Miks lipiidid. Lipiidide funktsioonid. Keha energiavaru

Rasvu peetakse paljude hädade süüdlaseks. Arstid ja teadlased soovitavad vähendada rasva kogust või sellest täielikult loobuda. Loomulikult on parem neid nõuandeid järgida need, kes on rasvunud või kellel on kroonilised haigused. Ülejäänu oleks aga rumal rasvast loobuda. Uurime nende kohta lähemalt allolevatest faktidest.

1. Rasvade tarbimine ei pruugi viia nende ladestumiseni organismi
Paljud inimesed arvavad, et rasva tarbimine mõjutab kindlasti figuuri vöökohal, puusadel ja kõhul olevate lademete näol. Kui sa sööd rohkem, kui su keha nõuab, siis jah, selline probleem võib tekkida. Näiteks kui tarbite piiramatus koguses tärkliserikkaid süsivesikuid, võite oodata insuliinitaseme tõusu ja seejärel ladestub rasv. Aga kui süüa, tarbides rasva ja valku ühtlaselt, siis saab seda probleemi vältida. Kõiges, mida pead teadma, millal peatuda.

2. Pole vaja vältida pähklite tarbimist
Pähklid sisaldavad tervislikke rasvu, monoküllastumata rasvu, mis aitavad teil kiiremini täiskõhutunnet tunda, kuid tõstavad ka head kolesterooli taset. Pähklid ei mõjuta kuidagi kaalutõusu, sest küllastumise tõttu ei saa neid palju süüa ja pealegi seedib organism neid halvasti. Järelikult ei hävine pähklite rakuseinad närimisel kergesti. See tähendab, et nad läbivad keha ja ei erita kogu oma rasva.

3. Küllastunud rasvu ei ole vaja organismist täielikult eemaldada.
Küllastunud rasvu on alati peetud tervise vaenlaseks, mistõttu soovitati need toidust välja jätta. Kuid tänaseks on selgunud, et küllastunud rasvade mõõdukas tarbimine ei tee kahju. Ja mõned neist tuleb lisada isegi tervisliku toitumise programmi.

Ekstra neitsi kookosõli on üks tervislikke küllastunud rasvade allikaid. See sisaldab lauriinhape mida ei leidu kusagil mujal peale rinnapiima. See on võimas immuunstimulant. Toitu on soovitatav praadida kookosõlis.

4. Kui toote etiketil on kirjas "transrasvad puuduvad", ei tähenda see, et neid seal pole.
Paljud tootjad usuvad, et kui toode sisaldab väga väikeses koguses koostisainet, siis pole seda vaja etiketile märkida. Juhtub, et toode sisaldab vaid 0,5 g transrasvu, kuid seda pakendilt koostisosade hulgast ei leia. Pärast mitme sellise toote portsjoni söömist ei saa te isegi teada, et olete seda kahjulikku koostisosa piisavalt söönud.

5. Köögiviljadest pärit toitained ilma rasvata imenduvad halvemini
Uuringud on näidanud, et rasvaga maitsestatud salat või rasvadega kaste imendub organismis oluliselt paremini ja saab rohkem vajalikke toitaineid – karotenoide. Kui süüa salateid pidevalt ilma rasvadeta, siis karotenoidid ei imendu organismis üldse. Nad vastutavad punase, kollase, oranži ja rohelise värvi eest ning on olulised paljude haiguste ennetamisel. Et aidata kehal omastada kõiki köögiviljadest saadavaid toitaineid, tarbi neid koos tervislike rasvadega.

6. Extra virgin oliiviõli ei sobi praadimiseks.
Kuigi see sisaldab tervislikke monoküllastumata rasvu, kaotab see kõrgel temperatuuril oma omadused. Parem kasutada seda salatite kastmiseks või liha marineerimiseks. Oliiviõli on väga õrn ja rikneb kiiresti, seetõttu tuleks seda hoida pimedas klaasnõus, tihedalt suletud kaanega, et vältida oksüdeerumist ja säilitada kõik kasulikud omadused.

7. Rasvadel on kehas palju funktsioone
Meie keha ja meie keha ei saa elada ilma rasvadeta. Sellel on mitu põhjust:

Aju vajab rasvu. Umbes 60% inimese aju kuivkaalust moodustab rasv. Terved närvirakud sisaldavad rasvu – dokosaheksaanhapet;

Suguhormoonid moodustuvad rasvade abil;

Rasvhapped on terve naha ja juuste jaoks hädavajalikud;

Rasvad osalevad ainevahetuses, immuunsüsteemi funktsioonides ja aitavad stabiliseerida veresuhkrut.

Lipiidid on rasvataolised orgaanilised ühendid, mis ei lahustu vees, kuid lahustuvad hästi mittepolaarsetes lahustites (eeter, bensiin, benseen, kloroform jne). Lipiidid kuuluvad lihtsaimate bioloogiliste molekulide hulka.

Keemiliselt on enamik lipiide kõrgemate karboksüülhapete ja mitmete alkoholide estrid. Tuntuimad neist on rasvad. Iga rasvamolekuli moodustab glütserooli kolmeaatomilise alkoholi molekul ja sellega on ühendatud kolme kõrgemate karboksüülhapete molekuli eetersidemed. Aktsepteeritud nomenklatuuri järgi nimetatakse rasvu triatsüülglcheroolideks.

Kõrgemate karboksüülhapete molekulides olevad süsinikuaatomid võivad olla omavahel ühendatud nii üksik- kui kaksiksidemetega. Piiratavatest (küllastunud) kõrgematest karboksüülhapetest sisalduvad rasvade koostises kõige sagedamini palmitiin-, steariin-, arahhiidhape; küllastumata (küllastumata) - oleiin- ja linoolhape.

Kõrgemate karboksüülhapete küllastamatuse aste ja ahela pikkus (st süsinikuaatomite arv) määravad konkreetse rasva füüsikalised omadused.

Lühikeste ja küllastumata happeahelatega rasvadel on madal sulamistemperatuur. Toatemperatuuril on need vedelikud (õlid) või rasvased ained (rasvad). Ja vastupidi, pikkade ja küllastunud kõrgemate karboksüülhapete ahelatega rasvad muutuvad toatemperatuuril tahkeks. Seetõttu muutub hüdrogeenimisel (happeahelate küllastumine vesinikuaatomitega kaksiksidemete kaudu) näiteks vedel maapähkliõli võitaoliseks ja päevalilleõli tahkeks margariiniks. Võrreldes lõunapoolsete laiuskraadide elanikega sisaldavad külmas kliimas elavad loomad (näiteks Arktika merede kalad) tavaliselt rohkem küllastumata triatsüülglütseroole. Sel põhjusel jääb nende keha paindlikuks ka madalatel temperatuuridel.

Fosfolipiidides on triatsüülglütserooli kõrgemate karboksüülhapete üks äärmuslikest ahelatest asendatud fosfaati sisaldava rühmaga. Fosfolipiididel on polaarsed pead ja mittepolaarsed sabad. Polaarse pea moodustavad rühmad on hüdrofiilsed, mittepolaarsed sabarühmad aga hüdrofoobsed. Nende lipiidide kahesugune olemus määrab nende võtmerolli bioloogiliste membraanide organiseerimisel.

Teine lipiidide rühm on steroidid (steroolid). Need ained põhinevad kolesteroolialkoholil. Steroolid lahustuvad vees halvasti ja ei sisalda kõrgemaid karboksüülhappeid. Nende hulka kuuluvad sapphapped, kolesterool, suguhormoonid, D-vitamiin jne.

Lipiidide hulka kuuluvad ka terpeenid (taimekasvuained – giberelliinid; karotenoidid – fotosünteetilised pigmendid; taimede eeterlikud õlid, aga ka vahad).

Lipiidid võivad moodustada komplekse teiste bioloogiliste molekulidega – valkude ja suhkrutega.

Lipiidide funktsioonid on järgmised:

Struktuurne. Fosfolipiidid koos valkudega moodustavad bioloogilisi membraane. Membraanid sisaldavad ka steroole.
Energia. Rasva oksüdeerumisel vabaneb suur hulk energiat, mis läheb ATP moodustumiseks. Märkimisväärne osa organismi energiavarudest salvestub lipiididena, mis kuluvad ära toitainete puudusel. Talveunes olevad loomad ja taimed koguvad rasvu ja õlisid ning kasutavad neid elutähtsate protsesside säilitamiseks. Taimeseemnete kõrge lipiidide sisaldus tagab embrüo ja seemiku arengu enne nende üleminekut iseseisvale toitumisele. Paljude taimede (kookospalm, riitsinusõlitaim, päevalill, soja, raps jt) seemneid kasutatakse tööstuslikult taimeõli tootmisel toorainena.
Kaitsev ja soojust isoleeriv. Nahaalusesse koesse ja mõne elundi (neerud, sooled) ümber kogunev rasvakiht kaitseb loomakeha ja selle üksikuid organeid mehaaniliste kahjustuste eest. Lisaks aitab nahaalune rasvakiht oma madala soojusjuhtivuse tõttu säilitada soojust, mis võimaldab näiteks paljudel loomadel elada külmas kliimas. Lisaks sellele mängib vaalade puhul teist rolli - see aitab kaasa ujuvusele.
Määriv ja vetthülgav. Vaha katab nahka, villa, sulgi, muudab need elastsemaks ja kaitseb niiskuse eest. Paljude taimede lehtedel ja viljadel on vahajas kate.
Reguleerivad. Paljud hormoonid on kolesterooli derivaadid, näiteks suguhormoonid (meestel testosteroon ja naistel progesteroon) ja kortikosteroidid (aldosteroon). Kolesterooli derivaadid, D-vitamiin mängivad kaltsiumi ja fosfori metabolismis võtmerolli. Sapphapped osalevad seedimise (rasvade emulgeerimise) ja kõrgemate karboksüülhapete imendumise protsessides.

Lipiidid on ka metaboolse vee moodustumise allikaks. 100 g rasva oksüdeerimine annab umbes 105 g vett. See vesi on väga oluline mõnele kõrbeelanikule, eriti kaamelitele, kes võivad ilma veeta olla 10–12 päeva: küürus hoitud rasva kasutatakse just selleks. Rasvade oksüdeerumise tulemusena saavad karud, murmurid ja teised talveunes loomad eluks vajaliku vee.

Närvirakkude aksonite müeliinkestades on lipiidid närviimpulsside juhtimisel isolaatoriteks.

Vaha kasutavad mesilased kärgede ehitamiseks.

Organism toodab suurema osa lipiididest ise, toiduga tulevad vaid asendamatud rasvhapped ja lahustuvad vitamiinid.

Lipiidid on suur rühm orgaanilisi aineid, mis koosnevad rasvadest ja nende analoogidest. Lipiidid on oma omadustelt sarnased valkudega. Plasmas on need lipoproteiinide kujul, vees täiesti lahustumatud, kuid eetris suurepäraselt lahustuvad. Lipiidide vaheline vahetusprotsess on oluline kõigi aktiivsete rakkude jaoks, kuna need ained on bioloogiliste membraanide üks olulisemaid komponente.

Lipiide on kolm klassi: kolesterool, fosfolipiidid, triglütseriidid. Nendest klassidest tuntuim on kolesterool. Selle indikaatori määramisel on loomulikult maksimaalne väärtus, kuid sellegipoolest tuleks kolesterooli, lipoproteiinide, triglütseriidide sisaldust rakumembraanis käsitleda ainult kompleksselt.

Norm on LDL-i sisaldus vahemikus 4-6,6 mmol / l. Väärib märkimist, et tervetel inimestel võib see näitaja muutuda, võttes arvesse mitmeid tegureid: vanus, hooajalisus, vaimne ja füüsiline aktiivsus.

Iseärasused

Inimkeha toodab iseseisvalt kõiki peamisi lipiidide rühmi. Rakumembraan ei moodusta ainult polüküllastumata rasvhappeid, mis on asendamatud ained ja rasvlahustuvad vitamiinid.

Suurema osa lipiididest sünteesivad peensoole ja maksa epiteelirakud. Üksikute lipiidide jaoks on iseloomulik suhtlus konkreetsete elundite ja kudedega ning ülejäänud on kõigis rakkudes ja kudedes. Enamik lipiide sisaldub närvi- ja rasvkoes.

Maks sisaldab seda ainet 7–14%. Selle organi haiguste korral suureneb lipiidide hulk 45%, peamiselt triglütseriidide arvu suurenemise tõttu. Plasma sisaldab lipiide kombineerituna valkudega, nii satuvad nad elunditesse, rakkudesse, kudedesse.

Bioloogiline eesmärk

Lipiidide klassid täidavad mitmeid olulisi funktsioone.

  1. Ehitus. Fosfolipiidid ühinevad valkudega, moodustades membraane.
  2. Kumulatiivne. Rasva oksüdeerimisel tekib tohutul hulgal energiat, mis seejärel kulutatakse ATP loomiseks. Keha kogub energiavarusid peamiselt lipiidirühmade kaupa. Näiteks kui loomad jäävad terveks talveks magama, saab nende organism kõik vajalikud ained varem kogunenud õlidest, rasvadest, bakteritest.
  3. Kaitsev, soojust isoleeriv. Suurem osa rasvast ladestub nahaaluskoes, neerude ümber ja sooltes. Tänu kogunenud rasvakihile on keha kaitstud külma, aga ka mehaaniliste vigastuste eest.
  4. Vett hülgav, määriv. Nahal asuv lipiidikiht säilitab rakumembraanide elastsuse ning kaitseb neid niiskuse ja bakterite eest.
  5. Reguleerivad. Lipiidide sisalduse ja hormonaalse taseme vahel on seos. Peaaegu kõik hormoonid toodetakse kolesteroolist. Vitamiinid ja teised kolesterooli derivaadid osalevad fosfori ja kaltsiumi metabolismis. Sapphapped vastutavad toidu imendumise ja seedimise, samuti karboksüülhapete omastamise eest.

Vahetusprotsessid

Keha sisaldab lipiide looduse poolt määratud koguses. Võttes arvesse organismis kogunemise struktuuri, mõjusid ja tingimusi, jagunevad kõik rasvataolised ained järgmistesse klassidesse.

  1. Triglütseriidid kaitsevad pehmeid nahaaluseid kudesid, aga ka elundeid kahjustuste, bakterite eest. Nende koguse ja energiasäästu vahel on otsene seos.
  2. Fosfolipiidid vastutavad ainevahetusprotsesside eest.
  3. Kolesterool, steroidid on ained, mis on vajalikud rakumembraanide tugevdamiseks, samuti näärmete aktiivsuse normaliseerimiseks, eelkõige reproduktiivsüsteemi reguleerimiseks.

Igat tüüpi lipiidid moodustavad ühendeid, mis toetavad organismi elutähtsat tegevust, võimet seista vastu negatiivsetele teguritele, sealhulgas bakterite paljunemisele. Lipiidide ja paljude ülitähtsate valguühendite tekke vahel on seos. Urogenitaalsüsteemi töö on võimatu ilma nende aineteta. Inimese paljunemisvõime võib samuti ebaõnnestuda.

Lipiidide metabolism hõlmab seost kõigi ülaltoodud komponentide ja nende kompleksse mõju vahel kehale. Toitainete, vitamiinide ja bakterite toimetamisel membraanirakkudesse muundatakse need teisteks elementideks. Selline olukord aitab kaasa verevarustuse kiirenemisele ja selle tõttu toiduga kaasas olevate vitamiinide kiirele omastamisele, jaotumisele ja assimilatsioonile.

Kui vähemalt üks lülidest seiskub, siis ühendus katkeb ja inimene tunneb probleeme elutähtsate ainete, kasulike bakterite omastamisega ja nende levikuga kogu kehas. Selline rikkumine mõjutab otseselt lipiidide metabolismi protsessi.

Vahetuse katkemine

Iga toimiv rakumembraan sisaldab lipiide. Seda tüüpi molekulide koostisel on üks ühendav omadus - hüdrofoobsus, see tähendab, et need on vees lahustumatud. Lipiidide keemiline koostis sisaldab palju elemente, kuid suurema osa hõivavad rasvad, mida organism on võimeline ise tootma. Kuid asendamatud rasvhapped satuvad sellesse reeglina koos toiduga.

Lipiidide metabolism toimub raku tasandil. See protsess kaitseb keha, sealhulgas bakterite eest, toimub mitmes etapis. Esmalt lagundatakse lipiidid, seejärel imenduvad ja alles pärast seda toimub vahe- ja lõppvahetus.

Kõik häired rasvade omastamise protsessis näitavad lipiidirühmade metabolismi rikkumist. Selle põhjuseks võib olla ebapiisav pankrease lipaasi ja sapi soolde sisenemine. Ja ka koos:

  • ülekaalulisus;
  • hüpovitaminoos;
  • ateroskleroos;
  • mao haigused;
  • sooled ja muud valulikud seisundid.

Kui villi epiteelkude on soolestikus kahjustatud, ei imendu rasvhapped täielikult. Selle tulemusena koguneb väljaheitesse suur hulk rasva, mis ei ole läbinud lagunemisetappi. Väljaheited muutuvad rasvade ja bakterite kogunemise tõttu hallikasvalgeks.

Lipiidide ainevahetust saab korrigeerida toitumisrežiimi ja LDL-i väärtust langetavate ravimitega. On vaja süstemaatiliselt kontrollida triglütseriidide sisaldust veres. Samuti ärge unustage, et inimkeha ei vaja suurt rasva kogunemist.

Lipiidide ainevahetuse häirete vältimiseks on vaja piirata õli, lihatoodete, rupsi kasutamist ning rikastada dieeti madala rasvasisaldusega kala ja mereandidega. Ennetava meetmena aitab elustiili muutus - kehalise aktiivsuse suurendamine, sporditreening ja halbade harjumuste tagasilükkamine.

Lipiidid (kreeka keelest. liposid- rasv) sisaldavad rasvu ja rasvataolisi aineid. Sisaldub peaaegu kõigis rakkudes - 3 kuni 15% ja nahaaluse rasvkoe rakkudes kuni 50%.

Eriti palju on lipiide maksas, neerudes, närvikoes (kuni 25%), veres, osade taimede seemnetes ja viljades (29-57%). Lipiididel on erinev struktuur, kuid mõned ühised omadused. Need orgaanilised ained ei lahustu vees, kuid lahustuvad hästi orgaanilistes lahustites: eeter, benseen, bensiin, kloroform jne. See omadus tuleneb asjaolust, et lipiidimolekulides domineerivad mittepolaarsed ja hüdrofoobsed struktuurid. Kõik lipiidid võib jämedalt jagada rasvadeks ja lipoidideks.

Rasvad

Kõige tavalisemad on rasvad(neutraalsed rasvad, triglütseriidid), mis on glütserooli ja suure molekulmassiga rasvhapete kolmehüdroksüülse alkoholi kompleksühendid. Ülejäänud glütseriin on vees hästi lahustuv aine. Rasvhappejäägid on süsivesinikahelad, mis on vees peaaegu lahustumatud. Kui tilk rasva vette satub, pöördub molekulide glütserooliosa selle poole ning rasvhapete ahelad ulatuvad veest välja. Rasvhapped sisaldavad karboksüülrühma (-COOH). See ioniseerub kergesti. Selle abiga ühinevad rasvhapete molekulid teiste molekulidega.

Kõik rasvhapped jagunevad kahte rühma - küllastunud ja küllastumata ... Küllastumata rasvhapetel ei ole kaksiksidemeid (küllastumata), küllastunud rasvhapetel on. Küllastunud rasvhapete hulka kuuluvad palmitiin-, või-, lauriin-, steariinhape jne. Küllastumata - oleiin-, eruuk-, linool-, linoleenhape jne. Rasvade omadused määratakse rasvhapete kvalitatiivse koostise ja nende kvantitatiivse vahekorra järgi.

Küllastunud rasvhappeid sisaldavatel rasvadel on kõrge sulamistemperatuur. Need on üldiselt kõva konsistentsiga. Need on paljude loomade rasvad, kookosõli. Küllastumata rasvhappeid sisaldavatel rasvadel on madal sulamistemperatuur. Need rasvad on valdavalt vedelad. Vedela konsistentsiga taimsed rasvad lõhkevad õlid ... Nende rasvade hulka kuuluvad kalaõli, päevalilleõli, puuvill, linaseemned, kanepiõli jne.

Lipoidid

Lipoidid võivad moodustada kompleksseid komplekse valkude, süsivesikute ja muude ainetega. Eristada saab järgmisi ühendeid:

  1. Fosfolipiidid. Need on glütserooli ja rasvhapete kompleksühendid ning sisaldavad fosforhappe jääki. Kõigil fosfolipiidimolekulidel on polaarne pea ja mittepolaarne saba, mis on moodustatud kahest rasvhappemolekulist. Rakumembraanide põhikomponendid.
  2. Vahad. Need on komplekssed lipiidid, mis koosnevad keerulisematest alkoholidest kui glütserool ja rasvhapped. Neil on kaitsefunktsioon. Loomad ja taimed kasutavad neid vetthülgavate ja kuivatavate ainetena. Vahad katavad taimelehtede pinda, maismaal elavate lülijalgsete keha pinda. Vahad eritavad imetajate rasunäärmeid, lindude sabanäärmeid. Mesilased ehitavad kärjed vahast.
  3. Steroidid (Kreeka stereotest – kõva). Neid lipiide iseloomustab mitte süsivesikute, vaid keerukamate struktuuride olemasolu. Steroidide hulka kuuluvad organismis olulised ained: D-vitamiin, neerupealiste koore hormoonid, sugunäärmed, sapphapped, kolesterool.
  4. Lipoproteiinid ja glükolipiidid. Lipoproteiinid koosnevad valkudest ja lipiididest, glükoproteiinid - lipiididest ja süsivesikutest. Ajukudede ja närvikiudude koostises on palju glükolipiide. Lipoproteiinid on osa paljudest rakustruktuuridest, tagavad nende tugevuse ja stabiilsuse.

Lipiidide funktsioonid

Rasvad on peamine liik ladustamine ained. Neid hoitakse spermas, nahaaluses rasvkoes, rasvkoes ja putukate rasvkehas. Rasvavarud ületavad oluliselt süsivesikute varu.

Struktuurne. Lipiidid on osa kõigi rakkude rakumembraanidest. Molekulide hüdrofiilsete ja hüdrofoobsete otste järjestatud paigutus on membraanide selektiivse läbilaskvuse jaoks väga oluline.

Energia. Annab 25-30% kogu kehale vajalikust energiast. 1 g rasva lagunemisel vabaneb 38,9 kJ energiat. Seda on peaaegu kaks korda rohkem kui süsivesikuid ja valke. Rändlindudel ja talveunes olevatel loomadel on lipiidid ainsaks energiaallikaks.

Kaitsev. Rasvakiht kaitseb õrnu siseorganeid šoki, šoki, kahjustuste eest.

Soojusisolatsioon. Rasvad ei juhi soojust hästi. Mõnede loomade (eriti mereloomade) naha alla nad ladestuvad ja moodustavad kihte. Näiteks vaalal on umbes 1 m pikkune nahaaluse rasvakiht, mis võimaldab tal elada külmas vees.

Paljudel imetajatel on spetsiaalne rasvkude, mida nimetatakse pruuniks rasvaks. Sellel on selline värvus, kuna see on rikas punakaspruunide mitokondrite poolest, kuna need sisaldavad rauda sisaldavaid valke. See kude toodab soojusenergiat, mis on vajalik loomadele madalal tasemel

temperatuurid. Pruun rasv ümbritseb elutähtsaid organeid (süda, aju jne) või asub neisse voolavas vereteel ja suunab seega soojust neile.

Endogeensed veetarnijad

100 g rasva oksüdeerumisel vabaneb 107 ml vett. Tänu sellele veele on palju kõrbeloomi: kaamelid, jerboad jne. Loomad toodavad talveunerežiimil ka endogeenset vett rasvadest.

Rasvane aine katab lehtede pinna, ei lase neil vihma ajal märjaks saada.

Mõned lipiidid on kõrge bioloogilise aktiivsusega: mitmed vitamiinid (A, D jne), mõned hormoonid (östradiool, testosteroon), prostaglandiinid.

Lipiidid- Ained, mis on oma keemiliselt struktuurilt väga heterogeensed, mida iseloomustab erinev lahustuvus orgaanilistes lahustites ja reeglina vees lahustumatud. Nad mängivad olulist rolli eluprotsessides. Bioloogiliste membraanide ühe põhikomponendina mõjutavad lipiidid nende läbilaskvust, osalevad närviimpulsside edastamises ja rakkudevaheliste kontaktide loomises.

Teised lipiidide funktsioonid on energiavaru moodustamine, vetthülgavate ja soojust isoleerivate kaitsekatete loomine loomadel ja taimedel, elundite ja kudede kaitsmine mehaaniliste mõjude eest.

LIPIIDIDE KLASSIFIKATSIOON

Sõltuvalt keemilisest koostisest jaotatakse lipiidid mitmesse klassi.

  1. Lihtlipiidide hulka kuuluvad ained, mille molekulid koosnevad ainult rasvhapete (või aldehüüdide) ja alkoholide jääkidest. Need sisaldavad
    • rasvad (triglütseriidid ja muud neutraalsed glütseriidid)
    • vahad
  2. 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 loomset või taimekudet töödeldakse ühe või mitme (sagedamini järjestikuse) 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 lipiidifraktsioonis sisalduvate komponentide heterogeensuse tõttu ei saa terminit "lipiidide fraktsioon" pidada struktuuriliseks tunnuseks; see on ainult madala polaarsusega lahustitega bioloogilise materjali ekstraheerimisel saadud fraktsiooni labori töönimetus. Sellegipoolest on enamikul lipiididel ühised struktuurilised tunnused, mis määravad nende olulised bioloogilised omadused ja sarnase lahustuvuse.

Rasvhape

Rasvhapped – alifaatsed karboksüülhapped – võivad kehas olla vabas olekus (jääkides rakkudes ja kudedes) või olla enamiku lipiidide klasside ehitusplokkideks. Elusorganismide rakkudest ja kudedest on eraldatud üle 70 erineva rasvhappe.

Looduslikes lipiidides leiduvad rasvhapped sisaldavad paarisarv süsinikuaatomeid ja neil on valdavalt hargnemata süsinikuahel. Allpool on toodud kõige sagedamini leitud looduslike rasvhapete valemid.

Looduslikud rasvhapped, kuigi mõnevõrra tinglikult, võib jagada kolme rühma:

  • küllastunud rasvhapped [saade]
  • monoküllastumata rasvhapped [saade]

    Monoküllastumata (ühe kaksiksidemega) rasvhapped:

  • polüküllastumata rasvhapped [saade]

    Polüküllastumata (kahe või enama kaksiksidemega) rasvhapped:

Lisaks nendele kolmele põhirühmale on olemas ka nn ebatavaliste looduslike rasvhapete rühm [saade] .

Loomade ja kõrgemate taimede lipiididest koosnevatel rasvhapetel on palju ühiseid omadusi. Nagu juba märgitud, sisaldavad peaaegu kõik looduslikud rasvhapped paarisarv süsinikuaatomeid, enamasti 16 või 18. Loomade ja inimeste küllastumata rasvhapped, mis osalevad lipiidide ehituses, sisaldavad tavaliselt kaksiksidet 9. ja 10. süsiniku vahel, täiendavad kaksiksidemed, nagu tavaliselt tekivad ahela 10. süsiniku ja metüüli otsa vahel. Loendamine pärineb karboksüülrühmast: COOH-rühmale lähim C-aatom on tähistatud kui α, külgnev on β ja süsivesinikradikaali terminaalne süsinikuaatom on ω.

Looduslike küllastumata rasvhapete kaksiksidemete eripära seisneb selles, et need on alati eraldatud kahe lihtsidemega, st nende vahel on alati vähemalt üks metüleenrühm (-CH = CH-CH 2 -CH = CH- ). Selliseid kaksiksidemeid nimetatakse "isoleeritud". Looduslikult esinevatel küllastumata rasvhapetel on cis-konfiguratsioon ja need on trans-konfiguratsioonis äärmiselt haruldased. Arvatakse, et mitme kaksiksidemega küllastumata rasvhapete puhul annab cis-konfiguratsioon süsivesinike ahelale kõvera ja lühema välimuse, mis on bioloogiliselt mõistlik (eriti kui arvestada, et paljud lipiidid on osa membraanidest). Mikroobirakkudes sisaldavad küllastumata rasvhapped tavaliselt ühte kaksiksidet.

Pika ahelaga rasvhapped on vees praktiliselt lahustumatud. Nende naatriumi- ja kaaliumisoolad (seebid) moodustavad vees mitselle. Viimases on rasvhapete negatiivselt laetud karboksüülrühmad vastamisi vesifaasiga ning mitsellaarstruktuuri sees on peidetud mittepolaarsed süsivesinikahelad. Sellistel mitsellidel on negatiivne kogulaeng ja nad jäävad vastastikuse tõuke tõttu lahusesse hõljuma (joonis 95).

Neutraalsed rasvad (või glütseriidid)

Neutraalsed rasvad on glütseriini ja rasvhapete estrid. Kui kõik kolm glütserooli hüdroksüülrühma on esterdatud rasvhapetega, nimetatakse sellist ühendit triglütseriidiks (triatsüülglütserool), kui kahte - diglütseriidiks (diatsüülglütserool) ja lõpuks, kui üks rühm on esterdatud - monoglütseriidiks (monoatsüülglütserool).

Neutraalsed rasvad leidub kehas kas protoplasmaatilise rasva kujul, mis on rakkude struktuurne komponent, või reserv-, reservrasva kujul. Nende kahe rasvavormi roll kehas ei ole sama. Protoplasma rasv on püsiva keemilise koostisega ja sisaldub kudedes teatud koguses, mis ei muutu isegi haigusliku rasvumise korral, samas kui reservrasva kogus on suurte kõikumiste all.

Suurem osa looduslikest neutraalsetest rasvadest on triglütseriidid. Triglütseriidide rasvhapped võivad olla küllastunud või küllastumata. Rasvhapetest on rohkem levinud palmitiin-, steariin- ja oleiinhape. Kui kõik kolm happeradikaali kuuluvad samasse rasvhappesse, siis selliseid triglütseriide nimetatakse lihtsateks (näiteks tripalmitiin, tristeariin, trioleiin jne), kui need on erinevad rasvhapped, siis segatud. Segatriglütseriidid on nimetatud nende koostisesse kuuluvate rasvhapete järgi; numbrid 1, 2 ja 3 näitavad rasvhappejäägi sidet vastava alkoholirühmaga glütserooli molekulis (näiteks 1-oleo-2-palmitosteariin).

Rasvhapped, mis moodustavad triglütseriide, määravad praktiliselt nende füüsikalis-keemilised omadused. Seega triglütseriidide sulamistemperatuur tõuseb koos küllastunud rasvhapete jääkide arvu ja pikkuse suurenemisega. Seevastu mida kõrgem on küllastumata rasvhapete või lühikese ahelaga hapete sisaldus, seda madalam on sulamistemperatuur. Loomsed rasvad (pekk) sisaldavad tavaliselt olulisel määral küllastunud rasvhappeid (palmitiin-, steariin- jne), tänu millele on need toatemperatuuril tahked. Rasvad, mis sisaldavad palju mono- ja polüküllastumata happeid, on tavatemperatuuril vedelad ja neid nimetatakse õlideks. Niisiis on kanepiõlis 95% kõigist rasvhapetest oleiin-, linool- ja linoleenhape ning ainult 5% on steariin- ja palmitiinhape. Pange tähele, et inimese rasv, mis sulab 15 ° C juures (see on kehatemperatuuril vedel), sisaldab 70% oleiinhapet.

Glütseriidid on võimelised osalema kõigis estritele omastes keemilistes reaktsioonides. Suurima tähtsusega on seebistumisreaktsioon, mille tulemusena moodustuvad triglütseriididest glütserool ja rasvhapped. Rasva seebistamine võib toimuda nii ensümaatilise hüdrolüüsi kui ka hapete või leeliste toimel.

Seebi tööstuslikul tootmisel toimub rasva leeliseline lõhustamine seebikivi või kaaliumkloriidi toimel. Tuletagem meelde, et seep on kõrgemate rasvhapete naatriumi- või kaaliumisoolad.

Looduslike rasvade iseloomustamiseks kasutatakse sageli järgmisi näitajaid:

  1. joodiarv - joodi arv grammides, mis teatud tingimustel seob 100 g rasva; see arv iseloomustab rasvades leiduvate rasvhapete küllastamatuse astet, veiseliharasvas 32-47, lambalihas 35-46, sealihas 46-66 joodiarv;
  2. happearv – 1 g rasva neutraliseerimiseks vajalik kaustilise kaaliumi milligrammide arv. See arv näitab rasvas sisalduvate vabade rasvhapete kogust;
  3. seebistamisarv – kõigi 1 g rasvas sisalduvate (nii triglütseriidides sisalduvate kui ka vabade) rasvhapete neutraliseerimiseks tarbitud söövitava kaaliumi milligrammide arv. See arv sõltub rasva moodustavate rasvhapete suhtelisest molekulmassist. Peamiste loomsete rasvade (veise-, lamba-, sealiha) seebistamisarv on praktiliselt sama.

Vahad on kõrgemate rasvhapete ja kõrgemate ühe- või kahehüdroksüülsete alkoholide estrid süsinikuaatomite arvuga 20 kuni 70. Nende üldvalemid on näidatud diagrammil, kus R, R "ja R" on võimalikud radikaalid.

Vahad võivad olla osa nahka katvast rasvast, villast, sulgedest. 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 eelnimetatud estritele teatud koguses vabu kõrgemaid rasvhappeid, alkohole ja süsivesinikke süsinikuarvuga 21-35.

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 toodud diagrammil, kus R1 ja R2 on kõrgemate rasvhapete radikaalid ja R3 on lämmastikku sisaldava ühendi radikaal.

Kõigile glütserofosfolipiididele on iseloomulik, et nende molekuli ühel osal (radikaalid R 1 ja R 2) on väljendunud hüdrofoobsus, samas kui teine ​​osa on hüdrofiilne fosforhappejäägi negatiivse laengu ja radikaali R3 positiivse laengu tõttu.

Kõigist lipiididest on glütserofosfolipiididel kõige ilmekamad polaarsed omadused. Kui glütserofosfolipiidid asetada vette, läheb ainult väike osa neist tõeliseks lahuseks, samas kui suurem osa "lahustunud" lipiidist on vesisüsteemides mitsellide kujul. Glütserofosfolipiididel on mitu rühma (alaklassi).

    [saade] .

    Erinevalt fosfatidüülkoliini molekuli triglütseriididest on üks kolmest glütserooli hüdroksüülrühmast seotud mitte rasvhappega, vaid fosforhappega. Lisaks on fosforhape omakorda seotud lämmastikku sisaldava alusega eetersidemega [HO-CH2-CH2-N + = (CH 3) 3] - koliiniga. Seega on fosfatidüülkoliini molekulis ühendatud glütserool, kõrgemad rasvhapped, fosforhape ja koliin.

    [saade] .

    Peamine erinevus fosfatidüülkoliinide ja fosfatidüületanoolamiinide vahel seisneb selles, et viimased sisaldavad koliini asemel lämmastikupõhist etanoolamiini (HO-CH 2 -CH 2 -NH 3 +).

    Loomade ja kõrgemate taimede organismis leiduvatest glütserofosfolipiididest leidub enim fosfatidüülkoliine ja fosfatidüületanoolamiine. Need kaks glütserofosfolipiidide rühma on omavahel metaboolselt seotud ja on rakumembraanide peamised lipiidkomponendid.

  • Fosfatidüülseriinid [saade] .

    Fosfatidüülseriini molekulis on lämmastikuühendiks seriini aminohappejääk.

    Fosfatidüülseriinid on palju vähem levinud kui fosfatidüülkoliinid ja fosfatidüületanoolamiinid ning nende tähtsuse määrab peamiselt asjaolu, et nad osalevad fosfatidüületanoolamiinide sünteesis.

  • Plasmalogeenid (atsetaalfosfatiidid) [saade] .

    Need erinevad ülalpool käsitletud glütserofosfolipiididest selle poolest, et ühe kõrgema rasvhappejäägi asemel sisaldavad nad rasvhappe aldehüüdi jääki, mis on seotud glütserooli hüdroksüülrühmaga küllastumata estersidemega:

    Seega laguneb plasmalogeen hüdrolüüsi käigus glütserooliks, kõrgema rasvhappe aldehüüdiks, rasvhappeks, fosforhappeks, koliiniks või etanoolamiiniks.

    • [saade] .

    R3-radikaal selles glütserofosfolipiidide rühmas on kuue süsinikusisaldusega suhkrualkohol - inositool:

    Fosfatidüülinositoolid on looduses üsna laialt levinud. Neid leidub loomades, taimedes ja mikroobides. Looma kehas leidub neid ajus, maksas ja kopsudes.

    [saade] .

    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 glütserooli jääki, mis on omavahel ühendatud kahe fosfodiestersillaga läbi positsioonide 1 ja 3; kahe välimise glütseroolijäägi hüdroksüülrühmad esterdatakse rasvhapetega. Kardiolipiin on osa mitokondrite membraanidest. Tabel 29 võtab kokku andmed peamiste glütserofosfolipiidide struktuuri kohta.

Glütserofosfolipiidide 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 asendis 1 (glütserooli 1. süsinikuaatomi juures), ja ühte küllastumata kõrgemat rasvhapet, mis on esterdatud positsioonis 2. ensüümid, näiteks kobra mürgis, milleks on fosfolipaasid A2, viib küllastumata rasvhapete elimineerimiseni 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. On kolm peamist glükolipiidide rühma:

  • tserebrosiidid
  • sulfatiidid
  • gangliosiidid

Tserebrosiidid ei sisalda ei fosforhapet ega koliini. Nende hulka kuulub heksoos (tavaliselt D-galaktoos), mis on eetersideme kaudu seotud aminoalkoholi sfingosiini hüdroksüülrühmaga. Lisaks on tserebrosiidi osa rasvhape. Nendest rasvhapetest on levinumad lignoteeriin-, närvi- ja tserebroonhapped, st 24 süsinikuaatomiga rasvhapped. Tserebrosiidide struktuuri saab kujutada diagrammiga. Tserebrosiide võib liigitada ka sfingolipiidideks, kuna need sisaldavad alkoholi sfingosiini.

Tserebrosiidide enim uuritud esindajad on neurootilist hapet sisaldav närv, tserebroonhapet sisaldav tserebron ja lignotsüürhapet sisaldav kerasiin. Tserebrosiidide sisaldus on eriti kõrge närvirakkude membraanides (müeliinkestas).

Sulfatiidid erinevad tserebrosiididest selle poolest, et need sisaldavad molekulis väävelhappe jääki. Teisisõnu, sulfatiid on tserebrosiidsulfaat, milles sulfaat on esterdatud heksoosi kolmanda süsinikuaatomi juures. Imetajate ajus leidub sulfatiide, nagu ka tserebrosiide, valgeaines. Nende sisaldus ajus on aga 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.

Struktuurilt on gangliosiidid suures osas sarnased tserebrosiididega, ainsa erinevusega, et ühe galaktoosijäägi asemel sisaldavad nad kompleksset oligosahhariidi. Üks lihtsamaid gangliosiide on erütrotsüütide stroomast eraldatud hematosiid (skeem)

Erinevalt tserebrosiididest ja sulfatiididest leidub gangliosiide peamiselt aju hallaines ning need on koondunud närvi- ja gliiarakkude plasmamembraanidesse.

Kõiki ülalnimetatud lipiide nimetatakse tavaliselt seebistuvateks, kuna seebid tekivad nende hüdrolüüsi käigus. Siiski on lipiide, mida ei hüdrolüüsita rasvhapete vabastamiseks. Nende lipiidide hulka kuuluvad steroidid.

Steroidid on looduslikult esinevad ühendid. Need on tsüklopentaanperhüdrofenantreeni tuuma derivaadid, mis sisaldavad kolme sulatatud tsükloheksaani ja ühte tsüklopentaanitsüklit. Steroidid sisaldavad paljusid hormonaalseid aineid, aga ka kolesterooli, sapphappeid ja muid ühendeid.

Inimkehas on steroolid steroidide seas esikohal. Steroolide kõige olulisem esindaja on kolesterool:

See sisaldab C3-s alkohoolset hüdroksüülrühma ja C17-s kaheksa süsinikuaatomiga hargnenud alifaatset ahelat. Hüdroksüülrühma C3 juures saab esterdada kõrgema rasvhappega; sel juhul moodustuvad kolesterooli estrid (kolesteriidid):

Kolesterool mängib oluliste vaheühendite rolli paljude teiste ühendite sünteesil. Paljude loomarakkude plasmamembraanid on kolesteroolirikkad; oluliselt väiksemas koguses sisaldub seda mitokondrite membraanides ja endoplasmaatilises retikulumis. Pange tähele, et taimedes pole kolesterooli. Taimedel on teisi steroole, mida ühiselt nimetatakse fütosteroolideks.

Laadimine ...Laadimine ...