10.5. خصائص الدهون
ومكوناتها الهيكلية
سمة من سمات معقدة الدهون ثنائيةبسبب المجموعات المحبة للماء غير القطبية والمتأينة للغاية. في phosphatidylcholines ، على سبيل المثال ، تشكل جذور الهيدروكربون للأحماض الدهنية "ذيول" غير قطبية ، وتشكل مجموعات الكربوكسيل والفوسفات والكولين الجزء القطبي.
في الواجهة ، تعمل هذه المركبات كمستحلبات ممتازة. في تكوين أغشية الخلايا ، توفر مكونات الدهون مقاومة كهربائية عالية للغشاء ، وعدم نفاذه للأيونات والجزيئات القطبية ، ونفاذية للمواد غير القطبية. على وجه الخصوص ، تذوب معظم أدوية التخدير جيدًا في الدهون ، مما يسمح لها باختراق أغشية الخلايا العصبية.
الأحماض الدهنية هي إلكتروليتات ضعيفة( ص ك أ~ 4.8). يتم فصلها إلى حد صغير في المحاليل المائية. في درجة الحموضة< p ك أ يسود الشكل غير المتأين ، عند درجة الحموضة> pك أ ، أي ، في ظل الظروف الفسيولوجية ، يسود الشكل المؤين RCOO. تسمى الأملاح القابلة للذوبان ذات الأحماض الدهنية العالية الصابون.أملاح الصوديوم ذات الأحماض الدهنية العالية صلبة ، وأملاح البوتاسيوم سائلة. نظرًا لأن أملاح الأحماض الضعيفة وقواعد الصابون القوية تتحلل جزئيًا في الماء ، فإن محاليلها قلوية.
الأحماض الدهنية الطبيعية غير المشبعة رابطة الدول المستقلة- تكوين رابطة مزدوجة ، لديها إمدادات كبيرة من الطاقة الداخلية ، وبالتالي بالمقارنة مع نشوة- الأيزومرات أقل استقرارًا من الناحية الديناميكية الحرارية. همرابطة الدول المستقلة عبر - تستمر عملية الأزمرة بسهولة عند التسخين ، خاصة في وجود البادئات الجذرية. في ظل الظروف المختبرية ، يمكن إجراء هذا التحول من خلال عمل أكاسيد النيتروجين المتكونة أثناء تحلل حمض النيتريك عند التسخين.
تظهر الأحماض الدهنية العالية الخصائص الكيميائية العامة للأحماض الكربوكسيلية. على وجه الخصوص ، فإنها تشكل بسهولة المشتقات الوظيفية المقابلة. تظهر الأحماض الدهنية ذات الروابط المزدوجة خصائص المركبات غير المشبعة - فهي تضيف الهيدروجين وهاليدات الهيدروجين والمواد الكاشفة الأخرى إلى الرابطة المزدوجة.
10.5.1. التحلل المائي
بمساعدة تفاعل التحلل المائي ، يتم إنشاء بنية الدهون ، كما يتم الحصول على منتجات قيمة (الصابون). التحلل المائي هو المرحلة الأولى في استخدام واستقلاب الدهون الغذائية في الجسم.
يتم إجراء التحلل المائي لثلاثي الجلسرين إما عن طريق التعرض للبخار شديد السخونة (في الصناعة) ، أو عن طريق التسخين بالماء في وجود الأحماض المعدنية أو القلويات (التصبن). يحدث التحلل المائي للدهون في الجسم تحت تأثير إنزيمات الليباز. فيما يلي بعض الأمثلة على تفاعلات التحلل المائي.
في plasmalogens ، كما هو الحال في إيثرات الفينيل العادية ، تنقسم رابطة الأثير في حمضية ، ولكن ليس في بيئة قلوية.
10.5.2. تفاعلات الإضافة
يتم ربط الدهون التي تحتوي على بقايا الأحماض غير المشبعة في الهيكل عبر روابط مزدوجة مع الهيدروجين ، والهالوجينات ، وهاليدات الهيدروجين ، والماء في وسط حمضي. عدد اليودهو مقياس لعدم تشبع ثلاثي الجلسرين. يتوافق مع عدد جرامات اليود التي يمكن إضافتها إلى 100 جرام من المادة. يختلف تكوين الدهون والزيوت الطبيعية وأعداد اليود فيها ضمن نطاق واسع إلى حد ما. كمثال ، نعطي تفاعل 1-oleoyl-distearoylglycerol مع اليود (عدد اليود لهذا ثلاثي الجلسرين هو 30).
تعتبر الهدرجة التحفيزية (الهدرجة) للزيوت النباتية غير المشبعة عملية صناعية مهمة. في هذه الحالة ، يشبع الهيدروجين الروابط المزدوجة وتتحول الزيوت السائلة إلى دهون صلبة.
10.5.3. تفاعلات الأكسدة
عمليات الأكسدة التي تنطوي على الدهون ومكوناتها الهيكلية متنوعة للغاية. على وجه الخصوص ، أكسدة ثلاثي الجلسرين غير المشبع بالأكسجين في الهواء أثناء التخزين (الأكسدة التلقائية ، انظر 3.2.1) ، المصحوب بالتحلل المائي ، هو جزء من عملية تعرف باسم تزنخ الزيت.
المنتجات الأولية لتفاعل الدهون مع الأكسجين الجزيئي هي هيدروبيروكسيدات تكونت نتيجة لعملية سلسلة الجذور الحرة (انظر 3.2.1).
بيروكسيد الدهون - من أهم عمليات الأكسدة في الجسم. إنه السبب الرئيسي لتلف أغشية الخلايا (على سبيل المثال ، في مرض الإشعاع).
الشظايا الهيكلية للأحماض الدهنية العالية غير المشبعة في الدهون الفسفورية بمثابة أهداف للهجوم أشكال نشطة من الأكسجين(ROS ، انظر الملحق 03-1).
عند مهاجمته ، على وجه الخصوص ، من قبل HO جذري الهيدروكسيل "، وهو الأكثر نشاطًا من ROS ، لجزيء LH الدهني ، يحدث انقسام متجانس لرابطة CH في موضع الأليل ، كما هو موضح في مثال نموذج بيروكسيد الدهون (المخطط 10.3). يتفاعل جذري L من النوع الأليل الناتج على الفور مع الأكسجين الجزيئي في وسط الأكسدة لتكوين LOO الجذري للدهون - البيروكسيل. من هذه اللحظة ، تبدأ سلسلة من تفاعلات بيروكسيد الدهون ، نظرًا لوجود تكوين ثابت من الجذور الدهنية الأليل L "، والتي تستأنف هذه العملية.
بيروكسيدات الدهون LOOH هي مركبات غير مستقرة ويمكن أن تتحلل تلقائيًا أو بمشاركة أيونات معدنية التكافؤ المتغيرة (انظر 3.2.1) مع تكوين جذور الليبيدوكسيل LO "، والتي يمكن أن تبدأ في مزيد من أكسدة الركيزة الدهنية. هذه عملية تشبه الانهيار من الأكسدة الدهنية تشكل خطر تدمير خلايا الهياكل الغشائية.
يحتوي الجذر الوسيط المتشكل من نوع الأليل على بنية متوسطة ويمكن أن يخضع لمزيد من التحولات في اتجاهين (انظر المخطط 10.3 ، المسارات أو ب)،مما يؤدي إلى هيدروبيروكسيدات وسيطة. الهيدروكسيدات غير مستقرة وتتحلل بالفعل في درجات الحرارة العادية مع تكوين الألدهيدات ، والتي تتأكسد بشكل أكبر إلى أحماض - المنتجات النهائية للتفاعل. والنتيجة بشكل عام هي نوعان من الأحماض أحادية الكربوكسيل واثنان من الأحماض ثنائية الكربوكسيل مع سلاسل كربون أقصر.
تتأكسد الأحماض والدهون غير المشبعة مع بقايا الأحماض غير المشبعة في ظل ظروف معتدلة بمحلول مائي من برمنجنات البوتاسيوم ، مكونًا جليكولات ، وفي الأحماض الأكثر صلابة (مع تمزق روابط الكربون والكربون) ، الأحماض المقابلة.
تحميل ...