Защо липиди. Липидни функции. Енергиен резерв на тялото

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 са мастноподобни органични съединения, неразтворими във вода, но лесно разтворими в неполярни разтворители (етер, бензин, бензен, хлороформ и др.). Липидите са сред най-простите биологични молекули.

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 са стероидите (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 около 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.

Тялото произвежда по-голямата част от липидите самостоятелно, само есенциалните мастни киселини и разтворимите витамини идват с храната.

Липидите са голяма група органични вещества, състоящи се от мазнини и техните аналози. Липидите са сходни по характеристики с протеините. В плазмата те са под формата на липопротеини, напълно неразтворими във вода, но отлично разтворими в етер. Процесът на обмен между липидите е важен за всички активни клетки, тъй като тези вещества са едни от най-важните компоненти на биологичните мембрани.

Има три класа липиди: холестерол, фосфолипиди, триглицериди. Най-известният сред тези класове е холестеролът. Определянето на този показател, разбира се, има максимална стойност, но въпреки това съдържанието на холестерол, липопротеини, триглицериди в клетъчната мембрана трябва да се разглежда само по сложен начин.

Нормата е съдържанието на LDL в диапазона от 4-6,6 mmol / l. Струва си да се отбележи, че при здрави хора този показател може да се промени, като се вземат предвид редица фактори: възраст, сезонност, умствена и физическа активност.

Особености

Човешкото тяло самостоятелно произвежда всички основни групи липиди. Клетъчната мембрана не образува само полиненаситени мастни киселини, които са незаменими вещества и мастноразтворими витамини.

По-голямата част от липидите се синтезират от епителните клетки на тънките черва и черния дроб. За отделните липиди е характерна комуникацията със специфични органи и тъкани, а останалите са във всички клетки и тъкани. Повечето от липидите се съдържат в нервната и мастната тъкан.

Черният дроб съдържа от 7 до 14% от това вещество. При заболявания на този орган количеството липиди се увеличава до 45%, главно поради увеличаване на броя на триглицеридите. Плазмата съдържа липиди, комбинирани с протеини, по този начин те влизат в органи, клетки, тъкани.

Биологична цел

Липидните класове изпълняват редица важни функции.

  1. Строителство. Фосфолипидите се комбинират с протеини, за да образуват мембрани.
  2. Натрупване. Когато мазнините се окисляват, се генерира огромно количество енергия, която впоследствие се изразходва за създаването на АТФ. Организмът натрупва енергийни резерви основно от липидни групи. Например, когато животните заспят за цяла зима, тялото им получава всички необходими вещества от натрупаните преди това масла, мазнини, бактерии.
  3. Защитен, топлоизолационен. Повечето от мазнините се отлагат в подкожната тъкан, около бъбреците и червата. Благодарение на натрупания слой мазнини, тялото е защитено от студ, както и от механични повреди.
  4. Водоотблъскващ, смазващ. Липидният слой върху кожата запазва еластичността на клетъчните мембрани и ги предпазва от влага и бактерии.
  5. Регулаторна. Има връзка между съдържанието на липиди и хормоналните нива. Почти всички хормони се произвеждат от холестерол. Витамините и други производни на холестерола участват в метаболизма на фосфора и калция. Жлъчните киселини са отговорни за усвояването и храносмилането на храната, както и за усвояването на карбоксилните киселини.

Обменни процеси

Тялото съдържа липиди в количеството, определено от природата. Като се има предвид структурата, ефектите и условията на натрупване в тялото, всички мастноподобни вещества се разделят на следните класове.

  1. Триглицеридите предпазват меките подкожни тъкани, както и органите от увреждане, бактерии. Има пряка връзка между тяхното количество и енергоспестяването.
  2. Фосфолипидите са отговорни за метаболитните процеси.
  3. Холестеролът, стероидите са вещества, необходими за укрепване на клетъчните мембрани, както и за нормализиране на дейността на жлезите, по-специално за регулиране на репродуктивната система.

Всички видове липиди образуват съединения, които поддържат жизнената активност на организма, способността му да се противопоставя на негативните фактори, включително възпроизводството на бактерии. Съществува връзка между липидите и образуването на много изключително важни протеинови съединения. Работата на пикочно-половата система е невъзможна без тези вещества. Репродуктивната способност на човек също може да се провали.

Липидният метаболизъм включва връзката между всички горепосочени компоненти и тяхното комплексно въздействие върху тялото. По време на доставката на хранителни вещества, витамини и бактерии до клетките на мембраната, те се трансформират в други елементи. Тази ситуация допринася за ускоряването на кръвоснабдяването и поради това за бързото приемане, разпределение и усвояване на витамините, доставяни с храната.

Ако поне една от връзките спре, значи връзката се прекъсва и човекът усеща проблеми с приема на жизненоважни вещества, полезни бактерии и разпространението им в тялото. Такова нарушение пряко засяга процеса на липидния метаболизъм.

Нарушаване на обмена

Всяка функционираща клетъчна мембрана съдържа липиди. Съставът на молекулите от този вид има едно обединяващо свойство - хидрофобност, тоест те са неразтворими във вода. Химичният състав на липидите включва много елементи, но по-голямата част заемат мазнините, които тялото е в състояние да произвежда самостоятелно. Но незаменимите мастни киселини влизат в него, като правило, с храната.

Липидният метаболизъм се осъществява на клетъчно ниво. Този процес защитава тялото, включително срещу бактерии, протича на няколко етапа. Първо, липидите се разграждат, след това се абсорбират и едва след това настъпва междинен и краен обмен.

Всякакви нарушения в процеса на усвояване на мазнините показват нарушение на метаболизма на липидните групи. Причината за това може да е недостатъчно количество панкреатична липаза и жлъчка, навлизаща в червата. А също и с:

  • затлъстяване;
  • хиповитаминоза;
  • атеросклероза;
  • заболявания на стомаха;
  • черва и други болезнени състояния.

Ако епителната тъкан на вилите е увредена в червата, мастните киселини не се абсорбират напълно. В резултат на това в изпражненията се натрупва голямо количество мазнини, които не са преминали етапа на разграждане. Изпражненията придобиват специфичен сиво-бял цвят поради натрупването на мазнини и бактерии.

Липидният метаболизъм може да бъде коригиран с диетичен режим и предписани лекарства за понижаване на стойността на LDL. Необходимо е систематично да се проверява съдържанието на триглицериди в кръвта. Също така не забравяйте, че човешкото тяло не се нуждае от голямо натрупване на мазнини.

За да се предотвратят нарушения в липидния метаболизъм, е необходимо да се ограничи употребата на масло, месни продукти, карантии и да се обогатява диетата с нискомаслена риба и морски дарове. Като превантивна мярка ще помогне промяната в начина на живот - увеличаване на физическата активност, спортни тренировки и отхвърляне на лошите навици.

Липиди (от гръцки. липос- мазнини) включват мазнини и подобни на мазнини вещества. Съдържа се в почти всички клетки - от 3 до 15%, а в клетките на подкожната мастна тъкан до 50%.

Особено много липиди има в черния дроб, бъбреците, нервната тъкан (до 25%), кръвта, семената и плодовете на някои растения (29-57%). Липидите имат различни структури, но някои общи свойства. Тези органични вещества не се разтварят във вода, но се разтварят добре в органични разтворители: етер, бензол, бензин, хлороформ и др. Това свойство се дължи на факта, че в липидните молекули преобладават неполярни и хидрофобни структури. Всички липиди могат да бъдат грубо разделени на мазнини и липиди.

Мазнини

Най-често срещаните са мазнини(неутрални мазнини, триглицериди), които са сложни съединения на тривалентен алкохол от глицерол и мастни киселини с високо молекулно тегло. Остатъкът от глицерин е вещество, което е силно разтворимо във вода. Остатъците от мастни киселини са въглеводородни вериги, които са почти неразтворими във вода. Когато капка мазнина попадне във водата, глицероловата част на молекулите се обръща към нея и веригите мастни киселини излизат от водата. Мастните киселини съдържат карбоксилна група (-COOH). Лесно се йонизира. С негова помощ молекулите на мастните киселини се комбинират с други молекули.

Всички мастни киселини са разделени на две групи - наситен и ненаситени ... Ненаситените мастни киселини нямат двойни (ненаситени) връзки, наситените имат. Към наситените мастни киселини спадат палмитинова, маслена, лауринова, стеаринова и др. Ненаситени - олеинова, ерукова, линолова, линоленова и др. Свойствата на мазнините се определят от качествения състав на мастните киселини и тяхното количествено съотношение.

Мазнините, които съдържат наситени мастни киселини, имат висока точка на топене. Те обикновено са твърди по консистенция. Това са мазнините на много животни, кокосовото масло. Мазнините, които съдържат ненаситени мастни киселини, имат ниска точка на топене. Тези мазнини са предимно течни. Растителни мазнини с течна консистенция се спукват масла ... Тези мазнини включват рибено масло, слънчогледово, памучно, ленено, конопено масло и др.

Липоиди

Липоидите могат да образуват сложни комплекси с протеини, въглехидрати и други вещества. Могат да се разграничат следните съединения:

  1. Фосфолипиди. Те са сложни съединения от глицерол и мастни киселини и съдържат остатък от фосфорна киселина. Всички фосфолипидни молекули имат полярна глава и неполярна опашка, образувани от две молекули мастни киселини. Основните компоненти на клетъчните мембрани.
  2. Восъци. Това са сложни липиди, съставени от по-сложни алкохоли от глицерол и мастни киселини. Те имат защитна функция. Животните и растенията ги използват като водоотблъскващи и изсушаващи агенти. Восъците покриват повърхността на листата на растенията, повърхността на тялото на членестоноги, живеещи на сушата. Восъците отделят мастните жлези на бозайниците, кокцигеалната жлеза на птиците. Пчелите изграждат пчелни пити от восък.
  3. стероиди (от гръцки stereos - твърд). Тези липиди се характеризират с наличието на не въглехидратни, а по-сложни структури. Стероидите включват важни вещества в организма: витамин D, хормони на надбъбречната кора, половите жлези, жлъчни киселини, холестерол.
  4. липопротеини и гликолипиди. Липопротеините се състоят от протеини и липиди, глюкопротеините - от липиди и въглехидрати. В състава на мозъчните тъкани и нервните влакна има много гликолипиди. Липопротеините са част от много клетъчни структури, осигуряват тяхната здравина и стабилност.

Липидни функции

Мазнините са основният вид съхраняване вещества. Те се съхраняват в спермата, подкожната мастна тъкан, мастната тъкан и мастното тяло на насекомите. Запасите от мазнини значително надвишават запасите от въглехидрати.

Структурни. Липидите са част от клетъчните мембрани на всички клетки. Подреденото подреждане на хидрофилни и хидрофобни краища на молекулите е от голямо значение за селективната пропускливост на мембраните.

Енергия. Осигурява 25-30% от цялата необходима енергия на тялото. При разграждането на 1 g мазнини се освобождават 38,9 kJ енергия. Това е почти два пъти повече в сравнение с въглехидратите и протеините. При мигриращите птици и зимуващите животни липидите са единственият източник на енергия.

Защитен. Слой мазнини предпазва деликатните вътрешни органи от удари, удари, повреди.

Топлоизолация. Мазнините не провеждат добре топлината. Под кожата на някои животни (особено на морските) те се отлагат и образуват слоеве. Например, китът има слой подкожна мазнина от около 1 m, което му позволява да живее в студена вода.

Много бозайници имат специална мастна тъкан, наречена кафява мазнина. Той има този цвят, защото е богат на червено-кафяви митохондрии, тъй като съдържат протеини, съдържащи желязо. Тази тъкан генерира топлинна енергия, която е необходима на животните в ниска степен

температури. Кафявата мазнина заобикаля жизненоважни органи (сърце, мозък и др.) или лежи в пътя на кръвта, която тече към тях, и по този начин насочва топлината към тях.

Ендогенни доставчици на вода

При окисляване на 100 g мазнини се отделят 107 ml вода. Благодарение на тази вода има много пустинни животни: камили, джербои и др. Животните по време на хибернация също произвеждат ендогенна вода от мазнини.

Мастно вещество покрива повърхността на листата, предотвратява намокрянето им по време на дъжд.

Някои липиди имат висока биологична активност: редица витамини (A, D и др.), някои хормони (естрадиол, тестостерон), простагландини.

Липиди- Вещества, които са много хетерогенни по своята химична структура, характеризиращи се с различна разтворимост в органични разтворители и като правило неразтворими във вода. Те играят важна роля в жизнените процеси. Като един от основните компоненти на биологичните мембрани, липидите влияят на тяхната пропускливост, участват в предаването на нервните импулси и създаването на междуклетъчни контакти.

Други функции на липидите са образуването на енергиен резерв, създаването на защитни водоотблъскващи и топлоизолационни покрития при животните и растенията, защитата на органите и тъканите от механични въздействия.

КЛАСИФИКАЦИЯ НА ЛИПИДИТЕ

В зависимост от химичния състав липидите се разделят на няколко класа.

  1. Простите липиди включват вещества, чиито молекули се състоят само от остатъци от мастни киселини (или алдехиди) и алкохоли. Те включват
    • мазнини (триглицериди и други неутрални глицериди)
    • восъци
  2. Комплексни липиди
    • производни на фосфорната киселина (фосфолипиди)
    • липиди, съдържащи захарни остатъци (гликолипиди)
    • стероли
    • стериди

В този раздел химията на липидите ще бъде разгледана само до степента, която е необходима за разбирането на липидния метаболизъм.

Ако животинска или растителна тъкан се третира с един или повече (по-често последователно) органични разтворители, като хлороформ, бензен или петролев етер, тогава част от материала преминава в разтвор. Компонентите на тази разтворима фракция (екстракт) се наричат ​​липиди. Липидната фракция съдържа вещества от различни видове, повечето от които са показани на диаграмата. Имайте предвид, че поради хетерогенността на компонентите, включени в липидната фракция, терминът "липидна фракция" не може да се разглежда като структурна характеристика; това е само работещо лабораторно наименование за фракцията, получена от извличането на биологичен материал с нискополярни разтворители. Въпреки това повечето липиди споделят някои общи структурни характеристики, които определят техните важни биологични свойства и подобна разтворимост.

Мастна киселина

Мастните киселини - алифатни карбоксилни киселини - в тялото могат да бъдат в свободно състояние (следови количества в клетките и тъканите) или да служат като градивни елементи за повечето класове липиди. Над 70 различни мастни киселини са изолирани от клетките и тъканите на живите организми.

Мастните киселини, открити в естествените липиди, съдържат четен брой въглеродни атоми и имат предимно неразклонена въглеродна верига. По-долу са формулите за най-често срещаните естествени мастни киселини.

Естествените мастни киселини, макар и донякъде условно, могат да бъдат разделени на три групи:

  • наситени мастни киселини [покажи]
  • мононенаситени мастни киселини [покажи]

    Мононенаситени (с една двойна връзка) мастни киселини:

  • полиненаситени мастни киселини [покажи]

    Полиненаситени (с две или повече двойни връзки) мастни киселини:

В допълнение към тези основни три групи има и група от така наречените необичайни естествени мастни киселини [покажи] .

Мастните киселини, които изграждат липидите на животните и висшите растения, имат много общи свойства. Както вече беше отбелязано, почти всички естествени мастни киселини съдържат четен брой въглеродни атоми, най-често 16 или 18. Ненаситените мастни киселини на животни и хора, участващи в изграждането на липиди, обикновено съдържат двойна връзка между 9-ти и 10-ти въглерод, допълнителни двойни връзки, каквито обикновено възникват между 10-ия въглерод и метиловия край на веригата. Преброяването идва от карбоксилната група: най-близкият до COOH групата C-атом е обозначен като α, съседният е β, а крайният въглероден атом във въглеводородния радикал е ω.

Особеността на двойните връзки на естествените ненаситени мастни киселини се състои във факта, че те винаги са разделени от две прости връзки, тоест винаги има поне една метиленова група между тях (-CH = CH-CH 2 -CH = CH- ). Такива двойни връзки се наричат ​​"изолирани". Естествено срещащите се ненаситени мастни киселини имат цис конфигурация и са изключително редки в транс конфигурация. Смята се, че в ненаситените мастни киселини с няколко двойни връзки, цис-конфигурацията придава на въглеводородната верига извит и скъсен вид, което има биологичен смисъл (особено като се има предвид, че много липиди са част от мембраните). В микробните клетки ненаситените мастни киселини обикновено съдържат една двойна връзка.

Дълговерижните мастни киселини са практически неразтворими във вода. Техните натриеви и калиеви соли (сапуни) образуват мицели във вода. В последния, отрицателно заредените карбоксилни групи на мастните киселини са изправени пред водната фаза, а неполярните въглеводородни вериги са скрити вътре в мицеларната структура. Такива мицели имат общ отрицателен заряд и остават суспендирани в разтвор поради взаимното отблъскване (фиг. 95).

Неутрални мазнини (или глицериди)

Неутралните мазнини са естери на глицерин и мастни киселини. Ако и трите хидроксилни групи на глицерола са естерифицирани с мастни киселини, тогава такова съединение се нарича триглицерид (триацилглицерол), ако две - диглицерид (диацилглицерол) и накрая, ако една група е естерифицирана - моноглицерид (моноацилглицерол).

Неутралните мазнини се намират в тялото или под формата на протоплазмена мазнина, която е структурен компонент на клетките, или под формата на резервна, резервна мазнина. Ролята на тези две форми на мазнини в тялото не е една и съща. Протоплазмената мазнина има постоянен химичен състав и се съдържа в тъканите в определено количество, което не се променя дори при морбидно затлъстяване, докато количеството на резервната мазнина е подложено на големи колебания.

По-голямата част от естествените неутрални мазнини са триглицериди. Мастните киселини в триглицеридите могат да бъдат наситени или ненаситени. Палмитиновата, стеариновата и олеиновата киселини са по-разпространени сред мастните киселини. Ако и трите киселинни радикала принадлежат към една и съща мастна киселина, тогава такива триглицериди се наричат ​​прости (например трипалмитин, тристеарин, триолеин и др.), Ако са различни мастни киселини, тогава те се наричат ​​смесени. Смесените триглицериди са наречени от съставните им мастни киселини; числата 1, 2 и 3 показват връзката на остатъка от мастна киселина със съответната алкохолна група в молекулата на глицерол (например 1-олео-2-палмитостеарин).

Мастните киселини, които съставляват триглицеридите, на практика определят техните физикохимични свойства. По този начин точката на топене на триглицеридите се увеличава с увеличаване на броя и дължината на остатъците от наситени мастни киселини. Обратно, колкото по-високо е съдържанието на ненаситени мастни киселини или късоверижни киселини, толкова по-ниска е точката на топене. Животинските мазнини (свинската мас) обикновено съдържат значително количество наситени мастни киселини (палмитинова, стеаринова и др.), поради което са твърди при стайна температура. Мазнините, които съдържат много моно- и полиненаситени киселини, са течни при обикновени температури и се наричат ​​масла. Така че в конопеното масло 95% от всички мастни киселини са олеинова, линолова и линоленова киселини, а само 5% са стеаринова и палмитинова киселини. Имайте предвид, че човешката мазнина, топяща се при 15 ° C (тя е течна при телесна температура), съдържа 70% олеинова киселина.

Глицеридите са в състояние да влизат във всички химични реакции, присъщи на естерите. От най-голямо значение е реакцията на осапуняване, в резултат на която от триглицеридите се образуват глицерол и мастни киселини. Осапуняването на мазнините може да се случи както чрез ензимна хидролиза, така и чрез действието на киселини или основи.

Алкалното разцепване на мазнините чрез действието на сода каустик или поташ каустик се извършва при промишленото производство на сапун. Нека припомним, че сапунът е натриеви или калиеви соли на висши мастни киселини.

Следните показатели често се използват за характеризиране на естествените мазнини:

  1. йодно число - броят на грамовете йод, който при определени условия свързва 100 g мазнини; това число характеризира степента на ненаситеност на мастните киселини, присъстващи в мазнините, йодното число на телешката мазнина 32-47, агнешкото 35-46, свинското 46-66;
  2. киселинно число - броят милиграми каустик калий, необходим за неутрализиране на 1 g мазнини. Това число показва количеството свободни мастни киселини, присъстващи в мазнините;
  3. число на осапуняване - броят на милиграмите каустик калий, изразходван за неутрализиране на всички мастни киселини (както включени в триглицеридите, така и свободни), съдържащи се в 1 g мазнини. Това число зависи от относителното молекулно тегло на мастните киселини, които изграждат мазнините. Числото на осапуняване за основните животински мазнини (говеждо, агнешко, свинско) е практически същото.

Восъците са естери на висши мастни киселини и висши едновалентни или двувалентни алкохоли с брой въглеродни атоми от 20 до 70. Общите им формули са показани на диаграмата, където R, R "и R" са възможни радикали.

Восъците могат да бъдат част от мазнината, която покрива кожата, вълната, перата. В растенията 80% от всички липиди, които образуват филм върху повърхността на листата и стволовете, са восъци. Известно е също, че восъците са нормални метаболити на някои микроорганизми.

Естествените восъци (например пчелен восък, спермацет, ланолин) обикновено съдържат, в допълнение към гореспоменатите естери, определено количество свободни висши мастни киселини, алкохоли и въглеводороди с въглероден номер 21-35.

Фосфолипиди

Този клас сложни липиди включва глицерофосфолипиди и сфинголипиди.

Глицерофосфолипидите са производни на фосфатидната киселина: съдържат глицерол, мастни киселини, фосфорна киселина и обикновено азотсъдържащи съединения. Общата формула на глицерофосфолипидите е показана на диаграмата, където R 1 и R 2 са радикали на висши мастни киселини, а R 3 е радикал на азотно съединение.

Характерно за всички глицерофосфолипиди е, че една част от тяхната молекула (радикали R 1 и R 2) проявява изразена хидрофобност, а другата част е хидрофилна поради отрицателния заряд на остатъка на фосфорната киселина и положителния заряд на радикала R 3.

От всички липиди, глицерофосфолипидите имат най-силно изразени полярни свойства. Когато глицерофосфолипидите се поставят във вода, само малка част от тях преминава в истински разтвор, докато по-голямата част от "разтворения" липид е във водни системи под формата на мицели. Има няколко групи (подкласове) глицерофосфолипиди.

    [покажи] .

    За разлика от триглицеридите в молекулата на фосфатидилхолина, една от трите хидроксилни групи на глицерола е свързана не с мастна киселина, а с фосфорна киселина. В допълнение, фосфорната киселина от своя страна е свързана с етерна връзка с азотна основа [HO-CH2-CH2-N + = (CH3)3]-холин. Така глицеролът, висшите мастни киселини, фосфорната киселина и холинът се комбинират в молекулата на фосфатидилхолина.

    [покажи] .

    Основната разлика между фосфатидилхолините и фосфатидилетаноламини е, че последните включват азотната основа етаноламин (HO-CH 2 -CH 2 -NH 3 +) вместо холин.

    От глицерофосфолипидите в тялото на животните и висшите растения в най-голямо количество се намират фосфатидилхолини и фосфатидилетаноламини. Тези две групи глицерофосфолипиди са метаболитно свързани помежду си и са основните липидни компоненти на клетъчните мембрани.

  • Фосфатидилсерини [покажи] .

    В молекулата на фосфатидилсерин азотното съединение е остатъкът на сериновата аминокиселина.

    Фосфатидилсерините са много по-малко разпространени от фосфатидилхолините и фосфатидилетаноламини и тяхното значение се обуславя главно от факта, че участват в синтеза на фосфатидилетаноламини.

  • Плазмалогени (ацетални фосфатиди) [покажи] .

    Те се различават от глицерофосфолипидите, обсъдени по-горе по това, че вместо един остатък от по-висока мастна киселина, те съдържат остатък от алдехид на мастна киселина, който е свързан с хидроксилната група на глицерола чрез ненаситена естерна връзка:

    По този начин, по време на хидролиза, плазмалогенът се разлага на глицерол, алдехид с висши мастни киселини, мастна киселина, фосфорна киселина, холин или етаноламин.

  • [покажи] .

    R3-радикалът в тази група глицерофосфолипиди е шествъглероден захарен алкохол - инозитол:

    Фосфатидилинозитолите са доста широко разпространени в природата. Те се намират в животни, растения и микроби. В животинското тяло те се намират в мозъка, черния дроб и белите дробове.

    [покажи] .

    Трябва да се отбележи, че в природата се среща свободна фосфатидна киселина, макар и в сравнително малки количества в сравнение с други глицерофосфолипиди.

Кардиолилинът принадлежи към глицерофосфолипидите, по-точно към полиглицерол фосфатите. Гръбнакът на кардиолипиновата молекула включва три глицеролови остатъка, свързани помежду си чрез два фосфодиестерни моста през позиции 1 и 3; хидроксилните групи на двата външни глицеролови остатъка са естерифицирани с мастни киселини. Кардиолипинът е част от митохондриалните мембрани. Таблица 29 са обобщени данните за структурата на основните глицерофосфолипиди.

Сред мастните киселини, които изграждат глицерофосфолипидите, се срещат както наситени, така и ненаситени мастни киселини (по-често стеаринова, палмитинова, олеинова и линолова).

Установено е също, че повечето фосфатидилхолини и фосфатидилетаноламини съдържат една наситена висша мастна киселина, естерифицирана на позиция 1 (при 1-вия въглероден атом на глицерола) и една ненаситена висша мастна киселина, естерифицирана на позиция 2. Хидролиза на фосфатидилхолини с участието на специфичния фосфатидилхалитан и фосфолитана ензими, например в отровата на кобрата, които са фосфолипази А 2, води до елиминиране на ненаситени мастни киселини и образуване на лизофосфатидилхолини или лизофосфатидилетаноламини със силен хемолитичен ефект.

Сфинголипиди

гликолипиди

Сложни липиди, съдържащи въглехидратни групи в молекулата (по-често D-галактозен остатък). Гликолипидите играят съществена роля във функционирането на биологичните мембрани. Те се намират предимно в мозъчната тъкан, но се намират и в кръвните клетки и други тъкани. Има три основни групи гликолипиди:

  • цереброзиди
  • сулфатиди
  • ганглиозиди

Цереброзидите не съдържат нито фосфорна киселина, нито холин. Те включват хексоза (обикновено D-галактоза), която е свързана чрез етерна връзка с хидроксилната група на аминоалкохола сфингозин. В допълнение, мастната киселина е част от цереброзида. Сред тези мастни киселини най-често срещаните са лигноцеринова, нервна и церебронова киселини, тоест мастни киселини с 24 въглеродни атома. Структурата на цереброзидите може да бъде представена с диаграмата. Цереброзидите също могат да бъдат класифицирани като сфинголипиди, тъй като съдържат алкохола сфингозин.

Най-проучените представители на цереброзидите са нервът, съдържащ невротична киселина, церебронът, който съдържа церебрронова киселина, и керазинът, който съдържа лигноциринова киселина. Съдържанието на цереброзиди е особено високо в мембраните на нервните клетки (в миелиновата обвивка).

Сулфатидите се различават от цереброзидите по това, че съдържат остатък от сярна киселина в молекулата. С други думи, сулфатът е цереброзиден сулфат, в който сулфатът е естерифициран при третия въглероден атом на хексозата. В мозъка на бозайници сулфатидите, подобно на цереброзидите, се намират в бялото вещество. Съдържанието им в мозъка обаче е много по-ниско от това на цереброзидите.

При хидролизата на ганглиозидите могат да се открият висши мастни киселини, сфингозин алкохол, D-глюкоза и D-галактоза, както и производни на аминозахари: N-ацетилглюкозамин и N-ацетилнеураминова киселина. Последният се синтезира в организма от глюкозамин.

Структурно ганглиозидите до голяма степен са подобни на цереброзидите, с единствената разлика, че вместо един галактозен остатък съдържат сложен олигозахарид. Един от най-простите ганглиозиди е хематозид, изолиран от стромата на еритроцитите (схема)

За разлика от цереброзидите и сулфатидите, ганглиозидите се намират главно в сивото вещество на мозъка и са концентрирани в плазмените мембрани на нервните и глиалните клетки.

Всички липиди, разгледани по-горе, обикновено се наричат ​​осапуняващи се, тъй като сапуните се образуват по време на тяхната хидролиза. Има обаче липиди, които не се хидролизират за освобождаване на мастни киселини. Тези липиди включват стероиди.

Стероидите са естествено срещащи се съединения. Те са производни на циклопентанперхидрофенантреновата сърцевина, съдържаща три кондензирани циклохексанови и един циклопентанов пръстен. Стероидите включват множество вещества от хормонален характер, както и холестерол, жлъчни киселини и други съединения.

В човешкото тяло стеролите заемат първо място сред стероидите. Най-важният представител на стеролите е холестеролът:

Той съдържа алкохолна хидроксилна група при C 3 и разклонена алифатна верига от осем въглеродни атома при C 17. Хидроксилната група при С3 може да бъде естерифицирана с висша мастна киселина; в този случай се образуват холестеролни естери (холестериди):

Холестеролът играе ролята на ключов междинен продукт в синтеза на много други съединения. Плазмените мембрани на много животински клетки са богати на холестерол; в значително по-малко количество се съдържа в мембраните на митохондриите и в ендоплазмения ретикулум. Имайте предвид, че в растенията няма холестерол. Растенията имат други стероли, известни под общото име фитостероли.

Зареждане ...Зареждане ...