Lipiidid- Ained, mille keemiline struktuur on väga heterogeenne, mida iseloomustab erinev lahustuvus orgaanilistes lahustites ja mis reeglina ei lahustu vees. Neil on eluprotsessides oluline roll. Bioloogiliste membraanide ühe põhikomponendina mõjutavad lipiidid nende läbilaskvust, osalevad närviimpulsside edastamises ja rakkudevaheliste kontaktide loomises.
Muud lipiidide funktsioonid on energiavaru moodustamine, loomade ja taimede vetthülgavate ja soojusisolatsioonikatete loomine, elundite ja kudede kaitse mehaaniliste mõjude eest.
LIPIDIDE KLASSIFIKATSIOON
Sõltuvalt keemilisest koostisest jagatakse lipiidid mitmesse klassi.
- Lihtsate lipiidide hulka kuuluvad ained, mille molekulid koosnevad ainult rasvhapete (või aldehüüdide) ja alkoholide jääkidest. Need sisaldavad
- rasvad (triglütseriidid ja muud neutraalsed glütseriidid)
- vahad
- Komplekssed lipiidid
- fosforhappe derivaadid (fosfolipiidid)
- suhkrujääke sisaldavad lipiidid (glükolipiidid)
- steroolid
- steriidid
Selles jaotises käsitletakse lipiidide keemiat ainult sel määral, mis on vajalik lipiidide metabolismi mõistmiseks.
Kui looma- või taimekudet töödeldakse ühe või mitme (sagedamini järjestikku) orgaanilise lahustiga, nagu kloroform, benseen või petrooleeter, läheb osa materjalist lahusesse. Selle lahustuva fraktsiooni (ekstrakti) komponente nimetatakse lipiidideks. Lipiidifraktsioon sisaldab erinevat tüüpi aineid, millest enamik on diagrammil näidatud. Pange tähele, et lipiidifraktsiooni kuuluvate komponentide heterogeensuse tõttu ei saa mõistet "lipiidifraktsioon" pidada struktuuriomaduseks; see on ainult töötav labori nimetus fraktsioonile, mis saadakse bioloogilise materjali ekstraheerimisel madala polaarsusega lahustitega. Sellegipoolest on enamikul lipiididel ühised struktuurilised omadused, mis määravad nende olulised bioloogilised omadused ja sarnase lahustuvuse.
Rasvhape
Rasvhapped - alifaatsed karboksüülhapped - võivad organismis olla vabas olekus (jäljed rakkudes ja kudedes) või olla enamiku lipiidide klasside ehitusplokkideks. Elusorganismide rakkudest ja kudedest on eraldatud üle 70 erineva rasvhappe.
Looduslikes lipiidides leiduvad rasvhapped sisaldavad paarisarvulisi süsinikuaatomeid ja neil on valdavalt hargnemata ahelaga ahel. Allpool on toodud kõige sagedamini leitud looduslike rasvhapete valemid.
Looduslikud rasvhapped, ehkki mõnevõrra tinglikult, võib jagada kolme rühma:
- küllastunud rasvhapped [näita]
- monoküllastumata rasvhapped [näita]
Monoküllastumata (ühe kaksiksidemega) rasvhapped:
- polüküllastumata rasvhapped [näita]
Polüküllastumata (kahe või enama kaksiksidemega) rasvhapped:
Lisaks nendele kolmele peamisele rühmale on olemas ka nn ebatavaliste looduslike rasvhapete rühm [näita] .
Loomade ja kõrgemate taimede lipiididest koosnevatel rasvhapetel on palju ühiseid omadusi. Nagu juba märgitud, sisaldavad peaaegu kõik looduslikud rasvhapped paarisarvulisi süsinikuaatomeid, enamasti 16 või 18. Loomade ja inimeste küllastumata rasvhapped, mis on seotud lipiidide ehitamisega, sisaldavad tavaliselt 9. – 10. süsinik, täiendavad kaksiksidemed, näiteks tavaliselt 10. süsiniku ja ahela metüülotsa vahel. Loendamine pärineb karboksüülrühmast: COOH rühmale kõige lähemal olev C-aatom on tähistatud kui a, külgnev β ja süsinikradikaalide lõplik süsinikuaatom on ω.
Looduslike küllastumata rasvhapete kaksiksidemete eripära seisneb selles, et neid eraldab alati kaks lihtsat sidet, see tähendab, et nende vahel on alati vähemalt üks metüleenrühm (-CH = CH-CH2-CH = CH- ). Selliseid kaksiksidemeid nimetatakse "isoleeritud". Looduslikult esinevatel küllastumata rasvhapetel on cis -konfiguratsioon ja trans -konfiguratsioonid on äärmiselt haruldased. Arvatakse, et mitme kaksiksidemega küllastumata rasvhapetes annab cis -konfiguratsioon süsivesinikuahelale kumera ja lühendatud välimuse, mis on bioloogiliselt mõistlik (eriti kui arvestada, et paljud lipiidid on membraanide osa). Mikroobirakkudes sisaldavad küllastumata rasvhapped tavaliselt ühte kaksiksidet.
Pika ahelaga rasvhapped on vees praktiliselt lahustumatud. Nende naatrium- ja kaaliumisoolad (seebid) moodustavad vees mitselle. Viimases seisavad rasvhapete negatiivselt laetud karboksüülrühmad silmitsi vesifaasiga ja mittepolaarsed süsivesinikuahelad on peidetud mitsellaarse struktuuri sisse. Sellistel mitsellidel on kogu negatiivne laeng ja nad jäävad vastastikuse tõrjumise tõttu lahusesse suspendeerituks (joonis 95).
Neutraalsed rasvad (või glütseriidid)
Neutraalsed rasvad on glütserooli ja rasvhapete estrid. Kui kõik kolm glütserooli hüdroksüülrühma on esterdatud rasvhapetega, nimetatakse sellist ühendit triglütseriidiks (triatsüülglütserool), kui kaks on esterdatud diglütseriidiga (diatsüülglütserool) ja lõpuks, kui üks rühm on esterdatud, nimetatakse seda monoglütseriidiks (monoatsüülglütserool) .
Neutraalseid rasvu leidub kehas kas protoplasmaatilise rasva kujul, mis on rakkude struktuurne komponent, või reservvaruna. Nende kahe rasvavormi roll kehas ei ole sama. Protoplasmaatilisel rasval on pidev keemiline koostis ja seda sisaldub kudedes teatud koguses, mis ei muutu isegi haigestunud ülekaalulisuse korral, samas kui reservrasva kogus on suurte kõikumiste all.
Suurem osa looduslikest neutraalsetest rasvadest on triglütseriidid. Triglütseriidides sisalduvad rasvhapped võivad olla küllastunud või küllastumata. Palmitiin-, steariin- ja oleiinhapped on rasvhapete hulgas tavalisemad. Kui kõik kolm happeradikaali kuuluvad samasse rasvhappesse, siis selliseid triglütseriide nimetatakse lihtsateks (näiteks tripalmitiin, tristeariin, trioleiin jne), kui need on erinevad rasvhapped, siis neid nimetatakse segatud. Segatud triglütseriidid on nimetatud nende koostisosade rasvhapete järgi; numbrid 1, 2 ja 3 näitavad rasvhappejäägi sidet glütseroolimolekuli vastava alkoholirühmaga (näiteks 1-oleo-2-palmitosteariin).
Rasvhapped, mis moodustavad triglütseriide, määravad praktiliselt nende füüsikalis -keemilised omadused. Seega tõuseb triglütseriidide sulamistemperatuur küllastunud rasvhappejääkide arvu ja pikkuse suurenemisega. Seevastu, mida suurem on küllastumata rasvhapete või lühikese ahelaga hapete sisaldus, seda madalam on sulamistemperatuur. Loomsed rasvad (searasv) sisaldavad tavaliselt märkimisväärses koguses küllastunud rasvhappeid (palmitiin-, steariin- jne), mille tõttu on need toatemperatuuril tahked. Rasvad, mis sisaldavad palju mono- ja polüküllastumata happeid, on tavalisel temperatuuril vedelad ja neid nimetatakse õlideks. Seega on kanepiõlis 95% kõigist rasvhapetest oleiin-, linool- ja linoleenhapped ning ainult 5% steariin- ja palmitiinhapped. Pange tähele, et inimese rasv, mis sulab temperatuuril 15 ° C (see on kehatemperatuuril vedel), sisaldab 70% oleiinhapet.
Glütseriidid on võimelised osalema kõigis estritele omastes keemilistes reaktsioonides. Suurima tähtsusega on seebistamisreaktsioon, mille tulemusena moodustuvad triglütseriididest glütserool ja rasvhapped. Rasva seebistumine võib toimuda nii ensümaatilise hüdrolüüsi kui ka hapete või leeliste toimel.
Seebi tööstuslikus tootmises toimub rasvade leeliseline lõhustamine söövitava sooda või kaustilise kaaliumkloriidi toimel. Tuletage meelde, et seep on kõrgemate rasvhapete naatrium- või kaaliumisoolad.
Looduslike rasvade iseloomustamiseks kasutatakse sageli järgmisi näitajaid:
- joodiarv - joodi grammide arv, mis teatud tingimustel seob 100 g rasva; see arv iseloomustab rasvades sisalduvate rasvhapete küllastumatuse astet, veiserasva joodiarvu 32-47, lambaliha 35-46, sealiha 46-66;
- happe arv - 1 g rasva neutraliseerimiseks vajalik sööbiva kaaliumi milligrammide arv. See arv näitab vabade rasvhapete kogust rasvas;
- seebistamisnumber - 1 milligrammi sööbivat kaaliumi, mis on tarbitud kõigi 1 g rasvas sisalduvate (nii triglütseriidide hulka kuuluvate kui ka vabade) rasvhapete neutraliseerimiseks. See arv sõltub rasva moodustavate rasvhapete suhtelisest molekulmassist. Põhiliste loomsete rasvade (veiseliha, lambaliha, sealiha) seebistamisnumber on praktiliselt sama.
Vahad on kõrgemate rasvhapete ja kõrgema ühe- või kahehüdroksüülsete alkoholide estrid, mille süsinikuaatomite arv on 20 kuni 70. Nende üldvalemid on näidatud diagrammil, kus R, R "ja R" on võimalikud radikaalid.
Vahad võivad olla osa rasvast, mis katab naha, villa, suled. Taimedes on 80% kõigist lipiididest, mis moodustavad lehtede ja tüvede pinnale kile, vahad. Samuti on teada, et vahad on mõnede mikroorganismide normaalsed metaboliidid.
Looduslikud vahad (näiteks mesilasvaha, spermatseet, lanoliin) sisaldavad tavaliselt lisaks eelmainitud estritele teatud koguses vabasid kõrgemaid rasvhappeid, alkohole ja 21-35 süsinikuaatomiga süsivesinikke.
Fosfolipiidid
Sellesse komplekssete lipiidide klassi kuuluvad glütserofosfolipiidid ja sfingolipiidid.
Glütserofosfolipiidid on fosfatiidhappe derivaadid: need sisaldavad glütserooli, rasvhappeid, fosforhapet ja tavaliselt lämmastikku sisaldavaid ühendeid. Glütserofosfolipiidide üldvalem on näidatud diagrammil, kus R1 ja R2 on kõrgemate rasvhapete radikaalid ja R3 on lämmastikühendi radikaal.
Kõigile glütserofosfolipiididele on iseloomulik, et nende molekuli üks osa (radikaalid R 1 ja R 2) on väljendunud hüdrofoobsusega, teine osa aga hüdrofiilne fosforhappejäägi negatiivse laengu ja radikaali R 3 positiivse laengu tõttu.
Kõigist lipiididest on glütserofosfolipiididel kõige tugevamad polaarsed omadused. Kui glütserofosfolipiidid pannakse vette, läheb ainult väike osa neist tõelisesse lahusesse, samas kui suurem osa "lahustunud" lipiididest on mitsellide kujul veesüsteemides. Glütserofosfolipiidide rühmi (alamklasse) on mitu.
- [näita]
.
- Fosfatidüülseriinid [näita]
.
Fosfatidüülseriini molekulis on lämmastikühendiks seriini aminohappe jääk.
Fosfatidüülseriinid on palju vähem levinud kui fosfatidüülkoliinid ja fosfatidüületanoolamiinid ning nende tähtsuse määrab peamiselt asjaolu, et nad osalevad fosfatidüületanoolamiinide sünteesis.
- Plasmalogeenid (atsetaalfosfatiidid) [näita]
.
Need erinevad eespool käsitletud glütserofosfolipiididest selle poolest, et ühe kõrgema rasvhappejäägi asemel sisaldavad need rasvhappe aldehüüdi jääki, mis on glütserooli hüdroksüülrühmaga seotud küllastumata estrisidemega:
Seega laguneb plasmalogeen hüdrolüüsi käigus glütserooliks, kõrgema rasvhappe aldehüüdiks, rasvhappeks, fosforhappeks, koliiniks või etanoolamiiniks.
[näita]
.
Erinevalt triglütseriididest fosfatidüülkoliini molekulis on üks kolmest glütserooli hüdroksüülrühmast seotud mitte rasvhappega, vaid fosforhappega. Lisaks on fosforhape omakorda seotud eetersidemega lämmastikalusega [HO -CH2 -CH2 -N + = (CH3) 3] -koliin. Seega ühendatakse fosfatidüülkoliini molekulis glütserool, kõrgemad rasvhapped, fosforhape ja koliin.
[näita] .
Peamine erinevus fosfatidüülkoliinide ja fosfatidüületanoolamiinide vahel on see, et viimased sisaldavad koliini asemel lämmastikualust etanoolamiini (HO -CH2 -CH2 -NH3 +).
Loomade ja kõrgemate taimede kehas leiduvatest glütserofosfolipiididest leidub kõige rohkem fosfatidüülkoliini ja fosfatidüületanoolamiini. Need kaks glütserofosfolipiidide rühma on omavahel metaboolselt seotud ja on rakumembraanide peamised lipiidkomponendid.
Selle glütserofosfolipiidide rühma R 3 -radikaal on kuue süsinikusisaldusega suhkrualkohol -inositool:
Fosfatidüülinositoolid on oma olemuselt üsna laialt levinud. Neid leidub loomades, taimedes ja mikroobides. Looma kehas leidub neid ajus, maksas ja kopsudes.
[näita] . 
Tuleb märkida, et vaba fosfatiidhapet leidub looduses, kuigi võrreldes teiste glütserofosfolipiididega suhteliselt väikestes kogustes.
Kardioliliin kuulub glütserofosfolipiidide, täpsemalt polüglütseroolfosfaatide hulka. Kardiolipiini molekuli selgroog sisaldab kolme glütseroolijääki, mis on omavahel ühendatud kahe fosfodiestersillaga läbi positsioonide 1 ja 3; kahe välimise glütseroolijäägi hüdroksüülrühmad esterdatakse rasvhapetega. Kardiolipiin on osa mitokondriaalsetest membraanidest. Tabel 29 võtab kokku peamiste glütserofosfolipiidide struktuuri andmed.
Glütserofosfolipiide moodustavate rasvhapete hulgas leidub nii küllastunud kui ka küllastumata rasvhappeid (sagedamini steariin-, palmitiin-, oleiin- ja linoolhape).
Samuti leiti, et enamik fosfatidüülkoliinidest ja fosfatidüületanoolamiinidest sisaldab ühte küllastunud kõrgemat rasvhapet, mis on esterdatud positsioonis 1 (glütserooli 1. süsinikuaatomi juures) ja ühte küllastumata kõrgemat rasvhapet, mis on esterdatud asendis 2. Fosfatidüülkoliinide ja fosfatidüületanoolamiinide hüdrolüüs spetsiaalsete ensüümide osalusel näiteks kobra mürgis, mis on fosfolipaasid A 2, viib küllastumata rasvhapete kõrvaldamiseni ja tugeva hemolüütilise toimega lüsofosfatidüülkoliinide või lüsofosfatidüületanoolamiinide moodustumiseni.
Sfingolipiidid
Glükolipiidid
Komplekssed lipiidid, mis sisaldavad molekulis süsivesikute rühmi (sagedamini D-galaktoosi jääk). Glükolipiidid mängivad olulist rolli bioloogiliste membraanide toimimises. Neid leidub peamiselt ajukoes, kuid neid leidub ka vererakkudes ja muudes kudedes. Glükolipiide on kolm peamist rühma:
- tserebrosiidid
- sulfatiidid
- gangliosiidid
Cerebrosiidid ei sisalda fosforhapet ega koliini. Nende hulka kuulub heksoos (tavaliselt D-galaktoos), mis on eetersidemega seotud aminoalkoholi sfingosiini hüdroksüülrühmaga. Lisaks on rasvhape tserebrosiidi osa. Nende rasvhapete hulgas on kõige levinumad lignoceric-, närvi- ja tserebroonhapped, st 24 süsinikuaatomiga rasvhapped. Tserebrosiidide struktuuri saab esitada diagrammiga. Tserebrosiide võib klassifitseerida ka sfingolipiidideks, kuna need sisaldavad sfingosiini alkoholi.
Enim uuritud tserebrosiidide esindajad on närvihapet sisaldav närv, väikeaju, mis sisaldab tserebroonhapet, ja keratsiin, mis sisaldab lignotsüklilist hapet. Eriti palju on tserebrosiidide sisaldus närvirakkude membraanides (müeliini ümbrises).
Sulfatiidid erinevad tserebrosiididest selle poolest, et need sisaldavad molekulis väävelhappejääke. Teisisõnu, sulfatiid on tserebrosiidsulfaat, milles sulfaat esterdatakse heksoosi kolmanda süsinikuaatomi juures. Imetajate ajus leidub valges aines sulfatiide, nagu ka tserebrosiide. Kuid nende sisaldus ajus on palju väiksem kui tserebrosiididel.
Gangliosiidide hüdrolüüsi käigus võib leida kõrgemaid rasvhappeid, sfingosiinalkoholi, D-glükoosi ja D-galaktoosi, aga ka aminosuhkrute derivaate: N-atsetüülglükoosamiini ja N-atsetüülneuramiinhapet. Viimane sünteesitakse organismis glükoosamiinist.
Struktuurselt on gangliosiidid suuresti sarnased tserebrosiididega, ainsa erinevusega, et ühe galaktoosijäägi asemel sisaldavad need kompleksset oligosahhariidi. Üks lihtsamaid gangliosiide on hematosiid, mis on eraldatud erütrotsüütide stroomast (skeem)
Erinevalt tserebrosiididest ja sulfatiididest leidub gangliosiide peamiselt aju hallis aines ning need on koondunud närvi- ja gliaalrakkude plasmamembraanidesse.
Kõiki eespool käsitletud lipiide nimetatakse tavaliselt seebistatavateks, kuna nende hüdrolüüsi käigus moodustuvad seebid. Siiski on lipiide, mida rasvhapete vabastamiseks ei hüdrolüüsita. Nende lipiidide hulka kuuluvad steroidid.
Steroidid on looduslikult esinevad ühendid. Need on tsüklopentaanperhüdrofenantreenist tuuma derivaadid, mis sisaldavad kolme sulatatud tsükloheksaani ja ühte tsüklopentaanitsüklit. Steroidid sisaldavad arvukalt hormonaalseid aineid, samuti kolesterooli, sapphappeid ja muid ühendeid.
Inimkehas on steroidid steroidide seas esikohal. Steroolide kõige olulisem esindaja on kolesterool:
See sisaldab alkohoolset hüdroksüülrühma C3 juures ja hargnenud kaheksa süsinikuaatomiga alifaatset ahelat C17 juures. Hüdroksüülrühma C3 juures saab esterdada kõrgema rasvhappega; sel juhul moodustuvad kolesterooli estrid (kolesteriidid):
Kolesterool mängib paljude teiste ühendite sünteesis võtmetähtsusega vaheühendit. Paljude loomarakkude plasmamembraanid on kolesteroolirikkad; oluliselt väiksemas koguses sisaldub see mitokondrite membraanides ja endoplasmaatilises retikulumis. Pange tähele, et taimedes puudub kolesterool. Taimedel on ka teisi sterole, mida nimetatakse ühiselt fütosteroolideks.
Lipiidid on keha energiavarude kõige olulisem allikas. Fakt on ilmne isegi nomenklatuuri tasandil: kreeka sõna “lipos” on tõlgitud kui rasv. Vastavalt sellele ühendab lipiidide kategooria bioloogilise päritoluga rasvataolisi aineid. Ühendite funktsionaalsus on üsna mitmekesine, mis on tingitud selle kategooria bioobjektide koostise heterogeensusest.
Milliseid funktsioone lipiidid täidavad?
Loetlege lipiidide peamised funktsioonid kehas, mis on peamised. Sissejuhatavas etapis on soovitav välja tuua rasvataoliste ainete võtmerollid inimkeha rakkudes. Põhiloend on lipiidide viis funktsiooni:
- varuenergia;
- struktuuri moodustav;
- transport;
- isoleeriv;
- signaal.
Sekundaarsed ülesanded, mida lipiidid täidavad koos teiste ühenditega, hõlmavad reguleerivat ja ensümaatilist rolli.
Keha energiavarud
See pole mitte ainult rasvataoliste ühendite üks olulisi, vaid ka esmatähtsaid ülesandeid. Tegelikult on osa lipiididest kogu rakumassi energiaallikas. Tõepoolest, rakkude rasv on analoogne auto paagis oleva kütusega. Energiafunktsiooni realiseerivad lipiidid järgmiselt. Rasvad jms ained oksüdeeruvad mitokondrites, lagunedes vee ja süsinikdioksiidi tasemeni. Protsessiga kaasneb märkimisväärse koguse ATP - suure energiaga metaboliitide vabanemine. Nende pakkumine võimaldab rakul osaleda energiast sõltuvates reaktsioonides.
Struktuuriplokid
Samal ajal täidavad lipiidid ehitusfunktsiooni: nende abiga moodustub rakumembraan. Protsess hõlmab järgmisi rasvataoliste ainete rühmi:
- kolesterool - lipofiilne alkohol;
- glükolipiidid - lipiidide ühendid süsivesikutega;
- fosfolipiidid on kompleksalkoholide ja kõrgemate karboksüülhapete estrid.
Tuleb märkida, et moodustatud membraan ei sisalda otseselt rasvu. Moodustatud sein raku ja väliskeskkonna vahel osutub kahekihiliseks. See saavutatakse bifilisuse tõttu. Sarnane lipiidide omadus näitab, et üks osa molekulist on hüdrofoobne, see tähendab vees lahustumatu, teine aga vastupidi, hüdrofiilne. Selle tulemusena moodustub lihtsate lipiidide järjestatud paigutuse tõttu rakuseina kahekihiline kiht. Molekulid avanevad hüdrofoobsetes piirkondades üksteise poole, hüdrofiilsed sabad on suunatud rakust sisse ja välja.
See määrab membraanlipiidide kaitsefunktsioonid. Esiteks annab membraan rakule kuju ja isegi säilitab selle. Teiseks on topeltsein omamoodi passikontrollipunkt, mis ei lase soovimatutel külastajatel sealt läbi pääseda.
Autonoomne küttesüsteem
Loomulikult on see nimi üsna meelevaldne, kuid see on üsna rakendatav, kui arvestada, milliseid funktsioone lipiidid täidavad. Ühendid ei kuumuta keha niivõrd, kuivõrd hoiavad soojust sees. Sarnane roll on määratud rasvade ladestumistele, mis tekivad erinevate elundite ümber ja nahaaluskoes. Seda lipiidide klassi iseloomustavad kõrged soojusisolatsiooni omadused, mis kaitsevad elutähtsaid organeid alajahtumise eest.
Kas tellisite takso?
Lipiidide transpordiroll omistatakse sekundaarsele funktsioonile. Tõepoolest, ainete (peamiselt triglütseriidide ja kolesterooli) ülekandmine toimub eraldi struktuuride abil. Need on seotud lipiidide ja valkude kompleksid, mida nimetatakse lipoproteiinideks. Nagu teate, on rasvataolised ained vastavalt vereplasmas vees lahustumatud. Seevastu valkude funktsioonide hulka kuulub hüdrofiilsus. Selle tulemusena on lipoproteiini tuum triglütseriidide ja kolesterooli estrite kogunemine, samas kui membraan on valgu ja vaba kolesterooli molekulide segu. Sellisel kujul toimetatakse lipiidid kudedesse või tagasi maksa, et neid organismist eemaldada.
Sekundaarsed tegurid
Juba loetletud 5 lipiidide funktsiooni loend täiendab mitmeid võrdselt olulisi rolle:
- ensümaatiline;
- signaal;
- regulatiivne
Signaali funktsioon
Mõned keerulised lipiidid, eriti nende struktuur, võimaldavad närviimpulsside edastamist rakkude vahel. Glükolipiidid toimivad selles protsessis vahendajatena. Mitte vähem oluline on oskus ära tunda rakusiseseid impulsse, mida realiseerivad ka rasvataolised struktuurid. See võimaldab verest valida raku jaoks vajalikke aineid.
Ensümaatiline funktsioon
Lipiidid, olenemata nende asukohast membraanis või väljaspool seda, ei kuulu ensüümide hulka. Nende biosüntees toimub aga rasvataoliste ühendite juuresolekul. Lisaks on lipiidid seotud sooleseina kaitsmisega pankrease ensüümide eest. Viimase ülejääki neutraliseerib sapp, kus kolesterool ja fosfolipiidid sisalduvad märkimisväärses koguses.
Rasva peetakse paljude hädade süüdlaseks. Arstid ja teadlased soovitavad rasva vähendada või selle täielikult kõrvaldada. Loomulikult on neil, kes on rasvunud või kellel on kroonilised haigused, parem seda nõu kuulda võtta. Ülejäänud oleks aga rumal rasvast loobuda. Uurime nende kohta lähemalt allpool toodud faktidest.
1. Rasvade tarbimine ei pruugi tingimata kaasa tuua nende säilimist organismis
Paljud inimesed arvavad, et rasva tarbimine mõjutab figuuri kindlasti talje, puusade ja kõhu ladestuste kujul. Kui sööd rohkem, kui keha nõuab, siis jah, selline probleem võib tekkida. Näiteks kui tarbite piiramatul hulgal tärkliserikkaid süsivesikuid, võite oodata insuliini taseme tõusu ja seejärel ladestuda rasva. Aga kui sa sööd, tarbides ühtlaselt rasva ja valku, siis saab seda probleemi vältida. Kõiges, mida peate teadma, millal peatuda.
2. Ei ole vaja vältida pähklite tarbimist
Pähklid sisaldavad tervislikke rasvu, monoküllastumata rasvu, mis aitavad teil kiiremini täiskõhutunnet tunda, kuid tõstavad ka head kolesterooli. Pähklid ei mõjuta kuidagi kehakaalu tõusu, sest te ei saa neid küllastumise tõttu palju süüa ja pealegi on need kehas halvasti seeditavad. Järelikult ei purune pähklite rakuseinad närimisel kergesti. See tähendab, et nad läbivad organismi transiidi ajal ega eralda kogu rasva.
3. Ei ole vaja täielikult küllastunud rasvu kehast kõrvaldada.
Küllastunud rasvu on alati peetud tervise vaenlaseks, mistõttu soovitati need toidust välja jätta. Kuid tänaseks on selgunud, et küllastunud rasvade mõõdukas tarbimine ei kahjusta. Ja mõned neist tuleb isegi tervisliku toitumise programmi kaasata.
Ekstra neitsi kookosõli on üks tervislikumaid küllastunud rasvade allikaid. See sisaldab lauriinhape mida ei leidu kusagil mujal kui rinnapiimas. See on võimas immuunsust stimuleeriv aine. Toitu on soovitatav praadida kookosõlis.
4. Kui toote etiketil on kirjas "transrasvu pole", ei tähenda see, et neid pole.
Paljud tootjad usuvad, et kui toode sisaldab väga väikest kogust koostisosa, siis ei ole seda vaja etiketile märkida. See juhtub, et toode sisaldab ainult 0,5 g transrasvu, kuid te ei leia seda pakendi koostisosade hulgast. Kui olete söönud mitu portsjonit sellist toodet, ei tea te isegi, et olete seda kahjulikku koostisosa piisavalt söönud.
5. Rasvata köögiviljade toitained imenduvad halvemini
Uuringud on näidanud, et rasvaga maitsestatud salat või rasvade kastmega imendub organism oluliselt paremini ja saab rohkem vajalikke toitaineid - karotenoide. Kui sa sööd pidevalt salateid ilma rasvadeta, siis karotenoidid ei imendu organismis üldse. Nad vastutavad punase, kollase, oranži ja rohelise värvi eest ning on olulised paljude haiguste ennetamisel. Aitamaks kehal omastada kõiki köögiviljadest saadavaid toitaineid, tarbige neid koos tervislike rasvadega.
6. Ekstra neitsioliiviõli ei sobi praadimiseks.
Kuigi see sisaldab tervislikke monoküllastumata rasvu, kaotab see oma omadused kõrgel temperatuuril. Parem seda kasutada salatite kastmiseks või liha marineerimiseks. Oliiviõli on väga õrn ja rikneb kiiresti, seetõttu tuleks seda hoida tihedalt suletud kaanega tumedas klaasnõus, et vältida oksüdeerumist ja säilitada kõik kasulikud omadused.
7. Rasvadel on kehas palju funktsioone
Ilma rasvata ei saa meie keha ega keha elada. Sellel on mitu põhjust:
Aju vajab rasvu. Umbes 60% inimese aju kuivmassist on rasv. Terved närvirakud sisaldavad rasvu - dokosaheksaanhapet;
Suguhormoonid moodustuvad rasvade abil;
Rasvhapped on olulised terve naha ja juuste jaoks;
Rasvad osalevad ainevahetuses, immuunsüsteemi funktsioonides ja aitavad stabiliseerida veresuhkrut.
Lipiidid - mis need on? Kreeka keelest tõlgituna tähendab sõna "lipiidid" "väikeseid rasvaosakesi". Need on laiaulatuslike looduslike orgaaniliste ühendite rühmad, sealhulgas rasvad ise, samuti rasvasarnased ained. Nad on osa eranditult kõigist elusrakkudest ja on jagatud lihtsateks ja keerulisteks kategooriateks. Lihtsate lipiidide koostis sisaldab alkoholi ja rasvhappeid, komplekssed lipiidid aga suure molekulmassiga komponente. Mõlemad on seotud bioloogiliste membraanidega, mõjutavad aktiivseid ensüüme ja osalevad ka lihaste kontraktsioone stimuleerivate närviimpulsside moodustamises.
Rasvad ja hüdrofoobia
Üks neist on keha energiavaru loomine ja naha vetthülgavate omaduste tagamine koos soojusisolatsioonikaitsega. Mõned rasvhappevabad ained on samuti klassifitseeritud lipiidideks, näiteks terpeenid. Lipiidid ei ole veekeskkonnale vastuvõtlikud, kuid lahustuvad kergesti orgaanilistes vedelikes, nagu kloroform, benseen, atsetoon.
Lipiidid, mida esitatakse perioodiliselt rahvusvahelistel seminaridel seoses uute avastustega, on ammendamatu teema teadus- ja teadusuuringutele. Küsimus "Lipiidid - mis need on?" ei kaota kunagi oma tähtsust. Siiski ei seisa teaduse areng paigal. Hiljuti on tuvastatud mitmeid uusi rasvhappeid, mis on biosünteetiliselt seotud lipiididega. Orgaaniliste ühendite klassifitseerimine võib teatud omaduste sarnasuse tõttu olla keeruline, kuid teiste parameetrite olulise erinevusega. Kõige sagedamini luuakse eraldi rühm, mille järel taastatakse üldine pilt seotud ainete harmoonilisest koostoimest.
Rakumembraanid
Lipiidid - mis see on funktsionaalse eesmärgi poolest? Esiteks on need selgroogsete elusrakkude ja kudede hädavajalikud komponendid. Enamik organismis toimuvatest protsessidest toimub lipiidide osalusel, rakumembraanide moodustumine, rakkudevahelises keskkonnas signaalide sidumine ja vahetamine ei ole täielik ilma rasvhapeteta.
Lipiidid - mis need on, kui vaadata spontaanselt tekkivaid steroidhormoone, fosfoinositiide ja prostaglandiine? Esiteks on see vereplasmas, mis on oma olemuselt lipiidistruktuuride eraldi komponendid. Viimase tõttu on keha sunnitud nende transportimiseks välja töötama kõige keerukamad süsteemid. Lipiidide rasvhappeid transporditakse peamiselt koos albumiiniga, vees lahustuvaid lipoproteiine aga tavapärasel viisil.
Lipiidide klassifikatsioon
Bioloogiliste ühendite liigitamine on protsess, millel on mõned vastuolulised probleemid. Lipiide saab nende biokeemiliste ja struktuuriliste omaduste tõttu võrdselt jagada erinevatesse kategooriatesse. Peamised lipiidide klassid hõlmavad lihtsaid ja keerukaid ühendeid.
Lihtsate hulka kuuluvad:
- Glütseriidid on kõrgeima kategooria glütseroolalkoholi ja rasvhapete estrid.
- Vahad on kõrgema rasvhappe ja 2-aatomilise alkoholi ester.
Komplekssed lipiidid:
- Fosfolipiidühendid - koos lämmastikku sisaldavate komponentide, glütserofosfolipiidide, ophingolipiididega.
- Glükolipiidid asuvad keha välistes bioloogilistes kihtides.
- Steroidid on loomade spektri väga aktiivsed ained.
- Kompleksrasvad - steroolid, lipoproteiinid, sulfolipiidid, aminolipiidid, glütserool, süsivesinikud.
Toimiv
Lipiidrasvad toimivad rakumembraanide materjalina. Osalege erinevate ainete transportimisel mööda keha perifeeriat. Lipiidstruktuuridel põhinevad rasvakihid aitavad kaitsta keha hüpotermia eest. Nende ülesanne on energiasalvestus "reservis".
Rasvavarud on kontsentreeritud rakkude tsütoplasmasse tilkade kujul. Selgroogsetel, sealhulgas inimestel, on spetsiaalsed rakud - adipotsüüdid, mis on võimelised sisaldama palju rasva. Rasva kogunemine adipotsüütidesse on tingitud lipoidsetest ensüümidest.
Bioloogilised funktsioonid
Rasv ei ole mitte ainult usaldusväärne energiaallikas, vaid sellel on ka soojusisolatsiooni omadused, millele aitab kaasa bioloogia. Samal ajal võimaldavad lipiidid saavutada mitmeid kasulikke funktsioone, näiteks keha loomulik jahutus või vastupidi selle soojusisolatsioon. Põhjapoolsetes piirkondades, mida iseloomustavad madalad temperatuurid, kogunevad kõik loomad rasva, mis ladestub ühtlaselt kogu kehasse ja nii tekib loomulik kaitsekiht, mis täidab kuumakaitse funktsiooni. See on eriti oluline suurte mereloomade puhul: vaalad, morsad, hülged.
Kuumades riikides elavatel loomadel koguneb ka rasvavarusid, kuid need ei levi kogu kehas laiali, vaid on koondunud teatud kohtadesse. Näiteks kaamelites kogutakse rasva küngastesse, kõrbeloomadel - paksude, lühikeste sabadeni. Loodus jälgib hoolikalt nii rasva kui ka vee õiget asetust elusorganismidesse.
Lipiidide struktuurne funktsioon
Kõik protsessid, mis on seotud organismi elutähtsa tegevusega, alluvad teatud seadustele. Fosfolipiidid on rakumembraanide bioloogilise kihi alus ja kolesterool reguleerib nende membraanide voolavust. Seega on enamik elusrakke ümbritsetud kahekordse lipiidikihiga plasmamembraanidega. See kontsentratsioon on rakkude normaalseks toimimiseks hädavajalik. Üks biomembraani mikroosake sisaldab üle miljoni lipiidimolekuli, millel on kaks omadust: nad on samaaegselt hüdrofoobsed ja hüdrofiilsed. Reeglina on need üksteist välistavad omadused mittetasakaalulised ja seetõttu tundub nende funktsionaalne eesmärk üsna loogiline. Rakulipiidid on tõhus looduslik regulaator. Tavaliselt domineerib hüdrofoobne kiht ja kaitseb rakumembraani kahjulike ioonide tungimise eest.
Glütserofosfolipiidid, fosfatidüületanoolamiin, fosfatidüülkoliin, kolesterool aitavad samuti kaasa rakkude läbitungimatusele. Teised membraanlipiidid paiknevad koestruktuurides, need on sfingomüeliin ja sfingoglükolipiid. Igal ainel on oma funktsioon.
Lipiidid inimese toidus
Triglütseriidid - loodus, on tõhus energiaallikas. happeid leidub liha- ja piimatoodetes. Ja rasvhappeid, kuid küllastumata, leidub pähklites, päevalille- ja oliiviõlis, seemnetes ja maisiterades. Kolesterooli tõusu vältimiseks organismis on soovitatav piirata loomsete rasvade päevast tarbimist 10 protsendini.
Lipiidid ja süsivesikud
Paljud loomset päritolu organismid "ladustavad" rasvu teatud punktides, nahaaluskoes, nahavoltides ja mujal. Selliste rasvaladestuste lipiidide oksüdatsioon on aeglane ja seetõttu võimaldab nende üleminek süsinikdioksiidile ja veele saada märkimisväärses koguses energiat, peaaegu kaks korda rohkem kui süsivesikud. Lisaks välistavad rasvade hüdrofoobsed omadused vajaduse niisutamise stimuleerimiseks suures koguses vett. Rasvade üleminek energiafaasi toimub "kuivana". Rasvad toimivad aga energia vabanemise osas palju aeglasemalt ja sobivad paremini talveune loomadele. Lipiidid ja süsivesikud justkui täiendavad üksteist keha elutegevuse protsessis.
Lipiidid on suur ja keemiliselt üsna heterogeenne orgaaniliste ainete rühm, mis moodustavad elusrakud, lahustuvad madala polaarsusega orgaanilistes lahustites (eeter, benseen, kloroform jne) ja ei lahustu vees. Üldiselt peetakse neid rasvhapete derivaatideks.
Lipiidide struktuuri eripära on nende molekulides samaaegselt polaarsete (hüdrofiilsete) ja mittepolaarsete (hüdrofoobsete) struktuurifragmentide olemasolu, mis annab lipiididele afiinsuse nii vee- kui ka mittefaasilise faasi suhtes. Lipiidid on bifiilsed ained, mis võimaldab neil liideses oma ülesandeid täita.
10.1. Klassifikatsioon
Lipiidid jagunevad lihtne(kahekomponentne), kui nende hüdrolüüsi produktideks on alkoholid ja karboksüülhapped ning keeruline(mitmekomponentne), kui nende hüdrolüüsi tulemusena moodustuvad ka muud ained, näiteks fosforhape ja süsivesikud. Lihtsate lipiidide hulka kuuluvad vahad, rasvad ja õlid, samuti keramiidid, keerulised - fosfolipiidid, sfingolipiidid ja glükolipiidid (skeem 10.1).
Skeem 10.1.Lipiidide üldine klassifikatsioon
10.2. Lipiidide struktuurilised komponendid
Kõigil lipiidirühmadel on kaks olulist struktuurikomponenti - kõrgemad karboksüülhapped ja alkoholid.
Kõrgemad rasvhapped (HFA). Paljud kõrgemad karboksüülhapped eraldati esmalt rasvadest, sellest ka nimi paksuke. Bioloogiliselt olulised rasvhapped võivad olla küllastunud(Tabel 10.1) ja küllastumata(Tabel 10.2). Nende ühised struktuurilised omadused on järgmised:
On monokarboksüülrühmad;
Sisaldab ahelas paarisarvulisi süsinikuaatomeid;
Kas kaksiksidemete cis-konfiguratsioon (kui need on olemas).
Tabel 10.1.Asendamatud küllastunud rasvhapete lipiidid
Looduslikes hapetes on süsinikuaatomite arv vahemikus 4 kuni 22, kuid sagedamini esinevad 16 või 18 süsinikuaatomiga happed. Küllastumata happed sisaldavad ühte või mitut cis -konfiguratsiooniga kaksiksidet. Karboksüülrühmale lähim kaksikside asub tavaliselt C-9 ja C-10 aatomite vahel. Kui kaksiksidemeid on mitu, eraldatakse need üksteisest metüleenrühmaga CH2.
IUPACi reeglid Kongo DV jaoks võimaldavad kasutada nende tühiseid nimesid (vt tabelid 10.1 ja 10.2).
Praegu kasutatakse ka oma küllastumata HFA -de nomenklatuuri. Selles tähistatakse lõplikku süsinikuaatomit, olenemata ahela pikkusest, kreeka tähestiku letter (omega) viimase tähega. Kaksiksidemete positsiooni ei loeta, nagu tavaliselt, karboksüülrühmast, vaid metüülrühmast. Seega on linoleenhape tähistatud kui 18: 3 ω-3 (omega-3).
Linoolhape ise ja küllastumata happed, millel on erinev arv süsinikuaatomeid, kuid kaksiksidemete paigutusega ka kolmandal süsinikuaatomil, loendades metüülrühma, moodustavad oomega-3 HFA perekonna. Teist tüüpi happed moodustavad sarnased linoolhappe (oomega-6) ja oleiinhappe (oomega-9) perekonnad. Inimese normaalseks eluks on väga oluline kolme tüüpi hapete õige tasakaal: omega-3 (linaseemneõli, kalaõli), omega-6 (päevalille-, maisiõli) ja omega-9 (oliiviõli). toitumine.
Inimkeha lipiidides sisalduvatest küllastunud hapetest on tähtsaimad palmitiin C 16 ja steariin C 18 (vt tabel 10.1) ning küllastumata happed C18: 1, linool C18: 2, linoleen- ja arahhidooniline C 20: 4 (vt tabel 10.2).
Tuleb rõhutada polüküllastumata linool- ja linoleenhapete rolli ühenditena, asendamatu inimestele ("F -vitamiin"). Neid ei sünteesita kehas ja neid tuleb toiduga varustada umbes 5 g päevas. Looduses leidub neid happeid peamiselt taimeõlides. Nad reklaamivad
Tabel 10 .2. Asendamatud lipiidide küllastumata rasvhapped
* Kaasas võrdluseks. ** cis -isomeeride puhul.
vereplasma lipiidide profiili normaliseerimine. Linetol, mis on kõrgemate rasvhapete küllastumata hapete etüülestrite segu, kasutatakse hüpolipideemilise taimse ravimina. Alkoholid. Lipiidide hulka võivad kuuluda:
Kõrgema ühehüdroksüülse alkoholiga;
Mitmehüdroksüülsed alkoholid;
Amino alkoholid.
Looduslikes lipiidides leidub kõige sagedamini küllastunud ja harvemini küllastumata pika ahelaga alkohole (C 16 ja rohkem), milles on paarisarv süsinikuaatomeid. Kõrgemate alkoholide näiteks on tsetüül -CH3 (CH 2 ) 15 OH ja melissilic CH 3 (CH 2) 29 OH alkoholid, mis on osa vahadest.
Enamiku looduslike lipiidide mitmehüdroksüülseid alkohole esindab kolmehüdroksüülne alkohol glütserool. Leitakse ka teisi mitmehüdroksüülseid alkohole, näiteks kaheaatrilised alkoholid etüleenglükool ja propaandiool-1,2, samuti müo-inositool (vt 7.2.2).
Kõige olulisemad aminoalkoholid, mis kuuluvad looduslike lipiidide hulka, on 2-aminoetanool (kolamiin), koliin, mis on samuti seotud a-aminohapete seriini ja sfingosiiniga.
Sfingosiin on küllastumata pika ahelaga kaheahelaline aminoalkohol. Sfingosiini kaksiksidemel on trance-konfiguratsioon ja asümmeetrilised aatomid C-2 ja C-3-D-konfiguratsioon.
Lipiidides sisalduvad alkoholid atsüülitakse kõrgemate karboksüülhapetega vastavate hüdroksüülrühmade või aminorühmade juures. Glütseroolis ja sfingosiinis saab ühe alkohoolse hüdroksüüli esterdada asendatud fosforhappega.
10.3. Lihtsad lipiidid
10.3.1. Vahad
Vahad on kõrgemate rasvhapete ja kõrgema ühehüdroksüülse alkoholiga estrid.
Vahad moodustavad inimeste ja loomade nahale kaitsva määrdeaine ning takistavad taimede kuivamist. Neid kasutatakse farmaatsia- ja parfümeeriatööstuses kreemide ja salvide valmistamisel. Näide on tsetüülpalmitiinhappe ester(tsetiin) - peamine komponent spermacet. Spermaceti eritatakse kašelottide koljuõõntes sisalduvast rasvast. Teine näide on palmitiinhappe melissili ester- mesilasvaha komponent.
10.3.2. Rasvad ja õlid
Rasvad ja õlid on kõige arvukam lipiidide rühm. Enamik neist kuulub triatsüülglütseroolidesse - glütserooli ja HFA täielikud estrid, kuigi leidub ka mono- ja diatsüülglütserooli, mis on seotud ainevahetusega.
Rasvad ja õlid (triatsüülglütseroolid) on glütserooli ja kõrgemate rasvhapete estrid.
Inimese kehas mängivad triatsüülglütseroolid rakkude struktuurikomponendi või säilitusaine rolli ("rasvahoidla"). Nende energiaväärtus on umbes kaks korda suurem kui valkudel.
või süsivesikuid. Siiski on triatsüülglütseroolide taseme tõus veres üks täiendavaid riskitegureid südame isheemiatõve tekkeks.
Tahkeid triatsüülglütserooli nimetatakse rasvadeks, vedelaid õlideks. Lihtsad triatsüülglütseroolid sisaldavad samade hapete jääke, segatud - erinevaid.
Loomse päritoluga triatsüülglütseroolide koostises on tavaliselt ülekaalus küllastunud hapete jäägid. Sellised triatsüülglütseroolid on tavaliselt tahked ained. Vastupidi, taimeõlid sisaldavad peamiselt küllastumata hapete jääke ja on vedela konsistentsiga.
Allpool on toodud näited neutraalsetest triatsüülglütseroolidest ning nende süstemaatilistest ja (sulgudes) üldkasutatavatest triviaalsetest nimetustest, mis põhinevad nende koostisosade rasvhapete nimedel.
10.3.3. Keramiidid
Keramiidid on sfingosiinalkoholi N-atsüülitud derivaadid.
Keramiide esineb väikestes kogustes taimede ja loomade kudedes. Palju sagedamini kuuluvad nad komplekssete lipiidide hulka - sfingomüeliinid, tserebrosiidid, gangliosiidid jne.
(vt 10.4).
10.4. Komplekssed lipiidid
Mõnda keerulist lipiidi on raske üheselt klassifitseerida, kuna need sisaldavad rühmitusi, mis võimaldavad neid samaaegselt erinevatesse rühmadesse määrata. Lipiidide üldise klassifikatsiooni järgi (vt joonis 10.1) jagunevad komplekssed lipiidid tavaliselt kolmeks suureks rühmaks: fosfolipiidid, sfingolipiidid ja glükolipiidid.
10.4.1. Fosfolipiidid
Fosfolipiidide rühma kuuluvad ained, mis lõhustavad hüdrolüüsi käigus fosforhapet, näiteks glütserofosfolipiidid ja mõned sfingolipiidid (skeem 10.2). Üldiselt iseloomustab fosfolipiide küllastumata hapete üsna kõrge sisaldus.
Skeem 10.2.Fosfolipiidide klassifikatsioon
Glütserofosfolipiidid. Need ühendid on rakumembraanide peamised lipiidkomponendid.
Keemilise struktuuri järgi on glütserofosfolipiidid derivaadid l -glütsero-3-fosfaat.
l-glütsero-3-fosfaat sisaldab asümmeetrilist süsinikuaatomit ja võib seetõttu eksisteerida kahe stereoisomeerina.
Looduslikel glütserofosfolipiididel on sama konfiguratsioon, need on l-glütsero-3-fosfaadi derivaadid, mis moodustuvad metabolismi käigus dihüdroksüatsetoonfosfaadist.
Fosfatiidid. Glütserofosfolipiidide hulgas on kõige levinumad fosfatiidid - l -fosfatiidhapete estriderivaadid.
Fosfatiidhapped on derivaadid l -glütsero-3-fosfaat, mis on esterdatud rasvhapetega alkohoolsetes hüdroksüülrühmades.
Reeglina on looduslikes fosfatiidides glütserooliahela positsioonis 1 küllastunud jääk, positsioonis 2 küllastumata hape ja üks fosforhappe hüdroksüülrühmadest esterdatakse mitmehüdroksüülse alkoholi või aminoalkoholiga (X on jääk sellest alkoholist). Organismis (pH ~ 7,4) ülejäänud fosforhappe vaba hüdroksüülrühm ja teised fosfatiidide ionogeensed rühmad ioniseeritakse.
Fosfatiidide näideteks on ühendid, milles on fosfatiidhappeid esterdatud fosfaathüdroksüüli ja vastavate alkoholidega:
Fosfatidüülseriinid, esterdav aine on seriin;
Fosfatidüületanoolamiinid, esterdav aine on 2-aminoetanool (biokeemilises kirjanduses nimetatakse seda sageli, kuid mitte päris õigesti, etanoolamiiniks);
Fosfatidüülkoliinid, esterdav aine - koliin.
Need esterdavad ained on omavahel seotud, sest etanoolamiini ja koliini fragmente saab metaboliseerida seriinifragmendist dekarboksüülimise ja sellele järgneva metüülimise teel S-adenosüülmetioniiniga (SAM) (vt 9.2.1).
Mitmed fosfatiidid sisaldavad amiini sisaldava esterdava aine asemel mitmehüdroksüülsete alkoholide jääke - glütserooli, müoinositooli jne. Allpool näitena toodud fosfatidüülglütseroolid ja fosfatidüülinositoolid viitavad happelistele glütserofosfolipiididele, kuna nende struktuuris pole aminoalkoholi fragmente. mis annavad neutraalseid ja rodüületanoolamiini ühendeid.
Plasmalogeenid. Esterglütserofosfolipiididega võrreldes on vähem levinud eeterlipiidid, eriti plasmalogeenid. Need sisaldavad ülejäänud osa küllastumata
* Mugavuse huvides on müo-inositoolijäägi konfiguratsioonivalemi kirjutamise viis fosfatidüülinositoolides muudetud võrreldes eespool kirjeldatuga (vt 7.2.2).
alkohol, mis on eetersidemega seotud glütsero-3-fosfaadi C-1 aatomiga, näiteks näiteks etanoolamiini fragmendiga plasmogeenid-L-fosfatiidsed etanoolamiinid. Plasmalogeenid moodustavad kesknärvisüsteemi lipiididest 10%.
10.4.2. Sfingolipiidid
Sfingolipiidid on glütserofosfolipiidide struktuurianaloogid, milles glütserooli asemel kasutatakse sfingosiini. Teine näide sfingolipiididest on eespool käsitletud keramiidid (vt 10.3.3).
Oluline sfingolipiidide rühm on sfingomüeliinid, avastati esmakordselt närvikoes. Sfingomüeliinides on keramiidi C-1 hüdroksüülrühm reeglina esterdatud koliinfosfaadiga (harvem koos kolamiinfosfaadiga); seetõttu võib neid seostada ka fosfolipiididega.
10.4.3. Glükolipiidid
Nagu nimigi ütleb, sisaldavad selle rühma ühendid süsivesikute jääke (sagedamini D-galaktoosi, harvemini D-glükoosi) ega sisalda fosforhappejääke. Glükolipiidide - tserebrosiidid ja gangliosiidid - tüüpilised esindajad on sfingosiini sisaldavad lipiidid (seetõttu võib neid pidada ka sfingolipiidideks).
V tserebrosiidid keramiidijääk on seotud β-glükosiidsidemega D-galaktoosi või D-glükoosiga. Tserebrosiidid (galaktocerebrosiidid, glükotserebrosiidid) on osa närvirakkude membraanidest.
Gangliosiidid- süsivesikurikkad komplekslipiidid - eraldati esmalt aju hallist ainest. Struktuurselt sarnanevad gangliosiidid tserebrosiididega, mis erinevad selle poolest, et monosahhariidi asemel sisaldavad need kompleksset oligosahhariidi, mis sisaldab vähemalt ühte jääki V-atsetüülneuramiinhape (vt lisa 11-2).
10.5. Lipiidide omadused
ja nende struktuurilised komponendid
Keeruliste lipiidide eripära on nende bifilisus, mittepolaarsete hüdrofoobsete ja kõrge polaarsusega ioniseeritud hüdrofiilsete rühmade tõttu. Näiteks fosfatidüülkoliinides moodustavad rasvhapete süsivesinikradikaalid kaks mittepolaarset "saba" ning karboksüül-, fosfaat- ja koliinrühmad moodustavad polaarse osa.
Liideses toimivad need ühendid suurepäraste emulgaatoritena. Rakumembraanide koostises tagavad lipiidkomponendid membraani kõrge elektrilise takistuse, selle mitteläbilaskvuse ioonide ja polaarsete molekulide suhtes ning läbilaskvuse mittepolaarsete ainete suhtes. Eelkõige lahustub enamik anesteetikume hästi lipiidides, mis võimaldab neil tungida närvirakkude membraanidesse.
Rasvhapped on nõrgad elektrolüüdid( lk K a~ 4,8). Neid lahustatakse vesilahustes vähesel määral. PH juures< p K a ülekaalus on ioniseerimata vorm, pH juures> p K a, see tähendab, et füsioloogilistes tingimustes valitseb ioniseeritud vorm RCOO. Kõrgemate rasvhapete lahustuvaid sooli nimetatakse seebid. Kõrgemate rasvhapete naatriumisoolad on tahked, kaaliumisoolad vedelad. Kuna nõrkade hapete soolad ja seepide tugevad alused on osaliselt vees hüdrolüüsitud, on nende lahused aluselised.
Looduslikud küllastumata rasvhapped, millel on cis-kaksiksideme konfiguratsioon, neil on suur siseenergia pakkumine ja seega võrreldes trance-isomeerid on termodünaamiliselt vähem stabiilsed. Nende cis-trans -isomeerumine kulgeb kuumutamisel kergesti, eriti radikaalsete initsiaatorite juuresolekul. Laboratoorsetes tingimustes saab selle muundamise läbi viia lämmastikoksiidide toimel lämmastikhappe lagunemisel kuumutamisel.
Kõrgematel rasvhapetel on karboksüülhapete üldised keemilised omadused. Eelkõige moodustavad nad kergesti vastavad funktsionaalsed derivaadid. Kaksiksidemetega rasvhapetel on küllastumata ühendite omadused - nad lisavad kaksiksidemele vesinikku, vesinikhalogeniide ja muid reaktiive.
10.5.1. Hüdrolüüs
Hüdrolüüsireaktsiooni abil tehakse kindlaks lipiidide struktuur ja saadakse ka väärtuslikke tooteid (seepe). Hüdrolüüs on toidurasvade kasutamise ja metabolismi esimene etapp kehas.
Triatsüülglütseroolide hüdrolüüs toimub kas ülekuumenenud auruga kokkupuutel (tööstuses) või veega kuumutamisel mineraalhapete või leeliste juuresolekul (seebistamine). Kehas toimub lipiidide hüdrolüüs lipaasi ensüümide toimel. Allpool on toodud mõned hüdrolüüsireaktsioonide näited.
Plasmalogeenides, nagu tavalistes vinüüleetrites, lõhustatakse eetriside happelises, kuid mitte leeliselises keskkonnas.
10.5.2. Liitumisreaktsioonid
Lipiidid, mis sisaldavad struktuuris küllastumata hapete jääke, kinnitatakse kaksiksidemete kaudu vesiniku, halogeenide, vesinikhalogeniidide ja veega happelises keskkonnas. Joodi number on triatsüülglütseroolide küllastumatuse näitaja. See vastab joodi grammide arvule, mida saab lisada 100 g ainele. Looduslike rasvade ja õlide koostis ning nende joodiarv varieerub üsna laias vahemikus. Näitena toome 1-oleoüül-distearoüülglütserooli koostoime joodiga (selle triatsüülglütserooli joodiarv on 30).
Küllastumata taimeõlide katalüütiline hüdrogeenimine (hüdrogeenimine) on oluline tööstusprotsess. Sellisel juhul küllastab vesinik kaksiksidemed ja vedelad õlid muutuvad tahketeks rasvadeks.
10.5.3. Oksüdeerimisreaktsioonid
Oksüdatiivsed protsessid, mis hõlmavad lipiide ja nende struktuurikomponente, on üsna mitmekesised. Eelkõige on küllastumata triatsüülglütseroolide oksüdeerimine õhu hapniku toimel ladustamise ajal (autoksüdatsioon, vt 3.2.1) koos hüdrolüüsiga osa protsessist, mida nimetatakse õli rääsumine.
Lipiidide ja molekulaarse hapniku vastasmõju peamised saadused on vabade radikaalide ahelaprotsessi tulemusena tekkinud hüdroperoksiidid (vt 3.2.1).
Lipiidide peroksüdatsioon - üks olulisemaid oksüdatiivseid protsesse kehas. See on rakumembraanide kahjustamise peamine põhjus (näiteks kiiritushaiguse korral).
Fosfolipiidides sisalduvate küllastumata kõrgemate rasvhapete struktuurifragmendid on rünnaku sihtmärgid hapniku aktiivsed vormid(ROS, vt lisa 03-1).
Kui ründab eelkõige LH lipiidimolekuli ROS -st kõige aktiivsem hüdroksüülradikaal HO ", toimub CH -sideme homolüütiline lõhustamine allüül -asendis, nagu on näidatud lipiidide peroksüdatsiooni mudeli näitel (Skeem 10.3). Saadud allüül-tüüpi radikaal L "reageerib koheselt oksüdeerimiskeskkonnas oleva molekulaarse hapnikuga, moodustades lipiid-peroksüülradikaali LOO". Sellest hetkest algab lipiidide peroksüdatsioonireaktsioonide ahela kaskaad, kuna toimub pidev moodustumine allüül -lipiidradikaalidest L ", mis jätkavad seda protsessi.
Lipiidperoksiidid LOOH on ebastabiilsed ühendid ja võivad laguneda spontaanselt või muutuva valentsusega metalliioonide osalusel (vt 3.2.1), moodustades lipidoksüülradikaale LO ", mis on võimelised käivitama lipiidide substraadi edasise oksüdatsiooni. Selline laviinitaoline protsess lipiidide peroksüdatsioon põhjustab rakkude membraanistruktuuride hävimise ohtu.
Allüül -tüüpi vahepealne radikaal on mesomeerse struktuuriga ja võib edasi muutuda kahes suunas (vt skeem 10.3, rajad) a ja b), mille tulemuseks on vahepealsed hüdroperoksiidid. Hüdroperoksiidid on ebastabiilsed ja lagunevad juba tavalistel temperatuuridel, moodustades aldehüüdid, mis oksüdeeritakse edasi hapeteks - reaktsiooni lõppsaadusteks. Tulemuseks on tavaliselt kaks monokarboksüül- ja kaks dikarboksüülhapet, millel on lühem süsinikuahel.
Küllastumata happed ja küllastumata hapete jääkidega lipiidid kergetes tingimustes oksüdeeritakse kaaliumpermanganaadi vesilahusega, moodustades glükoole, ja jäigematel (süsinik-süsinik sidemete purunemisega) vastavad happed.
Laadimine ...