Lipidai (riebalai). Riebalai: svarbūs faktai, kuriuos įdomu žinoti Kas lemia lipidų trūkumą arba perteklių dietoje

Riebalai laikomi daugelio negalavimų kaltininku. Gydytojai ir mokslininkai pataria mažinti suvartojamų riebalų kiekį arba visai juos pašalinti iš dietos. Žinoma, nutukusiems ar sergantiems lėtinėmis ligomis geriau paisyti šio patarimo. Tačiau mes, likusieji, būtų kvaila atsisakyti riebalų. Sužinokime daugiau apie juos su toliau pateiktais faktais.

1. Riebalų vartojimas nebūtinai lemia jų nusėdimą organizme.
Daugelis žmonių mano, kad riebalų vartojimas neabejotinai paveiks jų figūrą dėl nuosėdų ant juosmens, klubų ir pilvo. Jei suvalgote daugiau, nei reikalauja jūsų kūnas, tada taip, ši problema gali kilti. Pavyzdžiui, jei vartojate neribotą kiekį krakmolingų angliavandenių, galite tikėtis, kad padidės insulino lygis, o tada kaupsis riebalai. Bet jei valgysite tolygiai vartodami riebalus ir baltymus, šios problemos galima išvengti. Viskas, ką reikia žinoti, kada sustoti.

2. Nereikia vengti riešutų
Riešutuose yra naudingos formos riebalai - monone sotieji riebalai, kurie padeda greičiau pajusti sotumą, bet taip pat padidina sveiko cholesterolio kiekį. Riešutai neturi jokios įtakos svorio augimui, nes jų negalima valgyti daug dėl sotumo, be to, organizmas juos prastai virškina. Vadinasi, kramtant riešutų ląstelių sienelės nelengvai sunaikinamos. Tai reiškia, kad jie praeina per kūną ir neišskiria visų riebalų.

3. Nereikia visiškai pašalinti iš organizmo sočiųjų riebalų.
Visada buvo manoma, kad sotieji riebalai yra sveikatos priešai, todėl jų patariama išbraukti iš dietos. Tačiau šiandien tapo aišku, kad saikingas sočiųjų riebalų vartojimas nedaro jokios žalos. O kai kuriuos jų netgi reikia įtraukti į sveikos mitybos programą.

Neapdorotas kokosų aliejus yra vienas iš sveikų sočiųjų riebalų šaltinių. Jame yra lauro rūgšties, kurio nėra niekur kitur, išskyrus motinos pieną. Tai stiprus imuniteto stimuliatorius. Maistą rekomenduojama kepti kokosų aliejuje.

4. Tai, kad produkto etiketėje parašyta „be transriebalų“, nereiškia, kad jų nėra.
Daugelis gamintojų mano, kad jei produkte yra labai mažas ingrediento kiekis, tai nebūtina jo nurodyti etiketėje. Pasitaiko, kad produkte yra tik 0,5 g transriebalų, tačiau jų nerasite tarp ingredientų ant pakuotės. Suvalgę keletą šio produkto porcijų, net nesužinosite, kad suvalgėte pakankamai šio kenksmingo ingrediento.

5. Maisto medžiagos iš daržovių be riebalų pasisavinamos mažiau
Tyrimai parodė, kad salotos, pagardintos riebalais ar padažas su riebalais, organizmo pasisavinamos daug geriau ir gauna daugiau to, ko jam reikia. maistinių medžiagų- karotinoidai. Jei nuolat valgysite salotas be riebalų, tada karotenoidai organizmas visiškai nepasisavins. Jie yra atsakingi už raudoną, geltoną, oranžinę ir žalią spalvas ir yra svarbūs daugelio ligų prevencijai. Kad jūsų kūnas pasisavintų visas maistines medžiagas iš daržovių, valgykite jas su sveikais riebalais.

6. Ypač tyras alyvuogių aliejus netinka kepti.
Nors jame yra sveikų mononesočiųjų riebalų, jis aukšta temperatūra praranda savo savybes. Jį geriau naudoti salotoms pagardinti ar mėsai marinuoti. Alyvuogių aliejus yra labai subtilus ir greitai gendantis, todėl jį reikia laikyti tamsaus stiklo inde su sandariai uždarytu dangteliu, kad būtų išvengta oksidacijos ir išsaugotos visos naudingos savybės.

7. Riebalai organizme atlieka daug funkcijų.
Be riebalų mūsų kūnas ir mūsų organizmas negali gyventi. Štai keletas priežasčių:

Smegenims reikia riebalų. Apie 60% sausos žmogaus smegenų masės sudaro riebalai. Sveikose nervų ląstelėse yra riebalų – dokozaheksano rūgšties;

Seksualiniai hormonai formuojasi riebalų pagalba;

Riebalų rūgštys būtinos sveikai odai ir plaukams;

Riebalai dalyvauja medžiagų apykaitoje, funkcijose Imuninė sistema, padeda stabilizuoti cukraus kiekį kraujyje.

Ačiū

Svetainė suteikia Papildoma informacija tik informaciniais tikslais. Ligų diagnostika ir gydymas turi būti atliekami prižiūrint specialistui. Visi vaistai turi kontraindikacijų. Būtina konsultacija su specialistu!

Kokios medžiagos yra lipidai?

Lipidai yra viena iš organinių junginių grupių, turinčių Gera vertė gyviems organizmams. Pagal cheminę struktūrą visi lipidai skirstomi į paprastus ir sudėtingus. Paprastieji lipidai susideda iš alkoholio ir tulžies rūgščių, o sudėtinguose lipiduose yra kitų atomų ar junginių.

Apskritai lipidai yra labai svarbūs žmonėms. Šios medžiagos yra įtrauktos į didelę dalį maisto produktų, naudojamos medicinoje ir farmacijoje bei atlieka svarbų vaidmenį daugelyje pramonės šakų. Gyvame organizme lipidai viena ar kita forma yra visų ląstelių dalis. Mitybos požiūriu tai labai svarbus energijos šaltinis.

Kuo skiriasi lipidai ir riebalai?

Iš esmės terminas „lipidai“ kilęs iš graikiškos šaknies, reiškiančios „riebalai“, tačiau tarp šių apibrėžimų vis dar yra tam tikrų skirtumų. Lipidai yra didesnė medžiagų grupė, o riebalai reiškia tik tam tikras lipidų rūšis. „Riebalų“ sinonimas yra „trigliceridai“, gaunami iš glicerolio alkoholio ir karboksirūgšties derinio. Tiek lipidai apskritai, tiek trigliceridai ypač vaidina svarbų vaidmenį biologiniuose procesuose.

Lipidai žmogaus organizme

Lipidai yra beveik visų kūno audinių dalis. Jų molekulių yra bet kurioje gyvoje ląstelėje, o be šių medžiagų gyvenimas tiesiog neįmanomas. Žmogaus kūne yra daug įvairių lipidų. Kiekvienas šių junginių tipas ar klasė turi savo funkcijas. Daugelis biologinių procesų priklauso nuo normalaus lipidų tiekimo ir susidarymo.

Biocheminiu požiūriu lipidai dalyvauja šiuose svarbiuose procesuose:

  • energijos gamyba organizme;
  • ląstelių dalijimasis;
  • nervinių impulsų perdavimas;
  • kraujo komponentų, hormonų ir kitų svarbių medžiagų susidarymas;
  • kai kurių vidaus organų apsauga ir fiksavimas;
  • ląstelių dalijimasis, kvėpavimas ir kt.
Taigi lipidai yra gyvybiškai svarbūs cheminiai junginiai. Nemaža dalis šių medžiagų į organizmą patenka su maistu. Po to organizmas pasisavina struktūrinius lipidų komponentus, o ląstelės gamina naujas lipidų molekules.

Biologinis lipidų vaidmuo gyvoje ląstelėje

Lipidų molekulės atlieka daugybę funkcijų ne tik viso organizmo mastu, bet ir kiekvienoje gyvoje ląstelėje atskirai. Iš esmės ląstelė yra gyvo organizmo struktūrinis vienetas. Čia vyksta asimiliacija ir sintezė ( išsilavinimas) tam tikros medžiagos. Kai kurios iš šių medžiagų yra skirtos pačios ląstelės gyvybei palaikyti, kitos – ląstelių dalijimuisi, kitos – kitų ląstelių ir audinių poreikiams.

Gyvame organizme lipidai atlieka šias funkcijas:

  • energija;
  • rezervas;
  • struktūrinis;
  • transportas;
  • fermentinis;
  • saugojimas;
  • signalas;
  • reguliavimo

Energijos funkcija

Lipidų energetinė funkcija sumažėja iki jų skaidymo organizme, kurio metu išsiskiria didelis kiekis energijos. Gyvoms ląstelėms ši energija reikalinga įvairiems procesams palaikyti ( kvėpavimas, augimas, dalijimasis, naujų medžiagų sintezė). Lipidai patenka į ląstelę su krauju ir nusėda viduje ( citoplazmoje) mažų riebalų lašelių pavidalu. Jei reikia, šios molekulės suskaidomos ir ląstelė gauna energijos.

Rezervas ( saugojimas) funkcija

Rezervinė funkcija yra glaudžiai susijusi su energijos funkcija. Ląstelių viduje esančių riebalų pavidalu energija gali būti kaupiama „rezerve“ ir prireikus išleidžiama. Už riebalų kaupimąsi atsakingos specialios ląstelės – adipocitai. Dauguma jų tūrį užima didelis lašas riebalų. Tai yra adipocitai, kurie sudaro riebalinį audinį organizme. Didžiausios riebalinio audinio atsargos yra poodiniuose riebaluose, didesniame ir mažesniame riebaliniame audinyje. V pilvo ertmė ). Ilgai nevalgius, riebalinis audinys palaipsniui irsta, nes lipidų atsargos panaudojamos energijai gauti.

Taip pat poodiniuose riebaluose nusėdęs riebalinis audinys suteikia šilumos izoliaciją. Audiniai, kuriuose gausu lipidų, paprastai yra prastesni šilumos laidininkai. Tai leidžia organizmui palaikyti pastovią kūno temperatūrą ir taip greitai neatvėsti ir neperkaisti skirtingomis sąlygomis. išorinė aplinka.

Struktūrinės ir barjerinės funkcijos ( membraniniai lipidai)

Lipidai vaidina didžiulį vaidmenį gyvų ląstelių struktūroje. Žmogaus kūne šios medžiagos sudaro specialų dvigubą sluoksnį, kuris sudaro ląstelės sienelę. Taip gyva ląstelė gali atlikti savo funkcijas ir reguliuoti medžiagų apykaitą su išorine aplinka. Lipidai, sudarantys ląstelės membraną, taip pat padeda išlaikyti ląstelės formą.

Kodėl lipidų monomerai sudaro dvigubą sluoksnį? dvisluoksnis)?

Monomerai yra cheminės medžiagos ( šiuo atveju – molekulės), kurie gali jungtis sudaryti sudėtingesnius junginius. Ląstelės sienelė susideda iš dvigubo sluoksnio ( dvisluoksnis) lipidai. Kiekviena molekulė, sudaranti šią sienelę, turi dvi dalis – hidrofobinę ( nesiliečia su vandeniu) ir hidrofilinis ( susilietus su vandeniu). Dvigubas sluoksnis gaunamas dėl to, kad lipidų molekulės yra išdėstytos hidrofilinėmis dalimis ląstelės viduje ir išorėje. Hidrofobinės dalys praktiškai liečiasi, nes yra tarp dviejų sluoksnių. Kitos molekulės taip pat gali būti lipidų dvigubo sluoksnio gylyje ( baltymai, angliavandeniai, sudėtingos molekulinės struktūros), kurios reguliuoja medžiagų prasiskverbimą per ląstelės sienelę.

Transporto funkcija

Lipidų transportavimo funkcija organizme yra antrinė. Tai daro tik kai kurios jungtys. Pavyzdžiui, lipoproteinai, susidedantys iš lipidų ir baltymų, perneša tam tikras kraujyje esančias medžiagas iš vieno organo į kitą. Tačiau ši funkcija retai išskiriama, nelaikant jos pagrindine šioms medžiagoms.

Fermentinė funkcija

Iš esmės lipidai nėra fermentų, dalyvaujančių skaidant kitas medžiagas, dalis. Tačiau be lipidų organų ląstelės negalės susintetinti fermentų – galutinio gyvybinės veiklos produkto. Be to, kai kurie lipidai vaidina svarbų vaidmenį pasisavinant su maistu gaunamus riebalus. Tulžyje yra daug fosfolipidų ir cholesterolio. Jie neutralizuoja kasos fermentų perteklių ir neleidžia jiems pažeisti žarnyno ląstelių. Tirpsta ir tulžyje ( emulsinimas) iš maisto gaunami egzogeniniai lipidai. Taigi lipidai vaidina didžiulį vaidmenį virškinimui ir padeda kitų fermentų darbui, nors patys nėra fermentai.

Signalo funkcija

Kai kurie sudėtingi lipidai atlieka signalizacijos funkciją organizme. Jį sudaro įvairių procesų palaikymas. Pavyzdžiui, nervų ląstelėse esantys glikolipidai dalyvauja perduodant nervinius impulsus iš vienos nervinės ląstelės į kitą. Be to, didelę reikšmę turi signalus pačioje ląstelėje. Ji turi „atpažinti“ į kraują patenkančias medžiagas, kad galėtų jas transportuoti į vidų.

Reguliavimo funkcija

Lipidų reguliavimo funkcija organizme yra antrinė. Patys lipidai, esantys kraujyje, mažai veikia įvairių procesų eigą. Tačiau jie yra kitų medžiagų, kurios turi didelę reikšmę reguliuojant šiuos procesus, dalis. Visų pirma, tai yra steroidiniai hormonai ( antinksčių hormonai ir lytiniai hormonai). Jie vaidina svarbų vaidmenį metabolizme, augime ir kūno vystymesi, reprodukcinė funkcija, turi įtakos imuninės sistemos veiklai. Lipidai taip pat yra prostaglandinų dalis. Šios medžiagos susidaro uždegiminių procesų metu ir veikia tam tikrus nervų sistemos procesus ( pavyzdžiui, skausmo suvokimas).

Taigi patys lipidai neatlieka reguliavimo funkcijos, tačiau jų trūkumas gali turėti įtakos daugeliui organizme vykstančių procesų.

Lipidų biochemija ir jų ryšys su kitomis medžiagomis baltymai, angliavandeniai, ATP, nukleorūgštys, aminorūgštys, steroidai)

Lipidų apykaita glaudžiai susijusi su kitų medžiagų apykaita organizme. Visų pirma, šį ryšį galima atsekti žmogaus mityboje. Bet koks maistas susideda iš baltymų, angliavandenių ir lipidų, kurie turi patekti į organizmą tam tikromis proporcijomis. Tokiu atveju žmogus gaus ir pakankamai energijos, ir pakankamai struktūrinių elementų. Kitu atveju ( pavyzdžiui, su lipidų trūkumu) baltymai ir angliavandeniai bus skaidomi energijai gaminti.

Taip pat lipidai tam tikru ar kitokiu laipsniu yra susiję su šių medžiagų metabolizmu:

  • Adenozino trifosforo rūgštis ( ATP). ATP yra unikalus energijos vienetas ląstelės viduje. Kai lipidai suskaidomi, dalis energijos atitenka ATP molekulių gamybai, o šios molekulės dalyvauja visuose ląstelių viduje vykstančiuose procesuose. medžiagų pernešimas, ląstelių dalijimasis, toksinų neutralizavimas ir kt.).
  • Nukleino rūgštys. Nukleino rūgštys yra konstrukciniai elementai DNR randama gyvų ląstelių branduoliuose. Energija, susidaranti skaidant riebalus, iš dalies panaudojama ląstelių dalijimuisi. Dalijimosi metu iš nukleorūgščių susidaro naujos DNR grandinės.
  • Amino rūgštys. Amino rūgštys yra struktūrinės baltymų sudedamosios dalys. Kartu su lipidais jie sudaro sudėtingus kompleksus, lipoproteinus, atsakingus už medžiagų transportavimą organizme.
  • Steroidai. Steroidai yra tam tikros rūšies hormonai, kuriuose yra daug lipidų. Jei lipidai iš maisto pasisavinami prastai, pacientas gali patirti endokrininės sistemos problemų.
Taigi, lipidų apykaita organizme bet kuriuo atveju turi būti vertinama visapusiškai, atsižvelgiant į jo santykį su kitomis medžiagomis.

Lipidų virškinimas ir absorbcija ( medžiagų apykaita, medžiagų apykaita)

Lipidų virškinimas ir įsisavinimas yra pirmasis šių medžiagų metabolizmo etapas. Didžioji dalis lipidų į organizmą patenka su maistu. Burnos ertmėje maistas susmulkinamas ir sumaišomas su seilėmis. Tada gumbas patenka į skrandį, kur cheminiai ryšiai iš dalies sunaikinami druskos rūgštimi. Be to, kai kuriuos cheminius ryšius lipiduose sunaikina seilėse esantis fermentas lipazė.

Lipidai netirpsta vandenyje, todėl dvylikapirštėje žarnoje esantys fermentai juos ne iš karto suskaido. Pirma, įvyksta vadinamasis riebalų emulsinimas. Po to cheminius ryšius suardo lipazė, gaunama iš kasos. Iš esmės kiekviena lipidų rūšis dabar turi savo fermentą, atsakingą už šios medžiagos skaidymą ir absorbciją. Pavyzdžiui, fosfolipazė skaido fosfolipidus, cholesterolio esterazė – cholesterolio junginius ir tt Visų šių fermentų kasos sultyse yra įvairių kiekių.

Skaldytus lipidų fragmentus ląstelės sugeria atskirai plonoji žarna. Apskritai riebalų virškinimas yra labai sudėtingas procesas, kurį reguliuoja daugelis hormonų ir į juos panašių medžiagų.

Kas yra lipidų emulsinimas?

Emulsifikacija – tai nepilnas riebiųjų medžiagų ištirpimas vandenyje. Į dvylikapirštę žarną patenkančiame maisto boliuse riebalai yra didelių lašelių pavidalu. Tai neleidžia jiems sąveikauti su fermentais. Emulsinimo proceso metu stambūs riebalų lašeliai „susmulkinami“ į mažesnius lašelius. Dėl to padidėja sąlyčio plotas tarp riebalų lašelių ir aplinkinių vandenyje tirpių medžiagų, tampa įmanomas lipidų skaidymas.

Lipidų emulsinimo procesas į Virškinimo sistema vyksta keliais etapais:

  • Pirmajame etape kepenys gamina tulžį, kuri emulsuos riebalus. Jame yra cholesterolio ir fosfolipidų druskų, kurios sąveikauja su lipidais ir prisideda prie jų „susmulkinimo“ į mažus lašelius.
  • Iš kepenų išskiriama tulžis kaupiasi tulžies pūslė. Čia jis sukoncentruojamas ir išleidžiamas pagal poreikį.
  • Vartojant riebų maistą, lygiiesiems tulžies pūslės raumenims siunčiamas signalas susitraukti. Dėl to dalis tulžies išsiskiria per tulžies latakus į dvylikapirštę žarną.
  • Dvylikapirštėje žarnoje riebalai iš tikrųjų yra emulsuojami ir sąveikauja su kasos fermentais. Plonosios žarnos sienelių susitraukimai palengvina šį procesą „sumaišydami“ turinį.
Kai kuriems žmonėms po tulžies pūslės pašalinimo gali būti sunku įsisavinti riebalus. Į dvylikapirštę žarną tulžis patenka nuolat, tiesiai iš kepenų, o suvalgius per daug jos neužtenka visam lipidų kiekiui emulsuoti.

Fermentai lipidų skaidymui

Kiekvienai medžiagai virškinti organizmas turi savo fermentų. Jų užduotis yra nutraukti cheminius ryšius tarp molekulių ( arba tarp atomų molekulėse), į naudinga medžiaga organizmas galėtų normaliai pasisavinti. Skirtingi fermentai yra atsakingi už skirtingų lipidų skaidymą. Daugiausia jų yra kasos išskiriamose sultyse.

Šios fermentų grupės yra atsakingos už lipidų skaidymą:

  • lipazės;
  • fosfolipazės;
  • cholesterolio esterazė ir kt.

Kokie vitaminai ir hormonai dalyvauja reguliuojant lipidų kiekį?

Daugumos lipidų kiekis žmogaus kraujyje yra gana pastovus. Jis gali svyruoti tam tikrose ribose. Tai priklauso nuo biologinių procesų, vykstančių pačiame organizme, ir nuo daugelio išoriniai veiksniai. Kraujo lipidų kiekio reguliavimas yra sudėtingas biologinis procesas, kuriame dalyvauja daugelis įvairių organų ir medžiagos.

Šios medžiagos vaidina didžiausią vaidmenį absorbuojant ir palaikant pastovų lipidų kiekį:

  • Fermentai. Nemažai kasos fermentų dalyvauja skaidant lipidus, patenkančius į organizmą su maistu. Trūkstant šių fermentų, gali sumažėti lipidų kiekis kraujyje, nes šios medžiagos tiesiog nebus absorbuojamos žarnyne.
  • Tulžies rūgštys ir jų druskos. Tulžyje yra tulžies rūgščių ir daugybės jų junginių, kurie prisideda prie lipidų emulsinimo. Be šių medžiagų normalus lipidų pasisavinimas taip pat neįmanomas.
  • Vitaminai. Vitaminai turi kompleksinį stiprinamąjį poveikį organizmui, taip pat tiesiogiai ar netiesiogiai veikia lipidų apykaitą. Pavyzdžiui, trūkstant vitamino A, sutrinka ląstelių regeneracija gleivinėse, sulėtėja ir medžiagų virškinimas žarnyne.
  • Intraląsteliniai fermentai.Žarnyno epitelio ląstelėse yra fermentų, kurie, pasisavinę riebalų rūgštis, paverčia jas transportinėmis formomis ir siunčia į kraują.
  • Hormonai. Daugelis hormonų veikia medžiagų apykaitą apskritai. Pavyzdžiui, didelis insulino kiekis gali labai paveikti lipidų kiekį kraujyje. Štai kodėl kai kurie standartai buvo peržiūrėti pacientams, sergantiems cukriniu diabetu. Skydliaukės hormonai, gliukokortikoidai arba norepinefrinas gali paskatinti riebalinio audinio skilimą, kad išsiskirtų energija.
Taigi, išlaikant normalus lygis Lipidų kiekis kraujyje yra labai sudėtingas procesas, kurį tiesiogiai ar netiesiogiai įtakoja įvairūs hormonai, vitaminai ir kitos medžiagos. Diagnostikos proceso metu gydytojas turi nustatyti, kuriame etape šis procesas buvo sutrikdytas.

Biosintezė ( išsilavinimas) ir hidrolizė ( irimas) lipidai organizme ( anabolizmas ir katabolizmas)

Metabolizmas yra medžiagų apykaitos procesų visuma organizme. Visi medžiagų apykaitos procesai gali būti skirstomi į katabolinius ir anabolinius. Kataboliniai procesai apima medžiagų skilimą ir skilimą. Kalbant apie lipidus, tai būdinga jų hidrolizei ( skaidymas į paprastesnes medžiagas) V virškinimo trakto. Anabolizmas vienija bio cheminės reakcijos, skirtas naujų, sudėtingesnių medžiagų susidarymui.

Lipidų biosintezė vyksta šiuose audiniuose ir ląstelėse:

  • Žarnyno epitelio ląstelės. Riebalų rūgščių, cholesterolio ir kitų lipidų absorbcija vyksta žarnyno sienelėje. Iškart po to tose pačiose ląstelėse susidaro naujos transportinės lipidų formos, kurios patenka į veninį kraują ir siunčiamos į kepenis.
  • Kepenų ląstelės. Kepenų ląstelėse kai kurios lipidų transportavimo formos suirs, iš jų sintetinamos naujos medžiagos. Pavyzdžiui, čia susidaro cholesterolio ir fosfolipidų junginiai, kurie vėliau išsiskiria su tulžimi ir prisideda prie normalaus virškinimo.
  • Kitų organų ląstelės. Kai kurie lipidai su krauju keliauja į kitus organus ir audinius. Priklausomai nuo ląstelės tipo, lipidai paverčiami tam tikro tipo jungtys. Visos ląstelės vienaip ar kitaip sintetina lipidus, kad sudarytų ląstelės sienelę ( lipidų bisluoksnis). Antinksčių ir lytinių liaukų liaukose steroidiniai hormonai sintetinami iš kai kurių lipidų.
Minėtų procesų derinys sudaro lipidų apykaitą žmogaus organizme.

Lipidų resintezė kepenyse ir kituose organuose

Resintezė – tai tam tikrų medžiagų susidarymo procesas iš paprastesnių, anksčiau įsisavintų. Kūne šis procesas vyksta per vidinė aplinka kai kurios ląstelės. Resintezė yra būtina, kad audiniai ir organai gautų visų reikiamų rūšių lipidų, o ne tik tuos, kurie vartojami su maistu. Resintezuoti lipidai vadinami endogeniniais. Kūnas praleidžia energiją joms formuoti.

Pirmajame etape žarnyno sienelėse vyksta lipidų resintezė. Čia su maistu suvartotos riebalų rūgštys paverčiamos transportavimo formomis, kurios per kraują transportuojamos į kepenis ir kitus organus. Dalis resintetintų lipidų pateks į audinius, iš kitos dalies susidarys gyvybei reikalingos medžiagos ( lipoproteinai, tulžis, hormonai ir kt.), perteklius konvertuojamas į riebalinis audinys ir yra atidedamas „atsargoje“.

Ar lipidai yra smegenų dalis?

Lipidai yra labai svarbus nervų ląstelių komponentas ne tik smegenyse, bet ir visoje nervų sistemoje. Kaip žinote, nervų ląstelės kontroliuoja įvairūs procesai organizme perduodant nervinius impulsus. Šiuo atveju visi nervų takai yra "izoliuoti" vienas nuo kito, kad impulsas ateitų į tam tikras ląsteles ir nepaveiktų kitų nervų takų. Ši „izoliacija“ įmanoma dėl nervinių ląstelių mielino apvalkalo. Mielinas, kuris neleidžia chaotiškai sklisti impulsams, susideda iš maždaug 75% lipidų. Kaip ir ląstelių membranose, čia jos sudaro dvigubą sluoksnį ( dvisluoksnis), kuris kelis kartus apvyniotas aplink nervinę ląstelę.

Nervų sistemos mielino apvalkale yra šie lipidai:

  • fosfolipidai;
  • cholesterolio;
  • galaktolipidai;
  • glikolipidai.
Kai kuriems įgimtų sutrikimų lipidų susidarymas gali sukelti neurologinių problemų. Tai paaiškinama būtent mielino apvalkalo plonėjimu arba pertrūkimu.

Lipidiniai hormonai

Lipidai atlieka svarbų struktūrinį vaidmenį, įskaitant buvimą daugelio hormonų struktūroje. Hormonai, kuriuose yra riebalų rūgščių, vadinami steroidiniais hormonais. Kūne juos gamina lytinių liaukų ir antinksčių liaukos. Kai kurių jų yra ir riebalinio audinio ląstelėse. Steroidiniai hormonai dalyvauja reguliuojant daugelį gyvybiškai svarbių procesų. Jų disbalansas gali turėti įtakos kūno svoriui, gebėjimui susilaukti vaiko, bet kokio vystymuisi uždegiminiai procesai, imuninės sistemos funkcionavimas. Normalios steroidinių hormonų gamybos raktas yra subalansuotas lipidų suvartojimas.

Lipidai yra šių gyvybiškai svarbių hormonų dalis:

  • kortikosteroidai ( kortizolis, aldosteronas, hidrokortizonas ir kt.);
  • vyriški lytiniai hormonai – androgenai ( androstenedionas, dihidrotestosteronas ir kt.);
  • moteriški lytiniai hormonai – estrogenai ( estriolis, estradiolis ir kt.).
Taigi, tam tikrų riebalų rūgščių trūkumas maiste gali rimtai paveikti endokrininės sistemos veiklą.

Lipidų vaidmuo odai ir plaukams

Lipidai yra labai svarbūs odos ir jos priedų sveikatai ( plaukai ir nagai). Odoje yra vadinamųjų riebalinės liaukos, kurios išskiria į paviršių tam tikrą riebalų turinčio sekreto kiekį. Ši medžiaga atlieka daug naudingų funkcijų.

Lipidai svarbūs plaukams ir odai dėl šių priežasčių:

  • didelę plaukų medžiagos dalį sudaro sudėtingi lipidai;
  • odos ląstelės greitai keičiasi, o lipidai yra svarbūs kaip energijos šaltinis;
  • paslaptis ( išskiriama medžiaga) riebalinės liaukos drėkina odą;
  • Riebalų dėka išlaikomas odos stangrumas, elastingumas ir lygumas;
  • nedidelis lipidų kiekis plauko paviršiuje suteikia jiems sveiką blizgesį;
  • lipidų sluoksnis odos paviršiuje apsaugo ją nuo agresyvaus išorinių veiksnių poveikio ( šaltis, saulės spinduliai, mikrobai ant odos paviršiaus ir kt.).
Odos ląstelėse, kaip ir plaukų folikulai, lipidai patenka į kraują. Taigi tinkama mityba užtikrina sveiką odą ir plaukus. Šampūnų ir kremų, kuriuose yra lipidų, naudojimas ( ypač nepakeičiamos riebalų rūgštys) taip pat svarbu, nes kai kurios iš šių medžiagų bus absorbuojamos iš ląstelių paviršiaus.

Lipidų klasifikacija

Biologijoje ir chemijoje jų yra gana daug įvairios klasifikacijos lipidai. Pagrindinė yra cheminė klasifikacija, pagal kurią lipidai skirstomi pagal jų struktūrą. Šiuo požiūriu visus lipidus galima suskirstyti į paprastus ( susideda tik iš deguonies, vandenilio ir anglies atomų) ir sudėtingas ( turintis bent vieną atomą kitų elementų). Kiekviena iš šių grupių turi atitinkamus pogrupius. Ši klasifikacija yra patogiausia, nes ji ne tik atspindi cheminę medžiagų struktūrą, bet ir iš dalies lemia Cheminės savybės.

Biologija ir medicina turi savo papildomas klasifikacijas, kuriose naudojami kiti kriterijai.

Egzogeniniai ir endogeniniai lipidai

Visus žmogaus organizme esančius lipidus galima suskirstyti į dvi dideles grupes – egzogeninius ir endogeninius. Pirmoji grupė apima visas medžiagas, kurios patenka į organizmą iš išorinės aplinkos. Didžiausias kiekis egzogeninių lipidų į organizmą patenka su maistu, tačiau yra ir kitų kelių. Pavyzdžiui, naudojant įvairius kosmetika arba vaistai organizmas taip pat gali gauti kai kurių lipidų. Jų veiksmai daugiausia bus vietiniai.

Patekę į organizmą visi egzogeniniai lipidai suskaidomi ir absorbuojami gyvų ląstelių. Čia iš jų konstrukciniai komponentai susidarys kiti organizmui reikalingi lipidiniai junginiai. Šie lipidai, sintetinami savo pačių ląstelių, vadinami endogeniniais. Jie gali turėti visiškai skirtingą struktūrą ir funkciją, tačiau susideda iš tų pačių "struktūrinių komponentų", kurie pateko į kūną egzogeniniai lipidai. Štai kodėl, kai maiste trūksta tam tikrų rūšių riebalų, gali išsivystyti įvairios ligos. Kai kurių sudėtingų lipidų komponentų organizmas negali susintetinti savarankiškai, o tai turi įtakos tam tikrų biologinių procesų eigai.

Riebalų rūgštis

Riebalų rūgštys yra organinių junginių klasė, kuri yra struktūrinė lipidų dalis. Priklausomai nuo to, kokios riebalų rūgštys yra įtrauktos į lipidą, šios medžiagos savybės gali keistis. Pavyzdžiui, trigliceridai, svarbiausias žmogaus organizmo energijos šaltinis, yra alkoholio glicerolio ir kelių riebalų rūgščių dariniai.

Gamtoje riebalų rūgščių yra įvairiose medžiagose – nuo ​​naftos iki augalinių aliejų. Į žmogaus organizmą jie patenka daugiausia su maistu. Kiekviena rūgštis yra specifinių ląstelių, fermentų ar junginių struktūrinis komponentas. Kai jis įsisavinamas, organizmas jį paverčia ir panaudoja įvairiuose biologiniuose procesuose.

Dauguma svarbių šaltinių Riebalų rūgštys žmonėms yra:

  • gyvuliniai riebalai;
  • augaliniai riebalai;
  • tropiniai aliejai ( citrusinių vaisių, palmių ir kt.);
  • riebalai, skirti Maisto pramone (margarinas ir kt.).
Žmogaus organizme riebalų rūgštys gali kauptis riebaliniame audinyje trigliceridų pavidalu arba cirkuliuoti kraujyje. Kraujyje jų randama tiek laisvos, tiek junginių pavidalu ( įvairios lipoproteinų frakcijos).

Sočiosios ir nesočiosios riebalų rūgštys

Visos riebalų rūgštys pagal savo cheminę struktūrą skirstomos į sočiąsias ir nesočiąsias. Sočiosios rūgštys yra mažiau naudingos organizmui, o kai kurios iš jų netgi žalingos. Tai paaiškinama tuo, kad šių medžiagų molekulėje nėra dvigubų jungčių. Tai chemiškai stabilūs junginiai, kuriuos organizmas mažiau pasisavina. Šiuo metu įrodytas ryšys tarp kai kurių sočiųjų riebalų rūgščių ir aterosklerozės išsivystymo.

Nesočiosios riebalų rūgštys skirstomos į dvi dideles grupes:

  • Mononesočiųjų.Šios rūgštys savo struktūroje turi vieną dvigubą jungtį, todėl yra aktyvesnės. Manoma, kad jų valgymas gali sumažinti cholesterolio kiekį ir užkirsti kelią aterosklerozės vystymuisi. Didžiausias mononesočiųjų riebalų rūgščių kiekis randamas daugelyje augalų ( avokadas, alyvuogės, pistacijos, lazdyno riešutai ) ir atitinkamai aliejuje, gautame iš šių augalų.
  • Polinesočiųjų. Polinesočiosios riebalų rūgštys savo struktūroje turi keletą dvigubų jungčių. Išskirtinis bruožasšių medžiagų žmogaus organizmas nepajėgia jų susintetinti. Kitaip tariant, jei organizmas negauna polinesočiųjų riebalų rūgščių su maistu, laikui bėgant tai neišvengiamai sukels tam tikrus sutrikimus. Geriausi šių rūgščių šaltiniai yra jūros gėrybės, sojos ir linų sėmenų aliejus, sezamo sėklų, aguonų, daigintų kviečių ir kt.

Fosfolipidai

Fosfolipidai yra sudėtingi lipidai, kuriuose yra fosforo rūgšties liekanų. Šios medžiagos kartu su cholesteroliu yra pagrindiniai ląstelių membranų komponentai. Šios medžiagos taip pat dalyvauja pernešant kitus lipidus organizme. Medicininiu požiūriu fosfolipidai taip pat gali atlikti signalinį vaidmenį. Pavyzdžiui, jie yra tulžies dalis, nes skatina emulsinimą ( ištirpimas) kiti riebalai. Atsižvelgiant į tai, kurios medžiagos yra daugiau tulžyje, cholesterolio ar fosfolipidų, galite nustatyti tulžies akmenligės išsivystymo riziką.

Glicerolis ir trigliceridai

Pagal savo cheminę struktūrą glicerolis nėra lipidas, bet yra svarbus trigliceridų struktūrinis komponentas. Tai lipidų grupė, kuri atlieka didžiulį vaidmenį žmogaus organizme. Dauguma svarbi funkcijaŠios medžiagos yra energijos tiekimas. Trigliceridai, patekę į organizmą su maistu, suskaidomi į glicerolį ir riebalų rūgštis. Dėl to išsiskiria labai daug energijos, kuri skiriama raumenų darbui ( griaučių raumenys, širdies raumenys ir kt.).

Riebalinį audinį žmogaus organizme daugiausia sudaro trigliceridai. Dauguma šių medžiagų, prieš patekdamos į riebalinį audinį, kepenyse patiria tam tikrų cheminių transformacijų.

Beta lipidai

Beta lipidai kartais vadinami beta lipoproteinais. Vardo dvilypumas paaiškinamas klasifikacijų skirtumais. Tai viena iš organizme esančių lipoproteinų frakcijų, kuri vaidina svarbų vaidmenį vystant tam tikras patologijas. Visų pirma, mes kalbame apie aterosklerozę. Beta lipoproteinai perneša cholesterolį iš vienos ląstelės į kitą, tačiau dėl molekulių struktūrinių ypatumų šis cholesterolis dažnai „užstringa“ kraujagyslių sienelėse, suformuodamas aterosklerozines plokšteles ir trukdydamas normaliai kraujotakai. Prieš naudodami, turėtumėte pasikonsultuoti su specialistu.

Lipidai- labai įvairios savaip cheminė struktūra medžiagos, pasižyminčios skirtingu tirpumu organiniuose tirpikliuose ir, kaip taisyklė, netirpios vandenyje. Jie vaidina svarbų vaidmenį gyvenimo procesuose. Būdami vienas iš pagrindinių biologinių membranų komponentų, lipidai veikia jų pralaidumą, dalyvauja perduodant nervinius impulsus, kuriant tarpląstelinius kontaktus.

Kitos lipidų funkcijos yra energijos rezervo formavimas, apsauginių vandenį atstumiančių ir šilumą izoliuojančių gyvūnų ir augalų dangų kūrimas, organų ir audinių apsauga nuo mechaninio įtempimo.

LIPIDŲ KLASIFIKACIJA

Priklausomai nuo jų cheminės sudėties, lipidai skirstomi į kelias klases.

  1. Paprastiesiems lipidams priskiriamos medžiagos, kurių molekulės susideda tik iš riebalų rūgščių (arba aldehidų) likučių ir alkoholių. Jie apima
    • riebalai (trigliceridai ir kiti neutralūs gliceridai)
    • vaškai
  2. Sudėtingi lipidai
    • ortofosforo rūgšties dariniai (fosfolipidai)
    • lipidai, kuriuose yra cukraus likučių (glikolipidai)
    • sterolių
    • steroidai

IN šį skyrių Lipidų chemija bus aptariama tik tiek, kiek būtina norint suprasti lipidų apykaitą.

Jei gyvūnų ar augalų audiniai yra apdorojami vienu ar daugiau (paprastai nuosekliai) organinių tirpiklių, tokių kaip chloroformas, benzenas arba petrolio eteris, dalis medžiagos ištirpsta. Tokios tirpios frakcijos (ekstrakto) komponentai vadinami lipidais. Lipidų frakcijoje yra medžiagų įvairių tipų, kurių dauguma pateikta diagramoje. Atkreipkite dėmesį, kad dėl lipidų frakcijoje esančių komponentų nevienalytiškumo terminas „lipidų frakcija“ negali būti laikomas struktūrine charakteristika; tai tik darbinis laboratorijos pavadinimas frakcijai, gautai ekstrahuojant biologinę medžiagą mažo poliškumo tirpikliais. Tačiau dauguma lipidų turi tam tikrų bendrų struktūrinių savybių, dėl kurių jie yra svarbūs biologines savybes ir panašus tirpumas.

Riebalų rūgštis

Riebalų rūgštys – alifatinės karboksirūgštys – gali būti randamos organizme laisvos būsenos (pėdsakai ląstelėse ir audiniuose) arba yra daugelio lipidų klasių statybinės medžiagos. Iš gyvų organizmų ląstelių ir audinių buvo išskirta daugiau nei 70 skirtingų riebalų rūgščių.

Riebalų rūgštys, esančios natūraliuose lipiduose, turi lyginį anglies atomų skaičių ir daugiausia turi tiesias anglies grandines. Žemiau pateikiamos dažniausiai randamų natūraliai riebalų rūgščių formulės.

Natūralios riebalų rūgštys, nors ir šiek tiek savavališkai, gali būti suskirstytos į tris grupes:

  • sočiųjų riebalų rūgščių [Rodyti]
  • mononesočiųjų riebalų rūgščių [Rodyti]

    Mononesočiosios (su viena dviguba jungtimi) riebalų rūgštys:

  • polinesočiųjų riebalų rūgščių [Rodyti]

    Polinesočiosios (su dviem ar daugiau dvigubų jungčių) riebalų rūgštys:

Be šių trijų pagrindinių grupių, yra ir vadinamųjų neįprastų natūralių riebalų rūgščių grupė [Rodyti] .

Riebalų rūgščių, kurios yra gyvūnų ir aukštesnių augalų lipidų dalis, yra daug bendrosios savybės. Kaip jau buvo pažymėta, beveik visose natūraliose riebalų rūgštyse yra lyginis anglies atomų skaičius, dažniausiai 16 arba 18. Nesočiosios riebalų rūgštys gyvūnams ir žmonėms, dalyvaujantiems lipidų kūrime, paprastai turi dvigubą ryšį tarp 9 ir 10 anglies atomų; papildomai dviguba. ryšiai, tokie kaip paprastai atsiranda srityje tarp 10-osios anglies ir grandinės metilo galo. Skaičiavimas pradedamas nuo karboksilo grupės: arčiausiai COOH grupės esantis C atomas žymimas α, šalia esantis β, o galinis anglies atomas angliavandenilio radikale žymimas ω.

Natūralių nesočiųjų riebalų rūgščių dvigubų ryšių ypatumas yra tas, kad jas visada skiria dvi paprastos jungtys, tai yra, tarp jų visada yra bent viena metileno grupė (-CH=CH-CH2 -CH=CH-). Tokios dvigubos jungtys vadinamos „izoliuotomis“. Natūralios nesočiosios riebalų rūgštys turi cis konfigūraciją, o trans konfigūracijos yra labai retos. Manoma, kad nesočiosiose riebalų rūgštyse, turinčiose keletą dvigubų jungčių, cis konfigūracija suteikia angliavandenilių grandinei sulenktą ir sutrumpėjusią išvaizdą, o tai yra biologiškai prasminga (ypač atsižvelgiant į tai, kad daugelis lipidų yra membranų dalis). Mikrobų ląstelėse nesočiosios riebalų rūgštys paprastai turi vieną dvigubą jungtį.

Ilgos grandinės riebalų rūgštys praktiškai netirpsta vandenyje. Jų natrio ir kalio druskos (muilas) sudaro miceles vandenyje. Pastarojoje neigiamai įkrautos riebalų rūgščių karboksilo grupės yra nukreiptos į vandeninę fazę, o nepolinės angliavandenilių grandinės yra paslėptos micelinės struktūros viduje. Tokios micelės turi bendrą neigiamą krūvį ir lieka pakibusios tirpale dėl abipusio atstūmimo (95 pav.).

Neutralūs riebalai (arba gliceridai)

Neutralūs riebalai yra glicerolio ir riebalų rūgščių esteriai. Jei visos trys glicerolio hidroksilo grupės yra esterintos riebalų rūgštimis, toks junginys vadinamas trigliceridu (triacilgliceroliu), jei dvi yra esterintos, digliceridu (diacilgliceroliu) ir galiausiai, jei viena grupė esterinama, monogliceridu (monoacilglicerolis). .

Neutralūs riebalai organizme randami protoplazminių riebalų, kurie yra struktūrinis ląstelių komponentas, arba atsarginių riebalų pavidalu. Šių dviejų riebalų formų vaidmuo organizme nėra vienodas. Protoplazminiai riebalai turi konstantą cheminė sudėtis ir yra audiniuose tam tikru kiekiu, kuris nekinta net sergant nutukimu, o atsarginių riebalų kiekis labai svyruoja.

Didžioji dalis natūralių neutralių riebalų yra trigliceridai. Riebalų rūgštys trigliceriduose gali būti sočiosios arba nesočiosios. Labiausiai paplitusios riebalų rūgštys yra palmitino, stearino ir oleino rūgštis. Jei visi trys rūgščių radikalai priklauso tai pačiai riebalų rūgščiai, tai tokie trigliceridai vadinami paprastaisiais (pavyzdžiui, tripalmitinas, tristearinas, trioleinas ir kt.), o jei priklauso skirtingoms riebalų rūgštims, tada jie maišomi. Mišrių trigliceridų pavadinimai yra kilę iš juose esančių riebalų rūgščių; šiuo atveju skaičiai 1, 2 ir 3 rodo riebalų rūgščių likučio ryšį su atitinkamu alkoholio grupė glicerolio molekulėje (pavyzdžiui, 1-oleo-2-palmitostearinas).

Riebalų rūgštys, sudarančios trigliceridus, praktiškai lemia jų fizikines ir chemines savybes. Taigi, trigliceridų lydymosi temperatūra didėja didėjant sočiųjų riebalų rūgščių likučių skaičiui ir ilgiui. Priešingai, kuo didesnis nesočiųjų arba trumpos grandinės riebalų rūgščių kiekis, tuo žemesnė lydymosi temperatūra. Gyvūniniai riebalai (taukai) dažniausiai turi nemažą kiekį sočiųjų riebalų rūgščių (palmitino, stearino ir kt.), dėl kurių jie kambario temperatūra sunku. Riebalai, kuriuose yra daug mono- ir poli Ne sočiųjų rūgščių, yra skysti įprastoje temperatūroje ir vadinami aliejais. Taigi kanapių aliejuje 95 % visų riebalų rūgščių yra oleino, linolo ir linoleno rūgštys, o tik 5 % – stearino ir palmitino rūgštys. Atkreipkite dėmesį, kad žmogaus riebaluose, kurie tirpsta 15°C temperatūroje (kūno temperatūroje jie yra skysti), yra 70% oleino rūgšties.

Gliceridai gali dalyvauti visose esteriams būdingose ​​cheminėse reakcijose. Svarbiausia reakcija yra muilinimo reakcija, kurios metu iš trigliceridų susidaro glicerolis ir riebalų rūgštys. Riebalų muilinimas gali vykti vykstant fermentinei hidrolizei arba veikiant rūgštims ar šarmams.

Šarminis riebalų skaidymas, veikiant kaustinę sodą arba kaustinį kalį, vyksta pramoninės muilo gamybos metu. Prisiminkime, kad muilas yra aukštesnių riebalų rūgščių natrio arba kalio druskos.

Natūraliams riebalams apibūdinti dažnai naudojami šie rodikliai:

  1. jodo skaičius – jodo gramų skaičius, kuris tam tikromis sąlygomis yra susietas su 100 g riebalų; šis skaičius apibūdina riebaluose esančių riebalų rūgščių nesočiųjų laipsnį, jautienos riebaluose jodo skaičius yra 32-47, ėrienos riebaluose 35-46, kiaulienos riebaluose 46-66;
  2. rūgšties skaičius – kalio hidroksido miligramų skaičius, reikalingas 1 g riebalų neutralizavimui. Šis skaičius rodo laisvųjų riebalų rūgščių kiekį riebaluose;
  3. muilinimo skaičius – kalio hidroksido miligramų skaičius, naudojamas visoms riebalų rūgštims (tiek įtrauktoms į trigliceridus, tiek laisvosioms), esančioms 1 g riebalų, neutralizuoti. Šis skaičius priklauso nuo giminaičio molekulinė masė riebalų rūgštys, kurios sudaro riebalus. Pagrindinių gyvulinių riebalų (jautienos, ėrienos, kiaulienos) muilinimo skaičius yra beveik toks pat.

Vaškai yra aukštesniųjų riebalų rūgščių ir aukštesniųjų monohidroksilių arba dvihidročių alkoholių esteriai, turintys anglies atomų skaičių nuo 20 iki 70. Jų bendrosios formulės pateiktos diagramoje, kur R, R" ir R" yra galimi radikalai.

Vaškas gali būti riebalų, dengiančių odą, vilną ir plunksnas, dalis. Augaluose 80% visų lipidų, sudarančių plėvelę lapų ir kamienų paviršiuje, yra vaškai. Taip pat žinoma, kad vaškai yra įprasti tam tikrų mikroorganizmų metabolitai.

Natūralūs vaškai (pvz. bičių vaško, spermacetas, lanolinas) paprastai, be minėtų esterių, turi tam tikrą kiekį laisvųjų aukštesniųjų riebalų rūgščių, alkoholių ir angliavandenilių, kurių anglies atomų skaičius yra 21-35.

Fosfolipidai

Šiai sudėtingų lipidų klasei priklauso glicerofosfolipidai ir sfingolipidai.

Glicerofosfolipidai yra fosfatido rūgšties dariniai: juose yra glicerolio, riebalų rūgščių, fosforo rūgšties ir dažniausiai azoto turinčių junginių. Bendroji formulė glicerofosfolipidai pateikti diagramoje, kur R1 ir R2 yra aukštesniųjų riebalų rūgščių radikalai, o R3 yra azoto junginio radikalai.

Būdingas visų glicerofosfolipidų bruožas yra tai, kad viena jų molekulės dalis (radikalai R1 ir R2) pasižymi ryškiu hidrofobiškumu, o kita dalis yra hidrofilinė dėl neigiamo fosforo rūgšties liekanos krūvio ir teigiamo R3 radikalo krūvio. .

Iš visų lipidų glicerofosfolipidai turi ryškiausias polines savybes. Kai glicerofosfolipidai dedami į vandenį, tik nedidelė jų dalis patenka į tikrąjį tirpalą, o didžioji dalis „ištirpusių“ lipidų yra vandens sistemos micelių pavidalu. Yra keletas glicerofosfolipidų grupių (poklasių).

    [Rodyti] .

    Skirtingai nuo trigliceridų, fosfatidilcholino molekulėje viena iš trijų glicerolio hidroksilo grupių yra susijusi ne su riebalų, o su fosforo rūgštimi. Be to, fosforo rūgštis, savo ruožtu, yra sujungta esteriu jungtimi su azoto baze [HO-CH 2 -CH 2 -N+=(CH 3) 3 ] - cholinu. Taigi fosfatidilcholino molekulėje yra glicerolio, aukštesnių riebalų rūgščių, fosforo rūgšties ir cholino.

    [Rodyti] .

    Pagrindinis skirtumas tarp fosfatidilcholinų ir fosfatidiletanolaminų yra tas, kad pastaruosiuose vietoj cholino yra azoto bazės etanolaminas (HO-CH 2 -CH 2 -NH 3 +).

    Iš gyvūnų ir aukštesniųjų augalų organizme esančių glicerofosfolipidų daugiausiai randama fosfatidilcholinų ir fosfatidiletanolaminų. Šios dvi glicerofosfolipidų grupės yra metaboliškai susijusios viena su kita ir yra pagrindiniai ląstelių membranų lipidiniai komponentai.

  • Fosfatidilserinai [Rodyti] .

    Fosfatidilserino molekulėje azoto junginys yra aminorūgšties liekanos serinas.

    Fosfatidilserinai yra daug rečiau paplitę nei fosfatidilcholinai ir fosfatidiletanolaminai, o jų svarbą daugiausia lemia tai, kad jie dalyvauja fosfatidiletanolaminų sintezėje.

  • Plazmalogenai (acetalio fosfatidai) [Rodyti] .

    Jie skiriasi nuo aukščiau aptartų glicerofosfolipidų tuo, kad vietoj vienos aukštesnės riebalų rūgšties liekanos juose yra riebalų rūgšties aldehido liekana, kuri yra sujungta su glicerolio hidroksilo grupe nesočiąja esterio jungtimi:

    Taigi, plazmogenas hidrolizės metu suskaidomas į glicerolį, aukštesnių riebalų rūgščių aldehidą, riebalų rūgštį, fosforo rūgštį, choliną arba etanolaminą.

    • [Rodyti] .

    Šios glicerofosfolipidų grupės R3 radikalas yra šešių anglies cukraus alkoholis – inozitolis:

    Fosfatidilinozitoliai yra gana plačiai paplitę gamtoje. Jų yra gyvūnuose, augaluose ir mikrobuose. Gyvūnams jų yra smegenyse, kepenyse ir plaučiuose.

    [Rodyti] .

    Reikėtų pažymėti, kad laisvosios fosfatidinės rūgšties gamtoje yra, nors ir palyginti nedideliais kiekiais, palyginti su kitais glicerofosfolipidais.

Kardiolinas priklauso glicerofosfolipidams, tiksliau – poliglicerolio fosfatams. Kardiolipino molekulės pagrindą sudaro trys glicerolio liekanos, sujungtos viena su kita dviem fosfodiesterio tilteliais per 1 ir 3 pozicijas; dviejų išorinių glicerolio liekanų hidroksilo grupės esterinamos riebalų rūgštimis. Kardiolipinas yra mitochondrijų membranų dalis. Lentelėje 29 apibendrinti duomenys apie pagrindinių glicerofosfolipidų struktūrą.

Tarp riebalų rūgščių, sudarančių glicerofosfolipidus, yra ir sočiųjų, ir nesočiųjų riebalų rūgščių (dažniausiai stearino, palmitino, oleino ir linolo).

Taip pat nustatyta, kad daugumoje fosfatidilcholinų ir fosfatidiletanolaminų yra viena sočiųjų aukštesniųjų riebalų rūgštis, esterinta 1 padėtyje (prie 1-ojo glicerolio anglies atomo), ir viena nesočioji aukštesnė riebalų rūgštis, esterifikuota 2 padėtyje. Specialių fermentų, esančių, pavyzdžiui, kobros nuodų, priklausančių fosfolipazėms A 2, dalyvavimas sukelia nesočiųjų riebalų rūgščių skilimą ir lizofosfatidilcholinų arba lizofosfatidiletanolaminų susidarymą, kurie turi stiprų hemolizinį poveikį.

Sfingolipidai

Glikolipidai

Sudėtingi lipidai, kurių molekulėje yra angliavandenių grupių (dažniausiai D-galaktozės liekana). Glikolipidai vaidina esminį vaidmenį biologinių membranų funkcionavime. Jie daugiausia randami smegenų audinyje, bet taip pat yra kraujo ląstelėse ir kituose audiniuose. Yra trys pagrindinės glikolipidų grupės:

  • cerebrozidai
  • sulfatidai
  • gangliozidai

Cerebroziduose nėra nei fosforo rūgšties, nei cholino. Juose yra heksozės (dažniausiai D-galaktozės), kuri esteriu yra sujungta su aminoalkoholio sfingozino hidroksilo grupe. Be to, Cerebroside yra riebalų rūgščių. Tarp šių riebalų rūgščių labiausiai paplitusios yra lignocerinės, nervinės ir cerebrono rūgštys, t. y. riebalų rūgštys, turinčios 24 anglies atomus. Cerebrozidų struktūrą galima pavaizduoti diagrama. Cerebrozidai taip pat gali būti klasifikuojami kaip sfingolipidai, nes juose yra alkoholio sfingozino.

Labiausiai tirti cerebrozidų atstovai yra nervonas, turintis nervo rūgšties, cerebronas, apimantis cerebrono rūgštį, ir kerazinas, turintis lignociro rūgšties. Ypač daug cerebrozidų yra nervinių ląstelių membranose (mielino apvalkale).

Sulfatidai nuo cerebrozidų skiriasi tuo, kad jų molekulėje yra sieros rūgšties likučių. Kitaip tariant, sulfatidas yra cerebrozido sulfatas, kuriame sulfatas yra esterintas trečiajame heksozės anglies atome. Žinduolių smegenyse sulfatidai, kaip ir n cerebrozidų, randami baltojoje medžiagoje. Tačiau jų kiekis smegenyse yra daug mažesnis nei cerebrozidų.

Hidrolizuojant gangliozidus galima aptikti aukštesnių riebalų rūgščių, sfingozino alkoholio, D-gliukozės ir D-galaktozės, taip pat aminocukraus darinių: N-acetilgliukozamino ir N-acetilneuramino rūgšties. Pastarasis organizme sintetinamas iš gliukozamino.

Struktūriškai gangliozidai iš esmės yra panašūs į cerebrozidus, vienintelis skirtumas yra tas, kad vietoj vienos galaktozės liekanos juose yra sudėtingas oligosacharidas. Vienas iš paprasčiausių gangliozidų yra hematozidas, išskirtas iš eritrocitų stromos (schema)

Skirtingai nuo cerebrozidų ir sulfatidų, gangliozidai daugiausia randami pilkojoje smegenų medžiagoje ir yra susitelkę nervų ir glijos ląstelių plazminėse membranose.

Visi aukščiau aptarti lipidai paprastai vadinami muilintais, nes juos hidrolizuojant susidaro muilas. Tačiau yra lipidų, kurie nehidrolizuojasi, kad išsiskirtų riebalų rūgštys. Šie lipidai apima steroidus.

Steroidai yra gamtoje plačiai paplitę junginiai. Jie yra ciklopentano perhidrofenantreno šerdies, turinčios tris susiliejusius cikloheksano žiedus ir vieną ciklopentano žiedą, dariniai. Steroidai apima daugybę hormoninio pobūdžio medžiagų, taip pat cholesterolį, tulžies rūgštis ir kitus junginius.

Žmogaus organizme pirmąją vietą tarp steroidų užima steroliai. Svarbiausias sterolių atstovas yra cholesterolis:

Jame C3 yra alkoholio hidroksilo grupė ir C17 šakotoji alifatinė aštuonių anglies atomų grandinė. Hidroksilo grupė C3 gali būti esterinama aukštesne riebalų rūgštimi; Šiuo atveju susidaro cholesterolio esteriai (cholesteridai):

Cholesterolis vaidina svarbų tarpinį produktą daugelio kitų junginių sintezėje. Daugelio gyvūnų ląstelių plazminėse membranose gausu cholesterolio; žymiai mažiau jo randama mitochondrijų membranose ir endoplazminiame tinkle. Atminkite, kad augaluose nėra cholesterolio. Augalai turi kitų sterolių, bendrai žinomų kaip fitosteroliai.

Lipidai sudaro didelę ir gana nevienalytę cheminės sudėties organinių medžiagų grupę, kuri yra gyvų ląstelių dalis, tirpsta mažo poliškumo organiniuose tirpikliuose (eteryje, benzene, chloroforme ir kt.) ir netirpi vandenyje. IN bendras vaizdas jie laikomi riebalų rūgščių dariniais.

Lipidų struktūros ypatumas yra tai, kad jų molekulėse yra tiek polinių (hidrofilinių), tiek nepolinių (hidrofobinių) struktūrinių fragmentų, kurie suteikia lipidams afinitetą ir vandeniui, ir nevandeninei fazei. Lipidai yra bifilinės medžiagos, leidžiančios jiems atlikti savo funkcijas sąsajoje.

10.1. klasifikacija

Lipidai skirstomi į paprastas(dviejų komponentų), jei jų hidrolizės produktai yra alkoholiai ir karboksirūgštys, ir kompleksas(daugiakomponentės), kai dėl jų hidrolizės taip pat susidaro kitos medžiagos, pavyzdžiui, fosforo rūgštis ir angliavandeniai. Paprastieji lipidai apima vaškus, riebalus ir aliejus, taip pat keramidus; sudėtingus lipidus sudaro fosfolipidai, sfingolipidai ir glikolipidai (10.1 schema).

Schema 10.1.Bendroji lipidų klasifikacija

10.2. Struktūriniai lipidų komponentai

Visos lipidų grupės turi du privalomus struktūrinius komponentus – aukštesnes karboksirūgštis ir alkoholius.

Didesnės riebalų rūgštys (HFA). Daugelis aukštesnių karboksirūgščių pirmiausia buvo išskirtos iš riebalų, todėl jos ir vadinamos riebus. Biologiškai svarbios riebalų rūgštys gali būti prisotintas(10.1 lentelė) ir nesočiųjų(10.2 lentelė). Jų bendrosios struktūros ypatybės:

Jie yra monokarboniniai;

Į grandinę įtraukite lyginį anglies atomų skaičių;

Turi dvigubų jungčių cis konfigūraciją (jei yra).

10.1 lentelė.Esminiai sočiųjų riebalų rūgščių lipidai

Natūraliose rūgštyse anglies atomų skaičius svyruoja nuo 4 iki 22, tačiau dažniau pasitaiko 16 arba 18 anglies atomų turinčios rūgštys. Nesočiosios rūgštys turi vieną ar daugiau dvigubų jungčių cis konfigūracijoje. Arčiausiai karboksilo grupės esanti dviguba jungtis paprastai yra tarp C-9 ir C-10 atomų. Jei yra keli dvigubi ryšiai, jie yra atskirti vienas nuo kito metileno grupe CH 2.

IUPAC taisyklės KDR leidžia naudoti jų nereikšmingus pavadinimus (žr. 10.1 ir 10.2 lenteles).

Šiuo metu taip pat naudojama mūsų pačių nesočiųjų skystų skysčių nomenklatūra. Jame galutinis anglies atomas, neatsižvelgiant į grandinės ilgį, žymimas paskutine raide Graikų abėcėlėω (omega). Dvigubų jungčių padėtis skaičiuojama ne, kaip įprasta, iš karboksilo grupės, o iš metilo grupės. Taigi linoleno rūgštis vadinama 18:3 ω-3 (omega-3).

Pati linolo rūgštis ir nesočiosios rūgštys, turinčios skirtingą anglies atomų skaičių, tačiau dvigubos jungtys taip pat išsidėsčiusios trečiajame anglies atome, skaičiuojant nuo metilo grupės, sudaro skystųjų riebalų rūgščių omega-3 šeimą. Kiti rūgščių tipai sudaro panašias linolo (omega-6) ir oleino (omega-9) rūgščių šeimas. Dėl normalus gyvenimasŽmogui didelę reikšmę turi teisingas trijų tipų rūgščių lipidų balansas: omega-3 (sėmenų aliejus, žuvies riebalai), omega-6 (saulėgrąžų, kukurūzų aliejus) ir omega-9 ( alyvuogių aliejus) dietoje.

Iš sočiųjų rūgščių žmogaus organizmo lipiduose svarbiausios yra palmitino C16 ir stearino C18 (žr. 10.1 lentelę), o iš nesočiųjų - oleino C18:1., linolo C18:2, linoleno ir arachidono C 20:4 (žr. 10.2 lentelę).

Reikėtų pabrėžti polinesočiųjų linolo ir linoleno rūgščių, kaip junginių, vaidmenį nepakeičiamasžmonėms („vitaminas F“). Jie nėra sintezuojami organizme ir turėtų būti tiekiami su maistu apie 5 g per dieną. Gamtoje šių rūgščių daugiausia yra augaliniuose aliejuose. Jie prisideda

10 lentelė .2. Esminiai nesočiųjų riebalų rūgščių lipidai

* Įtraukta palyginimui. ** Cis izomerams.

normalizavimas lipidų profilis kraujo plazma. Linetolis, mišinys etilo eteriai daugiau riebalų nesočiųjų rūgščių, vartojamų kaip hipolipideminis augalinis vaistas. Alkoholiai. Lipidai gali apimti:

Aukštesniųjų vienahidroksilių alkoholiai;

Daugiahidroksiliai alkoholiai;

Amino alkoholiai.

Natūraliuose lipiduose dažniausiai yra sotieji ir rečiau nesotieji ilgos grandinės alkoholiai (C 16 ir daugiau), daugiausia turintys lyginį anglies atomų skaičių. Kaip aukštesniųjų alkoholių pavyzdys, cetilo CH3 (CH 2 ) 15 OH ir melissil CH 3 (CH 2) 29 OH alkoholiai, kurie yra vaškų dalis.

Daugumoje natūralių lipidų polihidroksilius alkoholius atstovauja trihidroalkoholis glicerolis. Aptinkami ir kiti polihidroksiliai alkoholiai, tokie kaip dvihidroksiliai alkoholiai etilenglikolis ir 1,2 propandiolis, taip pat mioinozitolis (žr. 7.2.2).

Svarbiausi amino alkoholiai, kurie yra natūralių lipidų dalis, yra 2-aminoetanolis (kolaminas), cholinas, serinas ir sfingozinas, kurie taip pat priklauso α-aminorūgštims.

Sfingozinas yra neprisotintas ilgos grandinės dvihidris amino alkoholis. Sfingozino dviguba jungtis turi transas-konfigūracija, o asimetriniai atomai C-2 ir C-3 - D konfigūracija.

Lipiduose esantys alkoholiai yra acilinami aukštesnėmis karboksirūgštimis atitinkamose hidroksilo arba amino grupėse. Glicerolyje ir sfingozine vienas iš alkoholio hidroksilų gali būti esterintas pakeista fosforo rūgštimi.

10.3. Paprasti lipidai

10.3.1. Vaškai

Vaškai yra aukštesnių riebalų rūgščių ir aukštesniųjų monohidroksilių alkoholių esteriai.

Vaškas sudaro apsauginį lubrikantą ant žmonių ir gyvūnų odos ir apsaugo augalus nuo išsausėjimo. Jie naudojami farmacijos ir parfumerijos pramonėje kremų ir tepalų gamyboje. Pavyzdys yra palmitino rūgšties cetilo esteris(cetinas) – pagrindinis komponentas spermacetas. Spermacetas išskiriamas iš kašalotų kaukolės ertmėse esančių riebalų. Kitas pavyzdys yra Palmitino rūgšties melissilio esteris- bičių vaško komponentas.

10.3.2. Riebalai ir aliejai

Riebalai ir aliejai yra labiausiai paplitusi lipidų grupė. Dauguma jų priklauso triacilgliceroliams – pilniems glicerolio ir IVG esteriams, nors randami ir metabolizme dalyvaujantys mono- ir diacilgliceroliai.

Riebalai ir aliejai (triacilgliceroliai) yra glicerolio ir aukštesnių riebalų rūgščių esteriai.

Žmogaus kūne triacilgliceroliai atlieka struktūrinio ląstelių komponento arba rezervinės medžiagos („riebalų depo“) vaidmenį. Jų energetinė vertė yra maždaug du kartus didesnė nei baltymų

arba angliavandenių. Tačiau padidintas lygis triacilglicerolių kiekis kraujyje yra vienas iš papildomų rizikos veiksnių, sukeliančių koronarinės širdies ligos išsivystymą.

Kietieji triacilgliceroliai vadinami riebalais, skysti triacilgliceroliai – aliejais. Paprastuose triacilgliceroliuose yra tų pačių rūgščių likučių, o mišriuose – skirtingų.

Gyvūninės kilmės triacilgliceroliuose dažniausiai yra sočiųjų rūgščių likučių. Tokie triacilgliceroliai dažniausiai yra kietos medžiagos. Priešingai, augaliniuose aliejuose daugiausia yra nesočiųjų rūgščių likučių ir jie yra skystos konsistencijos.

Žemiau pateikiami neutralių triacilglicerolių pavyzdžiai ir jų sisteminiai ir (skliausteliuose) dažniausiai naudojami nereikšmingi pavadinimai, pagrįsti juos sudarančių riebalų rūgščių pavadinimais.

10.3.3. Keramidai

Keramidai yra N-acilinti alkoholio sfingozino dariniai.

Keramidų nedideliais kiekiais yra augalų ir gyvūnų audiniuose. Daug dažniau jie yra sudėtinių lipidų dalis - sfingomielinai, cerebrozidai, gangliozidai ir kt.

(žr. 10.4).

10.4. Sudėtingi lipidai

Kai kuriuos sudėtingus lipidus sunku vienareikšmiškai klasifikuoti, nes juose yra grupių, leidžiančių juos vienu metu klasifikuoti į skirtingas grupes. Pagal bendroji klasifikacija Lipidai (žr. 10.1 diagramą) Sudėtiniai lipidai paprastai skirstomi į tris dideles grupes: fosfolipidus, sfingolipidus ir glikolipidus.

10.4.1. Fosfolipidai

Fosfolipidų grupei priklauso medžiagos, kurios hidrolizės metu pašalina fosforo rūgštį, pavyzdžiui, glicerofosfolipidai ir kai kurie sfingolipidai (10.2 schema). Apskritai fosfolipidams būdingas gana didelis nesočiųjų rūgščių kiekis.

10.2 schema.Fosfolipidų klasifikacija

Glicerofosfolipidai. Šie junginiai yra pagrindiniai ląstelių membranų lipidiniai komponentai.

Pagal savo cheminę struktūrą glicerofosfolipidai yra dariniai l -glicero-3-fosfatas.

l-glicero-3-fosfatas turi asimetrinį anglies atomą, todėl gali egzistuoti dviejų stereoizomerų pavidalu.

Natūralūs glicerofosfolipidai turi tokią pačią konfigūraciją, nes yra l-glicero-3-fosfato dariniai, susidarantys metabolizmo metu iš dihidroksiacetono fosfato.

Fosfatidai. Tarp glicerofosfolipidų labiausiai paplitę yra fosfatidai – l-fosfatidinių rūgščių esterių dariniai.

Fosfatido rūgštys yra dariniai l -glicero-3-fosfatas, esterintas riebalų rūgštimis alkoholio hidroksilo grupėse.

Paprastai natūraliuose fosfatiduose glicerolio grandinės 1 padėtyje yra sočiosios rūgšties liekana, 2 padėtyje - nesočiosios rūgšties, o vienas iš fosforo rūgšties hidroksilų yra esterintas polihidroksiliu arba aminoalkoholiu ( X yra šio alkoholio likutis). Organizme (pH ~7,4) jonizuojasi likęs laisvas fosforo rūgšties hidroksilas ir kitos fosfatiduose esančios joninės grupės.

Fosfatidų pavyzdžiai yra junginiai, kurių sudėtyje yra fosfatidinių rūgščių esterifikuota fosfato hidroksilui su atitinkamais alkoholiais:

Fosfatidilserinai, esterinimo agentas - serinas;

Fosfatidiletanolaminai, esterinimo agentas - 2-aminoetanolis (biocheminėje literatūroje dažnai, bet ne visai teisingai vadinamas etanolaminu);

Fosfatidilcholinai, esterinimo medžiaga - cholinas.

Šie esterinimo agentai yra susiję, nes etanolamino ir cholino dalys gali būti metabolizuojamos iš serino dalies dekarboksilinant ir vėliau metilinant S-adenozilmetioninu (SAM) (žr. 9.2.1).

Kai kuriuose fosfatiduose vietoj amino turinčio esterinimo agento yra polihidroksilių alkoholių likučių – glicerolio, mioinozitolio ir kt. Toliau kaip pavyzdžiai pateikti fosfatidilgliceroliai ir fosfatidilinozitoliai priklauso rūgštiniams glicerofosfolipidams, nes jų struktūrose nėra alkoholio fragmentų. kurios suteikia fosfatidiletanolaminams ir giminingiems junginiams neutralų pobūdį.

Plazmalogenai. Mažiau nei esterio glicerofosfolipidai yra lipidai, turintys eterio jungtį, ypač plazmogenai. Juose yra nesočiųjų liekanų

* Patogumo dėlei mioinozitolio likučio fosfatidilinozitolių konfigūracijos formulės rašymo būdas buvo pakeistas, palyginti su pirmiau pateiktu būdu (žr. 7.2.2).

alkoholis, susietas eteriniu ryšiu su glicero-3-fosfato C-1 atomu, pvz., plazmogenai su etanolamino fragmentu – L-fosfatidiniai etanolaminai. Plazmalogenai sudaro iki 10% visų CNS lipidų.

10.4.2. Sfingolipidai

Sfingolipidai yra struktūriniai glicerofosfolipidų analogai, kuriuose vietoj glicerolio naudojamas sfingozinas. Kitas sfingolipidų pavyzdys yra aukščiau aptarti keramidai (žr. 10.3.3).

Svarbi sfingolipidų grupė yra sfingomielinai, pirmą kartą aptiktas nerviniame audinyje. Sfingomielinuose C-1 keramido hidroksilo grupė, kaip taisyklė, esterinama cholino fosfatu (rečiau kolamino fosfatu), todėl jie taip pat gali būti klasifikuojami kaip fosfolipidai.

10.4.3. Glikolipidai

Kaip rodo pavadinimas, šios grupės junginiuose yra angliavandenių likučių (dažniausiai D-galaktozės, rečiau D-gliukozės) ir nėra fosforo rūgšties liekanų. Tipiški glikolipidų – cerebrozidų ir gangliozidų – atstovai yra sfingozino turintys lipidai (todėl juos galima laikyti sfingolipidais).

IN cerebrozidai keramido liekana yra sujungta su D-galaktoze arba D-gliukoze β-glikozidiniu ryšiu. Cerebrozidai (galaktocerebrozidai, gliukocerebrozidai) yra nervinių ląstelių membranų dalis.

Gangliozidai- angliavandenių turtingi kompleksiniai lipidai - pirmą kartą buvo išskirti iš pilkosios smegenų medžiagos. Struktūriškai gangliozidai yra panašūs į cerebrozidus, skiriasi tuo, kad vietoj monosacharido juose yra sudėtingas oligosacharidas, įskaitant bent jau vienas likutis V-acetilneuramino rūgštis (žr. 11-2 priedą).

10.5. Lipidų savybės

ir jų konstrukcinius komponentus

Ypatinga sudėtingų lipidų savybė yra jų dvifiliškumas, sukelia nepolinės hidrofobinės ir labai polinės jonizuotos hidrofilinės grupės. Pavyzdžiui, fosfatidilcholinuose riebalų rūgščių angliavandenilių radikalai sudaro dvi nepolines „uodegas“, o karboksilo, fosfato ir cholino grupės sudaro polinę dalį.

Sąsajoje tokie junginiai veikia kaip puikūs emulsikliai. Kaip ląstelių membranų dalis, lipidų komponentai užtikrina aukštą membranos elektrinį atsparumą, jos nepralaidumą jonams ir polinėms molekulėms bei pralaidumą nepolinėms medžiagoms. Visų pirma, dauguma anestetikų yra labai tirpūs lipiduose, todėl jie gali prasiskverbti per nervų ląstelių membranas.

Riebalų rūgštys yra silpni elektrolitai( p K a~4,8). Jie yra mažas laipsnis atsiribojęs į vandeniniai tirpalai. Esant pH< p K a vyrauja nejonizuota forma, kai pH > p Ka, y., fiziologinėmis sąlygomis vyrauja jonizuota forma RCOO –. Aukštesniųjų riebalų rūgščių tirpios druskos vadinamos muilai. Aukštesniųjų riebalų rūgščių natrio druskos yra kietos, kalio druskos yra skystos. Kadangi silpnų rūgščių druskos ir stiprios muilo bazės iš dalies hidrolizuojamos vandenyje, jų tirpalai turi šarminę reakciją.

Natūralios nesočiosios riebalų rūgštys, turinčios cis- dvigubos jungties konfigūracija, turi didelį vidinės energijos tiekimą ir todėl, palyginti su transas-izomerai yra termodinamiškai mažiau stabilūs. Jų cis-trans -izomerizacija lengvai vyksta kaitinant, ypač esant radikalių reakcijų iniciatoriams. IN laboratorinėmis sąlygomisši transformacija gali būti atlikta veikiant azoto oksidams, susidariusiems irstant azoto rūgščiai kaitinant.

Didesnės riebalų rūgštys pasižymi bendromis karboksirūgšties cheminėmis savybėmis. Visų pirma, jie lengvai sudaro atitinkamus funkcinius darinius. Riebalų rūgštys su dvigubomis jungtimis pasižymi nesočiųjų junginių savybėmis – į dvigubą jungtį prideda vandenilio, vandenilio halogenidų ir kitų reagentų.

10.5.1. Hidrolizė

Naudojant hidrolizės reakciją, nustatoma ir gaunama lipidų struktūra vertingų produktų(muilas). Hidrolizė yra pirmasis maistinių riebalų panaudojimo ir metabolizmo organizme etapas.

Triacilglicerolių hidrolizė atliekama veikiant perkaitintuose garuose (pramonėje), arba kaitinant vandeniu, esant mineralinėms rūgštims ar šarmams (muilinimas). Organizme lipidų hidrolizė vyksta veikiant lipazės fermentams. Kai kurie hidrolizės reakcijų pavyzdžiai pateikti žemiau.

Plazmalogenuose, kaip ir įprastuose vinilo esteriuose, eterio jungtis suskaidoma rūgštinėje, bet ne šarminėje aplinkoje.

10.5.2. Papildymo reakcijos

Lipidai, kurių struktūroje yra nesočiųjų rūgščių likučių, rūgščioje aplinkoje per dvigubus ryšius prideda vandenilio, halogenų, vandenilio halogenidų ir vandens. Jodo skaičius yra triacilglicerolių neprisotinimo matas. Tai atitinka jodo gramų skaičių, kuris gali būti pridėtas prie 100 g medžiagos. Natūralių riebalų ir aliejų sudėtis bei jų jodo kiekis kinta gana plačiose ribose. Kaip pavyzdį pateikiame 1-oleoil-distearoilglicerolio sąveiką su jodu (šio triacilglicerolio jodo skaičius yra 30).

Katalizinis nesočiųjų augalinių aliejų hidrinimas (hidrinimas) yra svarbus pramoninis procesas. Šiuo atveju vandenilis prisotina dvigubus ryšius, o skysti aliejai virsta kietais riebalais.

10.5.3. Oksidacijos reakcijos

Oksidaciniai procesai, kuriuose dalyvauja lipidai ir jų struktūriniai komponentai, yra gana įvairūs. Visų pirma, nesočiųjų triacilglicerolių oksidacija deguonimi saugojimo metu (autooksidacija, žr. 3.2.1), lydima hidrolizės, yra proceso, žinomo kaip aliejaus apkartimas.

Pirminiai lipidų sąveikos su molekuliniu deguonimi produktai yra hidroperoksidai, susidarantys dėl grandininio laisvųjų radikalų proceso (žr. 3.2.1).

Lipidų peroksidacija – vienas svarbiausių oksidaciniai procesai organizme. Tai yra pagrindinė ląstelių membranų pažeidimo priežastis (pavyzdžiui, sergant spinduline liga).

Struktūriniai nesočiųjų aukštesniųjų riebalų rūgščių fragmentai fosfolipiduose yra atakos taikiniai aktyvios deguonies formos(AFC, žr. 03-1 priedą).

Kai užpuola, ypač hidroksilo radikalas H O, aktyviausias iš ROS, lipidų molekulė LH patiria homolizinį plyšimą. S-N jungtys alilo padėtyje, kaip parodyta lipidų peroksidacijos modelyje (10.3 schema). Susidaręs alilo radikalas L" akimirksniu reaguoja su molekuliniu deguonimi, esančiu oksidacijos aplinkoje, sudarydamas lipidų peroksilo radikalą LOO". Nuo šio momento prasideda lipidų peroksidacijos reakcijų grandininė kaskada, kaip tęsti mokslus alilinių lipidų radikalų L", atnaujinant šį procesą.

Lipidų peroksidai LOOH yra nestabilūs junginiai ir gali spontaniškai arba dalyvaujant kintamo valentingumo metalų jonams (žr. 3.2.1) suirti, sudarydami lipidoksilo radikalus LO", galinčius inicijuoti tolesnę lipidų substrato oksidaciją. Toks laviną primenantis procesas lipidų peroksidacija kelia pavojų ląstelių membraninių struktūrų sunaikinimui.

Vidutiniškai susidaręs alilo radikalas turi mezomerinę struktūrą ir gali toliau transformuotis dviem kryptimis (žr. 10.3 diagramą, keliai A Ir b), dėl kurių susidaro tarpiniai hidroperoksidai. Hidroperoksidai yra nestabilūs ir net įprastoje temperatūroje suyra, sudarydami aldehidus, kurie toliau oksiduojasi į rūgštis – galutinius reakcijos produktus. Rezultatas yra bendras atvejis dvi monokarboksirūgštys ir dvi dikarboksirūgštys su trumpesnėmis anglies grandinėmis.

Nesočiosios rūgštys ir lipidai su nesočiųjų rūgščių likučiais švelniomis sąlygomis oksiduojami vandeniniu kalio permanganato tirpalu, susidarant glikoliams, o kietesnėmis sąlygomis (nutrūkus anglies-anglies ryšiams) – atitinkamos rūgštys.

Lipidai – tai panašūs į riebalus organiniai junginiai, netirpsta vandenyje, bet gerai tirpsta nepoliniuose tirpikliuose (eteryje, benzine, benzene, chloroforme ir kt.). Lipidai priklauso paprasčiausioms biologinėms molekulėms.

Chemiškai dauguma lipidų yra aukštesnių karboksirūgščių ir daugelio alkoholių esteriai. Garsiausi iš jų yra riebalai. Kiekvieną riebalų molekulę sudaro triatominio alkoholio glicerolio molekulė ir prie jos prisijungusios trijų aukštesnių karboksirūgščių molekulių esterinės jungtys. Pagal priimtą nomenklatūrą riebalai vadinami triacilgliceroliais.

Anglies atomai aukštesniųjų karboksirūgščių molekulėse gali būti sujungti vienas su kitu tiek paprastais, tiek dvigubais ryšiais. Iš sočiųjų (sočiųjų) aukštesniųjų karboksirūgščių palmitino, stearino ir arachido rūgštys dažniausiai randamos riebaluose; iš nesočiųjų (nesočiųjų) - oleino ir linolo.

Aukštesniųjų karboksirūgščių neprisotinimo laipsnis ir grandinės ilgis (t. y. anglies atomų skaičius) lemia tam tikrų riebalų fizines savybes.

Riebalai su trumpomis ir nesočiosiomis rūgščių grandinėmis turi žemą lydymosi temperatūrą. Kambario temperatūroje tai yra skysčiai (aliejai) arba į tepalą panašios medžiagos (riebalai). Ir atvirkščiai, riebalai su ilgomis ir prisotintomis aukštesnių karboksirūgščių grandinėmis kambario temperatūroje tampa kieti. Štai kodėl hidrinant (rūgščių grandinių prisotinimas vandenilio atomais prie dvigubų jungčių), pavyzdžiui, skystas žemės riešutų sviestas tampa tepamas, o saulėgrąžų aliejus virsta kietu margarinu. Lyginant su pietinių platumų gyventojais, šaltame klimate gyvenančių gyvūnų organizme (pavyzdžiui, žuvyse arktinės jūros), paprastai yra daugiau nesočiųjų triacilglicerolių. Dėl šios priežasties jų kūnas išlieka lankstus net tada, kai žemos temperatūros.

Fosfolipiduose viena iš kraštutinių triacilglicerolio aukštesniųjų karboksirūgščių grandinių pakeičiama grupe, kurioje yra fosfato. Fosfolipidai turi poliarines galvas ir nepolines uodegas. Grupės, sudarančios polinę galvos grupę, yra hidrofilinės, o nepolinės uodegos grupės yra hidrofobinės. Dvigubas šių lipidų pobūdis lemia jų pagrindinį vaidmenį organizuojant biologines membranas.

Kitą lipidų grupę sudaro steroidai (steroliai). Šios medžiagos yra pagamintos iš cholesterolio alkoholio. Steroliai blogai tirpsta vandenyje ir neturi aukštesnių karboksirūgščių. Tai tulžies rūgštys, cholesterolis, lytiniai hormonai, vitaminas D ir kt.

Lipidams taip pat priskiriami terpenai (augalų augimo medžiagos – giberelinai; karotinoidai – fotosintetiniai pigmentai; augalų eteriniai aliejai, taip pat vaškai).

Lipidai gali sudaryti kompleksus su kitomis biologinėmis molekulėmis – baltymais ir cukrumi.

Lipidų funkcijos yra šios:

Struktūrinis. Fosfolipidai kartu su baltymais sudaro biologines membranas. Membranose taip pat yra sterolių.
Energija. Oksiduojant riebalus išsiskiria didelis kiekis energijos, kuri eina ATP formavimuisi. Didelė dalis yra saugoma lipidų pavidalu energijos atsargas kūno, kurie suvartojami dėl maistinių medžiagų trūkumo. Žiemą miegantys gyvūnai ir augalai kaupia riebalus bei aliejus ir naudoja juos gyvybiniams procesams palaikyti. Didelis turinys Augalų sėklose esantys lipidai užtikrina embriono ir daigų vystymąsi prieš jiems pereinant prie savarankiškos mitybos. Daugelio augalų sėklos (kokoso palmių, ricinos aliejaus, saulėgrąžų, sojų pupelių, rapsų ir kt.) yra žaliava augaliniam aliejui gaminti pramoniniu būdu.
Apsauginė ir šilumą izoliuojanti. Riebalinis sluoksnis, besikaupiantis poodiniame audinyje ir aplink kai kuriuos organus (inkstus, žarnas), saugo gyvūno kūną ir jo atskiri organai iš mechaniniai pažeidimai. Be to, dėl mažo šilumos laidumo poodinių riebalų sluoksnis padeda išlaikyti šilumą, o tai leidžia, pavyzdžiui, daugeliui gyvūnų gyventi šaltame klimate. Be to, banginiuose jis atlieka kitą vaidmenį – skatina plūdrumą.
Tepamas ir vandenį atstumiantis. Vaškas padengia odą, vilną, plunksnas, daro jas elastingesnes ir apsaugo nuo drėgmės. Daugelio augalų lapai ir vaisiai turi vaškinę dangą.
Reguliavimo. Daugelis hormonų yra cholesterolio dariniai, pavyzdžiui, lytiniai hormonai (vyrams – testosteronas, moterims – progesteronas) ir kortikosteroidai (aldosteronas). Cholesterolio dariniai, vitaminas D vaidina pagrindinį vaidmenį kalcio ir fosforo apykaitoje. Tulžies rūgštys dalyvauja virškinimo (riebalų emulsinimo) ir aukštesnių karboksirūgščių pasisavinimo procesuose.

Lipidai taip pat yra medžiagų apykaitos vandens šaltinis. Oksiduojant 100 g riebalų, susidaro maždaug 105 g vandens. Šis vanduo labai svarbus kai kuriems dykumų gyventojams, ypač kupranugariams, kurie be vandens gali išsiversti 10–12 dienų: kupros sukaupti riebalai naudojami būtent šiems tikslams. Meškos, kiaunės ir kiti žiemojantys gyvūnai gyvybei reikalingą vandenį gauna dėl riebalų oksidacijos.

Nervinių ląstelių aksonų mielino apvalkaluose lipidai yra izoliatoriai nervinių impulsų laidumo metu.

Vašką bitės naudoja koriams kurti.

Įkeliama...Įkeliama...