Lipidai (riebalai).Lipidai- vadinamas sudėtingu organinių junginių mišiniu (junginiais su anglimi C), turinčiu panašias fizikines ir chemines savybes:
- netirpsta vandenyje.
- geras tirpumas organiniuose tirpikliuose (benzinas, chloroformas)Lipidai yra plačiai paplitę gamtoje. Kartu su baltymais ir angliavandeniais jie sudaro didžiąją dalį organinės medžiagos visų gyvų organizmų, nes yra esminė kiekvienos ląstelės sudedamoji dalis. Lipidai - esminis komponentas maistas tai daugiausia lemia maistinė vertė ir skonio vertę.
Augaluose jie daugiausia kaupiasi sėklose ir vaisiuose. Gyvūnams ir žuvims lipidai koncentruojasi poodiniame riebaliniame audinyje, in pilvo ertmė ir daugelį supantys audiniai svarbius organus(širdyje, inkstuose), taip pat smegenyse ir nerviniuose audiniuose. Ypač daug lipidų yra banginių (25-30 % jų masės), ruonių ir kitų jūros gyvūnų poodiniame riebaliniame audinyje. Žmonėms lipidų kiekis vidutiniškai svyruoja nuo 10 iki 20%.Lipidų tipai.
Riebalų klasifikacijų rūšių yra daug, išanalizuosime paprasčiausią, suskirstytą į tris dideles grupes:
- Paprasti lipidai
- Sudėtingi lipidai
- Lipidų dariniai.Pažvelkime į kiekvieną lipidų grupę atskirai, kas juose yra ir kam jie reikalingi.
Paprasti lipidai.
1) Neutralūs riebalai (arba tiesiog riebalai).
Neutralūs riebalai susideda iš trigliceridų.
Trigliceridas - lipidai arba neutralūs riebalai, kurių sudėtyje yra glicerolio, sujungto su trimis riebalų rūgščių molekulėmis.
Glicerolis- cheminis junginys, kurio formulė C3H5(OH)3, (bespalvis, klampus, bekvapis, saldus skystis.)
Riebalų rūgštis– natūralūs arba sukurti junginiai su viena ar daugiau grupių – COOH (karboksilo), nesukuriantys ciklinių ryšių (aromatiniai), kurių anglies atomų (C) skaičius grandinėje yra ne mažesnis kaip 6.Trigliceridai gaminami skaidant maistinius riebalus ir yra riebalų kaupimosi žmogaus organizme forma. Didžiąją dalį maisto riebalų (98%) sudaro trigliceridai. Riebalai taip pat kaupiami organizme trigliceridų pavidalu.
Riebalų rūgščių rūšys:
- Sočiosios riebalų rūgštys- tarp anglies atomų yra tik pavieniai ryšiai, o visi kiti ryšiai yra prijungti prie vandenilio atomų. Molekulė jungiasi su kuo daugiau vandenilio atomų, todėl rūgštis vadinama sočiąja.Jos skiriasi nuo nesočiųjų rūgščių tuo, kad kambario temperatūroje išlieka kietos.
Maisto produktai, kuriuose yra daugiausiai sočiųjų riebalų, yra taukai ir riebalai, vištienos, jautienos ir ėrienos riebalai, sviesto ir margarinas. Maistas, kuriame gausu tokių riebalų, yra dešra, dešrelės ir kitos dešros, šoninė, įprasta liesa jautiena; mėsos rūšys, vadinamos „marmuru“; vištienos oda, šoninė; ledai, kremai, sūriai; didžioji dalis miltų ir kitų konditerijos gaminių.-nesočiosios riebalų rūgštys, turi vieną ar daugiau dvigubų jungčių išilgai pagrindinės anglies grandinės. Kiekviena dviguba jungtis sumažina vandenilio atomų, galinčių susieti su riebalų rūgštimi, skaičių. Dvigubos jungtys taip pat lemia riebalų rūgščių „lenkimą“, o tai neleidžia tarp jų susijungti.
Nesočiųjų riebalų rūgščių randama augaliniuose šaltiniuose.Juos galima suskirstyti į du tipus:
1) mononesočiosios – nesočiosios riebalų rūgštys su viena dviguba jungtimi. (Pavyzdžiui - alyvuogių aliejus)
2) polinesočiosios – nesočiosios riebalų rūgštys su dviem ar daugiau dvigubų jungčių. (Pavyzdžiui - linų sėmenų aliejus)APIE dietiniai riebalai Bus atskira didelė tema, kurioje bus išsamiai išnagrinėtos visos jų savybės.
2) vaškai.
Vaškai yra į riebalus panašios gyvulinės arba augalinės kilmės, sudarytas iš monohidroksilių alkoholių ir riebalų rūgščių esterių.
Esteriai– junginiai – COOH (karboksilas), kuriuose vandenilio atomas HO grupėje pakeistas organine grupe.
Alkoholiai– –OH junginiai, sujungti su anglies atomu.
Paprastais žodžiais tariant, vaškai yra beformės, plastiškos medžiagos, kurios kaitinant lengvai suminkštėja, tirpsta nuo 40 iki 90 laipsnių Celsijaus temperatūroje.
Bičių vašką išskiria specialios bičių liaukos, iš kurių bitės formuoja korius.Sudėtingi lipidai.
Sudėtingas lipidas yra trigliceridų ir kitų cheminių medžiagų derinys.
Iš viso yra trys tipai.Fosfolipidai– glicerolis, sujungtas su viena ar dviem riebalų rūgštimis, taip pat su fosforo rūgštimi.
Ląstelės membrana sudaryta iš fosfolipidų. Maisto produktuose populiariausias yra lecitinas.Glikolipidai - riebalų ir angliavandenių komponentų junginiai. (Yra visuose audiniuose, daugiausia išoriniame plazmos membranų lipidiniame sluoksnyje.)
Lipoproteinai– riebalų ir baltymų kompleksai. (kraujo plazma)
Lipidų dariniai.
Cholesterolis– riebi, į vašką panaši medžiaga, randama kiekvienoje kūno ląstelėje ir daugelyje maisto produktų. Tam tikras cholesterolio kiekis kraujyje yra būtinas, tačiau didelis kiekis gali sukelti širdies ligas.
Kiaušiniuose yra daug cholesterolio riebių veislių mėsa, dešra, riebūs pieno produktai.Išsiaiškinę bendrą klasifikaciją, kokias funkcijas atlieka lipidai?
Funkcijos.
- Struktūrinė funkcija.
Fosfolipidai dalyvauja visų organų ir audinių ląstelių membranų konstrukcijoje. Jie dalyvauja daugelio biologiškai svarbių junginių susidaryme.
- Energijos funkcija.
Oksiduojant riebalus išsiskiria didelis kiekis energijos, kuri eina ATP formavimuisi. Didelė dalis yra saugoma lipidų pavidalu energijos atsargas organizmo, kurie suvartojami dėl trūkumo maistinių medžiagų. Žiemą miegantys gyvūnai ir augalai kaupia riebalus bei aliejus ir naudoja juos gyvybiniams procesams palaikyti. Didelis lipidų kiekis augalų sėklose užtikrina embriono ir daigų vystymąsi prieš jiems pereinant prie savarankiškos mitybos. Daugelio augalų sėklos (kokoso palmių, ricinos aliejaus, saulėgrąžų, sojų pupelių, rapsų ir kt.) pasitarnauja kaip žaliava augalinio aliejaus gamybai pramoniniu būdu.Visiškai suskaidžius 1 g riebalų, išsiskiria 38,9 kJ energijos, Tai yra maždaug 2 kartus daugiau nei angliavandenių ir baltymų.
- Apsauginė ir šilumos izoliacija
Kaupiasi į poodinis audinys o aplink kai kuriuos organus (inkstus, žarnas) riebalinis sluoksnis 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.
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 (testosteronas adresu vyrams ir progesteronui moterims) bei kortikosteroidams. Cholesterolio dariniai, vitaminas D vaidina pagrindinį vaidmenį kalcio ir fosforo apykaitoje. Tulžies rūgštys dalyvauti virškinimo procesuose. Aksonų mielino (nelaidžiojo krūvio) apvalkaluose nervų ląstelės Lipidai yra izoliatoriai nervinių impulsų laidumo metu.
- Apykaitos vandens šaltinis.
Oksiduojant 100 g riebalų susidaro maždaug 105-107 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.
Lipidai (iš graikų kalbos lipos– riebalai) apima riebalus ir į riebalus panašias medžiagas. Yra beveik visose ląstelėse - nuo 3 iki 15%, o poodinio riebalinio audinio ląstelėse - iki 50%.
Ypač daug lipidų yra kepenyse, inkstuose, nerviniame audinyje (iki 25%), kraujyje, kai kurių augalų sėklose ir vaisiuose (29-57%). Lipidai turi skirtingą struktūrą, tačiau kai kurios savybės yra bendros. Šios organinės medžiagos netirpsta vandenyje, bet gerai tirpsta organiniuose tirpikliuose: eteryje, benzene, benzine, chloroforme ir kt.. Ši savybė atsiranda dėl to, kad lipidų molekulėse vyrauja nepolinės ir hidrofobinės struktūros. Visi lipidai gali būti suskirstyti į riebalus ir lipoidus.
Riebalai
Labiausiai paplitę yra riebalų(neutralūs riebalai, trigliceridai), kurie yra sudėtingi trihidroalkoholio glicerolio ir didelės molekulinės masės riebalų rūgščių junginiai. Glicerolio liekana yra medžiaga, kuri gerai tirpsta vandenyje. Riebalų rūgščių likučiai yra angliavandenilių grandinės, kurios beveik netirpsta vandenyje. Į vandenį patekus lašeliui riebalų, su juo susiduria glicerolio molekulių dalis, o iš vandens išsikiša riebalų rūgščių grandinės. Riebalų rūgštys turi karboksilo grupę (-COOH). Jis lengvai jonizuojasi. Jo pagalba riebalų rūgščių molekulės jungiasi su kitomis molekulėmis.
Visos riebalų rūgštys skirstomos į dvi grupes - turtingas Ir nesočiųjų . Nesočiosios riebalų rūgštys neturi dvigubų (nesočiųjų) ryšių, sočiosios turi. Sočiosios riebalų rūgštys yra palmitino, sviesto, lauro, stearino ir kt. Nesočiosios riebalų rūgštys yra oleino, eruko, linolo, linoleno ir kt. Riebalų savybes lemia kokybinė riebalų rūgščių sudėtis ir jų kiekybinis santykis.
Riebalai, kuriuose yra sočiųjų riebalų rūgščių, turi aukštos temperatūros tirpstantis. Paprastai jie yra kietos konsistencijos. Tai daugelio gyvūnų riebalai, kokosų aliejus. Riebalai, kuriuose yra nesočiųjų riebalų rūgščių, turi žema temperatūra tirpstantis. Šie riebalai daugiausia yra skysti. Augaliniai riebalai subėgti į skystą konsistenciją alyvos . Šie riebalai apima žuvies riebalai, saulėgrąžų, medvilnės, sėmenų, kanapių aliejus ir kt.
Lipoidai
Lipoidai gali sudaryti kompleksinius kompleksus su baltymais, angliavandeniais ir kitomis medžiagomis. Galima išskirti šiuos ryšius:
- Fosfolipidai. Jie yra sudėtingi glicerolio ir riebalų rūgščių junginiai, kuriuose yra fosforo rūgšties likučių. Visos fosfolipidų molekulės turi polinę galvutę ir nepolinę uodegą, sudarytą iš dviejų riebalų rūgščių molekulių. Pagrindiniai ląstelių membranų komponentai.
- Vaškai. Tai sudėtingi lipidai, susidedantys iš sudėtingesnių alkoholių nei glicerolis ir riebalų rūgštys. Vykdyti apsauginė funkcija. Gyvūnai ir augalai jas naudoja kaip vandenį atstumiančias medžiagas, apsaugančias nuo išdžiūvimo. Vaškas dengia augalų lapų paviršių ir sausumoje gyvenančių nariuotakojų kūno paviršių. Išleidžiami vaškai riebalinės liaukosžinduoliai, paukščių uodegikaulio liaukos. Bitės koriams kurti naudoja vašką.
- Steroidai (iš graikų kalbos stereos – kietas). Šiems lipidams būdingos sudėtingesnės, o ne angliavandenių struktūros. Steroidai apima svarbių medžiagų organizmas: vitaminas D, antinksčių žievės hormonai, lytinės liaukos, tulžies rūgštys, cholesterolis.
- Lipoproteinai Ir glikolipidai. Lipoproteinai susideda iš baltymų ir lipidų, gliukoproteinai - iš lipidų ir angliavandenių. Smegenų audinio ir nervų skaidulų sudėtyje yra daug glikolipidų. Lipoproteinai yra daugelio ląstelių struktūrų dalis ir užtikrina jų stiprumą bei stabilumą.
Lipidų funkcijos
Riebalai yra pagrindinė rūšis atsargų kaupimas medžiagų. Jie saugomi sėklose, poodiniame riebaliniame audinyje, riebaliniame audinyje, riebus kūnas vabzdžių Riebalų atsargos gerokai viršija angliavandenių atsargas.
Struktūrinis. Lipidai yra visų ląstelių ląstelių membranų dalis. Tvarkingas hidrofilinių ir hidrofobinių molekulių galų išdėstymas turi didelę reikšmę dėl selektyvaus membranos pralaidumo.
Energija. Suteikti 25-30% visos organizmui reikalingos energijos. Suskaidžius 1 g riebalų išsiskiria 38,9 kJ energijos. Tai beveik dvigubai daugiau nei angliavandenių ir baltymų. Migruojantiems paukščiams ir žiemojantiems gyvūnams lipidai - vienintelis šaltinis energijos.
Apsauginis. Riebalų sluoksnis apsaugo subtilius vidaus organus nuo smūgių, smūgių ir pažeidimų.
Šilumos izoliacija. Riebalai blogai praleidžia šilumą. Kai kurių gyvūnų (ypač jūrų gyvūnų) oda nusėda ir sudaro sluoksnius. Pavyzdžiui, banginis turi apie 1 m poodinių riebalų sluoksnį, kuris leidžia jam gyventi šaltame vandenyje.
Daugelis žinduolių turi ypatingą riebalinis audinys, kuris vadinamas rudaisiais riebalais. Jis turi tokią spalvą, nes joje gausu raudonai rudos spalvos mitochondrijų, nes jose yra geležies turinčių baltymų. Šis audinys gamina šiluminė energija, būtinas gyvūnams žemomis sąlygomis
temperatūros Rudieji riebalai supa gyvybiškai svarbius organus (širdis, smegenis ir kt.) arba guli į juos tekančio kraujo kelyje ir taip nukreipia į juos šilumą.
Endogeninio vandens tiekėjai
Oksiduojant 100 g riebalų išsiskiria 107 ml vandens. Dėl šio vandens yra daug dykumos gyvūnų: kupranugarių, jerboų ir kt. Žiemos miego metu gyvūnai taip pat gamina endogeninis vanduo nuo riebalų.
Riebalinė medžiaga padengia lapų paviršių ir neleidžia jiems sušlapti lietaus metu.
Kai kurie lipidai pasižymi dideliu biologiniu aktyvumu: nemažai vitaminų (A, D ir kt.), kai kurie hormonai (estradiolis, testosteronas), prostaglandinai.
Pagrindinė sveikatos palaikymo taisyklė – patiekiant patiekalą tolygiai paskirstyti riebalų dalį. Tiesą sakant, žmogui reikia riebalų, tačiau jis turi kontroliuoti suvartojamų riebalų kiekį. Žmogus turi pats nustatyti riebalų kiekį, kuris bus naudingas ir nekenks sveikatai. Riebalai turi patekti į teisinga kryptis, vengti nemalonių pasekmių susijęs su svorio padidėjimu, kuris sukelia širdies sutrikimus, hipertenziją, insultą ar net mirtį. Todėl verta atkreipti dėmesį į maistą, kuris padeda deginti riebalus. Šiandien pažiūrėsime 10 nežinomų faktų apie riebalus.
Vidutinis dažnas žmogus kasdien perka po 1 g riebalų perteklius
. Tiesą sakant, žmonės priauga daugiau kūno riebalų. Daugiau dėmesio reikėtų skirti mitybai ir fiziniam aktyvumui. Daryti išvadas: Kuo daugiau suvartojate riebalų, tuo greičiau prasidės sveikatos problemos.
Riebalų ląstelės gyvena dešimt metų po žmogaus mirties. Tačiau jie miršta apsvaigę fizinė veikla. Problema ta, kad smegenų ląstelės nuolat miršta ir atsinaujina, bet jei jų vieta yra užimta riebalų ląstelės, atsiranda atminties problemų, ypač vyresnio amžiaus žmonėms.
8. Kalorijų šaltinis
Tiesą sakant, riebalai yra esminis kalorijų šaltinis. būtinas organizmui. Tai būtina norint palaikyti visus gyvybinius procesus organizme. Verta prisiminti, kad antsvoris sukelia sveikatos problemų. Pagrindinė taisyklė yra pasirinkimas tinkamus produktus su pakankamai kalorijų, kad organizmas veiktų.
7. Riebalai sustiprina skonį
Dauguma konservantų ir skonio stipriklių yra pagaminti iš riebalų. Sumaišius juos su maistu, įgauna malonų ir viliojantį aromatą bei skonį. Jei mėgstate gaminti, pabandykite į patiekalą įberti mėsos ar gyvulinių riebalų – iškart pasikeis kvapas ir skonis.
Riebalai yra vitaminų absorbentas. Reguliariai vitaminus vartojantys žmonės pastebi, kad pavalgius vitaminų poveikis jaučiamas silpniau. Ypač jei vitaminai yra tirpios formos.
5. Moterims riebalų reikia labiau nei vyrams.
Visų pirma, didesnis moterų riebalų poreikis siejamas su gamta. Moteris yra mama, norėdama susilaukti vaikelio, kūnui reikia jėgų pagimdyti vaiką ir jį užauginti įsčiose, organizmas degina kalorijas ir riebalus, o galiausiai, gimus kūdikiui, moteris maitina krūtimi ir. pieno pagrindas yra laktozė ir riebalai. Riebalų atsargos moters organizme paaiškinamos tuo, kad organizmas taupo energiją besilaukiančiai mamai. Štai kodėl daugelis moterų po maitinimo krūtimi numeta svorio.
Yra dviejų tipų riebalai. Jie perkeltine prasme vadinami gerais ir blogais. Geri riebalai atsižvelgti į nesočiųjų riebalų, tokie riebalai būtini žmogaus organizmui. Jų yra liesoje baltoje mėsoje ir garuose virtuose maisto produktuose, pavyzdžiui, žuvyje. Blogieji riebalai yra riebi mėsa, vištienos oda arba pieno produktai. Šių maisto produktų vartojimas sukelia aukštą cholesterolio kiekį ir širdies sutrikimus.
Kadangi yra riebalų aukštas lygis kalorijų, jos kaupiamos energijos atsargose. 1 gramo riebalų suvartojimas prilygsta 9 kalorijoms.
2. Riebalų saugojimas
Sveikatai reikalingi riebalai kaupiasi raumenyse, kaulų čiulpai ir organai nervų sistema. Tai tiesiog būtina hormonų gamybai ir imuniteto padidėjimui. Poodiniai riebalai rodo, kad laikas numesti svorio. Riebalų yra maisto produktuose, kurie didina raumenų masę.
Moterys turėtų išlaikyti nuo 13 iki 17% kūno riebalų, kurie dažniausiai kaupiasi klubuose, krūtinėje, šlaunyse ir pilve. Vyrams riebalai kaupiasi pilve. Jie turėtų išlaikyti 3–5% kūno riebalų procentą., tai yra žymiai mažiau nei moterų.
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 (linų sėmenų aliejus, žuvų taukai), omega-6 (saulėgrąžų, kukurūzų aliejus) ir omega-9 (alyvuogių aliejus) maiste. .
Nuo sočiųjų rūgščių lipiduose Žmogaus kūnas svarbiausi 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 didesnis riebalų kiekis nesočiosios rūgštys, naudojamas kaip lipidų kiekį mažinantis 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 dalis kompleksiniai lipidai- 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.
Autorius cheminė struktūra 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 atstovai glikolipidai – cerebrozidai ir gangliozidai – 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 juos konstrukciniai komponentai
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 yra bendros Cheminės savybės karboksirūgštys. 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 medžiagų hidrinimas (hidrinimas). augaliniai aliejai– 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.
Įkeliama...