Ono što se zove lipidna otopina. Lipidi - šta je to? Klasifikacija. Metabolizam lipida u tijelu i njihova biološka uloga. Egzogeni i endogeni lipidi

Lipidi- supstance koje su veoma heterogene po svojoj hemijskoj strukturi, koje karakteriše različita rastvorljivost u organskim rastvaračima i, po pravilu, nerastvorljive u vodi. Oni igraju važnu ulogu u životnim procesima. Kao jedna od glavnih komponenti bioloških membrana, lipidi utiču na njihovu propusnost, učestvuju u prenošenju nervnog impulsa i stvaranju međućelijskih kontakata.

Ostale funkcije lipida su stvaranje rezerve energije, stvaranje zaštitnih vodoodbojnih i termoizolacijskih pokrova kod životinja i biljaka, te zaštita organa i tkiva od mehaničkih utjecaja.

KLASIFIKACIJA LIPIDA

U zavisnosti od hemijskog sastava, lipidi se dele u nekoliko klasa.

1. Jednostavni lipidi uključuju tvari čiji se molekuli sastoje samo od ostataka masnih kiselina (ili aldehida) i alkohola. Oni uključuju
   • masti (trigliceridi i drugi neutralni gliceridi)
   • voskovi
2. Kompleksni lipidi
   • derivati ​​fosforne kiseline (fosfolipidi)
   • lipidi koji sadrže ostatke šećera (glikolipidi)
   • steroli
   • steridi

U ovom dijelu će se o hemiji lipida raspravljati samo u mjeri potrebnoj za razumijevanje metabolizma lipida.

Ako se životinjsko ili biljno tkivo tretira jednim ili više (često uzastopno) organskih otapala, kao što su hloroform, benzol ili petrolej eter, tada dio materijala prelazi u otopinu. Komponente takve rastvorljive frakcije (ekstrakta) nazivaju se lipidi. Lipidna frakcija sadrži supstance različitih tipova, od kojih je većina prikazana na dijagramu. Imajte na umu da se zbog heterogenosti komponenti uključenih u lipidnu frakciju, termin "lipidna frakcija" ne može smatrati strukturnom karakteristikom; to je samo radni naziv laboratorije za frakciju dobijenu tokom ekstrakcije biološkog materijala rastvaračima niskog polariteta. Međutim, većina lipida ima neke zajedničke strukturne karakteristike koje dovode do važnih bioloških svojstava i slične rastvorljivosti.

Masna kiselina

Masne kiseline - alifatične karboksilne kiseline - u tijelu mogu biti u slobodnom stanju (tragovi u stanicama i tkivima) ili služiti kao gradivni blokovi za većinu klasa lipida. Više od 70 različitih masnih kiselina izolovano je iz ćelija i tkiva živih organizama.

Masne kiseline koje se nalaze u prirodnim lipidima sadrže paran broj atoma ugljika i imaju pretežno ravan ugljikov lanac. Ispod su formule za najčešće prirodne masne kiseline.

Prirodne masne kiseline, iako donekle uslovno, mogu se podijeliti u tri grupe:

• zasićene masne kiseline [prikaži]
• mononezasićene masne kiseline [prikaži]

  Mononezasićene (sa jednom dvostrukom vezom) masne kiseline:

• polinezasićene masne kiseline [prikaži]

  Polinezasićene (sa dvije ili više dvostrukih veza) masne kiseline:

Pored ove tri glavne grupe, postoji još jedna grupa takozvanih neobičnih prirodnih masnih kiselina. [prikaži] .

Masne kiseline, koje su dio lipida životinja i viših biljaka, imaju mnoga zajednička svojstva. Kao što je već napomenuto, gotovo sve prirodne masne kiseline sadrže paran broj atoma ugljika, najčešće 16 ili 18. Životinjske i ljudske nezasićene masne kiseline uključene u izgradnju lipida obično sadrže dvostruku vezu između 9. i 10. ugljika s dodatnim dvostrukim vezama. , kao što se obično javljaju u području između 10. ugljika i metilnog kraja lanca. Broj dolazi od karboksilne grupe: C-atom najbliži COOH grupi označen je kao α, pored njega - β i krajnji atom ugljika u ugljikovodičnom radikalu - ω.

Posebnost dvostrukih veza prirodnih nezasićenih masnih kiselina leži u činjenici da su one uvijek razdvojene s dvije jednostavne veze, odnosno uvijek postoji barem jedna metilenska grupa između njih (-CH = CH-CH 2 -CH = CH -). Takve dvostruke veze se nazivaju "izolovane". Prirodne nezasićene masne kiseline imaju cis konfiguraciju, a trans konfiguracije su izuzetno rijetke. Vjeruje se da u nezasićenim masnim kiselinama s višestrukim dvostrukim vezama, cis konfiguracija daje ugljikovodičnom lancu zakrivljen i skraćen izgled, što ima biološki smisao (posebno imajući u vidu da su mnogi lipidi dio membrana). U mikrobnim ćelijama, nezasićene masne kiseline obično sadrže jednu dvostruku vezu.

Masne kiseline sa dugim lancem ugljikovodika su praktički netopive u vodi. Njihove soli natrijuma i kalija (sapuni) formiraju micele u vodi. U potonjem su negativno nabijene karboksilne grupe masnih kiselina okrenute prema vodenoj fazi, dok su nepolarni ugljikovodični lanci skriveni unutar micelarne strukture. Takve micele imaju ukupan negativan naboj i ostaju suspendirane u otopini zbog međusobnog odbijanja (slika 95).

Neutralne masti (ili gliceridi)

Neutralne masti su estri glicerola i masnih kiselina. Ako su sve tri hidroksilne grupe glicerola esterifikovane masnim kiselinama, onda se takav spoj naziva triglicerid (triacilglicerol), ako su dvije - diglicerid (diacilglicerol) i, konačno, ako je jedna grupa esterificirana - monoglicerid (monoacilglicerol).

Neutralne masti se nalaze u tijelu ili u obliku protoplazmatske masti, koja je strukturna komponenta ćelija, ili u obliku rezervne, rezervne masti. Uloga ova dva oblika masti u tijelu nije ista. Protoplazmatska mast ima konstantan hemijski sastav i sadržana je u tkivima u određenoj količini, koja se ne menja ni kod morbidne gojaznosti, dok je količina rezervne masti podložna velikim fluktuacijama.

Najveći dio prirodnih neutralnih masti su trigliceridi. Masne kiseline u trigliceridima mogu biti zasićene ili nezasićene. Najčešće masne kiseline su palmitinska, stearinska i oleinska kiselina. Ako sva tri kiselinska radikala pripadaju istoj masnoj kiselini, onda se takvi trigliceridi nazivaju jednostavnim (na primjer, tripalmitin, tristearin, triolein, itd.), ali ako pripadaju različitim masnim kiselinama, onda se miješaju. Nazivi miješanih triglicerida su izvedeni iz njihovih sastavnih masnih kiselina; dok brojevi 1, 2 i 3 označavaju odnos ostatka masne kiseline sa odgovarajućom alkoholnom grupom u molekulu glicerola (na primjer, 1-oleo-2-palmitostearin).

Masne kiseline, koje su dio triglicerida, praktično određuju njihova fizičko-hemijska svojstva. Dakle, tačka topljenja triglicerida raste sa povećanjem broja i dužine ostataka zasićenih masnih kiselina. Nasuprot tome, što je veći sadržaj nezasićenih masnih kiselina ili kiselina kratkog lanca, to je niža tačka topljenja. Životinjske masti (mast) obično sadrže značajnu količinu zasićenih masnih kiselina (palmitinske, stearinske i dr.), zbog kojih su na sobnoj temperaturi čvrste. Masti, koje uključuju mnogo mono- i polinezasićenih kiselina, tečne su na uobičajenim temperaturama i nazivaju se uljima. Dakle, u ulju konoplje 95% svih masnih kiselina čine oleinska, linolna i linolenska kiselina, a samo 5% su stearinska i palmitinska kiselina. Imajte na umu da ljudska mast, koja se topi na 15°C (tečna je na tjelesnoj temperaturi), sadrži 70% oleinske kiseline.

Gliceridi su u stanju da uđu u sve hemijske reakcije svojstvene esterima. Najvažnija je reakcija saponifikacije, uslijed koje se iz triglicerida stvaraju glicerol i masne kiseline. Saponifikacija masti može nastati kako tokom enzimske hidrolize, tako i pod djelovanjem kiselina ili lužina.

Alkalno cijepanje masti pod djelovanjem kaustične sode ili kaustične potaše provodi se u industrijskoj proizvodnji sapuna. Podsjetimo da su sapun natrijeve ili kalijeve soli viših masnih kiselina.

Za karakterizaciju prirodnih masti često se koriste sljedeći pokazatelji:

1. jodni broj - broj grama joda, koji pod određenim uslovima vezuje 100 g masti; ovaj broj karakteriše stepen nezasićenosti masnih kiselina prisutnih u mastima, jodni broj goveđe masti je 32-47, ovčećeg 35-46, svinjskog 46-66;
2. kiselinski broj - broj miligrama kaustičnog kalija koji je potreban za neutralizaciju 1 g masti. Ovaj broj označava količinu slobodnih masnih kiselina prisutnih u masti;
3. saponifikacijski broj - broj miligrama kaustičnog kalija koji se potroši za neutralizaciju svih masnih kiselina (i onih koje su dio triglicerida i slobodnih) sadržanih u 1 g masti. Ovaj broj ovisi o relativnoj molekularnoj težini masnih kiselina koje čine mast. Vrijednost saponifikacionog broja u glavnim životinjskim mastima (govedina, ovčetina, svinjetina) je gotovo ista.

Voskovi su estri viših masnih kiselina i viših monohidričnih ili dihidričnih alkohola sa brojem ugljikovih atoma od 20 do 70. Njihove opće formule su prikazane na dijagramu, gdje su R, R "i R" mogući radikali.

Voskovi mogu biti dio masti koja prekriva kožu, vunu, perje. U biljkama, 80% svih lipida koji formiraju film na površini lišća i debla su voskovi. Također je poznato da su voskovi normalni metaboliti nekih mikroorganizama.

Prirodni voskovi (npr. pčelinji vosak, spermaceti, lanolin) obično sadrže, pored navedenih estera, i neke slobodne više masne kiseline, alkohole i ugljovodonike sa brojem ugljenika 21-35.

Fosfolipidi

Ova klasa složenih lipida uključuje glicerofosfolipide i sfingolipide.

Glicerofosfolipidi su derivati ​​fosfatidne kiseline: uključuju glicerol, masne kiseline, fosfornu kiselinu i obično spojeve koji sadrže dušik. Opšta formula glicerofosfolipida prikazana je na dijagramu, gdje su R 1 i R 2 radikali viših masnih kiselina, a R 3 je radikal dušičnog spoja.

Karakteristika svih glicerofosfolipida je da jedan dio njihove molekule (radikali R 1 i R 2) ispoljava izraženu hidrofobnost, dok je drugi dio hidrofilan zbog negativnog naboja ostatka fosforne kiseline i pozitivnog naboja radikala R 3.

Od svih lipida, glicerofosfolipidi imaju najizraženija polarna svojstva. Kada se glicerofosfolipidi stave u vodu, samo mali dio njih prelazi u pravi rastvor, dok se najveći dio "otopljenog" lipida nalazi u vodenim sistemima u obliku micela. Postoji nekoliko grupa (podklasa) glicerofosfolipida.

[prikaži] .



Za razliku od triglicerida u molekulu fosfatidilholina, jedna od tri hidroksilne grupe glicerola nije povezana s masnom, već s fosfornom kiselinom. Osim toga, fosforna kiselina je, zauzvrat, povezana eterskom vezom s dušičnom bazom [HO-CH 2 -CH 2 -N + \u003d (CH 3) 3] - holin. Dakle, glicerol, više masne kiseline, fosforna kiselina i holin su povezani u molekulu fosfatidilholina.

[prikaži] .



Glavna razlika između fosfatidilholina i fosfatidiletanolamina je u tome što umjesto holina, potonji sadrže dušičnu bazu etanolamin (HO-CH2-CH2-NH3+).

Od glicerofosfolipida u organizmu životinja i viših biljaka, fosfatidilkolini i fosfatidiletanolamini se nalaze u najvećoj količini. Ove dvije grupe glicerofosfolipida su metabolički povezane jedna s drugom i glavne su lipidne komponente ćelijskih membrana.

• Fosfatidilserini [prikaži] .

  

  U molekulu fosfatidilserina, azotno jedinjenje je ostatak aminokiseline serina.

  Fosfatidilserini su znatno manje rasprostranjeni od fosfatidilholina i fosfatidiletanolamina, a njihov značaj je određen uglavnom njihovim učešćem u sintezi fosfatidiletanolamina.

• Plazmalogeni (acetalfosfatidi) [prikaži] .

  

  Razlikuju se od glicerofosfolipida o kojima smo gore govorili po tome što umjesto jednog ostatka više masne kiseline sadrže aldehidni ostatak masne kiseline, koji je vezan za hidroksilnu grupu glicerola nezasićenom esterskom vezom:

  Tako se plazmalog tokom hidrolize razlaže na glicerol, aldehid više masnih kiselina, masnu kiselinu, fosfornu kiselinu, holin ili etanolamin.

[prikaži] .



R3 radikal u ovoj grupi glicerofosfolipida je šećerni alkohol sa šest ugljenika - inozitol:

Fosfatidilinoziti su prilično rasprostranjeni u prirodi. Nalaze se u životinjama, biljkama i mikrobima. U životinjskom tijelu nalaze se u mozgu, jetri i plućima.

[prikaži] .



Treba napomenuti da se slobodna fosfatidna kiselina nalazi u prirodi, iako u relativno malim količinama u odnosu na druge glicerofosfolipide.

Glicerofosfolipidi, tačnije poliglicerol fosfati, uključuju kardiolilin. Okosnica molekule kardiolepina uključuje tri ostatka glicerola koji su međusobno povezani sa dva fosfodiesterska mosta preko položaja 1 i 3; hidroksilne grupe dva vanjska ostatka glicerola esterificirane su masnim kiselinama. Kardiolipin je sastavni dio mitohondrijalnih membrana. U tabeli. 29 sumira podatke o strukturi glavnih glicerofosfolipida.

Među masnim kiselinama koje čine glicerofosfolipide pronađene su i zasićene i nezasićene masne kiseline (obično stearinska, palmitinska, oleinska i linolna).

Takođe je utvrđeno da većina fosfatidilholina i fosfatidiletanolamina sadrži jednu zasićenu višu masnu kiselinu esterifikovanu na poziciji 1 (na 1. atomu ugljika glicerola) i jednu nezasićenu višu masnu kiselinu esterifikovanu na poziciji 2. enzimi sadržani, na primjer, u otrovu kobre, koji pripadaju fosfolipazi A 2, dovode do eliminacije nezasićenih masnih kiselina i stvaranja lizofosfatidilholina ili lizofosfatidiletanolamina, koji imaju snažno hemolitičko djelovanje.

Sfingolipidi

Glikolipidi

Složeni lipidi koji sadrže ugljikohidratne grupe u molekuli (često ostatak D-galaktoze). Glikolipidi igraju bitnu ulogu u funkcionisanju bioloških membrana. Nalaze se pretežno u moždanom tkivu, ali se takođe nalaze u krvnim ćelijama i drugim tkivima. Postoje tri glavne grupe glikolipida:

• cerebrozidi
• sulfatidi
• gangliozida

Cerebrozidi ne sadrže ni fosfornu kiselinu ni holin. Oni uključuju heksozu (obično D-galaktozu), koja je eter vezana za hidroksilnu grupu amino alkohola sfingozina. Osim toga, cerebrozid sadrži masnu kiselinu. Među ovim masnim kiselinama najčešće su lignocerinske, nervne i cerebronske kiseline, odnosno masne kiseline sa 24 atoma ugljika. Struktura cerebrozida može se prikazati dijagramom. Cerebrozidi se takođe mogu klasifikovati kao sfingolipidi, jer sadrže alkohol sfingozin.

Najviše proučavani predstavnici cerebrozida su nervi koji sadrže nervnu kiselinu, cerebron koji sadrži cerebronsku kiselinu i kerazin koji sadrži lignocirinsku kiselinu. Sadržaj cerebrozida je posebno visok u membranama nervnih ćelija (u mijelinskom omotaču).

Sulfatidi se razlikuju od cerebrozida po tome što sadrže ostatke sumporne kiseline u molekulu. Drugim riječima, sulfat je cerebrozidni sulfat u kojem je sulfat esterificiran na trećem atomu ugljika heksoze. U mozgu sisara, sulfatidi, poput cerebrozida, nalaze se u bijeloj tvari. Međutim, njihov sadržaj u mozgu je mnogo manji od sadržaja cerebrozida.

Tokom hidrolize gangliozida mogu se otkriti viša masna kiselina, sfingozin alkohol, D-glukoza i D-galaktoza, kao i derivati ​​amino šećera: N-acetilglukozamin i N-acetilneuraminska kiselina. Potonji se sintetizira u tijelu iz glukozamina.

Strukturno, gangliozidi su u velikoj mjeri slični cerebrozidima, s jedinom razlikom što umjesto jednog ostatka galaktoze sadrže kompleksni oligosaharid. Jedan od najjednostavnijih gangliozida je hematozid izolovan iz strome eritrocita (šema)

Za razliku od cerebrozida i sulfata, gangliozidi se nalaze pretežno u sivoj tvari mozga i koncentrirani su u plazma membranama nervnih i glijalnih ćelija.

Svi lipidi o kojima smo gore govorili obično se nazivaju saponifikujućim, jer se sapuni formiraju tokom njihove hidrolize. Međutim, postoje lipidi koji se ne hidroliziraju da bi oslobodili masne kiseline. Ovi lipidi uključuju steroide.

Steroidi su spojevi široko rasprostranjeni u prirodi. Oni su derivati ​​prstena koji sadrži tri spojena cikloheksanska prstena i jedan ciklopentanski prsten. Steroidi uključuju brojne supstance hormonalne prirode, kao i holesterol, žučne kiseline i druga jedinjenja.

U ljudskom tijelu steroli zauzimaju prvo mjesto među steroidima. Najvažniji predstavnik sterola je holesterol:

Sadrži alkoholnu hidroksilnu grupu na C 3 i razgranati alifatski lanac od osam atoma ugljika na C 17 . Hidroksilna grupa na C 3 može biti esterifikovana sa višom masnom kiselinom; u ovom slučaju nastaju estri holesterola (kolesteridi):

Kolesterol igra ulogu ključnog intermedijera u sintezi mnogih drugih spojeva. Plazma membrane mnogih životinjskih ćelija su bogate holesterolom; u znatno manjoj količini sadržan je u membranama mitohondrija i u endoplazmatskom retikulumu. Imajte na umu da u biljkama nema holesterola. Biljke imaju i druge sterole poznate pod zajedničkim nazivom fitosteroli.

Lipidi (masti).

lipida- oni nazivaju složenu mješavinu organskih jedinjenja (jedinjenja s ugljikom C), sa sličnim fizičkim i hemijskim svojstvima:

- nerastvorljivo u vodi.
- dobra rastvorljivost u organskim rastvaračima (benzin, hloroform)

Lipidi su široko rasprostranjeni u prirodi. Zajedno sa bjelančevinama i ugljikohidratima, oni čine glavninu organske tvari svih živih organizama, te su neizostavni dio svake ćelije. Lipidi – najvažnija komponenta hrane, u velikoj mjeri određuju njenu nutritivnu vrijednost i ukus.
U biljkama se akumuliraju uglavnom u sjemenkama i plodovima. Kod životinja i riba lipidi su koncentrisani u potkožnom masnom tkivu, u trbušnoj duplji i tkivima koja okružuju mnoge važne organe (srce, bubrezi), kao i u mozgu i nervnom tkivu. Posebno mnogo lipida ima u potkožnom masnom tkivu kitova (25-30% njihove mase), tuljana i drugih morskih životinja. Kod ljudi se sadržaj lipida u prosjeku kreće od 10-20%.

vrste lipida.

Postoji mnogo vrsta klasifikacija masti, analiziraćemo najjednostavniju, ona ih dijeli u tri velike grupe:

- Jednostavni lipidi
- Kompleksni lipidi
- lipidni derivati.

Analiziraćemo svaku grupu lipida posebno, šta je u njima i čemu služe.

Jednostavni lipidi.

1) Neutralne masti (ili samo masti).

Neutralne masti se sastoje od triglicerida.

Trigliceridi - lipidne ili neutralne masti, koje uključuju glicerol u kombinaciji s tri molekula masnih kiselina.

Glicerol- hemijsko jedinjenje sa formulom C3H5(OH)3, (bezbojna, viskozna, slatkasta tečnost, bez mirisa.)

Masna kiselina– prirodni ili stvoreni spojevi sa jednom ili više grupa - COOH (karboksilne) koje ne stvaraju ciklične veze (aromatične), s brojem atoma ugljika (C) u lancu od najmanje 6.

Trigliceridi se proizvode od proizvoda razgradnje dijetalnih masti i predstavljaju oblik skladištenja masti u ljudskom tijelu. Najveći deo masti u ishrani (98%) su trigliceridi. Masnoće se takođe skladište u telu kao trigliceridi.

Vrste masnih kiselina:

- Zasićene masne kiseline- sadrže samo jednostruke veze između atoma ugljika sa svim ostalim vezama vezanim za atome vodika. Molekul se kombinira s najvećim mogućim brojem atoma vodika, pa se ova kiselina naziva zasićena., Razlikuju se od nezasićenih po tome što ostaju čvrste na sobnoj temperaturi.

Namirnice koje sadrže najviše zasićenih masti su svinjska mast i loj, pileća, goveđa i ovčetina mast, puter i margarin. Od namirnica bogatih takvim mastima mogu se navesti kobasice, kobasice i druge kobasice, slanina, obična posna govedina; sorte mesa koje se nazivaju "mermer"; pileća koža, slanina; sladoled, kreme, sirevi; većina brašna i drugih konditorskih proizvoda.

-nezasićene masne kiseline - sadrže jednu ili više dvostrukih veza duž glavnog ugljičnog lanca. Svaka dvostruka veza smanjuje broj atoma vodika koji se mogu vezati za masnu kiselinu. Dvostruke veze također rezultiraju "pregibom" u masnim kiselinama, što sprječava njihovo povezivanje.

Nezasićene masne kiseline nalaze se u biljnim izvorima.

Mogu se podijeliti u dvije vrste:
1) mononezasićene - nezasićene masne kiseline sa jednom dvostrukom vezom. (npr. maslinovo ulje)
2) polinezasićene - nezasićene masne kiseline sa dvije ili više dvostrukih veza. (npr. laneno ulje)

Bit će posebna velika tema o dijetalnim mastima, koja detaljno analizira sva njihova svojstva.

2) Voskovi.

Voskovi su tvari nalik mastima životinjskog ili biljnog porijekla, koje se sastoje od estera monohidričnih alkohola i masnih kiselina.

Esteri– jedinjenja - COOH (karboksilna), u kojima je atom vodonika u HO grupi zamijenjen organskom grupom.

Alkoholi– -OH spojevi vezani za atom ugljika.

Jednostavno rečeno, voskovi su bezoblični, plastični, lako omekšavaju pri zagrevanju, tope se u temperaturnom rasponu od 40 do 90 stepeni Celzijusa.

Pčelinji vosak luče posebne žlijezde pčela, od kojih pčele grade saće.

kompleksnih lipida.

Kompleksni lipid je kombinacija triglicerida sa drugim hemikalijama.
Ukupno ih ima tri vrste.

Fosfolipidi- glicerin u kombinaciji sa jednom ili dve masne kiseline, kao i fosfornom kiselinom.

Ćelijska membrana se sastoji od fosfolipida. U prehrambenim proizvodima, lecitin je najpopularniji.

glikolipidi - jedinjenja komponenti masti i ugljenih hidrata. (Sadržano u svim tkivima, uglavnom u vanjskom lipidnom sloju plazma membrana.)

Lipoproteini- kompleksi masti i proteina. (krvna plazma)

lipidni derivati.

Holesterol Supstanca slična masti vosku koja se nalazi u svakoj ćeliji tijela iu mnogim namirnicama. Potrebno je nešto holesterola u krvi, ali visoki nivoi mogu dovesti do srčanih oboljenja.

Mnogo holesterola se nalazi u jajima, masnom mesu, kobasicama, masnim mliječnim proizvodima.

Shvatili smo opću klasifikaciju, koje funkcije obavljaju lipidi?

Funkcije.

- Strukturna funkcija.

Fosfolipidi su uključeni u izgradnju ćelijskih membrana svih organa i tkiva. Oni su uključeni u formiranje mnogih biološki važnih spojeva.

- Energetska funkcija.

Kada se masti oksidiraju, oslobađa se velika količina energije koja ide na stvaranje ATP-a. U obliku lipida pohranjuje se značajan dio energetskih rezervi tijela koje se troše u slučaju nedostatka hranjivih tvari. Životinje i biljke koje hiberniraju akumuliraju masti i ulja i koriste ih za održavanje životnih procesa. Visok sadržaj lipida u sjemenu biljaka osigurava razvoj embrija i klijanaca prije njihovog prelaska na samostalnu ishranu. Kao sirovina za industrijsku proizvodnju biljnog ulja služe sjemenke mnogih biljaka (kokosova palma, ricinus, suncokret, soja, repica i dr.).Uz potpunu razgradnju 1 g masti oslobađa se 38,9 kJ energije, koja se otprilike 2 puta više u odnosu na ugljikohidrate i proteine.

- Zaštitna i toplotna izolacija

Akumulirajući se u potkožnom tkivu i oko nekih organa (bubrezi, crijeva), masni sloj štiti tijelo životinje i njegove pojedinačne organe od mehaničkih oštećenja. Osim toga, zbog svoje niske toplinske provodljivosti, sloj potkožne masti pomaže u zadržavanju topline, što omogućava, na primjer, mnogim životinjama da žive u hladnoj klimi.
Podmazuje i odbija vodu.
Vosak oblaže kožu, vunu, perje, čini ih elastičnijim i štiti ih od vlage. Listovi i plodovi mnogih biljaka imaju premaz od voska.

- Regulatorno.

Mnogi hormoni su derivati ​​holesterola, kao što su polni hormoni (testosteron at muškarci i progesteron kod žena) i kortikosteroidi. Derivati ​​holesterola, vitamin D igraju ključnu ulogu u razmeni kalcijuma i fosfora. Žučne kiseline su uključene u procese probave. U mijelinskim (neprovodljivim nabojem) ovojnicama aksona nervnih ćelija, lipidi su izolatori tokom provođenja nervnih impulsa.

- Izvor metaboličke vode.

Oksidacijom 100 g masti dobije se otprilike 105-107 g vode. Ova voda je veoma važna za neke stanovnike pustinje, posebno za deve, koje mogu ostati bez vode 10-12 dana: u tu svrhu se koristi salo pohranjeno u grbi. Medvjedi, svizaci i druge životinje u hibernaciji dobivaju vodu potrebnu za život kao rezultat oksidacije masti.

Lipidi su najvažniji izvor energije u tijelu. Činjenica je očigledna čak i na nivou nomenklature: grčko "lipos" se prevodi kao mast. Prema tome, kategorija lipida kombinuje supstance biološkog porekla slične mastima. Funkcionalnost spojeva je prilično raznolika, što je posljedica heterogenosti sastava ove kategorije bio-objekata.

Koje su funkcije lipida

Navedite glavne funkcije lipida u tijelu, koje su glavne. U uvodnoj fazi preporučljivo je istaći ključnu ulogu supstanci sličnih mastima u ćelijama ljudskog tijela. Osnovna lista je pet funkcija lipida:

1. rezervna energija;
2. formiranje strukture;
3. transport;
4. izolacijski;
5. signal.

Sekundarni zadaci koje lipidi obavljaju u kombinaciji s drugim spojevima uključuju regulatornu i enzimsku ulogu.

Energetska rezerva organizma

Ovo nije samo jedna od važnih, već i prioritetna uloga jedinjenja sličnih mastima. U stvari, dio lipida je izvor energije za cjelokupnu ćelijsku masu. Zaista, mast za ćelije je analog goriva u rezervoaru automobila. Energetska funkcija lipida ostvaruje se na sljedeći način. Masti i slične tvari oksidiraju se u mitohondrijima, razlažući se do nivoa vode i ugljičnog dioksida. Proces je praćen oslobađanjem značajne količine ATP-a - visokoenergetskih metabolita. Njihova rezerva omogućava ćeliji da učestvuje u energetski zavisnim reakcijama.

Strukturni blokovi

Istovremeno, lipidi obavljaju funkciju izgradnje: uz njihovu pomoć formira se ćelijska membrana. U proces su uključene sljedeće grupe supstanci sličnih masti:

1. holesterol - lipofilni alkohol;
2. glikolipidi - spojevi lipida sa ugljikohidratima;
3. Fosfolipidi su estri složenih alkohola i viših karboksilnih kiselina.

Treba napomenuti da u formiranoj membrani masti nisu direktno sadržane. Nastali zid između ćelije i spoljašnje sredine je dvoslojan. To se postiže bifilijom. Slična karakteristika lipida ukazuje da je jedan dio molekule hidrofoban, odnosno nerastvorljiv u vodi, drugi je, naprotiv, hidrofilan. Kao rezultat toga, dvosloj ćelijskog zida nastaje zbog uređenog rasporeda jednostavnih lipida. Molekule okreću svoje hidrofobne regije jedna prema drugoj, dok su hidrofilni repovi usmjereni unutar i izvan ćelije.

Ovo određuje zaštitne funkcije membranskih lipida. Prvo, membrana daje ćeliji njen oblik i čak ga održava. Drugo, dupli zid je svojevrsna pasoška kontrolna tačka koja ne dozvoljava prolaz neželjenim posetiocima.

Autonomni sistem grijanja

Naravno, ovaj naziv je prilično uvjetovan, ali je prilično primjenjiv ako uzmemo u obzir koje funkcije obavljaju lipidi. Jedinjenja ne zagrijavaju toliko tijelo koliko zadržavaju toplinu unutra. Sličnu ulogu imaju i masne naslage koje se formiraju oko različitih organa i u potkožnom tkivu. Ovu klasu lipida karakteriziraju visoka svojstva toplinske izolacije, što štiti vitalne organe od hipotermije.

Jeste li rezervisali taksi?

Transportna uloga lipida smatra se sekundarnom funkcijom. Zaista, prijenos supstanci (uglavnom triglicerida i kolesterola) obavljaju odvojene strukture. To su povezani kompleksi lipida i proteina koji se nazivaju lipoproteini. Kao što znate, tvari slične mastima su netopive u vodi, odnosno u krvnoj plazmi. Nasuprot tome, funkcije proteina uključuju hidrofilnost. Kao rezultat toga, jezgro lipoproteina je akumulacija triglicerida i estera holesterola, dok je ljuska mješavina proteinskih molekula i slobodnog kolesterola. U ovom obliku, lipidi se isporučuju u tkiva ili natrag u jetru radi uklanjanja iz tijela.

Sekundarni faktori

Lista već navedenih 5 funkcija lipida nadopunjuje niz jednako važnih uloga:

• enzimski;
• signal;
• regulatorni

Funkcija signala

Neki složeni lipidi, posebno njihova struktura, omogućavaju prijenos nervnih impulsa između stanica. Glikolipidi djeluju kao posrednici u ovom procesu. Ništa manje važna je sposobnost prepoznavanja intracelularnih impulsa, koju također ostvaruju strukture slične masnoći. To vam omogućava da iz krvi odaberete supstance neophodne za ćeliju.

Enzimska funkcija

Lipidi, bez obzira na njihovu lokaciju u membrani ili izvan nje, nisu dio enzima. Međutim, njihova biosinteza se odvija uz prisustvo spojeva sličnih mastima. Osim toga, lipidi su uključeni u zaštitu crijevnog zida od enzima pankreasa. Višak potonjeg neutralizira se žuči, gdje su kolesterol i fosfolipidi uključeni u značajnim količinama.

Jedan od najvećih mitova savremenog čovečanstva je štetnost masti. Debeli su postali neprijatelj broj jedan. Ljudi troše dolare, rublje, eure i tako dalje da kupuju nemasne kolačiće, niskomasnu kolu, tablete koje mogu spriječiti apsorpciju masti, tablete koje rastvaraju masti. Ljudi idu na razne vrste dijeta bez masti.

Ali... U zemljama koje su prosperitetne u svakom pogledu, broj gojaznih ljudi stalno raste. Raste broj osoba koje boluju od kardiovaskularnih bolesti i dijabetes melitusa, odnosno bolesti koje su u velikoj mjeri povezane s viškom kilograma. Rat sa mastima se nastavlja...

Pa šta nije u redu?

Činjenica 1: Masti su dobre za vas

Prva i glavna greška je pretpostaviti da su sve masti iste, odbacivanje svih masti je dobro. Međutim, obrazovanje stanovništva je prilično visoko, sada mnogi ljudi znaju da su nezasićene masti (uglavnom biljne) korisne. I štetne - zasićene (uglavnom životinje).

Hajde da se pozabavimo ovim.

Zasićene masti su strukturne komponente ćelijskih membrana i uključene su u biohemiju organizma. Stoga će njihovo potpuno odbacivanje dovesti do nepovratnih promjena u zdravlju. Druga stvar je da njihova potrošnja treba da odgovara pokazateljima starosti. Djeci i adolescentima su potrebni u dovoljnim količinama, s godinama se njihova potrošnja može smanjiti.

Nezasićene masti - smanjuju nivo "lošeg" holesterola, neophodne su za apsorpciju nekih vitamina (topivih u mastima) u organizmu i učestvuju u metabolizmu. Odnosno, ove masti su takođe neophodne organizmu.

Malo zapažanje: zasićene masti su čvrste, nezasićene su tekuće.

Prema fiziološkim pokazateljima za prosječnu osobu, odnos zasićenih i nezasićenih masti trebao bi biti 1\3:2\3. Jedenje zdravih masti je neophodno!

Trans masti su definitivno loše. Ima ih i u prirodi (na primjer, u prirodnom mlijeku), ali najvećim dijelom nastaju od drugih (biljnih) masti, hidrogenacijom (metoda prerade masti kako bi se dobilo čvrst oblik).

Činjenica 2: Tjelesna mast nije rezultat konzumiranja masti.

Šta?! Naravno, ako jednostavno povećate unos masti bez smanjenja druge hrane, dobićete na težini. Ključ za održavanje zdrave težine je ravnoteža. Morate sagorjeti onoliko kalorija koliko unosite.

Ali dijete s oštrim ograničenjem kalorija može dovesti do oštrog povećanja težine nakon otkazivanja. Zašto? Tijelo je dobilo instalaciju: glad. Dakle, morate akumulirati masnoće u rezervi. Dakle, sva hrana se prerađuje i odlazi u "depo" - tjelesnu masnoću. U isto vrijeme možete pasti u nesvjesticu od gladi. Prerađeni ugljeni hidrati se skladište u rezervama masti.

Istraživanja pokazuju da ako je osoba na niskokaloričnoj dijeti bez masti, onda će se s velikim poteškoćama vratiti nekoliko izgubljenih kilograma, čak i ako nastavite da "sjedite" na ovoj dijeti.

Osim toga, ljudi koji konzumiraju malu količinu masti skloni su gojaznosti.

A opažanja pacijenata u Sjedinjenim Državama otkrila su sliku da smanjenje količine masti sa 40% (što se smatra normom) na 33% u prehrani prati povećanje broja ljudi s prekomjernom težinom.

Zapamtite da su nezasićene masti uključene u metabolizam. Odnos proteina: masti: ugljenih hidrata za odraslu osobu treba da bude otprilike 14%:33%:53%.

Izlaz: Povećanje nezasićenih masti u hrani uz održavanje istog kalorijskog sadržaja neće dovesti do debljanja, ali će poboljšati zdravlje putem metabolizma.

Šta su lipidi, koja je klasifikacija lipida, koja je njihova struktura i funkcija? Odgovor na ovo i mnoga druga pitanja daje biohemija koja proučava ove i druge supstance koje su od velikog značaja za metabolizam.

Šta je to

Lipidi su organske supstance koje su nerastvorljive u vodi. Funkcije lipida u ljudskom tijelu su različite.

Lipidi - ova riječ znači "male čestice masti"

Ovo je prije svega:

• Energija. Lipidi služe kao supstrat za skladištenje i korištenje energije. Prilikom razgradnje 1 grama masti oslobađa se oko 2 puta više energije nego pri razgradnji proteina ili ugljikohidrata iste težine.
• strukturalna funkcija. Struktura lipida određuje strukturu membrana stanica našeg tijela. Nalaze se tako da je hidrofilni dio molekule unutar ćelije, a hidrofobni dio na njenoj površini. Zbog ovih svojstava lipida, svaka ćelija je, s jedne strane, autonomni sistem ograđen od vanjskog svijeta, as druge strane, svaka ćelija može razmjenjivati ​​molekule sa drugima i sa okolinom koristeći posebne transportne sisteme.
• Zaštitni. Površinski sloj koji imamo na koži i koji služi kao svojevrsna barijera između nas i vanjskog svijeta također se sastoji od lipida. Osim toga, oni, kao dio masnog tkiva, pružaju funkciju toplinske izolacije i zaštite od štetnih vanjskih utjecaja.
• Regulatorno. Oni su dio vitamina, hormona i drugih supstanci koje regulišu mnoge procese u tijelu.

Opšta karakteristika lipida proizlazi iz strukturnih karakteristika. Imaju dvostruka svojstva, jer imaju rastvorljive i nerastvorljive delove u molekulu.

Ulazak u telo

Lipidi dijelom ulaze u ljudsko tijelo hranom, dijelom se mogu endogeno sintetizirati. Do razgradnje glavnog dijela lipida u ishrani dolazi u duodenumu pod uticajem soka pankreasa koji luči pankreas i žučnih kiselina u žuči. Nakon što se razdvoje, ponovo se sintetiziraju u crijevnom zidu i, već kao dio posebnih transportnih čestica ─ lipoproteina, ─ su spremni da uđu u limfni sistem i opći krvotok.

Uz hranu dnevno čovjek treba da unese oko 50-100 grama masti, što zavisi od stanja organizma i nivoa fizičke aktivnosti.

Klasifikacija

Klasifikacija lipida, ovisno o njihovoj sposobnosti da tvore sapune pod određenim uvjetima, dijeli ih na sljedeće klase lipida:

• Saponifiable. Ovo je naziv tvari koje u okruženju s alkalnom reakcijom stvaraju soli karboksilnih kiselina (sapune). Ova grupa uključuje jednostavne lipide, složene lipide. I jednostavni i složeni lipidi važni su za tijelo, imaju različitu strukturu i, shodno tome, lipidi obavljaju različite funkcije.
• Nesaponifibilan. U alkalnoj sredini ne stvaraju soli karboksilnih kiselina. Ova biološka hemija obuhvata masne kiseline, derivate polinezasićenih masnih kiselina - eikozanoide, holesterol, kao najistaknutije predstavnike glavne klase lipidnih sterola, kao i njegove derivate - steroide i neke druge supstance, na primer vitamine A, E, itd.

Opća klasifikacija lipida

Masna kiselina

Supstance koje spadaju u grupu takozvanih jednostavnih lipida i od velikog su značaja za organizam su masne kiseline. Ovisno o prisutnosti dvostrukih veza u nepolarnom (u vodi netopivom) ugljičnom "repu", masne kiseline se dijele na zasićene (nemaju dvostruke veze) i nezasićene (imaju jednu ili čak više ugljik-ugljik dvostrukih veza). Primjeri prvog: stearinska, palmitinska. Primjeri nezasićenih i polinezasićenih masnih kiselina: oleinska, linolna itd.

Za nas su posebno važne nezasićene masne kiseline koje moramo unositi hranom.

Zašto? jer oni:

• Služe kao komponenta za sintezu ćelijskih membrana, učestvuju u formiranju mnogih biološki aktivnih molekula.
• Pomaže u održavanju funkcionisanja endokrinog i reproduktivnog sistema na normalan način.
• Pomažu u prevenciji ili usporavanju razvoja ateroskleroze i mnogih njenih posljedica.

Masne kiseline se dijele u dvije velike grupe: nezasićene i zasićene

Medijatori upale i još mnogo toga

Druga vrsta jednostavnih lipida su tako važni posrednici unutrašnje regulacije kao što su eikozanoidi. Imaju jedinstvenu (kao gotovo sve u biologiji) hemijsku strukturu i, shodno tome, jedinstvena hemijska svojstva. Glavna osnova za sintezu eikozanoida je arahidonska kiselina, koja je jedna od najvažnijih nezasićenih masnih kiselina. Upravo su eikozanoidi odgovorni za tok upalnih procesa u organizmu.

Ukratko opišite njihovu ulogu u upali na sljedeći način:

• Oni mijenjaju propusnost vaskularnog zida (naime, povećavaju njegovu propusnost).
• Stimulirati oslobađanje leukocita i drugih ćelija imunog sistema u tkiva.
• Uz pomoć hemikalija posreduju u kretanju imunih ćelija, oslobađanju enzima i apsorpciji stranih čestica telu.

Ali uloga eikozanoida u ljudskom tijelu se tu ne završava, oni su također odgovorni za sistem zgrušavanja krvi. Ovisno o situaciji, eikozanoidi mogu proširiti krvne žile, opustiti glatke mišiće, smanjiti agregaciju ili, ako je potrebno, izazvati suprotne efekte: vazokonstrikciju, kontrakciju glatkih mišićnih stanica i trombozu.

Eikozanoidi su opsežna grupa fiziološki i farmakološki aktivnih spojeva.

Provedene su studije prema kojima su ljudi koji su hranom (koje se nalaze u ribljem ulju, ribljim, biljnim uljima) primali dovoljno glavnog supstrata za sintezu eikosanoida ─ arahidonske kiseline ─ manje oboljeli od bolesti kardiovaskularnog sistema. Najvjerovatnije je to zbog činjenice da takvi ljudi imaju savršeniju razmjenu eikosanoida.

Supstance složene strukture

Složeni lipidi su grupa supstanci koje nisu ništa manje važne za organizam od jednostavnih lipida. Glavna svojstva ove grupe masti:

• Oni učestvuju u formiranju ćelijskih membrana, zajedno sa jednostavnim lipidima, a obezbeđuju i međućelijske interakcije.
• Oni su dio mijelinske ovojnice nervnih vlakana, neophodnih za normalan prijenos nervnih impulsa.
• One su jedna od važnih komponenti surfaktanta ─ tvari koja osigurava procese disanja, odnosno sprječava kolaps alveola tijekom izdisaja.
• Mnogi od njih igraju ulogu receptora na površini ćelija.
• Značaj nekih složenih masti izlučenih iz likvora, nervnog tkiva i srčanog mišića nije u potpunosti razjašnjen.

Najjednostavniji predstavnici ove grupe lipida su fosfolipidi, gliko- i sfingolipidi.

Holesterol

Holesterol je lipidna supstanca sa najvažnijim značajem u medicini, jer poremećaj njegovog metabolizma negativno utiče na stanje cijelog organizma.

Dio holesterola se unosi hranom, a dio se sintetiše u jetri, nadbubrežnim žlijezdama, spolnim žlijezdama i koži.

Također je uključen u formiranje ćelijskih membrana, sintezu hormona i drugih kemijski aktivnih supstanci, a također je uključen u metabolizam lipida u ljudskom tijelu. Pokazatelji kolesterola u krvi često se ispituju od strane liječnika, jer pokazuju stanje metabolizma lipida u ljudskom tijelu u cjelini.

Lipidi imaju svoje posebne transportne oblike ─ lipoproteine. Uz njihovu pomoć, mogu se prenositi krvotokom bez izazivanja embolije.

Poremećaji metabolizma masti najbrže i najjasnije se manifestuju poremećajima metabolizma holesterola, prevagom njegovih aterogenih nosača (tzv. lipoproteina niske i vrlo niske gustine) nad antiaterogenim (lipoproteini visoke gustine).

Glavna manifestacija patologije metabolizma lipida je razvoj ateroskleroze.

Manifestira se kao sužavanje lumena arterijskih žila u cijelom tijelu. Ovisno o prevlasti različitih lokalizacija u krvnim žilama, sužavanje lumena koronarnih žila (praćeno anginom pektoris), cerebralnih žila (s oštećenjem pamćenja, sluha, moguće glavobolje, buke u glavi), žila bubrega, razvija se žile donjih ekstremiteta, žile organa za varenje sa odgovarajućim simptomima. .

Dakle, lipidi su istovremeno i nezamjenjiv supstrat za mnoge procese u tijelu, a istovremeno, ako je poremećen metabolizam lipida, mogu uzrokovati mnoga oboljenja i patološka stanja. Stoga metabolizam masti zahtijeva praćenje i korekciju ako se takva potreba pojavi.