Lipides (du grec. lipos matières grasses) comprend les graisses et les substances analogues aux graisses. Contenues dans presque toutes les cellules - de 3 à 15%, et dans les cellules du tissu adipeux sous-cutané, elles peuvent atteindre 50%.
On trouve surtout de nombreux lipides dans le foie, les reins, les tissus nerveux (jusqu'à 25 %), le sang, les graines et les fruits de certaines plantes (29 à 57 %). Les lipides ont des structures différentes, mais partagent certaines propriétés. Ces substances organiques ne se dissolvent pas dans l'eau, mais sont facilement solubles dans les solvants organiques : éther, benzène, essence, chloroforme, etc. Cette propriété est due au fait que les structures non polaires et hydrophobes prédominent dans les molécules lipidiques. Tous les lipides peuvent être divisés en graisses et en lipoïdes.
Graisses
Les plus courantes sont graisses(graisses neutres, triglycérides), qui sont des composés complexes de l'alcool trihydrique glycérol et des acides gras de haut poids moléculaire. Le reste de la glycérine est une substance très soluble dans l'eau. Les résidus d'acides gras sont des chaînes d'hydrocarbures, presque insolubles dans l'eau. Lorsqu'une goutte de graisse pénètre dans l'eau, la partie glycérol des molécules se tourne vers elle et les chaînes d'acides gras dépassent de l'eau. Les acides gras contiennent un groupe carboxyle (-COOH). Il est facilement ionisé. Avec son aide, les molécules d'acides gras sont connectées à d'autres molécules.
Tous les acides gras sont divisés en deux groupes - riche Et insaturé . Les acides gras insaturés n'ont pas de doubles liaisons (insaturées), contrairement aux acides gras saturés. Les acides gras saturés comprennent palmitique, butyrique, laurique, stéarique, etc. Les acides gras insaturés comprennent oléique, érucique, linoléique, linolénique, etc. Les propriétés des graisses sont déterminées par la composition qualitative des acides gras et leur rapport quantitatif.
Les graisses qui contiennent des acides gras saturés ont un point de fusion élevé. Ils ont généralement une texture ferme. Ce sont les graisses de nombreux animaux, l'huile de coco. Les graisses qui contiennent des acides gras insaturés ont un point de fusion bas. Ces graisses sont principalement liquides. Graisses végétales de consistance liquide coulées huiles . Ces graisses comprennent l'huile de poisson, le tournesol, les graines de coton, les graines de lin, les huiles de chanvre, etc.
Lipoïdes
Les lipoïdes peuvent former des complexes complexes avec des protéines, des glucides et d'autres substances. Les connexions suivantes peuvent être distinguées :
- Phospholipides. Ce sont des composés complexes de glycérol et d'acides gras et contiennent un résidu d'acide phosphorique. Tous les phospholipides ont une tête polaire et une queue non polaire formées de deux acides gras. Les principaux composants des membranes cellulaires.
- Cires. Ce sont des lipides complexes, constitués d'alcools plus complexes que le glycérol et les acides gras. Ils remplissent une fonction de protection. Les animaux et les plantes les utilisent comme agents hydrofuges et asséchants. Les cires recouvrent la surface des feuilles des plantes, la surface du corps des arthropodes vivant sur terre. Les cires sécrètent les glandes sébacées des mammifères, la glande sébacée des oiseaux. Les abeilles construisent des nids d'abeilles à partir de cire.
- Stéroïdes (du grec stéréos - solide). Ces lipides se caractérisent par la présence non pas de glucides, mais de structures plus complexes. Les stéroïdes comprennent des substances importantes du corps: vitamine D, hormones du cortex surrénalien, gonades, acides biliaires, cholestérol.
- Lipoprotéines Et glycolipides. Les lipoprotéines sont constituées de protéines et de lipides, tandis que les glucoprotéines sont constituées de lipides et de glucides. Il existe de nombreux glycolipides dans la composition des tissus cérébraux et des fibres nerveuses. Les lipoprotéines font partie de nombreuses structures cellulaires, assurent leur force et leur stabilité.
Fonctions des lipides
Les graisses sont le type principal palissade substances. Ils sont stockés dans la graine, le tissu adipeux sous-cutané, le tissu adipeux, le corps gras des insectes. Les réserves de graisses dépassent largement les réserves de glucides.
De construction. Les lipides font partie des membranes cellulaires de toutes les cellules. L'arrangement ordonné des extrémités hydrophiles et hydrophobes des molécules est d'une grande importance pour la perméabilité sélective des membranes.
Énergie. Fournit 25 à 30 % de toute l'énergie nécessaire à l'organisme. La décomposition de 1 g de graisse libère 38,9 kJ d'énergie. C'est presque deux fois plus que les glucides et les protéines. Chez les oiseaux migrateurs et les animaux en hibernation, les lipides sont la seule source d'énergie.
Protecteur. Une couche de graisse protège les organes internes délicats des chocs, des chocs et des dommages.
Isolation thermique. Les graisses ne conduisent pas bien la chaleur. Sous la peau de certains animaux (surtout marins), ils se déposent et forment des couches. Par exemple, une baleine a une couche de graisse sous-cutanée d'environ 1 m, ce qui lui permet de vivre en eau froide.
De nombreux mammifères ont un tissu adipeux spécial appelé graisse brune. Il a une telle couleur car il est riche en mitochondries rouge-brun, car elles contiennent des protéines contenant du fer. Ce tissu produit l'énergie thermique nécessaire aux animaux dans des conditions de basses températures.
températures. La graisse brune entoure les organes vitaux (cœur, cerveau, etc.) ou se trouve dans le trajet du sang qui afflue vers eux, et leur dirige ainsi la chaleur.
Fournisseurs d'eau endogène
Lorsque 100 g de graisse sont oxydés, 107 ml d'eau sont libérés. Grâce à cette eau, de nombreux animaux du désert existent : chameaux, gerboises, etc. Pendant l'hibernation, les animaux produisent également de l'eau endogène à partir de graisses.
Une substance grasse recouvre la surface des feuilles, les empêchant de se mouiller lors des pluies.
Certains lipides ont une activité biologique élevée : un certain nombre de vitamines (A, D, etc.), certaines hormones (estradiol, testostérone), des prostaglandines.
Lipides- des substances très hétérogènes dans leur structure chimique, caractérisées par une solubilité différente dans les solvants organiques et, en règle générale, insolubles dans l'eau. Ils jouent un rôle important dans les processus vitaux. Étant l'un des principaux composants des membranes biologiques, les lipides affectent leur perméabilité, participent à la transmission d'un influx nerveux et à la création de contacts intercellulaires.
Les autres fonctions des lipides sont la formation d'une réserve d'énergie, la création de couvertures protectrices hydrofuges et thermiquement isolantes chez les animaux et les plantes, et la protection des organes et des tissus contre les influences mécaniques.
CLASSIFICATION DES LIPIDES
Selon la composition chimique, les lipides sont divisés en plusieurs classes.
- Les lipides simples regroupent les substances dont les molécules sont constituées uniquement de résidus d'acides gras (ou aldéhydes) et d'alcools. Ils comprennent
- graisses (triglycérides et autres glycérides neutres)
- cires
- Lipides complexes
- dérivés de l'acide phosphorique (phospholipides)
- lipides contenant des résidus de sucre (glycolipides)
- stérols
- stérides
Dans cette section, la chimie des lipides ne sera discutée que dans la mesure nécessaire pour comprendre le métabolisme des lipides.
Si un tissu animal ou végétal est traité avec un ou plusieurs solvants organiques (souvent séquentiels), tels que le chloroforme, le benzène ou l'éther de pétrole, une partie du matériau passe en solution. Les composants d'une telle fraction soluble (extrait) sont appelés lipides. La fraction lipidique contient des substances de différents types, dont la plupart sont présentées dans le diagramme. A noter qu'en raison de l'hétérogénéité des composants inclus dans la fraction lipidique, le terme « fraction lipidique » ne peut être considéré comme une caractéristique structurale ; ce n'est qu'un nom de laboratoire de travail pour la fraction obtenue lors de l'extraction de matériel biologique avec des solvants à faible polarité. Cependant, la plupart des lipides partagent certaines caractéristiques structurelles communes qui donnent lieu à des propriétés biologiques importantes et à une solubilité similaire.
Acide gras
Les acides gras - acides carboxyliques aliphatiques - dans le corps peuvent être à l'état libre (traces dans les cellules et les tissus) ou servir de blocs de construction pour la plupart des classes de lipides. Plus de 70 acides gras différents ont été isolés des cellules et des tissus d'organismes vivants.
Les acides gras trouvés dans les lipides naturels contiennent un nombre pair d'atomes de carbone et ont une chaîne carbonée principalement droite. Vous trouverez ci-dessous les formules des acides gras naturels les plus courants.
Les acides gras naturels, bien que quelque peu conditionnels, peuvent être divisés en trois groupes :
- les acides gras saturés [Afficher]
- acides gras monoinsaturés [Afficher]
Acides gras monoinsaturés (avec une double liaison) :
- acides gras polyinsaturés [Afficher]
Acides gras polyinsaturés (avec au moins deux doubles liaisons) :
En plus de ces trois groupes principaux, il existe un autre groupe d'acides gras naturels dits inhabituels. [Afficher] .
Les acides gras, qui font partie des lipides des animaux et des végétaux supérieurs, ont de nombreuses propriétés communes. Comme déjà noté, presque tous les acides gras naturels contiennent un nombre pair d'atomes de carbone, le plus souvent 16 ou 18. Les acides gras insaturés animaux et humains impliqués dans la construction des lipides contiennent généralement une double liaison entre les 9ème et 10ème carbones avec des doubles liaisons supplémentaires. , comme se produisent généralement dans la zone située entre le 10e carbone et l'extrémité méthyle de la chaîne. Le comptage provient du groupe carboxyle : l'atome C le plus proche du groupe COOH est désigné par α, adjacent à celui-ci - β et l'atome de carbone terminal dans le radical hydrocarboné - ω.
La particularité des doubles liaisons des acides gras insaturés naturels réside dans le fait qu'elles sont toujours séparées par deux liaisons simples, c'est-à-dire qu'il y a toujours au moins un groupe méthylène entre elles (-CH = CH-CH 2 -CH = CH -). De telles doubles liaisons sont dites "isolées". Les acides gras insaturés naturels ont une configuration cis et les configurations trans sont extrêmement rares. On pense que dans les acides gras insaturés à doubles liaisons multiples, la configuration cis donne à la chaîne hydrocarbonée une apparence incurvée et raccourcie, ce qui a un sens biologique (en particulier si l'on considère que de nombreux lipides font partie des membranes). Dans les cellules microbiennes, les acides gras insaturés contiennent généralement une double liaison.
Les acides gras à longue chaîne hydrocarbonée sont pratiquement insolubles dans l'eau. Leurs sels de sodium et de potassium (savons) forment des micelles dans l'eau. Dans ce dernier, les groupes carboxyle chargés négativement des acides gras font face à la phase aqueuse, tandis que les chaînes hydrocarbonées non polaires sont cachées à l'intérieur de la structure micellaire. Ces micelles ont une charge négative totale et restent en suspension dans la solution en raison de la répulsion mutuelle (Fig. 95).
Graisses neutres (ou glycérides)
Les graisses neutres sont des esters de glycérol et d'acides gras. Si les trois groupes hydroxyle du glycérol sont estérifiés avec des acides gras, alors un tel composé est appelé un triglycéride (triacylglycérol), s'il y en a deux - un diglycéride (diacylglycérol) et, enfin, si un groupe est estérifié - un monoglycéride (monoacylglycérol).
Les graisses neutres se trouvent dans le corps soit sous forme de graisse protoplasmique, qui est un composant structurel des cellules, soit sous forme de graisse de réserve, de réserve. Le rôle de ces deux formes de graisse dans l'organisme n'est pas le même. La graisse protoplasmique a une composition chimique constante et est contenue dans les tissus en une certaine quantité, qui ne change pas même avec l'obésité morbide, tandis que la quantité de graisse de réserve est soumise à de grandes fluctuations.
La majeure partie des graisses neutres naturelles sont des triglycérides. Les acides gras contenus dans les triglycérides peuvent être saturés ou insaturés. Les acides gras les plus courants sont les acides palmitique, stéarique et oléique. Si les trois radicaux acides appartiennent au même acide gras, ces triglycérides sont appelés simples (par exemple, tripalmitine, tristéarine, trioléine, etc.), mais s'ils appartiennent à des acides gras différents, ils sont mélangés. Les noms des triglycérides mixtes sont dérivés de leurs acides gras constitutifs ; tandis que les nombres 1, 2 et 3 indiquent la relation du résidu d'acide gras avec le groupe alcool correspondant dans la molécule de glycérol (par exemple, 1-oléo-2-palmitostéarine).
Les acides gras, qui font partie des triglycérides, déterminent pratiquement leurs propriétés physicochimiques. Ainsi, le point de fusion des triglycérides augmente avec une augmentation du nombre et de la longueur des résidus d'acides gras saturés. En revanche, plus la teneur en acides gras insaturés ou en acides à chaîne courte est élevée, plus le point de fusion est bas. Les graisses animales (saindoux) contiennent généralement une quantité importante d'acides gras saturés (palmitique, stéarique, etc.), grâce auxquels elles sont solides à température ambiante. Les graisses, qui contiennent beaucoup d'acides mono- et polyinsaturés, sont liquides à des températures ordinaires et sont appelées huiles. Ainsi, dans l'huile de chanvre, 95% de tous les acides gras sont des acides oléique, linoléique et linolénique, et seulement 5% sont des acides stéarique et palmitique. A noter que la graisse humaine, qui fond à 15°C (elle est liquide à la température du corps), contient 70% d'acide oléique.
Les glycérides sont capables d'entrer dans toutes les réactions chimiques inhérentes aux esters. La plus importante est la réaction de saponification, à la suite de laquelle du glycérol et des acides gras se forment à partir de triglycérides. La saponification des graisses peut se produire aussi bien lors de l'hydrolyse enzymatique que sous l'action d'acides ou d'alcalis.
La séparation alcaline des graisses sous l'action de la soude caustique ou de la potasse caustique est réalisée dans la production industrielle de savon. Rappelons que le savon est constitué de sels de sodium ou de potassium d'acides gras supérieurs.
Pour caractériser les graisses naturelles, les indicateurs suivants sont souvent utilisés :
- indice d'iode - le nombre de grammes d'iode qui, dans certaines conditions, lie 100 g de graisse; cet indice caractérise le degré d'insaturation des acides gras présents dans les graisses, l'indice d'iode de la graisse de bœuf est de 32-47, de mouton de 35-46, de porc de 46-66 ;
- indice d'acide - le nombre de milligrammes de potassium caustique nécessaires pour neutraliser 1 g de graisse. Ce nombre indique la quantité d'acides gras libres présents dans la graisse ;
- indice de saponification - le nombre de milligrammes de potassium caustique consommés pour neutraliser tous les acides gras (tant ceux qui font partie des triglycérides que ceux libres) contenus dans 1 g de graisse. Ce nombre dépend du poids moléculaire relatif des acides gras qui composent la graisse. La valeur de l'indice de saponification dans les principales graisses animales (bœuf, mouton, porc) est quasiment la même.
Les cires sont des esters d'acides gras supérieurs et d'alcools monohydriques ou dihydriques supérieurs avec le nombre d'atomes de carbone de 20 à 70. Leurs formules générales sont présentées dans le diagramme, où R, R "et R" sont des radicaux possibles.
Les cires peuvent faire partie de la graisse qui recouvre la peau, la laine, les plumes. Chez les plantes, 80 % de tous les lipides qui forment un film à la surface des feuilles et des troncs sont des cires. Il est également connu que les cires sont des métabolites normaux de certains micro-organismes.
Les cires naturelles (par exemple la cire d'abeille, le spermaceti, la lanoline) contiennent généralement, en plus des esters mentionnés, des acides gras supérieurs libres, des alcools et des hydrocarbures avec un nombre de carbone de 21-35.
Phospholipides
Cette classe de lipides complexes comprend les glycérophospholipides et les sphingolipides.
Les glycérophospholipides sont des dérivés de l'acide phosphatidique : ils comprennent le glycérol, les acides gras, l'acide phosphorique et généralement des composés azotés. La formule générale des glycérophospholipides est représentée sur le diagramme, où R 1 et R 2 sont les radicaux d'acides gras supérieurs et R 3 est le radical d'un composé azoté.
La caractéristique de tous les glycérophospholipides est qu'une partie de leur molécule (radicaux R 1 et R 2) présente une hydrophobicité prononcée, tandis que l'autre partie est hydrophile en raison de la charge négative du résidu d'acide phosphorique et de la charge positive du radical R 3.
De tous les lipides, les glycérophospholipides ont les propriétés polaires les plus prononcées. Lorsque les glycérophospholipides sont placés dans l'eau, seule une petite partie d'entre eux passe dans une vraie solution, tandis que la majeure partie du lipide "dissous" se trouve dans des systèmes aqueux sous forme de micelles. Il existe plusieurs groupes (sous-classes) de glycérophospholipides.
- [Afficher]
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- Phosphatidylsérines [Afficher]
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Dans la molécule de phosphatidylsérine, le composé azoté est le résidu de l'acide aminé sérine.
Les phosphatidylsérines sont beaucoup moins largement distribuées que les phosphatidylcholines et les phosphatidyléthanolamines, et leur importance est principalement déterminée par leur participation à la synthèse des phosphatidyléthanolamines.
- Plasmalogènes (acétalphosphatides) [Afficher]
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Ils diffèrent des glycérophospholipides discutés ci-dessus en ce qu'au lieu d'un résidu d'acide gras supérieur, ils contiennent un résidu d'aldéhyde d'acide gras, qui est lié au groupe hydroxyle du glycérol par une liaison ester insaturée :
Ainsi, le plasmalogène lors de l'hydrolyse se décompose en glycérol, aldéhyde d'acide gras supérieur, acide gras, acide phosphorique, choline ou éthanolamine.
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Contrairement aux triglycérides de la molécule de phosphatidylcholine, l'un des trois groupes hydroxyle du glycérol n'est pas associé à de la graisse, mais à de l'acide phosphorique. De plus, l'acide phosphorique, à son tour, est relié par une liaison éther à une base azotée [HO-CH 2 -CH 2 -N + \u003d (CH 3) 3] - choline. Ainsi, le glycérol, les acides gras supérieurs, l'acide phosphorique et la choline sont connectés dans une molécule de phosphatidylcholine.
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La principale différence entre les phosphatidylcholines et les phosphatidyléthanolamines est qu'au lieu de la choline, ces dernières contiennent la base azotée éthanolamine (HO-CH 2 -CH 2 -NH 3 +).
Parmi les glycérophospholipides dans le corps des animaux et des plantes supérieures, les phosphatidylcholines et les phosphatidyléthanolamines se trouvent en plus grande quantité. Ces deux groupes de glycérophospholipides sont métaboliquement liés l'un à l'autre et sont les principaux composants lipidiques des membranes cellulaires.
Le radical R 3 dans ce groupe de glycérophospholipides est un alcool de sucre à six carbones - l'inositol :
Les phosphatidylinosites sont assez répandues dans la nature. On les trouve chez les animaux, les plantes et les microbes. Dans le corps animal, on les trouve dans le cerveau, le foie et les poumons.
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Il convient de noter que l'acide phosphatidique libre est présent dans la nature, bien qu'en quantités relativement faibles par rapport aux autres glycérophospholipides.
Les glycérophospholipides, plus précisément les phosphates de polyglycérol, comprennent la cardiolyline. Le squelette de la molécule de cardiolépine comprend trois résidus glycérol reliés entre eux par deux ponts phosphodiester par les positions 1 et 3 ; les groupes hydroxyle des deux résidus glycérol externes sont estérifiés avec des acides gras. La cardiolipine est un constituant des membranes mitochondriales. En tableau. 29 résume les données sur la structure des principaux glycérophospholipides.
Parmi les acides gras qui composent les glycérophospholipides, des acides gras saturés et insaturés (généralement stéarique, palmitique, oléique et linoléique) ont été trouvés.
Il a également été établi que la plupart des phosphatidylcholines et des phosphatidyléthanolamines contiennent un acide gras supérieur saturé estérifié en position 1 (au 1er atome de carbone du glycérol) et un acide gras supérieur insaturé estérifié en position 2. Hydrolyse des phosphatidylcholines et des phosphatidyléthanolamines avec la participation d'agents spéciaux les enzymes contenues par exemple dans le venin de cobra, qui appartiennent aux phospholipases A 2, conduisent à l'élimination des acides gras insaturés et à la formation de lysophosphatidylcholines ou de lysophosphatidyléthanolamines, qui ont un fort effet hémolytique.
Sphingolipides
Glycolipides
Lipides complexes contenant des groupes glucidiques dans la molécule (souvent un résidu D-galactose). Les glycolipides jouent un rôle essentiel dans le fonctionnement des membranes biologiques. On les trouve principalement dans les tissus cérébraux, mais aussi dans les cellules sanguines et d'autres tissus. Il existe trois groupes principaux de glycolipides :
- cérébrosides
- sulfatides
- gangliosides
Les cérébrosides ne contiennent ni acide phosphorique ni choline. Ils comprennent l'hexose (généralement du D-galactose), qui est lié à l'éther au groupe hydroxyle de l'amino-alcool sphingosine. De plus, le cérébroside contient un acide gras. Parmi ces acides gras, les plus courants sont les acides lignocérique, nervonique et cérébronique, c'est-à-dire les acides gras ayant 24 atomes de carbone. La structure des cérébrosides peut être représentée par un diagramme. Les cérébrosides peuvent également être classés comme sphingolipides, car ils contiennent de la sphingosine alcoolique.
Les représentants les plus étudiés des cérébrosides sont le nervon contenant de l'acide nervonique, le cérébron contenant de l'acide cérébronique et la kérazine contenant de l'acide lignocirique. La teneur en cérébrosides est particulièrement élevée dans les membranes des cellules nerveuses (dans la gaine de myéline).
Les sulfatides diffèrent des cérébrosides en ce qu'ils contiennent un résidu d'acide sulfurique dans la molécule. En d'autres termes, le sulfatide est un sulfate de cérébroside dans lequel le sulfate est estérifié au niveau du troisième atome de carbone de l'hexose. Dans le cerveau des mammifères, les sulfatides, comme les cérébrosides, se trouvent dans la substance blanche. Cependant, leur contenu dans le cerveau est bien inférieur à celui des cérébrosides.
Lors de l'hydrolyse des gangliosides, un acide gras supérieur, l'alcool de sphingosine, le D-glucose et le D-galactose, ainsi que des dérivés de sucres aminés : la N-acétylglucosamine et l'acide N-acétylneuraminique, peuvent être détectés. Cette dernière est synthétisée dans l'organisme à partir de la glucosamine.
Structurellement, les gangliosides sont largement similaires aux cérébrosides, la seule différence étant qu'au lieu d'un seul résidu de galactose, ils contiennent un oligosaccharide complexe. L'un des gangliosides les plus simples est l'hématoside isolé du stroma des érythrocytes (schéma)
Contrairement aux cérébrosides et aux sulfatides, les gangliosides se trouvent principalement dans la matière grise du cerveau et sont concentrés dans les membranes plasmiques des cellules nerveuses et gliales.
Tous les lipides évoqués ci-dessus sont communément appelés saponifiables, car des savons se forment lors de leur hydrolyse. Cependant, il existe des lipides qui ne sont pas hydrolysés pour libérer des acides gras. Ces lipides comprennent des stéroïdes.
Les stéroïdes sont des composés largement répandus dans la nature. Ce sont des dérivés du cycle cyclopentaneperhydrophénanthrène contenant trois cycles cyclohexane condensés et un cycle cyclopentane. Les stéroïdes comprennent de nombreuses substances de nature hormonale, ainsi que du cholestérol, des acides biliaires et d'autres composés.
Dans le corps humain, les stérols occupent la première place parmi les stéroïdes. Le représentant le plus important des stérols est le cholestérol :
Il contient un groupe hydroxyle d'alcool en C 3 et une chaîne aliphatique ramifiée de huit atomes de carbone en C 17 . Le groupe hydroxyle en C 3 peut être estérifié avec un acide gras supérieur ; dans ce cas, des esters de cholestérol (cholestérides) se forment :
Le cholestérol joue le rôle d'un intermédiaire clé dans la synthèse de nombreux autres composés. Les membranes plasmiques de nombreuses cellules animales sont riches en cholestérol ; en quantité significativement plus faible, il est contenu dans les membranes des mitochondries et dans le réticulum endoplasmique. Notez qu'il n'y a pas de cholestérol dans les plantes. Les plantes ont d'autres stérols connus collectivement sous le nom de phytostérols.
Les lipides constituent un groupe important et assez hétérogène de substances organiques faisant partie des cellules vivantes, solubles dans les solvants organiques de faible polarité (éther, benzène, chloroforme, etc.) et insolubles dans l'eau. En général, ils sont considérés comme des dérivés d'acides gras.
Une caractéristique structurelle des lipides est la présence dans leurs molécules de fragments structuraux polaires (hydrophiles) et non polaires (hydrophobes), ce qui confère aux lipides une affinité pour l'eau et la phase non aqueuse. Les lipides sont des substances biphiles, ce qui leur permet d'exercer leurs fonctions à l'interface.
10.1. Classification
Les lipides sont divisés en Facile(bicomposant), si les produits de leur hydrolyse sont des alcools et des acides carboxyliques, et complexe(multicomposant), lorsque, à la suite de leur hydrolyse, d'autres substances sont également formées, par exemple l'acide phosphorique et les glucides. Les lipides simples comprennent les cires, les graisses et les huiles, ainsi que les céramides, les lipides complexes comprennent les phospholipides, les sphingolipides et les glycolipides (Schéma 10.1).
Schéma 10.1.Classification générale des lipides
10.2. Composants structurels des lipides
Tous les groupes lipidiques ont deux composants structurels obligatoires - les acides carboxyliques supérieurs et les alcools.
Acides gras supérieurs (HFA). De nombreux acides carboxyliques supérieurs ont d'abord été isolés des graisses, d'où le nom gras. Les acides gras biologiquement importants peuvent être riche(tableau 10.1) et insaturé(Tableau 10.2). Leurs caractéristiques structurelles communes sont :
Ils sont monocarboxyliques ;
Inclure un nombre pair d'atomes de carbone dans la chaîne ;
Avoir une configuration cis de doubles liaisons (si présentes).
Tableau 10.1.Principaux acides gras saturés des lipides
Dans les acides naturels, le nombre d'atomes de carbone varie de 4 à 22, mais les acides à 16 ou 18 atomes de carbone sont plus courants. Les acides insaturés contiennent une ou plusieurs doubles liaisons en configuration cis. La double liaison la plus proche du groupe carboxyle est généralement située entre les atomes C-9 et C-10. S'il y a plusieurs doubles liaisons, elles sont séparées les unes des autres par un groupe méthylène CH 2.
Les règles IUPAC pour VZhK autorisent l'utilisation de leurs noms triviaux (voir les tableaux 10.1 et 10.2).
Actuellement, une nomenclature propriétaire des HFA insaturés est également utilisée. Dans celui-ci, l'atome de carbone terminal, quelle que soit la longueur de la chaîne, est désigné par la dernière lettre de l'alphabet grec ω (oméga). La position des doubles liaisons n'est pas comptée comme d'habitude à partir du groupe carboxyle, mais à partir du groupe méthyle. Ainsi, l'acide linolénique est désigné par 18:3 ω-3 (oméga-3).
L'acide linoléique lui-même et les acides insaturés avec un nombre différent d'atomes de carbone, mais avec la disposition des doubles liaisons également au niveau du troisième atome de carbone, à compter du groupe méthyle, constituent la famille des acides gras oméga-3. D'autres types d'acides forment des familles similaires d'acides linoléique (oméga-6) et oléique (oméga-9). Pour une vie humaine normale, le bon équilibre des lipides de trois types d'acides est d'une grande importance : les oméga-3 (huile de lin, huile de poisson), les oméga-6 (huile de tournesol, de maïs) et les oméga-9 (huile d'olive) dans le diète.
Parmi les acides saturés des lipides du corps humain, le C 16 palmitique et le C 18 stéarique sont les plus importants (voir tableau 10.1), et des acides insaturés, le C 18 oléique : 1, linoléique С18:2 , linolénique et arachidonique C 20:4 (voir tableau 10.2).
Le rôle des acides polyinsaturés linoléique et linolénique doit être souligné en tant que composés indispensable pour l'homme ("vitamine F"). Ils ne sont pas synthétisés par l'organisme et doivent être apportés par la nourriture à raison d'environ 5 g par jour. Dans la nature, ces acides se trouvent principalement dans les huiles végétales. Ils contribuent
Tableau 10 .2. Principaux acides gras insaturés des lipides
* Inclus à titre de comparaison. ** Pour les isomères cis.
normalisation du profil lipidique du plasma sanguin. Linetol, qui est un mélange d'esters éthyliques d'acides gras insaturés supérieurs, est utilisé comme médicament hypolipémiant d'origine végétale. Alcools. Les lipides peuvent inclure :
Alcools monohydriques supérieurs;
Alcools polyhydriques;
Alcools aminés.
Dans les lipides naturels, on trouve le plus souvent des alcools à longue chaîne saturés et moins souvent insaturés (C 16 et plus), principalement avec un nombre pair d'atomes de carbone. A titre d'exemple d'alcools supérieurs, le cétyl CH 3 (CH 2 ) 15 OH et les alcools mélissil CH 3 (CH 2 ) 29 OH qui font partie des cires.
Les alcools polyhydriques dans la plupart des lipides naturels sont représentés par l'alcool trihydrique glycérol. D'autres alcools polyhydriques sont rencontrés, tels que les alcools dihydriques éthylène glycol et propanediol-1,2, et le myoinositol (voir 7.2.2).
Les amino-alcools les plus importants qui font partie des lipides naturels sont le 2-aminoéthanol (colamine), la choline, qui appartient également aux acides α-aminés sérine et sphingosine.
La sphingosine est un alcool aminé dihydrique à longue chaîne insaturé. La double liaison dans la sphingosine a transe-configuration et atomes asymétriques С-2 et С-3 - D-configuration.
Les alcools dans les lipides sont acylés avec des acides carboxyliques supérieurs au niveau des groupes hydroxyle ou amino correspondants. Dans le glycérol et la sphingosine, l'un des hydroxyles d'alcool peut être estérifié avec un acide phosphorique substitué.
10.3. Lipides simples
10.3.1. Cires
Les cires sont des esters d'acides gras supérieurs et d'alcools monohydriques supérieurs.
Les cires forment un lubrifiant protecteur sur la peau des humains et des animaux et protègent les plantes du dessèchement. Ils sont utilisés dans l'industrie pharmaceutique et la parfumerie dans la fabrication de crèmes et d'onguents. Un exemple est ester cétylique d'acide palmitique(cétine) - le composant principal spermaceti. Le spermaceti est sécrété par la graisse contenue dans les cavités du crâne des cachalots. Un autre exemple est ester mélisylique de l'acide palmitique- composant de la cire d'abeille.
10.3.2. Graisses et huiles
Les graisses et les huiles constituent le groupe de lipides le plus courant. La plupart d'entre eux appartiennent aux triacylglycérols - esters complets de glycérol et d'AGV, bien que des mono- et diacylglycérols soient également présents et participent au métabolisme.
Les graisses et les huiles (triacylglycérols) sont des esters de glycérol et d'acides gras supérieurs.
Dans le corps humain, les triacylglycérols jouent le rôle d'un composant structurel des cellules ou d'une substance de réserve (« dépôt de graisse »). Leur valeur énergétique est environ le double de celle des protéines.
ou glucides. Cependant, un taux élevé de triacylglycérols dans le sang est l'un des facteurs de risque supplémentaires pour le développement d'une maladie coronarienne.
Les triacylglycérols solides sont appelés graisses, les triacylglycérols liquides sont appelés huiles. Les triacylglycérols simples contiennent des résidus des mêmes acides, mélangés - différents.
Dans la composition des triacylglycérols d'origine animale, les résidus acides saturés prédominent généralement. De tels triacylglycérols sont généralement des solides. En revanche, les huiles végétales contiennent principalement des résidus acides insaturés et ont une consistance liquide.
Vous trouverez ci-dessous des exemples de triacylglycérols neutres et leurs noms triviaux systématiques et (entre parenthèses) couramment utilisés basés sur les noms de leurs acides gras constitutifs.
10.3.3. Céramides
Les céramides sont des dérivés N-acylés de l'alcool sphingosine.
Les céramides sont présents à l'état de traces dans les tissus végétaux et animaux. Beaucoup plus souvent, ils font partie de lipides complexes - sphingomyélines, cérébrosides, gangliosides, etc.
(voir 10.4).
10.4. Lipides complexes
Certains lipides complexes sont difficiles à classer sans ambiguïté, car ils contiennent des groupements qui permettent de les affecter simultanément à différents groupes. Selon la classification générale des lipides (voir schéma 10.1), les lipides complexes sont généralement divisés en trois grands groupes : les phospholipides, les sphingolipides et les glycolipides.
10.4.1. Phospholipides
Le groupe des phospholipides comprend des substances qui séparent l'acide phosphorique lors de l'hydrolyse, par exemple les glycérophospholipides et certains sphingolipides (schéma 10.2). En général, les phospholipides se caractérisent par une teneur assez élevée en acides insaturés.
Schéma 10.2.Classification des phospholipides
Glycérophospholipides. Ces composés sont les principaux composants lipidiques des membranes cellulaires.
Selon la structure chimique, les glycérophospholipides sont des dérivés de je -glycéro-3-phosphate.
Le l-glycéro-3-phosphate contient un atome de carbone asymétrique et peut donc exister sous forme de deux stéréoisomères.
Les glycérophospholipides naturels ont la même configuration, étant des dérivés du l-glycéro-3-phosphate, qui se forme au cours du métabolisme à partir du phosphate de dihydroxyacétone.
Phosphatides. Parmi les glycérophospholipides, les phosphatides sont les dérivés esters les plus courants des acides l-phosphatidiques.
Les acides phosphatés sont des dérivés je -glycéro-3-phosphate, estérifié avec des acides gras au niveau des groupes hydroxyles de l'alcool.
En règle générale, dans les phosphatides naturels en position 1 de la chaîne glycérol, il y a un résidu d'un acide saturé, en position 2 - un acide insaturé, et l'un des hydroxyles de l'acide phosphorique est estérifié avec un alcool polyhydrique ou un alcool aminé (X est le résidu de cet alcool). Dans le corps (pH ~ 7,4), l'hydroxyle libre restant de l'acide phosphorique et d'autres groupes ionogènes dans les phosphatides sont ionisés.
Des exemples de phosphatides sont des composés contenant des acides phosphatidiques estérifié sur phosphate hydroxyle avec les alcools correspondants :
Phosphatidylsérines, agent estérifiant - sérine ;
Phosphatidyléthanolamines, agent estérifiant - 2-aminoéthanol (souvent, mais pas tout à fait correctement, appelé éthanolamine dans la littérature biochimique);
Phosphatidylcholines, agent estérifiant - choline.
Ces agents d'estérification sont interdépendants car les fractions éthanolamine et choline peuvent être métabolisées à partir de la fraction sérine par décarboxylation et méthylation subséquente avec la S-adénosylméthionine (SAM) (voir 9.2.1).
Un certain nombre de phosphatides au lieu d'un agent d'estérification contenant des amines contiennent des résidus d'alcools polyhydriques - glycérol, myoinositol, etc. composés apparentés un caractère neutre.
Plasmalogènes. Les lipides à simple liaison éther, en particulier les plasmalogènes, sont moins courants que les glycérophospholipides esters. Ils contiennent un résidu insaturé
* Par commodité, la manière d'écrire la formule de configuration du résidu myoinositol dans les phosphatidylinositols a été modifiée par rapport à celle donnée ci-dessus (voir 7.2.2).
un alcool lié par une liaison éther à l'atome C-1 du glycéro-3-phosphate, comme par exemple les plasmalogènes à fragment éthanolamine - les L-phosphatidaléthanolamines. Les plasmalogènes représentent jusqu'à 10 % de tous les lipides du SNC.
10.4.2. Sphingolipides
Les sphingolipides sont des analogues structuraux des glycérophospholipides qui utilisent la sphingosine au lieu du glycérol. Un autre exemple de sphingolipides sont les céramides discutés ci-dessus (voir 10.3.3).
Un groupe important de sphingolipides sont les sphingomyélines, découvert pour la première fois dans le tissu nerveux. Dans les sphingomyélines, le groupe hydroxyle en C-1 du céramide est généralement estérifié avec du phosphate de choline (moins souvent avec du phosphate de colamine), de sorte qu'ils peuvent également être classés comme phospholipides.
10.4.3. Glycolipides
Comme leur nom l'indique, les composés de ce groupe comprennent des résidus glucidiques (plus souvent du D-galactose, moins souvent du D-glucose) et ne contiennent pas de résidu d'acide phosphorique. Les représentants typiques des glycolipides - cérébrosides et gangliosides - sont des lipides contenant de la sphingosine (par conséquent, ils peuvent également être considérés comme des sphingolipides).
DANS cérébrosides le résidu céramide est lié au D-galactose ou au D-glucose par une liaison β-glycosidique. Les cérébrosides (galactocérébrosides, glucocérébrosides) font partie des membranes des cellules nerveuses.
Gangliosides- des lipides complexes riches en glucides - ont d'abord été isolés de la matière grise du cerveau. Structurellement, les gangliosides sont similaires aux cérébrosides, à la différence qu'au lieu d'un monosaccharide, ils contiennent un oligosaccharide complexe, comprenant au moins un résidu V-acide acétylneuraminique (voir Annexe 11-2).
10.5. Propriétés lipidiques
et leurs composants structuraux
Une caractéristique des lipides complexes est leur bifilalité, en raison de groupes hydrophobes non polaires et hydrophiles ionisés hautement polaires. Dans les phosphatidylcholines, par exemple, les radicaux hydrocarbonés des acides gras forment deux "queues" non polaires, et les groupes carboxyle, phosphate et choline forment une partie polaire.
A l'interface, de tels composés agissent comme d'excellents émulsifiants. Dans le cadre des membranes cellulaires, les composants lipidiques fournissent une résistance électrique élevée de la membrane, son imperméabilité aux ions et aux molécules polaires, et sa perméabilité aux substances non polaires. En particulier, la plupart des médicaments anesthésiques sont hautement solubles dans les lipides, ce qui leur permet de pénétrer les membranes des cellules nerveuses.
Les acides gras sont des électrolytes faibles( p Ka~4.8). Ils sont dissociés dans une faible mesure dans les solutions aqueuses. Au pH< p Ka la forme non ionisée prédomine, à pH > p Ka , c'est-à-dire que dans des conditions physiologiques, la forme ionisée de RCOO - prévaut. Les sels solubles des acides gras supérieurs sont appelés savons. Les sels de sodium des acides gras supérieurs sont solides, les sels de potassium sont liquides. En tant que sels d'acides faibles et de bases fortes, les savons sont partiellement hydrolysés dans l'eau, leurs solutions sont alcalines.
Acides gras insaturés naturels cis-configuration à double liaison, ont une grande quantité d'énergie interne et, par conséquent, en comparaison avec transe-les isomères sont thermodynamiquement moins stables. Leur cis-trans -l'isomérisation se produit facilement lorsqu'il est chauffé, notamment en présence d'initiateurs de réactions radicalaires. Dans des conditions de laboratoire, cette transformation peut être réalisée par l'action des oxydes d'azote formés lors de la décomposition de l'acide nitrique lors du chauffage.
Les acides gras supérieurs présentent les propriétés chimiques générales des acides carboxyliques. En particulier, ils forment facilement les dérivés fonctionnels correspondants. Les acides gras à double liaison présentent les propriétés des composés insaturés - ils ajoutent de l'hydrogène, des halogénures d'hydrogène et d'autres réactifs à la double liaison.
10.5.1. Hydrolyse
À l'aide de la réaction d'hydrolyse, la structure des lipides est établie et des produits précieux (savons) sont également obtenus. L'hydrolyse est la première étape de l'utilisation et du métabolisme des graisses alimentaires dans l'organisme.
L'hydrolyse des triacylglycérols s'effectue soit par action de vapeur surchauffée (dans l'industrie) soit par chauffage à l'eau en présence d'acides minéraux ou d'alcalis (saponification). Dans l'organisme, l'hydrolyse des lipides se produit sous l'action des enzymes lipases. Quelques exemples de réactions d'hydrolyse sont donnés ci-dessous.
Dans les plasmalogènes, comme dans les éthers vinyliques ordinaires, la liaison éther est clivée dans un environnement acide, mais pas dans un environnement alcalin.
10.5.2. Réactions d'addition
Les lipides contenant des résidus acides insaturés dans la structure ajoutent de l'hydrogène, des halogènes, des halogénures d'hydrogène et de l'eau via des doubles liaisons dans un milieu acide. Indice d'iode est une mesure de l'insaturation des triacylglycérols. Il correspond au nombre de grammes d'iode pouvant être ajoutés à 100 g d'une substance. La composition des graisses et huiles naturelles et leur indice d'iode varient dans une gamme assez large. A titre d'exemple, nous donnons l'interaction du 1-oléoyl-distéaroylglycérol avec l'iode (l'indice d'iode de ce triacylglycérol est de 30).
L'hydrogénation catalytique (hydrogénation) des huiles végétales insaturées est un procédé industriel important. Dans ce cas, l'hydrogène sature les doubles liaisons et les huiles liquides sont transformées en graisses solides.
10.5.3. Réactions d'oxydation
Les processus oxydatifs impliquant les lipides et leurs composants structuraux sont assez divers. En particulier, l'oxydation par l'oxygène de l'air des triacylglycérols insaturés lors du stockage (auto-oxydation, voir 3.2.1), suivie d'une hydrolyse, fait partie du processus dit rancissement de l'huile.
Les principaux produits de l'interaction des lipides avec l'oxygène moléculaire sont les hydroperoxydes formés à la suite d'un processus radicalaire en chaîne (voir 3.2.1).
peroxydation lipidique - l'un des processus oxydatifs les plus importants du corps. C'est la principale cause de dommages aux membranes cellulaires (par exemple, avec le mal des rayons).
Les fragments structuraux d'acides gras supérieurs insaturés dans les phospholipides servent de cible d'attaque les espèces réactives de l'oxygène(AFK, voir Annexe 03-1).
Lorsqu'elle est attaquée, notamment, par le radical hydroxyle HO", le plus actif des ROS, la molécule lipidique LH subit un clivage homolytique de la liaison CH en position allyle, comme le montre l'exemple d'un modèle de peroxydation lipidique (Schéma 10.3). Le radical L" de type allyle résultant réagit instantanément avec l'oxygène moléculaire dans le milieu d'oxydation pour former le radical lipidique peroxyle LOO". formé, reprenant ce processus.
Les peroxydes lipidiques LOOH sont des composés instables et peuvent se décomposer spontanément ou avec la participation d'ions métalliques de valence variable (voir 3.2.1) avec formation de radicaux lipidoxyles LO", capables d'initier une oxydation supplémentaire du substrat lipidique. processus de peroxydation des lipides pose un danger de destruction des cellules des structures membranaires.
Le radical de type allyle formé de manière intermédiaire a une structure mésomère et peut en outre subir des transformations dans deux directions (voir schéma 10.3, chemins mais Et b) conduisant à des hydroperoxydes intermédiaires. Les hydroperoxydes sont instables et se décomposent déjà à des températures ordinaires pour former des aldéhydes, qui sont ensuite oxydés en acides, les produits finaux de la réaction. Le résultat est généralement deux acides monocarboxyliques et deux acides dicarboxyliques avec des chaînes carbonées plus courtes.
Dans des conditions douces, les acides insaturés et les lipides contenant des résidus d'acides insaturés sont oxydés avec une solution aqueuse de permanganate de potassium, formant des glycols, et dans des conditions plus rigides (avec rupture des liaisons carbone-carbone), les acides correspondants.
Lipides (Graisses).lipides- ils appellent un mélange complexe de composés organiques (composés avec du carbone C), aux propriétés physiques et chimiques similaires :
- insoluble dans l'eau.
- bonne solubilité dans les solvants organiques (essence, chloroforme)Les lipides sont largement distribués dans la nature. Avec les protéines et les glucides, ils constituent l'essentiel de la matière organique de tous les organismes vivants, étant un composant indispensable de chaque cellule. Lipides - le composant le plus important de la nourriture, détermine en grande partie sa valeur nutritionnelle et son goût.
Chez les plantes, ils s'accumulent principalement dans les graines et les fruits. Chez les animaux et les poissons, les lipides sont concentrés dans les tissus adipeux sous-cutanés, dans la cavité abdominale et les tissus entourant de nombreux organes importants (cœur, reins), ainsi que dans les tissus cérébraux et nerveux. On trouve surtout de nombreux lipides dans le tissu adipeux sous-cutané des baleines (25 à 30 % de leur masse), des phoques et autres animaux marins. Chez l'homme, la teneur en lipides varie de 10 à 20 % en moyenne.types de lipides.
Il existe de nombreux types de classifications des matières grasses, nous allons analyser la plus simple, elle les divise en trois grands groupes :
- Lipides simples
- Lipides complexes
- dérivés lipidiques.Nous analyserons chaque groupe de lipides séparément, ce qu'ils contiennent et à quoi ils servent.
Lipides simples.
1) Des graisses neutres (ou juste des graisses).
Les graisses neutres sont constituées de triglycérides.
Triglycéride - lipide ou graisse neutre, qui comprend du glycérol associé à trois molécules d'acides gras.
Glycérol- composé chimique de formule C3H5(OH)3, (liquide incolore, visqueux, sucré, inodore.)
Acide gras– composés naturels ou créés avec un ou plusieurs groupes - COOH (carboxylique) qui ne créent pas de liaisons cycliques (aromatiques), avec le nombre d'atome de carbone (C) dans la chaîne d'au moins 6.Les triglycérides sont fabriqués à partir des produits de dégradation des graisses alimentaires et constituent la forme de stockage des graisses dans le corps humain. La majeure partie des graisses alimentaires (98%) sont des triglycérides. La graisse est également stockée dans le corps sous forme de triglycérides.
Types d'acides gras :
- Les acides gras saturés- ne contiennent que des liaisons simples entre les atomes de carbone avec toutes les autres liaisons attachées aux atomes d'hydrogène. La molécule se combine avec le plus grand nombre possible d'atomes d'hydrogène, c'est pourquoi cet acide est appelé saturé., Ils diffèrent des insaturés en ce qu'ils restent solides à température ambiante.
Les aliments qui contiennent le plus de graisses saturées sont le saindoux et le suif, la graisse de poulet, de bœuf et de mouton, le beurre et la margarine. Parmi les produits riches en de telles graisses, on peut citer la saucisse, les saucisses et autres saucisses, le bacon, le bœuf maigre ordinaire; variétés de viande appelées "marbre"; peau de poulet, bacon; glaces, crèmes, fromages; la plupart des farines et autres produits de confiserie.- acides gras insaturés - contiennent une ou plusieurs doubles liaisons le long de la chaîne carbonée principale. Chaque double liaison réduit le nombre d'atomes d'hydrogène qui peuvent se lier à un acide gras. Les doubles liaisons entraînent également un "pli" dans les acides gras, ce qui empêche la liaison entre eux.
Les acides gras insaturés se trouvent dans les sources végétales.Ils peuvent être divisés en deux types :
1) acides gras monoinsaturés - insaturés avec une double liaison. (par exemple l'huile d'olive)
2) acides gras polyinsaturés - insaturés avec deux ou plusieurs doubles liaisons. (ex. huile de lin)Il y aura un grand sujet séparé sur les graisses alimentaires, qui analyse en détail toutes leurs propriétés.
2) Cires.
Les cires sont des substances grasses d'origine animale ou végétale, constituées d'esters d'alcools monovalents et d'acides gras.
Esters– composés - COOH (carboxylique), dans lequel l'atome d'hydrogène du groupe HO est remplacé par un groupe organique.
Alcools– Composés -OH liés à un atome de carbone.
En termes simples, les cires sont informes, plastiques, facilement ramollies lorsqu'elles sont chauffées, fondant dans la plage de température de 40 à 90 degrés Celsius.
La cire d'abeille est sécrétée par des glandes spéciales d'abeilles mellifères, à partir desquelles les abeilles construisent des nids d'abeilles.lipides complexes.
Un lipide complexe est la combinaison d'un triglycéride avec d'autres produits chimiques.
Il en existe trois types au total.Phospholipides- la glycérine associée à un ou deux acides gras, ainsi que l'acide phosphorique.
La membrane cellulaire est constituée de phospholipides. Dans les produits alimentaires, la lécithine est la plus populaire.Glycolipides - composés de composants lipidiques et glucidiques. (Contenu dans tous les tissus, principalement dans la couche lipidique externe des membranes plasmiques.)
Lipoprotéines- des complexes de graisses et de protéines. (plasma sanguin)
dérivés lipidiques.
Cholestérol Une substance grasse semblable à de la cire présente dans chaque cellule du corps et dans de nombreux aliments. Une certaine quantité de cholestérol sanguin est nécessaire, mais des taux élevés peuvent entraîner des maladies cardiaques.
Beaucoup de cholestérol se trouve dans les œufs, les viandes grasses, les saucisses, les produits laitiers gras.Nous avons compris la classification générale, quelles fonctions remplissent les lipides ?
Les fonctions.
- Fonction structurelle.
Les phospholipides sont impliqués dans la construction des membranes cellulaires de tous les organes et tissus. Ils sont impliqués dans la formation de nombreux composés biologiquement importants.
- Fonction énergie.
Lorsque les graisses sont oxydées, une grande quantité d'énergie est libérée, ce qui va à la formation d'ATP. Sous forme de lipides, une partie importante des réserves énergétiques du corps est stockée, qui est consommée en cas de manque de nutriments. Les animaux et les plantes en hibernation accumulent des graisses et des huiles et les utilisent pour maintenir les processus vitaux. La teneur élevée en lipides des graines de plantes assure le développement de l'embryon et de la plantule avant leur transition vers une alimentation indépendante. Les graines de nombreuses plantes (cocotier, ricin, tournesol, soja, colza, etc.) servent de matière première pour la production industrielle d'huile végétale.Avec la décomposition complète de 1 g de graisse, 38,9 kJ d'énergie sont libérés, ce qui est environ 2 fois plus par rapport aux glucides et aux protéines.
- Protecteur et calorifuge
S'accumulant dans le tissu sous-cutané et autour de certains organes (reins, intestins), la couche de graisse protège le corps de l'animal et ses organes individuels des dommages mécaniques. De plus, en raison de sa faible conductivité thermique, la couche de graisse sous-cutanée aide à retenir la chaleur, ce qui permet, par exemple, à de nombreux animaux de vivre dans des climats froids.
Lubrifiant et hydrofuge.
La cire enrobe la peau, la laine, les plumes, les rend plus élastiques et les protège de l'humidité. Les feuilles et les fruits de nombreuses plantes ont une couche de cire.- Réglementaire.
De nombreuses hormones sont des dérivés du cholestérol, comme les hormones sexuelles (testostérone à hommes et progestérone chez les femmes) et corticoïdes. Dérivés du cholestérol, la vitamine D joue un rôle clé dans les échanges de calcium et de phosphore. Les acides biliaires sont impliqués dans les processus de digestion. Dans les gaines de myéline (charge non conductrice) des axones des cellules nerveuses, les lipides sont des isolants lors de la conduction de l'influx nerveux.
- Source d'eau métabolique.
L'oxydation de 100 g de matière grasse donne environ 105-107 g d'eau. Cette eau est très importante pour certains habitants du désert, notamment pour les chameaux, qui peuvent se passer d'eau pendant 10-12 jours : la graisse stockée dans la bosse est utilisée à cet effet. Les ours, marmottes et autres animaux en hibernation reçoivent l'eau nécessaire à la vie grâce à l'oxydation des graisses.
Que sont les lipides ?
Les lipides sont une série de substances organiques qui font partie de toutes les cellules vivantes. Il comprend également les graisses et les substances analogues aux graisses contenues dans les cellules et les tissus des animaux en tant que partie du tissu adipeux, qui joue un rôle physiologique important.
Le corps humain lui-même est capable de synthétiser tous les lipides essentiels. Seuls les vitamines liposolubles et les acides gras polyinsaturés essentiels ne peuvent pas être synthétisés dans le corps des animaux et des humains. Fondamentalement, la synthèse des lipides se produit dans le foie et les cellules épithéliales de l'intestin grêle. Un certain nombre de lipides sont caractéristiques de certains organes et tissus, les lipides restants sont présents dans les cellules de tous les tissus. La quantité de lipides contenus dans les organes et les tissus est différente. La plupart des lipides se trouvent dans les tissus adipeux et nerveux.
La teneur en lipides du foie humain varie de 7 à 14 % (poids sec). Dans le cas des maladies du foie, telles que la stéatose hépatique, la teneur en lipides du tissu hépatique atteint 45 %, principalement en raison d'une augmentation de la quantité de triglycérides. Les lipides dans le plasma sanguin se trouvent en combinaison avec des protéines et dans cette composition, ils sont transportés vers d'autres organes et tissus.
Les lipides remplissent les fonctions biologiques suivantes :
1. Structurel. En combinaison, les phospholipides avec les protéines forment des membranes biologiques.
2. Énergie. Dans le processus d'oxydation des graisses, une grande quantité d'énergie est libérée et c'est elle qui participe à la formation d'ATP. La plupart des réserves énergétiques de l'organisme sont stockées précisément sous forme de lipides, et sont consommées en cas de manque de nutriments. Ainsi, par exemple, les animaux tombent en hibernation et les graisses et huiles pré-accumulées sont utilisées pour maintenir la vie. En raison de la forte teneur en lipides des graines des plantes, l'embryon et la plantule se développent jusqu'à ce qu'ils se nourrissent d'eux-mêmes. Les graines de plantes telles que le cocotier, le ricin, le tournesol, le soja, le colza sont la matière première à partir de laquelle l'huile végétale est fabriquée industriellement.
3. Isolation thermique et protection. Il se dépose dans le tissu sous-cutané et autour d'organes tels que les intestins et les reins. La couche de graisse qui en résulte protège le corps de l'animal et ses organes des dommages mécaniques. La graisse sous-cutanée ayant une faible conductivité thermique, elle retient parfaitement la chaleur, ce qui permet aux animaux de vivre dans des climats froids. Pour les baleines, par exemple, cette graisse aide à la flottabilité.
4. Lubrifiant et hydrofuge. La peau, la laine et les plumes ont une couche de cire qui les maintient souples et les protège de l'humidité. Une telle couche de cire se retrouve également sur les feuilles et les fruits de diverses plantes.
5. Réglementaire. Les hormones sexuelles, la testostérone, la progestérone et les corticostéroïdes, ainsi que d'autres, sont des dérivés du cholestérol. La vitamine D, dérivés du cholestérol, joue un rôle important dans le métabolisme du calcium et du phosphore. Les acides biliaires sont impliqués dans la digestion (émulsification des graisses), ainsi que dans l'absorption des acides carboxyliques supérieurs.
Les lipides sont la source de la formation métabolique de l'eau. Donc, pour obtenir 105 grammes d'eau, vous devez oxyder 100 grammes de matières grasses. Pour les habitants du désert, une telle eau est vitale, par exemple pour les chameaux, qui doivent se passer d'eau pendant 10 à 12 jours, cette graisse se dépose dans leur bosse et est utilisée pour obtenir de l'eau. Le processus d'oxydation des graisses est très important pour les animaux en hibernation, comme les marmottes, les ours, etc.
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