Kaasaegse inimkonna üks suurimaid müüte on rasvade kahjulikkus. Rasvast on saanud vaenlane number üks. Inimesed kulutavad dollareid, rublasid, eurosid ja nii edasi, et osta rasvavabu küpsiseid, rasvavaba koolat, tablette, mis võivad pärssida rasva imendumist, tablette, mis lahustavad rasva. Inimesed peavad igasuguseid rasvavabu dieete.
Aga ... Igati jõukates riikides kasvab rasvunud inimeste arv pidevalt. Kasvab inimeste arv, kes põevad südame-veresoonkonna haigusi ja suhkurtõbe ehk haigusi, mis on suuresti seotud ülekaaluga. Sõda rasvade vastu jätkub...
Mis siis viga on?
Fakt 1: rasvad on teile kasulikud
Esimene ja peamine viga on arvata, et kõik rasvad on ühesugused; kõigi rasvade tagasilükkamine on õnnistus. Elanikkonna haridustase on aga üsna kõrge, nüüd teavad paljud, et küllastumata rasvad (peamiselt taimsed rasvad) on kasulikud. Ja küllastunud (peamiselt loomad) on kahjulikud.
Selgitame välja.
Küllastunud rasvad on rakumembraanide struktuursed komponendid ja osalevad keha biokeemias. Seetõttu põhjustab nende täielik tagasilükkamine tervises pöördumatuid muutusi. Teine asi on see, et nende tarbimine peaks vastama vanusenäitajatele. Lapsed ja noorukid vajavad neid piisavas koguses, vanusega saab nende tarbimist vähendada.
Küllastumata rasvad - vähendavad "halva" kolesterooli taset, on vajalikud teatud vitamiinide (rasvlahustuvate) omastamiseks organismide poolt ja osalevad ainevahetuses. See tähendab, et keha vajab ka neid rasvu.
Väike tähelepanek: küllastunud rasvad on tahked, küllastumata rasvad vedelad.
Füsioloogiliste näitajate järgi peaks keskmise inimese jaoks küllastunud ja küllastumata rasvade suhe olema 1/3: 2/3. Tervislike rasvade söömine on hädavajalik!
Transrasvad on kindlasti kahjulikud. Neid leidub ka looduses (näiteks naturaalses piimas), kuid enamjaolt tekivad need muudest (taimsetest) rasvadest, hüdrogeenimise teel (rasvade töötlemise meetod, et anda neile tahke vorm).
Fakt 2: keharasv ei ole rasva söömise tulemus
Mida?! Muidugi, kui te lihtsalt suurendate oma rasvatarbimist ilma teisi toiduaineid vähendamata, siis te võtate kaalus juurde. Tervisliku kehakaalu säilitamise võti on tasakaal. Peaksite kulutama nii palju kaloreid, kui tarbite.
Kuid järsu kaloripiiranguga dieedid võivad pärast tühistamist põhjustada järsu kaalutõusu. Miks? Keha sai installatsiooni: nälg. Seetõttu on vaja rasvu reservi koguda. Seetõttu töödeldakse kogu toit ja see läheb "depoosse" - rasvaladestustele. Sel juhul võite langeda näljasesse minestusse. Töödeldud süsivesikuid hoitakse rasvavarudes.
Uuringud näitavad, et kui inimene järgib madala kalorsusega rasvavaba dieeti, siis suurte raskustega kaotab paar kilo tagasi, isegi kui jätkate sellel dieedil "istumist".
Lisaks on inimestel, kes söövad vähesel määral rasva, kalduvus rasvumisele.
Ja USA patsientide jälgimisel ilmnes pilt, et rasvasisalduse vähenemisega 40%-lt (mida peetakse normiks) 33%-le toidus kaasneb ülekaaluliste inimeste arvu suurenemine.
Pidage meeles, et küllastumata rasvad osalevad ainevahetuses. Valkude: rasvade: süsivesikute suhe täiskasvanu jaoks peaks olema ligikaudu 14%: 33%: 53%.
Järeldus: küllastumata rasvade sisalduse suurenemine püsiva kalorsusega toidus ei too kaasa kaalutõusu, vaid aitab ainevahetuse kaudu tervist parandada.
Mis on lipiidid, milline on lipiidide klassifikatsioon, milline on nende struktuur ja funktsioon? Sellele ja paljudele teistele küsimustele annab vastuse biokeemia, mis uurib neid ja teisi ainevahetuse jaoks olulise tähtsusega aineid.
Mis see on
Lipiidid on orgaanilised ained, mis ei lahustu vees. Lipiidide funktsioonid inimkehas on mitmekesised.
Lipiidid - see sõna tähendab "väikesed rasvaosakesed"
See on eelkõige:
- Energia. Lipiidid toimivad substraadina energia salvestamiseks ja kasutamiseks. 1 grammi rasva lagundamisel vabaneb umbes 2 korda rohkem energiat kui sama kaaluga valkude või süsivesikute lagunemisel.
- Struktuurne funktsioon. Lipiidide struktuur määrab meie keha rakumembraanide struktuuri. Need on paigutatud nii, et molekuli hüdrofiilne osa on raku sees ja hüdrofoobne osa selle pinnal. Tänu nendele lipiidide omadustele on iga rakk ühelt poolt autonoomne süsteem, mis on välismaailmast taraga eraldatud, ja teisest küljest saab iga rakk vahetada molekule teistega ja keskkonnaga spetsiaalsete transpordisüsteemide abil.
- Kaitsev. Pinnakiht, mis meil on nahal ja toimib omamoodi barjäärina meie ja välismaailma vahel, koosneb samuti lipiididest. Lisaks täidavad need rasvkoe koostises soojusisolatsiooni funktsiooni ja kaitsevad kahjulike välismõjude eest.
- Reguleerivad. Need on osa vitamiinidest, hormoonidest ja muudest ainetest, mis reguleerivad paljusid kehas toimuvaid protsesse.
Lipiidide üldised omadused põhinevad struktuursetel omadustel. Neil on kahesugused omadused, kuna neil on molekulis lahustuvad ja lahustumatud osad.
Keha sissevõtmine
Lipiidid sisenevad osaliselt inimkehasse toiduga, osaliselt on nad võimelised endogeenselt sünteesima. Toidu lipiidide põhiosa lõhenemine toimub kaksteistsõrmiksooles 12 pankrease eritatava pankrease mahla ja sapis sisalduvate sapphapete mõjul. Pärast lõhenemist sünteesitakse need uuesti sooleseinas ja on juba spetsiaalsete transpordiosakeste – lipoproteiinide – koostises valmis sisenema lümfisüsteemi ja üldist vereringesse.
Toiduga peab inimene saama iga päev umbes 50-100 grammi rasva, mis sõltub keha seisundist ja kehalise aktiivsuse tasemest.
Klassifikatsioon
Lipiidide klassifikatsioon, sõltuvalt nende võimest moodustada teatud tingimustel seepe, jagab need järgmistesse lipiidide klassidesse:
- Seebistatud. Niinimetatud ained, mis leeliselise reaktsiooniga keskkonnas moodustavad karboksüülhapete sooli (seebid). Sellesse rühma kuuluvad lihtsad lipiidid, komplekssed lipiidid. Organismi jaoks on olulised nii lihtsad kui ka komplekssed lipiidid, neil on erinev struktuur ja vastavalt sellele täidavad lipiidid erinevaid funktsioone.
- Seebistamatud ained. Nad ei moodusta leeliselises keskkonnas karboksüülhappe sooli. See bioloogiline keemia hõlmab rasvhappeid, polüküllastumata rasvhapete derivaate - eikosanoide, kolesterooli, mis on steroolide-lipiidide põhiklassi silmapaistvaim esindaja, aga ka selle derivaate - steroide ja mõningaid muid aineid, näiteks vitamiine A, E. , jne.
Lipiidide üldine klassifikatsioon
Rasvhape
Ained, mis kuuluvad nn lihtlipiidide rühma ja on organismile suure tähtsusega, on rasvhapped. Sõltuvalt kaksiksidemete olemasolust mittepolaarses (vees lahustumatus) süsiniku "sabas" jagunevad rasvhapped küllastunud (ei oma kaksiksidemeid) ja küllastumata (millel on üks või isegi mitu süsinik-süsinik kaksiksidet). Esimese näited: steariin, palmitiin. Küllastumata ja polüküllastumata rasvhapete näited: oleiin-, linool- jne.
Just küllastumata rasvhapped on meie jaoks eriti olulised ja neid tuleb võtta koos toiduga.
Miks? Sest nad:
- Toimib rakumembraanide sünteesi komponendina, osaleb paljude bioloogiliselt aktiivsete molekulide moodustamisel.
- Need aitavad säilitada endokriin- ja reproduktiivsüsteemi normaalset toimimist.
- Need aitavad ennetada või aeglustada ateroskleroosi ja paljude selle tagajärgede arengut.
Rasvhapped jagunevad kahte suurde rühma: küllastumata ja küllastunud
Põletiku vahendajad ja palju muud
Teist tüüpi lihtsad lipiidid on sellised olulised siseregulatsiooni vahendajad nagu eikosanoidid. Neil on ainulaadne (nagu peaaegu kõigel bioloogias) keemiline struktuur ja vastavalt ainulaadsed keemilised omadused. Eikosanoidide sünteesi põhialuseks on arahhidoonhape, mis on üks olulisemaid küllastumata rasvhappeid. Just eikosanoidid vastutavad kehas põletikuliste protsesside kulgemise eest.
Nende rolli põletikus võib lühidalt kirjeldada järgmiselt:
- Need muudavad veresoonte seina läbilaskvust (nimelt suurendavad selle läbilaskvust).
- Stimuleerib leukotsüütide ja teiste immuunsüsteemi rakkude vabanemist koesse.
- Kemikaalide abil vahendavad nad immuunrakkude liikumist, ensüümide vabanemist ja organismile võõraste osakeste imendumist.
Kuid eikosanoidide roll inimkehas ei lõpe sellega, nad vastutavad ka vere hüübimissüsteemi eest. Sõltuvalt arenevast olukorrast võivad eikosanoidid laiendada veresooni, lõdvestada silelihaseid, vähendada agregatsiooni või vajadusel põhjustada vastupidiseid toimeid: vasokonstriktsiooni, silelihasrakkude kokkutõmbumist ja trombide teket.
Eikosanoidid – suur rühm füsioloogiliselt ja farmakoloogiliselt aktiivseid ühendeid
Viidi läbi uuringud, mille kohaselt inimesed, kes said toiduga piisavas koguses eikosanoidide sünteesiks põhilist substraati ─ arahhidoonhapet ─ (leidub kalaõlis, kalas, taimeõlis), kannatasid vähem südame-veresoonkonna haiguste all. Tõenäoliselt on see tingitud asjaolust, et sellistel inimestel on eikosanoidide vahetus täiuslikum.
Keerulise struktuuriga ained
Komplekssed lipiidid on ainete rühm, mis pole keha jaoks vähem tähtsad kui lihtsad lipiidid. Selle rasvarühma peamised omadused:
- Osalege koos lihtsate lipiididega rakumembraanide moodustamises ja tagage ka rakkudevahelised interaktsioonid.
- Need on osa närvikiudude müeliinkestast, mis on vajalik närviimpulsside normaalseks edastamiseks.
- Need on pindaktiivse aine üks olulisi komponente – aine, mis tagab hingamisprotsesse, nimelt takistab väljahingamisel alveoolide kokkuvarisemist.
- Paljud neist täidavad rakupinna retseptorite rolli.
- Mõnede tserebrospinaalvedelikust, närvikoest ja südamelihasest erituvate kompleksrasvade tähtsust ei mõisteta täielikult.
Selle lipiidide rühma lihtsaimate esindajate hulka kuuluvad fosfolipiidid, glüko- ja sfingolipiidid.
Kolesterool
Kolesterool on lipiidse olemusega aine, millel on meditsiinis kõige olulisem väärtus, kuna selle metabolismi rikkumine mõjutab negatiivselt kogu organismi seisundit.
Osa kolesteroolist imendub toiduga ja osa sünteesitakse maksas, neerupealistes, sugunäärmetes ja nahas.
Samuti osaleb ta rakumembraanide moodustamises, hormoonide ja teiste keemiliselt aktiivsete ainete sünteesis ning osaleb ka lipiidide ainevahetuses inimorganismis. Arstid uurivad sageli vere kolesterooli näitajaid, kuna need näitavad lipiidide metabolismi seisundit inimkehas tervikuna.
Lipiididel on oma spetsiaalsed transpordivormid – lipoproteiinid. Nende abiga saab neid verevooluga kaasas kanda ilma embooliat tekitamata.
Rasvade ainevahetuse häired avalduvad kõige kiiremini ja selgemalt kolesterooli metabolismi häiretena, aterogeensete kandjate (nn madala ja väga madala tihedusega lipoproteiinide) ülekaal antiaterogeensete (kõrge tihedusega lipoproteiinide) ees.
Lipiidide metabolismi patoloogia peamine ilming on ateroskleroosi areng.
See väljendub arteriaalsete veresoonte valendiku kitsenemisena kogu kehas. Sõltuvalt levimusest erineva lokaliseerimisega veresoontes areneb koronaarveresoonte valendiku ahenemine (kaasnedes stenokardiaga), ajuveresoonte (mälu-, kuulmis-, võimalike peavalude, müraga peas), neeru-, veresoonkonna alajäsemete, seedesüsteemi veresooned koos vastavate sümptomitega ...
Seega on lipiidid samaaegselt asendamatuks substraadiks paljudele organismis toimuvatele protsessidele ning samas võivad rasvade ainevahetuse häirete korral põhjustada mitmeid haigusi ja patoloogilisi seisundeid. Seetõttu vajab rasvade ainevahetus kontrolli ja korrigeerimist, kui selline vajadus tekib.
Tervise säilitamise põhireegel on rasva osakaalu ühtlane jaotus serveerimisel. Tegelikult vajab inimene rasva, kuid ta peab kontrollima tarbitava rasva kogust. Inimene peab ise määrama kasuliku rasva koguse, mitte kahjustama tervist. Rasv peab liikuma õigele teele, et vältida kaalutõusuga kaasnevaid ebameeldivaid tagajärgi, mis põhjustavad südameprobleeme, hüpertensiooni, insuldi või isegi surma. Seetõttu tasub tähelepanu pöörata toiduainetele, mis aitavad rasva põletada. Täna kaalume 10 tundmatut fakti rasva kohta.
Keskmine inimene võtab iga päev juurde 1 g liigset rasva.... Tegelikult võtavad inimesed keharasva juurde. Rohkem tähelepanu tuleks pöörata toitumisele ja liikumisele. Järeldusi tegema: mida rohkem rasva tarbid, seda varem algavad sinu terviseprobleemid.
Rasvarakud elavad pärast inimese surma veel kümme aastat. Kuid nad surevad füüsilise koormuse tõttu. Probleem on selles, et ajurakud surevad ja uuenevad pidevalt, kuid kui rasvarakud asemele tulevad, tekivad mäluhäired, eriti eakatel.
8. Kalorite allikas
Tegelikult on rasv keha jaoks asendamatu kaloriallikas. See on oluline kõigi kehas toimuvate elutähtsate protsesside säilitamiseks. Tasub meeles pidada, et ülekaal toob kaasa terviseprobleeme.... Peamine reegel on valida õiged toidud, milles on keha toimimiseks piisavalt kaloreid.
7. Rasv suurendab maitset
Enamik säilitusaineid ja maitsetugevdajaid on rasvapõhised... Toiduga segades on neil meeldiv ja kutsuv aroom ja maitse. Kui armastad süüa teha, proovi roale lisada liha või loomset rasva, roa lõhn ja maitse muutuvad koheselt.
Rasv on omamoodi vitamiinide absorbent. Pidevalt vitamiine tarvitavad inimesed märkavad, et vitamiinide toime on peale söömist nõrgem. Eriti kui vitamiinid on lahustuval kujul.
5. Naised vajavad rohkem rasva kui mehed
Esiteks seostatakse naiste suurt rasvavajadust loodusega. Naine on ema, lapse eostamiseks vajab keha jõudu lapse kandmiseks ja emaüsas kasvatamiseks, keha põletab kaloreid ja rasvu ning lõpuks, peale lapse sündi, imetab naine ja piima aluseks on laktoos ja rasv. Rasvavarusid naise kehas seletatakse sellega, et keha talletab tulevasele emale energiat. Seetõttu kaotavad paljud naised pärast imetamist kaalu.
Rasva on kahte tüüpi. Piltlikult nimetatakse neid headeks ja halbadeks. Head rasva nimetatakse küllastumata rasvaks, sellised rasvad on inimorganismile vajalikud. Neid leidub lahjas valges lihas ja aurutatud toitudes, näiteks kalas. Halvad rasvad on rasvane liha, kananahk või piimatooted. Nende toitude tarbimine põhjustab kõrge kolesteroolisisalduse ja südameprobleeme.
Kuna rasv sisaldab palju kaloreid, hoitakse neid energiaks.... 1 grammi rasva tarbimine võrdub 9 kaloriga.
2. Rasvahoidla
Tervise jaoks hädavajalik rasv ladestub lihastes, luuüdis ja närvisüsteemi organites. See on vajalik hormoonide tootmiseks ja immuunsuse tugevdamiseks. Nahaalune rasv on indikaator, et on aeg kaalust alla võtta. Rasva leidub lihasmassi suurendavates toiduainetes.
Naised peaksid säilitama 13–17% keharasva mida tavaliselt hoitakse reitel, rinnal, reitel ja kõhus. Meestel ladestub rasv kõhus. Nad peavad hoidma keha rasvaprotsenti 3–5%., mis on oluliselt vähem kui naistel.
Lipiidid on organismi energiavarude kõige olulisem allikas. Fakt on ilmne isegi nomenklatuuri tasemel: kreeka "lipos" on tõlgitud kui rasv. Vastavalt sellele ühendab lipiidide kategooria bioloogilist päritolu rasvataolisi aineid. Ühendite funktsionaalsus on üsna mitmekesine, mis on tingitud selle kategooria bioobjektide koostise heterogeensusest.
Milliseid funktsioone täidavad lipiidid?
Loetlege lipiidide peamised funktsioonid kehas, mis on peamised. Sissejuhatavas etapis on soovitatav esile tuua rasvataoliste ainete võtmerollid inimkeha rakkudes. Põhinimekirjas on viis lipiidide funktsiooni:
- varuenergia;
- struktuuri kujundamine;
- transport;
- isoleerivad;
- signaal.
Teisesed ülesanded, mida lipiidid koos teiste ühenditega täidavad, hõlmavad reguleerivat ja ensümaatilist rolli.
Keha energiavaru
See pole mitte ainult üks tähtsamaid, vaid ka esmatähtis rasvataoliste ühendite roll. Tegelikult on osa lipiididest kogu rakumassi energiaallikas. Tõepoolest, rasv rakkude jaoks on analoogne auto paagis oleva kütusega. Energiafunktsiooni realiseerivad lipiidid järgmiselt. Rasvad jms ained oksüdeeritakse mitokondrites, lagunedes vee ja süsihappegaasi tasemeni. Protsessiga kaasneb märkimisväärse koguse ATP - suure energiasisaldusega metaboliitide - vabanemine. Nende varu võimaldab rakul osaleda energiast sõltuvates reaktsioonides.
Struktuursed plokid
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 moodustunud membraanis rasvu otseselt ei sisaldu. Moodustunud sein raku ja väliskeskkonna vahel osutub kahekihiliseks. See saavutatakse tänu bifiilsusele. Lipiidide sarnane omadus näitab, et molekuli üks osa on hüdrofoobne, st vees lahustumatu, samas kui teine, vastupidi, on hüdrofiilne. Selle tulemusena moodustub lihtsate lipiidide järjestatud paigutuse tõttu rakuseina kaksikkiht. Molekulid avanevad hüdrofoobsetes piirkondades üksteise poole, samal ajal kui hüdrofiilsed sabad on suunatud rakust sisse ja välja.
See määrab membraani lipiidide kaitsefunktsioonid. Esiteks annab membraan rakule kuju ja isegi säilitab selle. Teiseks on topeltsein omamoodi passikontroll, mis ei lase soovimatuid külastajaid läbi.
Autonoomne küttesüsteem
Muidugi on see nimetus üsna meelevaldne, kuid see on üsna rakendatav, kui arvestada, milliseid funktsioone lipiidid täidavad. Ühendid ei soojenda niivõrd keha, kuivõrd hoiavad soojust sees. Sarnane roll on rasvaladestustele, mis moodustuvad erinevate organite ümber ja nahaaluskoes. Seda lipiidide klassi iseloomustavad kõrged soojusisolatsiooniomadused, mis kaitsevad elutähtsaid organeid hüpotermia eest.
Kas tellisite takso?
Lipiidide transpordirolli nimetatakse sekundaarseks funktsiooniks. Tõepoolest, ainete (peamiselt triglütseriidide ja kolesterooli) ülekandmine toimub eraldi struktuuride kaudu. Need on seotud lipiidide ja valkude kompleksid, mida nimetatakse lipoproteiinideks. Nagu teate, on rasvataolised ained vees vastavalt vereplasmas lahustumatud. Seevastu valkude funktsioonid hõlmavad hüdrofiilsust. Selle tulemusena on lipoproteiini südamik triglütseriidide ja kolesterooli estrite akumulatsioon, membraan aga valgu ja vaba kolesterooli molekulide segu. Sellisena toimetatakse lipiidid organismist eemaldamiseks kudedesse või tagasi maksa.
Sekundaarsed tegurid
Juba loetletud 5 lipiidide funktsiooni loend täiendab mitmeid võrdselt olulisi rolle:
- ensümaatiline;
- signaal;
- regulatiivsed
Signaali funktsioon
Mõned keerulised lipiidid, eriti nende struktuur, võimaldavad närviimpulsside edastamist rakkude vahel. Glükolipiidid toimivad selles protsessis vahendajatena. Vähem oluline pole ka rakusisese impulsi äratundmise võime, mida realiseerivad ka rasvataolised struktuurid. See võimaldab teil valida verest 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 osalevad lipiidid sooleseina kaitsmisel pankrease ensüümide eest. Viimase ülejääk neutraliseeritakse sapiga, kus kolesterool ja fosfolipiidid sisalduvad märkimisväärses koguses.
Lipiidid moodustavad suure ja keemiliselt üsna heterogeense rühma orgaanilisi aineid, mis on osa elusrakkudest, lahustuvad madala polaarsusega orgaanilistes lahustites (eeter, benseen, kloroform jne) ja ei lahustu vees. Üldiselt peetakse neid rasvhapete derivaatideks.
Lipiidide struktuuri eripära on samaaegselt polaarsete (hüdrofiilsete) ja mittepolaarsete (hüdrofoobsete) struktuurifragmentide olemasolu nende molekulides, mis annab lipiididele afiinsuse nii vee kui ka mittevesifaasi suhtes. Lipiidid on bifiilsed ained, mis võimaldab neil täita oma funktsioone liideses.
10.1. Klassifikatsioon
Lipiidid jagunevad lihtne(kahekomponentsed), kui nende hüdrolüüsiproduktid on alkoholid ja karboksüülhapped, ja keeruline(mitmekomponentne), kui nende hüdrolüüsi tulemusena tekivad ka muud ained, näiteks fosforhape ja süsivesikud. Lihtlipiidide hulka kuuluvad vahad, rasvad ja õlid, samuti keramiidid, komplekssed lipiidid – fosfolipiidid, sfingolipiidid ja glükolipiidid (skeem 10.1).
Skeem 10.1.Lipiidide üldine klassifikatsioon
10.2. Lipiidide struktuurikomponendid
Kõigil lipiidirühmadel on kaks kohustuslikku struktuurikomponenti – kõrgemad karboksüülhapped ja alkoholid.
Kõrgemad rasvhapped (HFA). Paljud kõrgemad karboksüülhapped eraldati kõigepealt rasvadest, sellest ka nimi paksuke. Bioloogiliselt olulised rasvhapped võivad olla küllastunud(tabel 10.1) ja küllastumata(Tabel 10.2). Nende ühised struktuuriomadused on:
on monokarboksüülrühmad;
Sisaldab ahelas paarisarvu süsinikuaatomeid;
Sellel on kaksiksideme cis-konfiguratsioon (kui need on olemas).
Tabel 10.1.Olulised küllastunud rasvhapped Lipiidid
Looduslikes hapetes on süsinikuaatomite arv vahemikus 4 kuni 22, kuid 16 või 18 süsinikuaatomiga happed on tavalisemad. Küllastumata happed sisaldavad ühte või mitut cis-konfiguratsiooniga kaksiksidet. Karboksüülrühmale lähim kaksikside asub tavaliselt C-9 ja C-10 aatomite vahel. Kui kaksiksidet on mitu, eraldatakse need üksteisest metüleenrühmaga CH2.
Kongo Demokraatliku Vabariigi IUPAC-reeglid lubavad kasutada nende triviaalseid nimesid (vt tabelid 10.1 ja 10.2).
Praegu kasutatakse ka oma küllastumata HFA-de nomenklatuuri. Selles on terminaalne süsinikuaatom, olenemata ahela pikkusest, tähistatud kreeka tähestiku viimase tähega ω (oomega). Kaksiksidemete positsiooni ei arvestata, nagu tavaliselt, karboksüülrühmast, vaid metüülrühmast. Seega on linoleenhape tähistatud kui 18:3 ω-3 (oomega-3).
Omega-3 HFA perekonna moodustavad linoolhape ise ja erineva süsinikuaatomite arvuga küllastumata happed, kuid kaksiksidemete paigutusega ka kolmanda süsinikuaatomi juures, arvestatuna metüülrühmast. Muud tüüpi happed moodustavad sarnaseid linool- (oomega-6) ja oleiinhapete (oomega-9) perekondi. Inimese normaalseks eluks on väga oluline kolme tüüpi hapete lipiidide õige tasakaal: oomega-3 (linaseemneõli, kalaõli), oomega-6 (päevalille-, maisiõli) ja oomega-9 (oliiviõli). dieeti.
Inimkeha lipiidides leiduvatest küllastunud hapetest on olulisemad palmitiinhape C 16 ja steariin C 18 (vt tabel 10.1), küllastumata hapetest aga oleiinhape C18: 1, linoolhape C18: 2, linoleen- ja arahhidoon-C 20:4 (vt tabel 10.2).
Rõhutada tuleks polüküllastumata linool- ja linoleenhapete rolli ühenditena, asendamatu inimestele ("vitamiin F"). Neid kehas ei sünteesita ja neid tuleb koos toiduga varustada koguses umbes 5 g päevas. Looduses leidub neid happeid peamiselt taimeõlides. Nad edendavad
Tabel 10 .2. Olulised lipiidid küllastumata rasvhapped
* Kaasas võrdluseks. ** cis-isomeeride jaoks.
vereplasma lipiidide profiili normaliseerimine. Linetol, mis on kõrgemate rasvhapete küllastumata hapete etüülestrite segu, mida kasutatakse hüpolipideemilise taimse ravimina. Alkoholid. Lipiidid võivad sisaldada:
Kõrgemad ühehüdroksüülsed alkoholid;
mitmehüdroksüülsed alkoholid;
Aminoalkoholid.
Looduslikes lipiidides leidub kõige sagedamini paarisarvu süsinikuaatomitega küllastunud ja harvemini küllastumata pika ahelaga alkohole (C 16 ja rohkem). Kõrgemate alkoholide näitena on tsetüül-CH3 (CH 2 ) 15 OH ja melissilik CH 3 (CH 2) 29 OH alkoholid, mis on osa vahadest.
Enamikus looduslikes lipiidides on mitmehüdroksüülsed alkoholid esindatud kolmehüdroksüülse alkoholiga glütserooliga. On ka teisi mitmehüdroksüülseid alkohole, nagu kahehüdroksüülsed alkoholid etüleenglükool ja propaandiool-1,2, samuti müoinositool (vt 7.2.2).
Kõige olulisemad aminoalkoholid, mis on osa looduslikest lipiididest, on 2-aminoetanool (kolamiin), koliin, mis on samuti seotud α-aminohapete seriini ja sfingosiiniga.
Sfingosiin on küllastumata pika ahelaga kahehüdroksüülne aminoalkohol. Sfingosiini kaksiksidemel on transs-konfiguratsioon ja asümmeetrilised aatomid C-2 ja C-3 - D-konfiguratsioon.
Lipiidides olevad alkoholid atsüülitakse kõrgemate karboksüülhapetega vastavate hüdroksüülrühmade või aminorühmade juures. Glütseroolis ja sfingosiinis saab ühe alkohoolsetest hüdroksüülrühmadest esterdada asendatud fosforhappega.
10.3. Lihtsad lipiidid
10.3.1. Vahad
Vahad on kõrgemate rasvhapete ja kõrgemate ühehüdroksüülsete alkoholide estrid.
Vahad moodustavad inimese ja looma nahale kaitsva määrdeaine ning takistavad taimede kuivamist. Neid kasutatakse farmaatsia- ja parfümeeriatööstuses kreemide ja salvide valmistamisel. Näide on tsetüülpalmitiinhappe ester(tsetiin) - põhikomponent spermatseet. Spermatseet eritub kašelottide koljuõõntes sisalduvast rasvast. Teine näide on palmitiinhappe melissiilester- mesilasvaha komponent.
10.3.2. Rasvad ja õlid
Rasvad ja õlid on kõige rikkalikum lipiidide rühm. Enamik neist kuulub triatsüülglütseroolide hulka – glütserooli ja HFA täielikud estrid, kuigi leidub ka mono- ja diatsüülglütseroole, mis osalevad ainevahetuses.
Rasvad ja õlid (triatsüülglütseroolid) on glütserooli ja kõrgemate rasvhapete estrid.
Inimkehas täidavad triatsüülglütseroolid rakkude struktuurikomponendi või säilitusaine ("rasvahoidla") rolli. Nende energiaväärtus on umbes kaks korda suurem valkude omast.
või süsivesikuid. Siiski on triatsüülglütseroolide taseme tõus veres üks täiendavaid riskitegureid südame isheemiatõve tekkeks.
Tahkeid triatsüülglütseroole nimetatakse rasvadeks, vedelaid õlideks. Lihtsad triatsüülglütseroolid sisaldavad samade hapete jääke, segatud - erinevaid.
Loomset päritolu triatsüülglütseroolide koostises on enamasti ülekaalus küllastunud hapete jäägid. Sellised triatsüülglütseroolid on tavaliselt tahked ained. Seevastu taimeõlid sisaldavad peamiselt küllastumata hapete jääke ja on vedela konsistentsiga.
Allpool on toodud näited neutraalsetest triatsüülglütseroolidest ning nende süstemaatilised ja (sulgudes) tavaliselt kasutatavad triviaalsed nimetused, mis põhinevad nende koostises olevate rasvhapete nimetustel.
10.3.3. Keramiidid
Keramiidid on sfingosiinalkoholi N-atsüülitud derivaadid.
Keramiide leidub väikestes kogustes taimede ja loomade kudedes. Palju sagedamini on nad osa komplekssetest lipiididest - sfingomüeliinidest, tserebrosiididest, gangliosiididest jne.
(vt 10.4).
10.4. Komplekssed lipiidid
Mõnda kompleksset lipiidi on raske üheselt klassifitseerida, kuna need sisaldavad rühmitusi, mis võimaldavad neid samaaegselt erinevatesse rühmadesse määrata. Lipiidide üldise klassifikatsiooni järgi (vt joonis 10.1) jaotatakse komplekslipiidid tavaliselt kolme suurde rühma: fosfolipiidid, sfingolipiidid ja glükolipiidid.
10.4.1. Fosfolipiidid
Fosfolipiidrühma kuuluvad ained, mis lõhustavad hüdrolüüsi käigus fosforhapet, näiteks glütserofosfolipiidid ja mõned sfingolipiidid (skeem 10.2). Üldiselt iseloomustab fosfolipiide küllaltki kõrge küllastumata hapete 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.
Sama konfiguratsiooniga on looduslikud glütserofosfolipiidid, mis on l-glütsero-3-fosfaadi derivaadid, mis moodustuvad metabolismi käigus dihüdroksüatsetoonfosfaadist.
Fosfatiidid. Glütserofosfolipiididest on levinumad fosfatiidid - l-fosfatiidhapete estri derivaadid.
Fosfatiidhapped on derivaadid l -glütsero-3-fosfaat, mis on esterdatud rasvhapetega alkohoolsete hüdroksüülrühmade juures.
Reeglina on looduslikes fosfatiidides glütserooli ahela asendis 1 küllastunud jääk, positsioonis 2 - küllastumata hape ja üks fosforhappe hüdroksüülidest on esterdatud mitmehüdroksüülse alkoholi või aminoalkoholiga (X on jääk sellest alkoholist). Kehas (pH ~ 7,4) ioniseeritakse järelejäänud vaba fosforhappe hüdroksüülrühm ja teised fosfatiidides olevad ionogeensed rühmad.
Fosfatiidide näideteks on ühendid, milles fosfatiidhapped esterdatud fosfaathüdroksüülrühma jaoks koos vastavate alkoholidega:
Fosfatidüülseriinid, esterdavaks aineks on seriin;
Fosfatidüületanoolamiinid, esterdavaks aineks on 2-aminoetanool (biokeemilises kirjanduses nimetatakse seda sageli, kuid mitte päris õigesti, etanoolamiiniks);
Fosfatidüülkoliinid, esterdaja - koliin.
Need esterdajad on omavahel seotud, kuna 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 agensi asemel mitmehüdroksüülsete alkoholide jääke – glütserool, müoinositool jne. Allpool toodud fosfatidüülglütseroolid ja fosfatidüülinositoolid viitavad happelistele neutraalsetele glütserofosfolipiididele, kuna nende struktuurides puuduvad immutatud glütserofosfolipiidid ja fragmendid. rodüületanoolamiinid fosfatidüületanoolamiinideks.
Plasmalogeenid. Estri glütserofosfolipiididega võrreldes on vähem levinud eetersidemega lipiidid, eriti plasmalogeenid. Need sisaldavad ülejäänud küllastumata aineid
* Mugavuse huvides on fosfatidüülinositoolides sisalduva müoinositooli jäägi konfiguratsioonivalemi kirjutamise viisi võrreldes ülaltooduga muudetud (vt 7.2.2).
alkohol, mis on eetersideme kaudu seotud glütsero-3-fosfaadi C-1 aatomiga, nagu näiteks etanoolamiini fragmendiga plasmalogeenid - L-fosfatiidi etanoolamiinid. Plasmalogeenid moodustavad 10% kõigist kesknärvisüsteemi lipiididest.
10.4.2. Sfingolipiidid
Sfingolipiidid on glütserofosfolipiidide struktuursed analoogid, milles glütserooli asemel kasutatakse sfingosiini. Eespool käsitletud keramiidid (vt 10.3.3) on veel üks näide sfingolipiididest.
Oluline sfingolipiidide rühm on sfingomüliinid, esmakordselt avastati närvikoes. Sfingomüeliinides on keramiidi C-1 hüdroksüülrühm esterdatud reeglina koliinfosfaadiga (harvemini kolamiinfosfaadiga), seetõttu võib neid omistada ka fosfolipiididele.
10.4.3. Glükolipiidid
Nagu nimigi ütleb, sisaldavad selle rühma ühendid süsivesikute jääke (sagedamini D-galaktoosi, harvemini D-glükoosi) ja ei sisalda fosforhappe jääki. Tüüpilised glükolipiidide esindajad - tserebrosiidid ja gangliosiidid - on sfingosiini sisaldavad lipiidid (seetõttu võib neid pidada ka sfingolipiidideks).
V tserebrosiidid keramiidijääk on seotud D-galaktoosi või D-glükoosiga β-glükosiidsideme kaudu. Tserebrosiidid (galaktotserebrosiidid, glükotserebrosiidid) on osa närvirakkude membraanidest.
Gangliosiidid– süsivesikuterikkad komplekslipiidid – eraldati esmakordselt aju hallainest. Struktuurilt on gangliosiidid sarnased tserebrosiididega, erinedes selle poolest, et monosahhariidi asemel sisaldavad nad kompleksset oligosahhariidi, mis sisaldab vähemalt ühte jääki. V-atsetüülneuramiinhape (vt lisa 11-2).
10.5. Lipiidide omadused
ja nende struktuurikomponendid
Komplekssete lipiidide tunnuseks on nende bifiilsus, mittepolaarsete hüdrofoobsete ja väga polaarsete ioniseeritud hüdrofiilsete rühmade tõttu. Näiteks fosfatidüülkoliinides moodustavad rasvhapete süsivesinikradikaalid kaks mittepolaarset "saba" ning polaarse osa moodustavad karboksüül-, fosfaat- ja koliinirühmad.
Liideses toimivad need ühendid suurepäraste emulgaatoritena. Rakumembraanide koostises tagavad lipiidkomponendid membraani kõrge elektritakistuse, ioonide ja polaarsete molekulide mitteläbilaskvuse ning mittepolaarsete ainete läbilaskvuse. Eelkõige lahustuvad enamik anesteetikume hästi lipiidides, mis võimaldab neil tungida läbi närvirakkude membraanide.
Rasvhapped on nõrgad elektrolüüdid( lk K a~ 4,8). Vesilahustes dissotsieeruvad nad vähesel määral. pH juures< p K a domineerib ioniseerimata vorm, pH> p K a, ehk füsioloogilistes tingimustes valitseb ioniseeritud vorm RCOO -. Kõrgemate rasvhapete lahustuvaid sooli nimetatakse seebid. Kõrgemate rasvhapete naatriumisoolad on tahked, kaaliumisoolad vedelad. Kuna seepide nõrkade hapete soolad ja tugevad aluste soolad hüdrolüüsitakse vees osaliselt, on nende lahused aluselised.
Looduslikud küllastumata rasvhapped cis- kaksiksideme konfiguratsioon, neil on suur sisemise energiavarustus ja seetõttu võrreldes sellega transs-isomeerid on termodünaamiliselt vähem stabiilsed. Nende cis-trans -isomerisatsioon toimub kuumutamisel kergesti, eriti radikaalsete initsiaatorite juuresolekul. Laboratoorsetes tingimustes saab selle muundamise läbi viia lämmastikoksiidide toimel, mis tekivad lämmastikhappe lagunemisel kuumutamisel.
Kõrgematel rasvhapetel on karboksüülhapete üldised keemilised omadused. Eelkõige moodustavad nad kergesti vastavaid funktsionaalseid derivaate. Kaksiksidemetega rasvhapetel on küllastumata ühendite omadused – need lisavad kaksiksidemele vesinikku, vesinikhalogeniide ja muid reagente.
10.5.1. Hüdrolüüs
Hüdrolüüsireaktsiooni abil määratakse lipiidide struktuur, samuti saadakse väärtuslikke tooteid (seepe). Hüdrolüüs on toidurasvade kasutamise ja metabolismi esimene etapp organismis.
Triatsüülglütseroolide hüdrolüüs viiakse läbi kas kokkupuutel ülekuumendatud auruga (tööstuses) või kuumutamisel veega mineraalhapete või leeliste juuresolekul (seebistamine). Organismis toimub lipiidide hüdrolüüs lipaasi ensüümide toimel. Mõned näited hüdrolüüsireaktsioonidest on toodud allpool.
Plasmalogeenides, nagu ka tavalistes vinüüleetrites, lõhustatakse eetri side happelises, kuid mitte aluselises keskkonnas.
10.5.2. Lisamisreaktsioonid
Struktuuris küllastumata hapete jääke sisaldavad lipiidid seotakse happelises keskkonnas kaksiksidemete kaudu vesiniku, halogeenide, vesinikhalogeniidide ja veega. Joodi number on triatsüülglütseroolide küllastumatuse mõõt. See vastab joodi grammide arvule, mida saab lisada 100 g ainele. Looduslike rasvade ja õlide koostis ning nende joodisisaldus varieerub üsna laias vahemikus. Näitena toome 1-oleoüüldistearoüülglütserooli interaktsiooni joodiga (selle triatsüülglütserooli joodiarv on 30).
Küllastumata taimeõlide katalüütiline hüdrogeenimine (hüdrogeenimine) on oluline tööstuslik protsess. Sel juhul küllastab vesinik kaksiksidemed ja vedelad õlid muutuvad tahketeks rasvadeks.
10.5.3. Oksüdatsioonireaktsioonid
Lipiide ja nende struktuurseid komponente hõlmavad oksüdatiivsed protsessid on üsna mitmekesised. Eelkõige on küllastumata triatsüülglütseroolide oksüdatsioon õhu hapniku toimel ladustamise ajal (autooksüdatsioon, vt punkt 3.2.1), millega kaasneb hüdrolüüs, osa protsessist, mida nimetatakse õli rääsumine.
Lipiidide ja molekulaarse hapniku interaktsiooni esmased produktid on hüdroperoksiidid, mis tekivad vabade radikaalide ahelprotsessi tulemusena (vt 3.2.1).
Lipiidide peroksüdatsioon - üks olulisemaid oksüdatiivseid protsesse kehas. See on rakumembraanide kahjustuste peamine põhjus (näiteks kiiritushaiguse korral).
Rünnaku sihtmärkideks on fosfolipiidides sisalduvate küllastumata kõrgemate rasvhapete struktuursed fragmendid hapniku aktiivsed vormid(ROS, vt lisa 03-1).
Kui seda ründab eelkõige LH lipiidimolekuli ROS-i kõige aktiivsem hüdroksüülradikaal HO ", toimub allüülasendis CH sideme homolüütiline lõhustumine, nagu näitab lipiidide peroksüdatsiooni mudeli näide. (Skeem 10.3). Saadud allüültüüpi radikaal L" reageerib oksüdatsioonikeskkonnas koheselt molekulaarse hapnikuga, moodustades lipiid-peroksüülradikaali LOO". Sellest hetkest algab lipiidide peroksüdatsioonireaktsioonide ahelkaskaad, kuna toimub pidev moodustumine. allüüllipiidradikaalide L", mis seda protsessi jätkavad.
Lipiidperoksiidid LOOH on ebastabiilsed ühendid ja võivad laguneda spontaanselt või muutuva valentsusega metalliioonide osalusel (vt 3.2.1), moodustades lipidoksüülradikaalid LO ", mis on võimelised algatama lipiidsubstraadi edasist oksüdatsiooni. Selline laviinilaadne protsess lipiidide peroksüdatsioon kujutab endast membraanistruktuuride rakkude hävimise ohtu.
Vahepealsel allüültüüpi radikaalil on mesomeerne struktuur ja see võib edasi muutuda kahes suunas (vt skeem 10.3, teed a ja b), mis põhjustab vahepealseid hüdroperoksiide. Hüdroperoksiidid on ebastabiilsed ja lagunevad isegi tavatemperatuuril aldehüüdide moodustumisega, mis oksüdeeritakse edasi hapeteks – reaktsiooni lõpp-produktideks. Tulemuseks on üldiselt kaks lühema süsinikuahelaga mono- ja kaks dikarboksüülhapet.
Küllastumata happed ja lipiidid koos küllastumata hapete jääkidega leebetel tingimustel oksüdeeritakse kaaliumpermanganaadi vesilahusega, moodustades glükoole ja raskematel tingimustel (süsinik-süsinik sidemete purunemisel) vastavad happed.
Laadimine ...