Химически повечето липиди са естери на висши карбоксилни киселини и редица алкохоли. Най-известните сред тях са мазнините. Всяка мастна молекула се образува от молекула на триатомен алкохол глицерол и прикрепени към нея етерни връзки на три молекули висши карбоксилни киселини. Съгласно приетата номенклатура мазнините се наричат триацилгличероли.
Въглеродните атоми в молекулите на висшите карбоксилни киселини могат да бъдат свързани помежду си чрез единични и двойни връзки. От ограничаващите (наситени) висши карбоксилни киселини в състава на мазнините най-често се включват палмитинова, стеаринова, арахинова киселини; от ненаситени (ненаситени) - олеинова и линолова.
Степента на ненаситеност и дължината на веригата на висшите карбоксилни киселини (т.е. броят на въглеродните атоми) определят физичните свойства на конкретна мазнина.
Мазнините с къси и ненаситени киселинни вериги имат ниска точка на топене. При стайна температура това са течности (масла) или мазни вещества (мазнини). Обратно, мазнините с дълги и наситени вериги от висши карбоксилни киселини стават твърди при стайна температура. Ето защо по време на хидрогениране (насищане на киселинни вериги с водородни атоми по двойните връзки) течното фъстъчено масло, например, става маслено, а слънчогледовото масло се превръща в твърд маргарин. В сравнение с жителите на южните ширини, животните, живеещи в студен климат (например риби от арктическите морета), обикновено съдържат повече ненаситени триацилглицероли. Поради тази причина тялото им остава гъвкаво дори при ниски температури.
Във фосфолипидите една от крайните вериги на висшите карбоксилни киселини на триацилглицерола се заменя с група, съдържаща фосфат. Фосфолипидите имат полярни глави и неполярни опашки. Групите, образуващи полярната глава, са хидрофилни, докато неполярните опашни групи са хидрофобни. Двойната природа на тези липиди определя тяхната ключова роля в организацията на биологичните мембрани.
Друга група липиди се състои от стероиди (стероли). Тези вещества се основават на холестерол алкохол. Стеролите са слабо разтворими във вода и не съдържат висши карбоксилни киселини. Те включват жлъчни киселини, холестерол, полови хормони, витамин D и др.
Липидите включват също терпени (вещества за растеж на растенията - гиберелини; каротеноиди - фотосинтетични пигменти; етерични масла от растения, както и восъци).
Липидите могат да образуват комплекси с други биологични молекули – протеини и захари.
Функциите на липидите са както следва:
Структурни. Фосфолипидите, заедно с протеините, образуват биологични мембрани. Мембраните също съдържат стероли.
Енергия. При окисляване на мазнините се отделя голямо количество енергия, която отива в образуването на АТФ. Значителна част от енергийните резерви на тялото се съхраняват под формата на липиди, които се изразходват при липса на хранителни вещества. Хиберниращите животни и растения натрупват мазнини и масла и ги използват за поддържане на жизненоважни процеси. Високото съдържание на липиди в семената на растенията осигурява развитието на ембриона и разсада преди преминаването им към самостоятелно хранене. Семената на много растения (кокосова палма, рициново масло, слънчоглед, соя, рапица и др.) се използват като суровина за промишленото производство на растително масло.
Защитни и топлоизолационни. Натрупвайки се в подкожната тъкан и около някои органи (бъбреци, черва), мастният слой предпазва животинското тяло и отделните му органи от механични повреди. Освен това, поради ниската си топлопроводимост, слоят от подкожна мазнина спомага за задържането на топлината, което позволява например на много животни да живеят в студен климат. При китовете освен това играе и друга роля - допринася за плаваемостта.
Смазващо и водоотблъскващо. Восъкът покрива кожата, вълната, перата, прави ги по-еластични и ги предпазва от влага. Листата и плодовете на много растения имат восъчен налеп.
Регулаторна. Много хормони са производни на холестерола, като половите хормони (тестостерон при мъжете и прогестерон при жените) и кортикостероиди (алдостерон). Производните на холестерола, витамин D играят ключова роля в метаболизма на калция и фосфора. Жлъчните киселини участват в процесите на храносмилане (емулгиране на мазнините) и усвояване на висши карбоксилни киселини.
Липидите също са източник на метаболитно образуване на вода. Окислението на 100 g мазнини дава приблизително 105 g вода. Тази вода е много важна за някои жители на пустинята, особено за камилите, които могат да останат без вода в продължение на 10-12 дни: за тази цел се използва мазнината, съхранявана в гърбицата. Мечките, мармотите и други зимуващи животни получават необходимата за живота вода в резултат на окисляване на мазнините.
В миелиновите обвивки на аксоните на нервните клетки липидите са изолатори по време на провеждането на нервните импулси.
Восъкът се използва от пчелите за изграждане на пчелни пити.
Мазнините се смятат за виновник за много проблеми. Лекарите и учените съветват да намалите мазнините или да ги премахнете напълно. Разбира се, тези, които са с наднормено тегло или имат хронични заболявания, е по-добре да приемат този съвет. Останалите обаче би било глупаво да се откажат от мазнините. Нека разберем повече за тях от фактите по-долу.
1. Консумацията на мазнини не води непременно до тяхното складиране в организма
Много хора смятат, че консумацията на мазнини определено ще се отрази на фигурата под формата на отлагания по талията, ханша и корема. Ако ядете повече, отколкото тялото ви изисква, тогава да, може да възникне такъв проблем. Например, ако консумирате неограничено количество нишестени въглехидрати, тогава можете да очаквате повишаване на нивата на инсулин и след това мазнините ще се отлагат. Но ако се храните, консумирайки равномерно мазнини и протеини, тогава този проблем може да бъде избегнат. Във всичко, което трябва да знаете кога да спрете.
2. Няма нужда да избягвате консумацията на ядки
Ядките съдържат здравословни форми на мазнини, мононенаситени мазнини, които ви помагат да се чувствате сити по-бързо, но също така повишават добрия холестерол. Ядките по никакъв начин не влияят на наддаването на тегло, тъй като не можете да ядете много от тях поради засищането им, а освен това се усвояват лошо от организма. Следователно клетъчните стени на ядките не се разрушават лесно при дъвчене. Това означава, че преминават през тялото транзитно и не отделят всичките си мазнини.
3. Не е необходимо напълно да елиминирате наситените мазнини от тялото.
Наситените мазнини винаги са се смятали за враг на здравето, така че те са били посъветвани да бъдат елиминирани от диетата. Но днес стана ясно, че умерената консумация на наситени мазнини не вреди. А някои от тях дори трябва да бъдат включени в програма за здравословно хранене.
Екстра върджин кокосовото масло е един от здравословните източници на наситени мазнини. Съдържа лауринова киселинакоето не се среща никъде другаде освен в майчиното мляко. Той е мощен имуностимулатор. Препоръчително е храната да се пържи в кокосово масло.
4. Ако на етикета на продукта пише „без трансмазнини“ не означава, че ги няма.
Много производители смятат, че ако продуктът съдържа много малко количество съставка, тогава не е необходимо да го посочвате на етикета. Случва се един продукт да съдържа само 0,5 g трансмазнини, но няма да го намерите сред съставките на опаковката. След като изядете няколко порции от такъв продукт, вие дори няма да разберете, че сте яли достатъчно от тази вредна съставка.
5. Хранителните вещества от зеленчуците без мазнини се усвояват по-лошо
Проучванията показват, че марулята, подправена с мазнина или сос с мазнини, се усвоява значително по-добре от организма и получава повече от необходимите хранителни вещества – каротеноиди. Ако постоянно ядете салати без мазнини, тогава каротеноидите изобщо няма да се абсорбират от тялото. Те са отговорни за цветовете червено, жълто, оранжево и зелено и са важни за превенцията на много заболявания. За да помогнете на тялото си да абсорбира всички хранителни вещества от зеленчуците, консумирайте ги със здравословни мазнини.
6. Екстра върджин зехтин не е подходящ за пържене.
Въпреки че съдържа здравословни мононенаситени мазнини, той губи свойствата си при високи температури. По-добре да го използвате за дресинг на салати или мариноване на месо. Зехтинът е много деликатен и бързо се разваля, така че трябва да се съхранява в тъмен стъклен съд с плътно затворен капак, за да се избегне окисляване и да се запазят всичките му полезни свойства.
7. Мазнините имат много функции в тялото
Нашето тяло и нашето тяло не могат да живеят без мазнини. Има няколко причини за това:
Мозъкът се нуждае от мазнини. Около 60% от сухото тегло на човешкия мозък е мазнини. Здравите нервни клетки съдържат мазнини – докозахексанова киселина;
Половите хормони се образуват с помощта на мазнините;
Мастните киселини са от съществено значение за здравата кожа и коса;
Мазнините участват в метаболизма, функциите на имунната система и спомагат за стабилизиране на кръвната захар.
ЛИПИДИ - Това е хетерогенна група от природни съединения, напълно или почти напълно неразтворими във вода, но разтворими в органични разтворители и един в друг, даващи високомолекулни мастни киселини по време на хидролиза.
В живия организъм липидите изпълняват различни функции.
Биологични функции на липидите:
1) Структурна
Структурните липиди образуват сложни комплекси с протеини и въглехидрати, от които са изградени мембраните на клетката и клетъчните структури, и участват в различни процеси в клетката.
2) Резервна (енергия)
Резервните липиди (главно мазнини) са енергиен резерв на тялото и участват в метаболитните процеси. В растенията те се натрупват главно в плодовете и семената, при животните и рибите, в подкожната мастна тъкан и тъканите около вътрешните органи, както и в черния дроб, мозъка и нервната тъкан. Тяхното съдържание зависи от много фактори (вид, възраст, хранене и др.) и в някои случаи възлиза на 95-97% от всички освободени липиди.
Калорично съдържание на въглехидрати и протеини: ~ 4 kcal / грам.
Калорично съдържание на мазнини: ~ 9 kcal / грам.
Предимството на мазнините като енергиен резерв, за разлика от въглехидратите, е хидрофобността – не се свързва с водата. Това гарантира компактността на мастните запаси - те се съхраняват в безводна форма, като заемат малък обем. Средно снабдяването на човек с чисти триацилглицероли е приблизително 13 kg. Тези резерви биха били достатъчни за 40 дни гладуване при условия на умерена физическа активност. За сравнение: общите запаси от гликоген в организма са приблизително 400 грама; при гладуване това количество не стига дори за един ден.
3) Защитни
Подкожната мастна тъкан предпазва животните от охлаждане, а вътрешните органи от механични повреди.
Натрупването на мазнини в тялото на хората и някои животни се разглежда като адаптация към нередовни диети и живот в студена среда. Особено големи запаси от мазнини се намират при животни, които зимуват (мечки, мармоти) и са приспособени да живеят в студени условия (моржове, тюлени). Плодът практически няма мазнини и се появява само преди раждането.
Защитните липиди на растенията - восъците и техните производни, покриващи повърхността на листата, семената и плодовете - представляват специална група по отношение на функциите си в живия организъм.
4) Важен компонент на хранителните суровини
Липидите са важен компонент на храната, определящ до голяма степен нейната хранителна стойност и вкус. Ролята на липидите в различните процеси на хранителните технологии е изключително важна. Развалянето на зърното и продуктите от неговата преработка по време на съхранение (гранясване) се свързва преди всичко с промяна в неговия липиден комплекс. Липидите, изолирани от редица растения и животни, са основната суровина за получаване на най-важните хранителни и промишлени продукти (растително масло, животински мазнини, включително масло, маргарин, глицерин, мастни киселини и др.).
2 Класификация на липидите
Няма общоприета класификация на липидите.
Най-целесъобразно е липидите да се класифицират в зависимост от тяхната химическа природа, биологични функции, както и по отношение на някои реагенти, например към основи.
Според химичния си състав липидите обикновено се разделят на две групи: прости и сложни.
Прости липиди - естери на мастни киселини и алкохоли. Те включват мазнини , восъци и стероиди .
Мазнини - естери на глицерин и висши мастни киселини.
Восъци - естери на висши алифатни алкохоли (с дълга въглехидратна верига от 16-30 С атома) и висши мастни киселини.
стероиди - естери на полициклични алкохоли и висши мастни киселини.
Комплексни липиди - освен мастни киселини и алкохоли, те съдържат и други компоненти от различно химично естество. Те включват фосфолипиди и гликолипиди .
Фосфолипиди - това са сложни липиди, в които една от алкохолните групи е свързана не с FA, а с фосфорна киселина (фосфорната киселина може да се комбинира с допълнително съединение). В зависимост от това какъв вид алкохол е включен във фосфолипидите, те се разделят на глицерофосфолипиди (съдържат алкохолен глицерол) и сфингофосфолипиди (съдържат сфингозин алкохол).
гликолипиди Това са сложни липиди, в които една от алкохолните групи е свързана не с FA, а с въглехидратен компонент. В зависимост от това кой въглехидратен компонент е включен в гликолипидите, те се подразделят на цереброзиди (съдържат всеки монозахарид, дизахарид или малък неутрален хомоолигозахарид като въглехидратен компонент) и ганглиозиди (съдържат кисел хетероолигозахарид като въглехидратен компонент).
Понякога в независима група липиди ( незначителни липиди ) секретират мастноразтворими пигменти, стероли, мастноразтворими витамини. Някои от тези съединения могат да бъдат класифицирани като прости (неутрални) липиди, докато други са сложни.
Според друга класификация липидите, в зависимост от връзката им с алкалите, се делят на две големи групи: осапуняващи се и неосапуняващи се.... Групата на осапуняващите се липиди включва прости и сложни липиди, които при взаимодействие с алкали се хидролизират, за да образуват соли на киселини с високо молекулно тегло, наречени "сапуни". Групата на неосапуняващите се липиди включва съединения, които не се подлагат на алкална хидролиза (стероли, мастноразтворими витамини, етери и др.).
Според функциите си в живия организъм липидите се делят на структурни, съхраняващи и защитни.
Структурните липиди са главно фосфолипиди.
Липидите за съхранение са главно мазнини.
Защитни липиди на растенията - восъци и техните производни, покриващи повърхността на листа, семена и плодове, животни - мазнини.
МАЗНИНИ
Химическото наименование на мазнините е ацилглицероли. Това са естери на глицерол и висши мастни киселини. "Ацил-" означава "остатък от мастна киселина".
В зависимост от броя на ацилните радикали мазнините се делят на моно-, ди- и триглицериди. Ако молекулата съдържа 1 радикал мастна киселина, тогава мазнината се нарича МОНОАЦИЛГЛИЦЕРИН. Ако в молекулата има 2 радикала на мастни киселини, тогава мазнината се нарича ДИАЦИЛГЛИЦЕРИН. При хората и животните преобладават ТРИАЦИЛГЛИЦЕРИНИ (съдържат три радикала на мастните киселини).
Трите хидроксилни групи на глицерола могат да бъдат естерифицирани или само с една киселина, например палмитинова или олеинова, или с две или три различни киселини:
Естествените мазнини съдържат предимно смесени триглицериди, включително остатъци от различни киселини.
Тъй като алкохолът във всички естествени мазнини е един и същ - глицерин, наблюдаваните разлики между мазнините се дължат единствено на състава на мастните киселини.
В мазнините са открити повече от четиристотин карбоксилни киселини с различна структура. Повечето от тях обаче присъстват само в малки количества.
Киселините, открити в естествените мазнини, са монокарбоксилни киселини, изградени от неразклонени въглеродни вериги, съдържащи четен брой въглеродни атоми. Киселини, съдържащи нечетен брой въглеродни атоми, имащи разклонена въглеродна верига или съдържащи циклични части, присъстват в незначителни количества. Изключение правят изовалерианова киселина и редица циклични киселини, открити в някои много редки мазнини.
Най-често срещаните киселини в мазнините съдържат 12 до 18 въглеродни атома и често се наричат мастни киселини. Много мазнини съдържат малки количества киселини с ниско молекулно тегло (C 2 -C 10). Киселини с повече от 24 въглеродни атома присъстват във восъците.
Глицеридите на най-разпространените мазнини в значително количество включват ненаситени киселини, съдържащи 1-3 двойни връзки: олеинова, линолова и линоленова. Арахидонова киселина, съдържаща четири двойни връзки, присъства в животинските мазнини; киселини с пет, шест или повече двойни връзки се намират в мазнините на рибите и морските животни. Повечето от ненаситените липидни киселини имат цис-конфигурация, техните двойни връзки са изолирани или разделени от метиленова (-CH2-) група.
От всички ненаситени киселини, намиращи се в естествените мазнини, олеиновата киселина е най-разпространена. В много мазнини олеиновата киселина съставлява повече от половината от общата маса на киселините и само няколко мазнини съдържат по-малко от 10%. Две други ненаситени киселини, линолова и линоленова, също са много разпространени, въпреки че присъстват в значително по-ниски количества от олеиновата киселина. Линоловата и линоленовата киселини се намират в значителни количества в растителните масла; за животинските организми те са есенциални киселини.
От наситените киселини палмитиновата киселина е почти толкова разпространена, колкото олеиновата киселина. Той присъства във всички мазнини, като някои съдържат 15-50% от общото киселинно съдържание. Стеариновата и миристиновата киселини са широко разпространени. Стеаринова киселина се намира в големи количества (25% или повече) само в складовите мазнини на някои бозайници (например в овчата мазнина) и в мазнините на някои тропически растения, например в какаовото масло.
Препоръчително е киселините, съдържащи се в мазнините, да се разделят на две категории: основни и второстепенни киселини. Основните киселини на мазнините са киселините, чието съдържание в мазнините надвишава 10%.
Физични свойства на мазнините
По правило мазнините не издържат на дестилация и се разлагат дори при дестилиране при понижено налягане.
Точката на топене и съответно консистенцията на мазнините зависи от структурата на киселините, които съставляват техния състав. Твърдите мазнини, т.е. мазнините, които се топят при относително висока температура, се състоят главно от глицериди на наситени киселини (стеаринова, палмитинова) и масла, които се топят при по-ниска температура и са гъсти течности, съдържат значителни количества глицериди на ненаситени киселини (олеинова, линолова , линоленова).
Тъй като естествените мазнини са сложни смеси от смесени глицериди, те се топят не при определена температура, а в определен температурен диапазон и предварително се омекотяват. За характеризиране на мазнините, като правило, се използва температура на втвърдяване,което не съвпада с точката на топене - тя е малко по-ниска. Някои естествени мазнини са твърди; други са течности (масла). Температурата на втвърдяване варира в широки граници: -27 ° C за ленено масло, -18 ° C за слънчогледово олио, 19-24 ° C за краве и 30-38 ° C за свинска мас.
Температурата на втвърдяване на мазнините се определя от естеството на съставящите я киселини: колкото по-високо е съдържанието на наситени киселини, толкова по-високо е то.
Мазнините се разтварят в етер, полихалогенирани производни, въглероден дисулфид, ароматни въглеводороди (бензен, толуен) и бензин. Твърдите мазнини трудно се разтварят в петролев етер; неразтворим в студен алкохол. Мазнините са неразтворими във вода, но могат да образуват емулсии, които се стабилизират в присъствието на повърхностно активни вещества (емулгатори) като протеини, сапуни и някои сулфонови киселини, главно в слабо алкална среда. Млякото е естествена емулсия от протеин-стабилизирана мазнина.
Химични свойства на мазнините
Мазнините влизат във всички химични реакции, характерни за естерите, но тяхното химично поведение има редица характеристики, свързани със структурата на мастните киселини и глицерина.
Сред химичните реакции, включващи мазнини, се разграничават няколко вида трансформации.
Липиди - какви са те? В превод от гръцки думата "липиди" означава "малки частици мазнини". Те са групи от естествени органични съединения с екстензивен характер, включително самите мазнини, както и подобни на мазнини вещества. Те са част от всички живи клетки без изключение и се делят на прости и сложни категории. Съставът на простите липиди включва алкохол и мастни киселини, докато сложните липиди съдържат компоненти с високо молекулно тегло. И двете са свързани с биологични мембрани, имат ефект върху активните ензими, а също така участват в образуването на нервни импулси, които стимулират мускулните контракции.
Мазнини и хидрофобия
Едно от тях е създаването на енергиен резерв на организма и осигуряването на водоотблъскващите свойства на кожата, съчетано с топлоизолационна защита. Някои вещества без мастни киселини също се класифицират като липиди, като терпени. Липидите не са податливи на действието на водната среда, но лесно се разтварят в органични течности като хлороформ, бензен, ацетон.
Липидите, които периодично се представят на международни семинари във връзка с нови открития, са неизчерпаема тема за изследвания и научни изследвания. Въпросът "Липидите - какво са те?" никога не губи своята актуалност. Научният прогрес обаче не стои на едно място. Напоследък бяха идентифицирани няколко нови мастни киселини, които са биосинтетично свързани с липидите. Класификацията на органичните съединения може да бъде трудна поради сходството в определени характеристики, но със значителна разлика в други параметри. Най-често се създава отделна група, след което се възстановява общата картина на хармоничното взаимодействие на свързаните вещества.
Клетъчни мембрани
Липиди - какво е това по функционално предназначение? На първо място, те са най-важният компонент на живите клетки и тъкани на гръбначните животни. Повечето от процесите в тялото протичат с участието на липидите, образуването на клетъчни мембрани, взаимното свързване и обменът на сигнали в междуклетъчната среда не са завършени без мастни киселини.
Липидите - какво представляват те от гледна точка на спонтанно възникващите стероидни хормони, фосфоинозитиди и простагландини? Това е на първо място наличието в кръвната плазма, които по дефиниция са отделни компоненти на липидните структури. Поради последното тялото е принудено да развива най-сложните системи за тяхното транспортиране. Мастните киселини на липидите се транспортират основно в комплекс с албумин, докато липопротеините, разтворими във вода, се транспортират по обичайния начин.
Класификация на липидите
Категоризирането на биологичните съединения е процес, който има някои противоречиви въпроси. Липидите, поради техните биохимични и структурни свойства, могат да бъдат еднакво причислени към различни категории. Основните класове липиди включват прости и сложни съединения.
Простите включват:
- Глицеридите са естери на глицеринов алкохол и мастни киселини от най-висока категория.
- Восъците са естер на висша мастна киселина и 2-атомен алкохол.
Комплексни липиди:
- Фосфолипидни съединения - с включване на азотни компоненти, глицерофосфолипиди, офинголипиди.
- Гликолипидите се намират във външните биологични слоеве на тялото.
- Стероидите са високоактивни вещества от животинския спектър.
- Комплексни мазнини - стероли, липопротеини, сулфолипиди, аминолипиди, глицерол, въглеводороди.
Функциониране
Липидните мазнини действат като материал за клетъчните мембрани. Участват в транспортирането на различни вещества по периферията на тялото. Мастните слоеве на базата на липидни структури помагат за предпазване на тялото от хипотермия. Те имат функцията за съхранение на енергия "в резерв".
Мастните резерви са концентрирани в цитоплазмата на клетките под формата на капчици. Гръбначните, включително хората, имат специални клетки - адипоцити, които са способни да съдържат много мазнини. Поставянето на мастни натрупвания в адипоцитите се дължи на липоидните ензими.
Биологични функции
Мазнините са не само надежден източник на енергия, но имат и топлоизолационни свойства, подпомогнати от биологията. В същото време липидите позволяват постигането на няколко полезни функции, като естествено охлаждане на тялото или, обратно, неговата топлоизолация. В северните райони, характеризиращи се с ниски температури, всички животни натрупват мазнини, които се отлагат равномерно по цялото тяло и по този начин се създава естествен защитен слой, който изпълнява функцията на топлинна защита. Това е особено важно за големите морски животни: китове, моржове, тюлени.
Животните, живеещи в горещи страни, също натрупват мастни натрупвания, но те не се разпределят по тялото, а са концентрирани на определени места. Например при камилите мазнините се събират в гърбици, при пустинните животни - в дебели, къси опашки. Природата внимателно следи за правилното поставяне както на мазнини, така и на вода в живите организми.
Структурна функция на липидите
Всички процеси, свързани с жизнената дейност на организма, са подчинени на определени закони. Фосфолипидите са в основата на биологичния слой на клетъчните мембрани, а холестеролът регулира течливостта на тези мембрани. Така повечето живи клетки са заобиколени от плазмени мембрани с двоен слой липиди. Тази концентрация е от съществено значение за нормалната клетъчна активност. Една микрочастица от биомембрана съдържа повече от милион липидни молекули, които имат двойни характеристики: те са едновременно хидрофобни и хидрофилни. По правило тези взаимно изключващи се свойства са от неравновесен характер и поради това функционалното им предназначение изглежда съвсем логично. Клетъчните липиди са ефективен естествен регулатор. Хидрофобният слой обикновено доминира и предпазва клетъчната мембрана от проникването на вредни йони.
Глицерофосфолипидите, фосфатидилетаноламинът, фосфатидилхолинът, холестеролът също допринасят за непроницаемостта на клетките. Други мембранни липиди се намират в тъканните структури, това са сфингомиелин и сфингогликолипид. Всяко вещество има специфична функция.
Липиди в човешката диета
Триглицеридите - природата, са ефективен източник на енергия. киселини се намират в месото и млечните продукти. А мастни киселини, но ненаситени, се съдържат в ядките, слънчогледовото и зехтинът, семената и царевичните зърна. За да се предотврати повишаването на нивата на холестерола в организма, се препоръчва да се ограничи дневният прием на животински мазнини до 10 процента.
Липиди и въглехидрати
Много организми от животински произход "съхраняват" мазнини в определени точки, подкожната тъкан, в гънките на кожата и на други места. Окислението на липидите на такива мастни отлагания е бавно и следователно процесът на техния преход към въглероден диоксид и вода ви позволява да получите значително количество енергия, почти два пъти повече, отколкото въглехидратите могат да осигурят. В допълнение, хидрофобните свойства на мазнините премахват необходимостта от големи количества вода за стимулиране на хидратацията. Преходът на мазнините към енергийната фаза става "на сухо". Мазнините обаче действат много по-бавно по отношение на освобождаването на енергия и са по-подходящи за зимуващи животни. Липидите и въглехидратите като че ли се допълват взаимно в процеса на жизнената дейност на тялото.
Благодаря ти
Сайтът предоставя основна информация само за информационни цели. Диагностиката и лечението на заболяванията трябва да се извършват под наблюдението на специалист. Всички лекарства имат противопоказания. Необходима е консултация със специалист!
Какво представляват липидите?
Липидиса една от групите органични съединения с голямо значение за живите организми. Според химическата си структура всички липиди се делят на прости и сложни. Молекулата на простите липиди се състои от алкохол и жлъчни киселини, докато сложните липиди съдържат и други атоми или съединения. Като цяло липидите са от голямо значение за хората. Тези вещества се намират в значителна част от хранителните продукти, използват се в медицината и фармацията и играят важна роля в много индустрии. В живия организъм липидите в една или друга форма са част от всички клетки. От хранителна гледна точка е много важен източник на енергия.
Каква е разликата между липиди и мазнини?
По принцип терминът "липиди" идва от гръцкия корен, който означава "мазнина", но тези определения все още имат някои разлики. Липидите са по-широка група вещества, докато под мазнини се разбират само някои видове липиди. Синонимът на "мазнини" е "триглицеридите", които се получават от комбинацията от алкохол, глицерол и карбоксилни киселини. Както липидите като цяло, така и триглицеридите в частност играят значителна роля в биологичните процеси.Липиди в човешкото тяло
Липидите се намират в почти всички телесни тъкани. Техните молекули са във всяка жива клетка и без тези вещества животът е просто невъзможен. В човешкото тяло има много различни липиди. Всеки вид или клас от тези съединения има свои собствени функции. Много биологични процеси зависят от нормалния прием и образуване на липиди. От гледна точка на биохимията липидите участват в следните важни процеси:
- производство на енергия от тялото;
- клетъчно делене;
- предаване на нервни импулси;
- образуването на кръвни съставки, хормони и други важни вещества;
- защита и фиксиране на някои вътрешни органи;
- клетъчно делене, дишане и др.
Биологичната роля на липидите в жива клетка
Липидните молекули изпълняват огромен брой функции не само в мащаба на целия организъм, но и във всяка жива клетка поотделно. Всъщност клетката е структурна единица на жив организъм. Съдържа асимилация и синтез ( образование) определени вещества. Част от тези вещества се използват за поддържане на жизнената дейност на самата клетка, някои – за клетъчно делене, а някои – за нуждите на други клетки и тъкани.В живия организъм липидите изпълняват следните функции:
- енергия;
- резерв;
- структурни;
- транспорт;
- ензимен;
- съхраняване;
- сигнал;
- регулаторни.
Енергийна функция
Енергийната функция на липидите се свежда до тяхното разграждане в организма, при което се отделя голямо количество енергия. Живите клетки се нуждаят от тази енергия, за да поддържат различни процеси ( дишане, растеж, делене, синтез на нови вещества). Липидите навлизат в клетката с кръвен поток и се отлагат вътре ( в цитоплазмата) под формата на малки капки мазнини. Когато е необходимо, тези молекули се разграждат и клетката получава енергия.резервирай ( съхраняване) функция
Резервната функция е тясно свързана с енергийната функция. Под формата на мазнини вътре в клетките енергията може да се съхранява „в резерв“ и да се освобождава при необходимост. Специални клетки, адипоцити, са отговорни за натрупването на мазнини. По-голямата част от обема им е заета от голяма капка мазнини. Именно от адипоцитите се състои мастната тъкан в тялото. Най-големите запаси от мастна тъкан се намират в подкожната мазнина, големият и малкият оментум ( в коремната кухина). При продължително гладуване мастната тъкан постепенно се разпада, тъй като липидните резерви се използват за получаване на енергия.Също така мастната тъкан, отложена в подкожната мазнина, осигурява топлоизолация. Богатите на липиди тъкани обикновено са по-малко топлопроводими. Това позволява на тялото да поддържа постоянна телесна температура и не толкова бързо да се охлажда или прегрява при различни условия на околната среда.
Структурни и бариерни функции ( мембранни липиди)
Липидите играят огромна роля в структурата на живите клетки. В човешкото тяло тези вещества образуват специален двоен слой, който образува клетъчната стена. Благодарение на това живата клетка може да изпълнява своите функции и да регулира метаболизма с външната среда. Липидите, които образуват клетъчната мембрана, също помагат за поддържането на формата на клетката.Защо липидите-мономери образуват двоен слой ( двуслоен)?
Мономерите са химикали ( в случая - молекули), които са способни да се свързват, за да образуват по-сложни връзки. Клетъчната стена се състои от двоен слой ( двуслоен) липиди. Всяка молекула, която образува тази стена, има две части - хидрофобна ( не е в контакт с вода) и хидрофилни ( в контакт с вода). Получава се двоен слой поради факта, че липидните молекули са разположени с хидрофилни части вътре в клетката и извън нея. Хидрофобните части са практически в контакт, тъй като са разположени между два слоя. Други молекули ( протеини, въглехидрати, сложни молекулярни структури), които регулират преминаването на вещества през клетъчната стена.Транспортна функция
Транспортната функция на липидите е от второстепенно значение в организма. Само няколко връзки го изпълняват. Например липопротеините, които са изградени от липиди и протеини, пренасят вещества в кръвта от един орган в друг. Тази функция обаче рядко се изолира, освен че я смятат за основна за тези вещества.Ензимна функция
По принцип липидите не са част от ензимите, участващи в разграждането на други вещества. Въпреки това, без липиди, клетките на органите няма да могат да синтезират ензими, крайният продукт на жизнената дейност. Освен това някои липиди играят значителна роля в усвояването на хранителните мазнини. Жлъчката съдържа значително количество фосфолипиди и холестерол. Те неутрализират излишните ензими на панкреаса и ги предпазват от увреждане на чревните клетки. Също така, разтварянето се случва в жлъчката ( емулгиране) екзогенни липиди от храната. По този начин липидите играят огромна роля в храносмилането и подпомагат работата на други ензими, въпреки че сами по себе си не са ензими.Сигнална функция
Някои от сложните липиди имат сигнална функция в тялото. Състои се в поддържане на различни процеси. Например, гликолипидите в нервните клетки участват в предаването на нервни импулси от една нервна клетка към друга. Освен това сигналите в самата клетка са от голямо значение. Тя трябва да "разпознае" вещества, идващи от кръвта, за да ги транспортира вътре.Регулаторна функция
Регулаторната функция на липидите в организма е вторична. Самите липиди в кръвта имат малък ефект върху протичането на различни процеси. Те обаче са част от други вещества, които са от голямо значение за регулирането на тези процеси. На първо място, това са стероидни хормони ( надбъбречни хормони и полови хормони). Те играят важна роля в метаболизма, растежа и развитието на организма, репродуктивната функция и влияят върху функционирането на имунната система. Също така липидите са част от простагландините. Тези вещества се произвеждат по време на възпалителни процеси и засягат някои процеси в нервната система ( например усещане за болка).Така самите липиди не изпълняват регулаторна функция, но техният дефицит може да повлияе на много процеси в организма.
Биохимията на липидите и връзката им с други вещества ( протеини, въглехидрати, АТФ, нуклеинови киселини, аминокиселини, стероиди)
Липидният метаболизъм е тясно свързан с метаболизма на други вещества в тялото. На първо място, тази връзка може да се проследи в храненето на човека. Всяка храна се състои от протеини, въглехидрати и липиди, които трябва да влязат в тялото в определени пропорции. В този случай човекът ще получи както достатъчно енергия, така и достатъчно структурни елементи. В противен случай ( например при липса на липиди) протеините и въглехидратите ще се разграждат, за да генерират енергия.Също така, липидите в една или друга степен са свързани с метаболизма на следните вещества:
- Аденозин трифосфорна киселина ( ATF). АТФ е вид единица енергия вътре в клетката. Когато липидите се разграждат, част от енергията отива в производството на АТФ молекули и тези молекули участват във всички вътреклетъчни процеси ( транспорт на вещества, делене на клетките, неутрализиране на токсини и др.).
- Нуклеинова киселина.Нуклеиновите киселини са градивните елементи на ДНК и се намират в ядрата на живите клетки. Енергията, генерирана от разграждането на мазнините, частично се използва за клетъчно делене. По време на деленето се образуват нови ДНК вериги от нуклеинови киселини.
- Аминокиселини.Аминокиселините са градивните елементи на протеините. В комбинация с липиди те образуват сложни комплекси, липопротеини, които са отговорни за транспорта на веществата в организма.
- стероиди.Стероидите са вид хормон, който съдържа значителни количества липиди. При лошо усвояване на липидите от храната пациентът може да има проблеми с ендокринната система.
Храносмилане и усвояване на липидите ( метаболизъм, метаболизъм)
Смилането и усвояването на липидите е първата стъпка в метаболизма на тези вещества. Основната част от липидите влизат в тялото с храна. В устната кухина храната се нарязва и се смесва със слюнката. Освен това бучката навлиза в стомаха, където химическите връзки се разрушават частично от действието на солна киселина. Освен това някои химични връзки в липидите се разрушават от ензима липаза, съдържащ се в слюнката.Липидите са неразтворими във вода, така че в дванадесетопръстника те не се усвояват незабавно от ензими. Първо се извършва т. нар. емулгиране на мазнини. След това химическите връзки се разцепват от липаза, идваща от панкреаса. По принцип за всеки вид липид вече е определен собствен ензим, който е отговорен за разграждането и усвояването на това вещество. Например, фосфолипазата разгражда фосфолипиди, холестерол естераза - холестеролни съединения и т.н. Всички тези ензими се намират в различни количества в сока на панкреаса.
Разцепените липидни фрагменти се абсорбират отделно от клетките на тънките черва. Като цяло смилането на мазнините е много сложен процес, който се регулира от много хормони и хормоноподобни вещества.
Какво е липидна емулгиране?
Емулгирането е непълно разтваряне на мастни вещества във вода. В хранителната бучка, която влиза в дванадесетопръстника, мазнините се съдържат под формата на големи капки. Това им пречи да взаимодействат с ензимите. В процеса на емулгиране големите мастни капчици се „раздробяват“ на по-малки. В резултат на това зоната на контакт между мастните капчици и околните водоразтворими вещества се увеличава и става възможно разграждането на липидите.Процесът на емулгиране на липидите в храносмилателната система протича на няколко етапа:
- На първия етап черният дроб произвежда жлъчка, която ще емулгира мазнините. Съдържа соли на холестерола и фосфолипиди, които взаимодействат с липидите и насърчават тяхното "раздробяване" на малки капчици.
- Жлъчката, секретирана от черния дроб, се натрупва в жлъчния мехур. Тук тя се концентрира и се откроява според нуждите.
- Когато се консумират мазни храни, към гладките мускули на жлъчния мехур се изпраща сигнал за свиване. В резултат на това част от жлъчката се секретира през жлъчните пътища в дванадесетопръстника.
- В дванадесетопръстника се извършва същинското емулгиране на мазнините и тяхното взаимодействие с панкреатичните ензими. Контракциите в стените на тънките черва улесняват този процес, като "смесват" съдържанието.
Ензими за разграждане на липидите
За храносмилането на всяко вещество тялото има свои собствени ензими. Тяхната задача е да разрушат химическите връзки между молекулите ( или между атоми в молекули), така че хранителните вещества да могат да се абсорбират нормално от тялото. Различни ензими са отговорни за разграждането на различните липиди. Повечето от тях се намират в сока, отделян от панкреаса.Следните групи ензими са отговорни за разграждането на липидите:
- липаза;
- фосфолипази;
- холестерол естераза и др.
Какви витамини и хормони участват в регулирането на липидите?
Повечето липиди в човешката кръв са относително постоянни. Може да се колебае в определени граници. Зависи от биологичните процеси, протичащи в самия организъм, и от редица външни фактори. Регулирането на липидите в кръвта е сложен биологичен процес, който включва много различни органи и вещества.Следните вещества играят най-голяма роля в усвояването и поддържането на постоянно ниво на липидите:
- Ензими.Редица ензими на панкреаса участват в разграждането на липидите, които влизат в тялото с храната. При липса на тези ензими нивото на липидите в кръвта може да намалее, тъй като тези вещества просто няма да се абсорбират в червата.
- Жлъчни киселини и техните соли.Жлъчката съдържа жлъчни киселини и редица техни съединения, които допринасят за емулгирането на липидите. Нормалното усвояване на липидите също е невъзможно без тези вещества.
- витамини.Витамините имат комплексно укрепващо действие върху организма и пряко или косвено влияят и на липидния метаболизъм. Например при липса на витамин А регенерацията на клетките в лигавиците се влошава, а храносмилането на веществата в червата също се забавя.
- Вътреклетъчни ензими.Клетките на чревния епител съдържат ензими, които след усвояване на мастните киселини ги превръщат в транспортни форми и ги изпращат в кръвния поток.
- Хормони.Редица хормони влияят на метаболизма като цяло. Например, високите нива на инсулин могат да имат дълбок ефект върху нивата на липидите в кръвта. Ето защо някои норми са преразгледани за пациенти със захарен диабет. Хормоните на щитовидната жлеза, глюкокортикоидните хормони или норепинефринът могат да стимулират разграждането на мастната тъкан с освобождаване на енергия.
биосинтеза ( образование) и хидролиза ( разпад) липиди в тялото ( анаболизъм и катаболизъм)
Метаболизмът е съвкупност от метаболитни процеси в тялото. Всички метаболитни процеси могат да бъдат разделени на катаболни и анаболни. Катаболните процеси включват разграждането и разпадането на веществата. За липидите това се характеризира с тяхната хидролиза ( се разпадат на по-прости вещества) в стомашно-чревния тракт. Анаболизмът съчетава биохимични реакции, насочени към образуването на нови, по-сложни вещества.Биосинтезата на липидите се осъществява в следните тъкани и клетки:
- Чревни епителни клетки.Абсорбцията на мастни киселини, холестерол и други липиди се извършва в чревната стена. Веднага след това в същите клетки се образуват нови, транспортни форми на липиди, които навлизат във венозната кръв и се изпращат в черния дроб.
- Чернодробни клетки.В чернодробните клетки някои от транспортните форми на липидите се разпадат и от тях се синтезират нови вещества. Например, тук възниква образуването на съединения на холестерол и фосфолипиди, които след това се екскретират в жлъчката и допринасят за нормалното храносмилане.
- Клетки на други органи.Част от липидите преминават през кръвта към други органи и тъкани. В зависимост от вида на клетките, липидите се превръщат в определен вид съединение. Всички клетки, по един или друг начин, синтезират липиди, за да образуват клетъчна стена ( липиден двуслой). В надбъбречните жлези и половите жлези стероидните хормони се синтезират от част от липидите.
Ресинтеза на липиди в черния дроб и други органи
Ресинтезът е процес на образуване на определени вещества от по-прости, които са били усвоени по-рано. В тялото този процес протича във вътрешната среда на някои клетки. Ресинтезата е необходима, за да могат тъканите и органите да получат всички необходими видове липиди, а не само тези, които са били консумирани с храна. Ресинтезираните липиди се наричат ендогенни. Тялото изразходва енергия за тяхното образуване.На първия етап се извършва ресинтеза на липидите в чревните стени. Тук мастните киселини, доставяни с храната, се превръщат в транспортни форми, които с кръвта се изпращат до черния дроб и други органи. Част от ресинтезираните липиди ще се доставят в тъканите, от другата част се образуват веществата, необходими за жизнената дейност ( липопротеини, жлъчка, хормони и др.), излишъкът се превръща в мастна тъкан и се съхранява "в резерв".
Липидите част от мозъка ли са?
Липидите са много важна съставна част на нервните клетки не само в мозъка, но и в цялата нервна система. Както знаете, нервните клетки контролират различни процеси в тялото чрез предаване на нервни импулси. В този случай всички нервни пътища са "изолирани" един от друг, така че импулсът да идва до определени клетки и да не засяга други нервни пътища. Тази "изолация" е възможна благодарение на миелиновата обвивка на нервните клетки. Миелинът, който предотвратява хаотичното разпространение на импулсите, е приблизително 75% липиди. Както в клетъчните мембрани, тук те образуват двоен слой ( двуслоен), който се увива около нервната клетка няколко пъти.Миелиновата обвивка на нервната система съдържа следните липиди:
- фосфолипиди;
- холестерол;
- галактолипиди;
- гликолипиди.
Липидни хормони
Липидите играят важна структурна роля, включително присъстват в структурата на много хормони. Хормоните, които съдържат мастни киселини, се наричат стероидни хормони. В тялото те се произвеждат от половите жлези и надбъбречните жлези. Някои от тях присъстват и в клетките на мастната тъкан. Стероидните хормони участват в регулирането на много жизненоважни процеси. Техният дисбаланс може да повлияе на телесното тегло, способността за зачеване на дете, развитието на всякакви възпалителни процеси и функционирането на имунната система. Ключът към нормалното производство на стероидни хормони е балансираният прием на липиди.Липидите се намират в следните жизненоважни хормони:
- кортикостероиди ( кортизол, алдостерон, хидрокортизон и др.);
- мъжки полови хормони - андрогени ( андростендион, дихидротестостерон и др.);
- женски полови хормони - естрогени ( естриол, естрадиол и др.).
Ролята на липидите в кожата и косата
Липидите са от голямо значение за здравето на кожата и нейните придатъци ( коса и нокти). Кожата съдържа т. нар. мастни жлези, които отделят на повърхността определено количество секрет, богат на мазнини. Това вещество има много полезни функции.Липидите са важни за косата и кожата поради следните причини:
- значителна част от веществото на косата се състои от сложни липиди;
- кожните клетки се променят бързо и липидите са важни като енергиен ресурс;
- тайна ( отделено вещество) мастните жлези овлажняват кожата;
- благодарение на мазнините се поддържа твърдостта, еластичността и гладкостта на кожата;
- малко количество липиди на повърхността на косата й придава здравословен блясък;
- липидният слой върху повърхността на кожата я предпазва от агресивното въздействие на външни фактори ( студ, слънчеви лъчи, микроби по повърхността на кожата и др.).
Класификация на липидите
В биологията и химията има доста различни класификации на липидите. Основната е химическата класификация, според която липидите се разделят в зависимост от тяхната структура. От тази гледна точка всички липиди могат да бъдат разделени на прости ( съставен само от кислород, водород и въглеродни атоми) и сложни ( включващ поне един атом от други елементи). Всяка от тези групи има съответни подгрупи. Тази класификация е най-удобна, тъй като отразява не само химичната структура на веществата, но и частично определя химичните свойства. Биологията и медицината имат свои собствени допълнителни класификации по други критерии.
Екзогенни и ендогенни липиди
Всички липиди в човешкото тяло могат да се разделят на две големи групи – екзогенни и ендогенни. Първата група включва всички вещества, които влизат в тялото от външната среда. Най-голямо количество екзогенни липиди влизат в тялото с храната, но има и други начини. Например, когато използвате различни козметични продукти или лекарства, тялото може да получи и известно количество липиди. Действието им ще бъде предимно локално.След навлизане в тялото всички екзогенни липиди се разграждат и абсорбират от живите клетки. Тук от структурните им компоненти ще се образуват други липидни съединения, от които тялото се нуждае. Тези липиди, синтезирани от собствените им клетки, се наричат ендогенни. Те могат да имат съвсем различна структура и функция, но се състоят от същите „структурни компоненти“, които са влезли в тялото с екзогенни липиди. Ето защо при липса на определени видове мазнини в храната могат да се развият различни заболявания. Някои от компонентите на сложните липиди не могат да бъдат синтезирани от организма самостоятелно, което се отразява в хода на определени биологични процеси.
Мастна киселина
Мастните киселини са клас органични съединения, които са структурната част на липидите. В зависимост от това какъв вид мастни киселини са част от липида, свойствата на това вещество могат да се променят. Например, триглицеридите, най-важният източник на енергия за човешкото тяло, са производни на глицериновия алкохол и няколко мастни киселини.Естествено, мастните киселини се намират в голямо разнообразие от вещества, от петрол до растителни масла. Те влизат в човешкото тяло основно с храна. Всяка киселина е структурен компонент за специфични клетки, ензими или съединения. Веднъж усвоен, тялото го преобразува и го използва в различни биологични процеси.
Най-важните източници на мастни киселини за хората са:
- животински мазнини;
- растителни мазнини;
- тропически масла ( цитрусови, палми и др.);
- мазнини за хранително-вкусовата промишленост ( маргарин и др.).
Наситени и ненаситени мастни киселини
Всички мастни киселини по своята химическа структура се делят на наситени и ненаситени. Наситените киселини са по-малко полезни за организма, а някои от тях дори са вредни. Това се дължи на факта, че в молекулата на тези вещества няма двойни връзки. Това са химически стабилни съединения и се усвояват по-слабо от тялото. В момента е доказана връзката на някои наситени мастни киселини с развитието на атеросклероза.Ненаситените мастни киселини са разделени на две големи групи:
- Мононенаситени.Тези киселини имат една двойна връзка в структурата си и по този начин са по-активни. Смята се, че яденето им може да понижи нивата на холестерола и да предотврати развитието на атеросклероза. Най-голямо количество мононенаситени мастни киселини се намират в редица растения ( авокадо, маслини, шам фъстък, лешници) и съответно в масла, получени от тези растения.
- Полиненаситени.Полиненаситените мастни киселини имат няколко двойни връзки в структурата си. Отличителна черта на тези вещества е, че човешкото тяло не е в състояние да ги синтезира. С други думи, ако полиненаситените мастни киселини не попаднат в организма с храната, с течение на времето това неминуемо ще доведе до определени нарушения. Най-добрите източници на тези киселини са морски дарове, соево и ленено масло, сусамово семе, маково семе, пшеничен зародиш и др.
Фосфолипиди
Фосфолипидите са сложни липиди, съдържащи остатък от фосфорна киселина. Тези вещества, заедно с холестерола, са основният компонент на клетъчните мембрани. Също така тези вещества участват в транспортирането на други липиди в тялото. От медицинска гледна точка фосфолипидите също могат да играят сигнална роля. Например, те са част от жлъчката, тъй като насърчават емулгирането ( разтваряне) други мазнини. В зависимост от това кое вещество има повече в жлъчката, холестерола или фосфолипидите, можете да определите риска от развитие на жлъчнокаменна болест.Глицерин и триглицериди
По отношение на химическата структура глицеролът не е липид, но е важен структурен компонент на триглицеридите. Това е група липиди, които играят огромна роля в човешкото тяло. Най-важната функция на тези вещества е доставката на енергия. Триглицеридите, които влизат в тялото с храната, се разграждат до глицерол и мастни киселини. В резултат на това се освобождава много голямо количество енергия, която отива за работа на мускулите ( скелетни мускули, сърдечни мускули и др.).Мастната тъкан в човешкото тяло е представена главно от триглицериди. Повечето от тези вещества, преди да бъдат отложени в мастната тъкан, претърпяват някои химически трансформации в черния дроб.
Зареждане ...