Kodėl lipidai. Lipidų funkcijos. Kūno energijos rezervas

Riebalai laikomi daugelio bėdų kaltininkais. Gydytojai ir mokslininkai pataria mažinti riebalų kiekį arba visiškai juos pašalinti. Žinoma, nutukusiems ar sergantiems lėtinėmis ligomis geriau pasinaudoti šiuo patarimu. Tačiau likusieji būtų kvaila atsisakyti riebalų. Sužinokime daugiau apie juos iš toliau pateiktų faktų.

1. Riebalų vartojimas nebūtinai lemia jų kaupimąsi organizme
Daugelis žmonių mano, kad riebalų vartojimas neabejotinai paveiks figūrą nuosėdų forma ant juosmens, klubų ir pilvo. Jei suvalgote daugiau nei reikalauja jūsų organizmas, tada taip, tokia problema gali kilti. Pavyzdžiui, jei suvartosite neribotą kiekį krakmolingų angliavandenių, tuomet galite tikėtis insulino lygio padidėjimo, o tada kaupsis riebalai. Bet jei valgote, vartodami riebalus ir baltymus tolygiai, šios problemos galima išvengti. Viskas, ką reikia žinoti, kada sustoti.

2. Nereikia vengti riešutų vartojimo
Riešutuose yra sveikų riebalų formų, mononesočiųjų riebalų, kurie padeda greičiau pajusti sotumą, bet taip pat padidina gerojo 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. Nebūtina visiškai pašalinti iš organizmo sočiųjų riebalų.
Sotieji riebalai visada buvo laikomi sveikatos priešais, todėl juos patariama išbraukti iš dietos. Tačiau šiandien tapo aišku, kad saikingas sočiųjų riebalų vartojimas nedaro žalos. O kai kuriuos jų net reikia įtraukti į sveikos mitybos programą.

Ypač grynas 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 patariama kepti kokosų aliejuje.

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

5. Maisto medžiagos iš daržovių be riebalų pasisavinamos prasčiau
Tyrimai parodė, kad salotos, pagardintos riebalais ar padažas su riebalais, žymiai geriau pasisavina organizmą ir gauna daugiau reikalingų maistinių medžiagų – karotinoidų. Jei nuolat valgysite salotas be riebalų, tada karotenoidai organizme visiškai nepasisavins. Jie yra atsakingi už raudoną, geltoną, oranžinę ir žalią spalvas ir yra svarbūs daugelio ligų profilaktikai. Kad jūsų kūnas pasisavintų visas maistines medžiagas iš daržovių, vartokite jas su sveikais riebalais.

6. Ypač tyras alyvuogių aliejus netinka kepti.
Nors jame yra sveikųjų mononesočiųjų riebalų, jis praranda savo savybes aukštoje temperatūroje. Geriau naudokite jį 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 išsaugotų visas naudingas savybes.

7. Riebalai organizme atlieka daug funkcijų
Mūsų kūnas ir mūsų kūnas negali gyventi be riebalų. Tam yra keletas priežasčių:

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

Lytiniai hormonai susidaro riebalų pagalba;

Riebalų rūgštys būtinos sveikai odai ir plaukams;

Riebalai dalyvauja medžiagų apykaitoje, imuninės sistemos veikloje ir padeda stabilizuoti cukraus kiekį kraujyje.

Lipidai yra į riebalus panašūs organiniai junginiai, netirpūs vandenyje, bet lengvai tirpūs nepoliniuose tirpikliuose (eteryje, benzine, benzene, chloroforme ir kt.). Lipidai yra vienos iš paprasčiausių biologinių molekulių.

Chemiškai dauguma lipidų yra aukštesnių karboksirūgščių ir daugelio alkoholių esteriai. Žinomiausi iš jų yra riebalai. Kiekvieną riebalų molekulę sudaro triatominio glicerolio alkoholio molekulė ir prie jos prijungtos trijų aukštesnių karboksirūgščių molekulių eteriniai ryšiai. Pagal priimtą nomenklatūrą riebalai vadinami triacilglcheroliais.

Aukštesniųjų karboksirūgščių molekulėse esantys anglies atomai gali būti sujungti vienas su kitu tiek viengubomis, tiek dvigubomis jungtimis. Iš ribojančių (sočiųjų) aukštesniųjų karboksirūgščių į riebalų sudėtį dažniausiai įtraukiamos palmitino, stearino, arachido rūgštys; iš nesočiųjų (nesočiųjų) - oleino ir linolo.

Aukštesnių 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 riebios medžiagos (riebalai). Ir atvirkščiai, riebalai su ilgomis ir prisotintomis aukštesnių karboksirūgščių grandinėmis kambario temperatūroje tampa kieti. Štai kodėl hidrinimo metu (rūgščių grandinių prisotinimas vandenilio atomais išilgai dvigubų jungčių) skystas žemės riešutų aliejus, pavyzdžiui, tampa panašus į sviestą, o saulėgrąžų aliejus virsta kietu margarinu. Palyginti su pietinių platumų gyventojais, šaltame klimate gyvenantys gyvūnai (pavyzdžiui, žuvys iš Arkties jūrų) paprastai turi daugiau nesočiųjų triacilglicerolių. Dėl šios priežasties jų kūnas išlieka lankstus net esant žemai temperatūrai.

Fosfolipiduose viena iš kraštutinių triacilglicerolio aukštesniųjų karboksirūgščių grandinių pakeičiama grupe, kurioje yra fosfato. Fosfolipidai turi poliarines galvas ir nepolines uodegas. Poliarinę galvutę sudarančios grupės 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 – fotosintezės 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 patenka į ATP susidarymą. Nemaža dalis organizmo energijos atsargų yra sukaupta lipidų pavidalu, kurie suvartojami, kai trūksta 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 savarankiško maitinimosi. Daugelio augalų (kokoso palmių, ricinos augalų, saulėgrąžų, sojų, rapsų ir kt.) sėklos naudojamos kaip žaliava augalinio aliejaus gamybai pramoniniu būdu.
Apsauginis ir šilumą izoliuojantis. Riebalinis sluoksnis, besikaupiantis poodiniame audinyje ir aplink kai kuriuos organus (inkstus, žarnas), saugo gyvūno kūną ir atskirus jo organus nuo mechaninių pažeidimų. 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 – prisideda prie plūdrumo.
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 vyrams ir progesteronas moterims) 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 susidarymo šaltinis. Oksidavus 100 g riebalų, gaunama apie 105 g vandens. Šis vanduo yra labai svarbus kai kuriems dykumos gyventojams, ypač kupranugariams, kurie be vandens gali išbūti 10–12 dienų: tam naudojami kuproje sukaupti riebalai. 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.

Daugumą lipidų organizmas pasigamina pats, tik nepakeičiamos riebalų rūgštys ir tirpūs vitaminai gaunami su maistu.

Lipidai yra didelė organinių medžiagų grupė, susidedanti iš riebalų ir jų analogų. Lipidai savo savybėmis yra panašūs į baltymus. Plazmoje jie yra lipoproteinų pavidalo, visiškai netirpsta vandenyje, bet puikiai tirpsta eteryje. Lipidų mainų procesas yra svarbus visoms aktyvioms ląstelėms, nes šios medžiagos yra vienas iš svarbiausių biologinių membranų komponentų.

Yra trys lipidų klasės: cholesterolis, fosfolipidai, trigliceridai. Geriausiai žinomas iš šių klasių yra cholesterolis. Šio rodiklio nustatymas, žinoma, turi didžiausią reikšmę, tačiau nepaisant to, cholesterolio, lipoproteinų, trigliceridų kiekis ląstelės membranoje turėtų būti vertinamas tik kompleksiškai.

Norma yra MTL kiekis 4-6,6 mmol / l diapazone. Verta paminėti, kad sveikiems žmonėms šis rodiklis gali keistis atsižvelgiant į daugybę veiksnių: amžių, sezoniškumą, protinį ir fizinį aktyvumą.

Ypatumai

Žmogaus kūnas savarankiškai gamina visas pagrindines lipidų grupes. Ląstelės membranoje susidaro ne tik polinesočiosios riebalų rūgštys, kurios yra nepakeičiamos medžiagos ir riebaluose tirpūs vitaminai.

Didžiąją dalį lipidų sintetina plonosios žarnos ir kepenų epitelio ląstelės. Atskiriems lipidams būdingas bendravimas su konkrečiais organais ir audiniais, o likusieji yra visose ląstelėse ir audiniuose. Dauguma lipidų yra nerviniame ir riebaliniame audinyje.

Šios medžiagos kepenyse yra nuo 7 iki 14%. Sergant šio organo ligomis, lipidų kiekis padidėja iki 45%, daugiausia dėl padidėjusio trigliceridų kiekio. Plazmoje yra lipidų, sujungtų su baltymais, taip jie patenka į organus, ląsteles, audinius.

Biologinis tikslas

Lipidų klasės atlieka keletą svarbių funkcijų.

1. Statyba. Fosfolipidai susijungia su baltymais ir sudaro membranas.
2. Kaupiamasis. Oksiduojant riebalus, susidaro didžiulis energijos kiekis, kuris vėliau išleidžiamas ATP kūrimui. Kūnas kaupia energijos atsargas daugiausia lipidų grupėmis. Pavyzdžiui, gyvūnams užmiegant visai žiemai, jų organizmas visas reikalingas medžiagas gauna iš anksčiau susikaupusių aliejų, riebalų, bakterijų.
3. Apsauginis, šilumą izoliuojantis. Didžioji dalis riebalų nusėda poodiniame audinyje, aplink inkstus ir žarnas. Dėl susikaupusio riebalų sluoksnio kūnas yra apsaugotas nuo šalčio, taip pat nuo mechaninių pažeidimų.
4. Vandenį atstumiantis, tepantis. Lipidų sluoksnis ant odos išlaiko ląstelių membranų elastingumą ir apsaugo jas nuo drėgmės ir bakterijų.
5. Reguliavimo. Yra ryšys tarp lipidų kiekio ir hormonų lygio. Beveik visi hormonai gaminami iš cholesterolio. Vitaminai ir kiti cholesterolio dariniai dalyvauja fosforo ir kalcio apykaitoje. Tulžies rūgštys yra atsakingos už maisto įsisavinimą ir virškinimą, taip pat už karboksirūgščių pasisavinimą.

Keitimosi procesai

Organizme yra gamtos nustatytas lipidų kiekis. Atsižvelgiant į struktūrą, poveikį ir kaupimosi organizme sąlygas, visos į riebalus panašios medžiagos skirstomos į šias klases.

1. Trigliceridai apsaugo minkštuosius poodinius audinius, taip pat organus nuo pažeidimų, bakterijų. Tarp jų kiekio ir energijos taupymo yra tiesioginis ryšys.
2. Fosfolipidai yra atsakingi už medžiagų apykaitos procesus.
3. Cholesterolis, steroidai yra medžiagos, reikalingos ląstelių membranoms stiprinti, taip pat liaukų veiklai normalizuoti, ypač reprodukcinės sistemos reguliavimui.

Visų tipų lipidai sudaro junginius, kurie palaiko gyvybinę organizmo veiklą, jo gebėjimą atsispirti neigiamiems veiksniams, įskaitant bakterijų dauginimąsi. Yra ryšys tarp lipidų ir daugelio itin svarbių baltymų junginių susidarymo. Urogenitalinės sistemos darbas neįmanomas be šių medžiagų. Taip pat gali sugesti žmogaus reprodukcinis pajėgumas.

Lipidų apykaita apima ryšį tarp visų aukščiau išvardytų komponentų ir jų sudėtingą poveikį organizmui. Pristatant maistines medžiagas, vitaminus ir bakterijas į membranines ląsteles, jie virsta kitais elementais. Ši situacija prisideda prie kraujo tiekimo pagreitėjimo ir dėl to greito su maistu tiekiamų vitaminų įsisavinimo, paskirstymo ir įsisavinimo.

Jei bent viena grandis nutrūksta, tada ryšys sutrinka ir žmogus pajunta problemas dėl gyvybiškai svarbių medžiagų, naudingųjų bakterijų pasisavinimo ir jų plitimo po visą organizmą. Toks pažeidimas tiesiogiai veikia lipidų apykaitos procesą.

Keitimosi sutrikimas

Kiekvienoje veikiančioje ląstelės membranoje yra lipidų. Tokios rūšies molekulių sudėtis turi vieną vienijančią savybę - hidrofobiškumą, tai yra, jos netirpsta vandenyje. Lipidų cheminė sudėtis apima daugybę elementų, tačiau didžiausią dalį užima riebalai, kuriuos organizmas sugeba pasigaminti pats. Tačiau nepakeičiamų riebalų rūgščių į jį, kaip taisyklė, patenka su maistu.

Lipidų apykaita vyksta ląstelių lygiu. Šis procesas apsaugo organizmą, taip pat ir nuo bakterijų, vyksta keliais etapais. Pirmiausia lipidai suskaidomi, tada jie absorbuojami ir tik po to vyksta tarpinis ir galutinis mainai.

Bet kokie riebalų asimiliacijos proceso sutrikimai rodo lipidų grupių metabolizmo pažeidimą. To priežastis gali būti nepakankamas kasos lipazės ir tulžies patekimas į žarnyną. Ir taip pat su:

• nutukimas;
• hipovitaminozė;
• aterosklerozė;
• skrandžio ligos;
• žarnynas ir kitos skausmingos būklės.

Jei žarnyne pažeistas gaurelių epitelinis audinys, riebalų rūgštys nėra visiškai pasisavinamos. Dėl to išmatose susikaupia didelis kiekis riebalų, kurie nepraėjo irimo stadijos. Išmatos įgauna specifinę pilkšvai baltą spalvą dėl susikaupusių riebalų ir bakterijų.

Lipidų apykaitą galima koreguoti laikantis mitybos režimo ir vaistų, skirtų sumažinti MTL vertę. Būtina sistemingai tikrinti trigliceridų kiekį kraujyje. Taip pat nepamirškite, kad žmogaus organizmui nereikia didelių riebalų sankaupų.

Siekiant išvengti lipidų apykaitos sutrikimų, būtina apriboti aliejaus, mėsos produktų, subproduktų vartojimą ir praturtinti mitybą neriebia žuvimi ir jūros gėrybėmis. Kaip prevencinė priemonė padės gyvenimo būdo pakeitimas – fizinio aktyvumo didinimas, sportinės treniruotės, žalingų įpročių atsisakymas.

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 yra bendrų savybių. 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 grubiai suskirstyti į riebalus ir lipoidus.

Riebalai

Labiausiai paplitę yra riebalų(neutralūs riebalai, trigliceridai), kurie yra sudėtingi trihidrolio glicerolio alkoholio ir didelės molekulinės masės riebalų rūgščių junginiai. Likusi glicerino dalis yra medžiaga, kuri gerai tirpsta vandenyje. Riebalų rūgščių likučiai yra angliavandenilių grandinės, kurios beveik netirpsta vandenyje. Į vandenį patekus lašeliui riebalų, į jį pasisuka glicerolio molekulių dalis, o iš vandens išsikiša riebalų rūgščių grandinės. Riebalų rūgštyse yra karboksilo grupė (-COOH). Jis lengvai jonizuojasi. Su jo pagalba riebalų rūgščių molekulės susijungia su kitomis molekulėmis.

Visos riebalų rūgštys skirstomos į dvi grupes - prisotintas ir nesočiųjų ... Nesočiosios riebalų rūgštys neturi dvigubų (nesočiųjų) ryšių, sočiosios turi. Sočiosios riebalų rūgštys yra palmitino, sviesto, lauro, stearino ir kt. Nesočiosios - oleino, eruko, linolo, linoleno ir kt. Riebalų savybes lemia kokybinė riebalų rūgščių sudėtis ir jų kiekybinis santykis.

Riebalai, kuriuose yra sočiųjų riebalų rūgščių, turi aukštą lydymosi temperatūrą. Paprastai jie yra kietos konsistencijos. Tai daugelio gyvūnų riebalai, kokosų aliejus. Riebalai, kuriuose yra nesočiųjų riebalų rūgščių, turi žemą lydymosi temperatūrą. Šie riebalai daugiausia yra skysti. Skystos konsistencijos augaliniai riebalai plyšta aliejai ... Šie riebalai yra žuvų taukai, saulėgrąžų, medvilnės, sėmenų, kanapių aliejus ir kt.

Lipoidai

Lipoidai gali sudaryti sudėtingus kompleksus su baltymais, angliavandeniais ir kitomis medžiagomis. Galima išskirti šiuos junginius:

1. 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.
2. Vaškai. Tai sudėtingi lipidai, sudaryti iš sudėtingesnių alkoholių nei glicerolis ir riebalų rūgštys. Jie atlieka apsauginę funkciją. Gyvūnai ir augalai juos naudoja kaip vandenį atstumiančias ir džiovinančias medžiagas. Vaškas dengia augalų lapų paviršių, sausumoje gyvenančių nariuotakojų kūno paviršių. Vaškas išskiria žinduolių riebalines liaukas, paukščių uodegikaulio liaukas. Bitės korius kuria iš vaško.
3. Steroidai (iš graikų kalbos stereos – sunku). Šie lipidai pasižymi ne angliavandenių, o sudėtingesnių struktūrų buvimu. Steroidams priklauso organizmui svarbios medžiagos: vitaminas D, antinksčių žievės, lytinių liaukų hormonai, tulžies rūgštys, cholesterolis.
4. Lipoproteinai ir glikolipidai. Lipoproteinai susideda iš baltymų ir lipidų, gliukoproteinai – iš lipidų ir angliavandenių. Smegenų audinių ir nervų skaidulų sudėtyje yra daug glikolipidų. Lipoproteinai yra daugelio ląstelių struktūrų dalis, užtikrina jų stiprumą ir stabilumą.

Lipidų funkcijos

Riebalai yra pagrindinė rūšis saugojimas medžiagų. Jie kaupiasi spermoje, poodiniame riebaliniame audinyje, riebaliniame audinyje ir riebaliniame vabzdžių kūne. Riebalų atsargos gerokai viršija angliavandenių atsargas.

Struktūrinis. Lipidai yra visų ląstelių ląstelių membranų dalis. Tvarkingas hidrofilinių ir hidrofobinių molekulių galų išsidėstymas turi didelę reikšmę selektyviam membranų pralaidumui.

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 yra vienintelis energijos šaltinis.

Apsauginis. Riebalų sluoksnis saugo gležnus vidaus organus nuo šoko, šoko, 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 specialų riebalinį audinį, vadinamą rudaisiais riebalais. Jis turi tokią spalvą, nes jame gausu raudonai rudų mitochondrijų, nes jose yra geležies turinčių baltymų. Šis audinys gamina šilumos energiją, kuri yra būtina gyvūnams, kuriems trūksta

temperatūros. Rudieji riebalai supa gyvybiškai svarbius organus (širdis, smegenis ir kt.) arba yra į juos tekančio kraujo kelyje ir tokiu būdu nukreipia į juos šilumą.

Endogeninio vandens tiekėjai

Oksiduojant 100 g riebalų išsiskiria 107 ml vandens. Šio vandens dėka yra daug dykumos gyvūnų: kupranugarių, jerboų ir kt. Žiemos miego metu gyvūnai taip pat gamina endogeninį vandenį iš riebalų.

Riebalinė medžiaga padengia lapų paviršių, neleidžia jiems sušlapti lietaus metu.

Kai kurie lipidai pasižymi dideliu biologiniu aktyvumu: nemažai vitaminų (A, D ir kt.), kai kurie hormonai (estradiolis, testosteronas), prostaglandinai.

Lipidai- Medžiagos, kurių cheminė struktūra yra labai nevienalytė, pasižymi skirtingu tirpumu organiniuose tirpikliuose ir, kaip taisyklė, netirpi vandenyje. Jie vaidina svarbų vaidmenį gyvenimo procesuose. Lipidai, kaip vienas iš pagrindinių biologinių membranų komponentų, veikia jų pralaidumą, dalyvauja perduodant nervinius impulsus, kuriant tarpląstelinius kontaktus.

Kitos lipidų funkcijos yra energijos rezervo formavimas, apsauginių vandenį atstumiančių ir šilumą izoliuojančių dangų kūrimas gyvūnams ir augalams, organų ir audinių apsauga nuo mechaninių poveikių.

LIPIDŲ KLASIFIKACIJA

Priklausomai nuo cheminės sudėties, lipidai skirstomi į kelias klases.

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

Šiame skyriuje lipidų chemija bus nagrinėjama tik tiek, kiek būtina norint suprasti lipidų apykaitą.

Jei gyvūno ar augalo audinys yra apdorojamas vienu ar keliais (dažniau nuosekliai) organiniais tirpikliais, tokiais kaip chloroformas, benzenas arba petrolio eteris, dalis medžiagos patenka į tirpalą. Šios tirpios frakcijos (ekstrakto) komponentai vadinami lipidais. Lipidų frakcijoje yra įvairių rūšių medžiagų, kurių dauguma parodyta 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. Nepaisant to, dauguma lipidų turi tam tikrų bendrų struktūrinių ypatybių, kurios lemia jų svarbias biologines savybes ir panašų tirpumą.

Riebalų rūgštis

Riebalų rūgštys – alifatinės karboksirūgštys – organizme gali būti laisvos (nedideli kiekiai ląstelėse ir audiniuose) arba būti daugelio lipidų klasių statybiniai blokai. 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 nešakotą anglies grandinę. Žemiau pateikiamos dažniausiai aptinkamų natūralių riebalų rūgščių formulės.

Natūralios riebalų rūgštys, nors ir šiek tiek sąlyginai, 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 rūgštys, sudarančios gyvūnų ir aukštesnių augalų lipidus, turi daug bendrų savybių. Kaip jau minėta, beveik visose natūraliose riebalų rūgštyse yra lyginis anglies atomų skaičius, dažniausiai 16 arba 18. Gyvūnų ir žmonių nesočiosios riebalų rūgštys, dalyvaujančios lipidų konstrukcijoje, dažniausiai turi dvigubą ryšį tarp 9 ir 10 anglies, papildomos dvigubos jungtys, tokios kaip paprastai atsiranda tarp 10-osios anglies ir metilo grandinės galo. Skaičiuojama iš karboksilo grupės: arčiausiai COOH grupės esantis C atomas žymimas α, gretimas yra β, o galinis anglies atomas angliavandenilio radikale yra ω.

Natūralių nesočiųjų riebalų rūgščių dvigubų jungčių ypatumas slypi tame, kad jas visada skiria dvi paprastos jungtys, tai yra, tarp jų visada yra bent viena metileno grupė (-CH = CH-CH 2 -CH = CH- ). Tokios dvigubos jungtys vadinamos „izoliuotomis“. Natūraliai randamos nesočiosios riebalų rūgštys turi cis konfigūraciją ir yra labai retos trans konfigūracijos. Manoma, kad nesočiosiose riebalų rūgštyse, turinčiose keletą dvigubų jungčių, cis konfigūracija suteikia angliavandenilių grandinei išlenktą ir sutrumpėjusią išvaizdą, o tai turi biologinę prasmę (ypač atsižvelgiant į tai, kad daugelis lipidų yra membranų dalis). Mikrobų ląstelėse nesočiosiose riebalų rūgštyse paprastai yra viena dviguba jungtis.

Ilgos grandinės riebalų rūgštys praktiškai netirpsta vandenyje. Jų natrio ir kalio druskos (muilai) sudaro miceles vandenyje. Pastarojoje neigiamai įkrautos riebalų rūgščių karboksilo grupės susiduria su vandenine faze, 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 glicerino ir riebalų rūgščių esteriai. Jei visos trys glicerolio hidroksilo grupės yra esterintos riebalų rūgštimis, toks junginys vadinamas trigliceridu (triacilgliceroliu), jei dvi - digliceridu (diacilglicerolis) ir galiausiai, jei viena grupė esterinama - monogliceridu (monoacilglicerolis).

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

Didžioji dalis natūralių neutralių riebalų yra trigliceridai. Riebalų rūgštys, esančios trigliceriduose, gali būti sočiosios arba nesočiosios. Tarp riebalų rūgščių labiau paplitusios palmitino, stearino ir oleino rūgštys. Jeigu visi trys rūgščių radikalai priklauso tai pačiai riebalų rūgščiai, tai tokie trigliceridai vadinami paprastaisiais (pavyzdžiui, tripalmitinas, tristearinas, trioleinas ir kt.), jei skirtingos riebalų rūgštys – tai mišriaisiais. Mišrūs trigliceridai pavadinti pagal juos sudarančias riebalų rūgštis; skaičiai 1, 2 ir 3 rodo riebalų rūgšties liekanos ryšį su atitinkama alkoholio grupe glicerolio molekulėje (pavyzdžiui, 1-oleo-2-palmitostearinu).

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

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

Pramoninėje muilo gamyboje atliekamas šarminis riebalų skilimas, veikiant kaustinę sodą arba kaustinį kalį. 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 suriša 100 g riebalų; šis skaičius apibūdina riebaluose esančių riebalų rūgščių nesočiųjų laipsnį, jautienos riebaluose – 32–47, avienos – 35–46, kiaulienos – 46–66 jodo skaičių;
2. rūgšties skaičius – miligramų kausto kalio kiekis, reikalingas 1 g riebalų neutralizavimui. Šis skaičius rodo laisvųjų riebalų rūgščių kiekį riebaluose;
3. muilinimo skaičius – miligramų kausto kalio, sunaudoto, norint neutralizuoti visas riebalų rūgštis (tiek įtrauktas į trigliceridus, tiek laisvas), kurios yra 1 g riebalų. Šis skaičius priklauso nuo riebalų rūgščių, sudarančių riebalus, santykinės molekulinės masės. Pagrindinių gyvulinių riebalų (jautienos, ėrienos, kiaulienos) muilinimo skaičius praktiškai nesiskiria.

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

Vaškas gali būti riebalų dalis, dengianti odą, vilną, plunksnas. Augaluose 80% visų lipidų, sudarančių plėvelę lapų ir kamienų paviršiuje, yra vaškai. Taip pat žinoma, kad vaškai yra normalūs kai kurių mikroorganizmų metabolitai.

Natūralūs vaškai (pavyzdžiui, bičių vaškas, 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 glicerofosfolipidų formulė parodyta diagramoje, kur R1 ir R2 yra aukštesniųjų riebalų rūgščių radikalai, o R3 yra azoto junginio radikalai.

Visiems glicerofosfolipidams būdinga tai, kad viena jų molekulės dalis (radikalai R1 ir R2) turi ryškų hidrofobiškumą, o kita dalis yra hidrofilinė dėl neigiamo fosforo rūgšties liekanos krūvio ir teigiamo radikalo R3 krūvio.

Iš visų lipidų glicerofosfolipidai turi ryškiausias polines savybes. Glicerofosfolipidus patalpinus į vandenį, tik nedidelė jų dalis virsta tikru tirpalu, o didžioji dalis „ištirpusių“ lipidų yra vandeninėse sistemose 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 susieta eterio jungtimi su azoto baze [HO-CH2-CH2-N + = (CH 3) 3] - cholinu. Taigi glicerolis, aukštesnės riebalų rūgštys, fosforo rūgštis ir cholinas yra sujungti fosfatidilcholino molekulėje.

[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 glicerofosfolipidų gyvūnų ir aukštesniųjų augalų organizme 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 serino aminorūgšties liekana.

  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 didesnės riebalų rūgšties liekanos juose yra riebalų rūgšties aldehido liekana, kuri yra susieta su glicerolio hidroksilo grupe nesočiąja esterio jungtimi:

  Taigi, hidrolizės metu plazmogenas skyla į glicerolį, aukštesniųjų 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. Gyvūnų organizme jų yra smegenyse, kepenyse ir plaučiuose.

[Rodyti] .



Reikėtų pažymėti, kad laisvoji fosfatidinė rūgštis randama gamtoje, nors, palyginti su kitais glicerofosfolipidais, palyginti mažais kiekiais.

Kardiolilinas 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. Lentelė 29 apibendrinti duomenys apie pagrindinių glicerofosfolipidų struktūrą.

Tarp riebalų rūgščių, sudarančių glicerofosfolipidus, yra ir sočiųjų, ir nesočiųjų riebalų rūgščių (dažniau 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, esterinta 2 padėtyje. Pavyzdžiui, kobros nuoduose esantys fermentai, priklausantys fosfolipazėms A 2, pašalina nesočiąsias riebalų rūgštis ir susidaro lizofosfatidilcholinai arba lizofosfatidiletanolaminai, turintys stiprų hemolizinį poveikį.

Sfingolipidai

Glikolipidai

Sudėtingi lipidai, kurių molekulėje yra angliavandenių grupių (dažniau D-galaktozės liekana). Glikolipidai vaidina esminį vaidmenį biologinių membranų funkcionavime. Jų daugiausia randama smegenų audinyje, tačiau jų yra ir kraujo ląstelėse bei kituose audiniuose. Yra trys pagrindinės glikolipidų grupės:

• cerebrozidai
• sulfatidai
• gangliozidai

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

Labiausiai tirti cerebrozidų atstovai yra nervas, kuriame yra neurotinės rūgšties, cerebronas, kuriame yra cerebrono rūgšties, ir kerazinas, kuriame yra 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 cerebrozidai, randami baltojoje medžiagoje. Tačiau jų kiekis smegenyse yra daug mažesnis nei cerebrozidų.

Gangliozidų hidrolizės metu galima rasti aukštesnių riebalų rūgščių, sfingozino alkoholio, D-gliukozės ir D-galaktozės, taip pat amino cukrų darinių: N-acetilgliukozamino ir N-acetilneuramino rūgšties. Pastarasis organizme sintetinamas iš gliukozamino.

Struktūriškai gangliozidai iš esmės yra panašūs į cerebrozidus, tik tuo, 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 muilinamais, nes muilai susidaro jų hidrolizės metu. Tačiau yra lipidų, kurie nėra hidrolizuojami, kad išsiskirtų riebalų rūgštys. Šie lipidai apima steroidus.

Steroidai yra natūralūs junginiai. Jie yra ciklopentano perhidrofenantreno šerdies, turinčios tris lydytus cikloheksanus ir vieną ciklopentano žiedą, dariniai. Steroidai apima daugybę hormoninio pobūdžio medžiagų, taip pat cholesterolį, tulžies rūgštis ir kitus junginius.

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

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

Cholesterolis atlieka pagrindinio tarpinio junginio vaidmenį daugelio kitų junginių sintezėje. Daugelio gyvūnų ląstelių plazmos membranose gausu cholesterolio; žymiai mažesnis kiekis jo yra mitochondrijų membranose ir endoplazminiame tinkle. Atminkite, kad augaluose nėra cholesterolio. Augalai turi kitų sterolių, bendrai žinomų kaip fitosteroliai.