Tauki tiek uzskatīti par daudzu slimību vaininiekiem. Ārsti un zinātnieki iesaka samazināt tauku uzņemšanu vai vispār tos izslēgt no uztura. Protams, tiem, kuriem ir aptaukošanās vai ir hroniskas slimības, labāk ir ņemt vērā šo ieteikumu. Tomēr mēs, pārējie, būtu muļķīgi, ja atteiktos no taukiem. Uzzināsim par tiem vairāk, izmantojot tālāk sniegtos faktus.
1. Tauku patēriņš ne vienmēr izraisa to nogulsnēšanos organismā.
Daudzi cilvēki domā, ka tauku patēriņš noteikti ietekmēs viņu figūru, veidojot nogulsnes uz vidukļa, gurniem un vēdera. Ja jūs ēdat vairāk, nekā jūsu ķermenis prasa, tad jā, šī problēma var rasties. Piemēram, ja jūs patērējat cieti saturošus ogļhidrātus neierobežotā daudzumā, jūs varat sagaidīt insulīna līmeņa paaugstināšanos, un tad tauki tiks nogulsnēti. Bet, ja jūs ēdat vienmērīgi patērējot taukus un olbaltumvielas, tad no šīs problēmas var izvairīties. Visā, kas jums jāzina, kad apstāties.
2. Nav nepieciešams izvairīties no riekstiem
Rieksti satur noderīgas formas tauki - monone piesātinātie tauki, kas palīdz ātrāk sajust sāta sajūtu, bet arī palielina veselīgu holesterīna līmeni. Rieksti nekādi neietekmē svara pieaugumu, jo to sātīgās īpašības dēļ tos nevar ēst daudz, turklāt organisms tos slikti sagremo. Līdz ar to košļāšanas laikā riekstu šūnu sienas nav viegli iznīcinātas. Tas nozīmē, ka tie šķērso ķermeni un neizdala visus taukus.
3. Nav nepieciešams pilnībā izvadīt no organisma piesātinātos taukus.
Vienmēr ir bijis uzskats, ka piesātinātie tauki ir veselības ienaidnieki, tāpēc tos ieteica izslēgt no uztura. Taču šodien ir kļuvis skaidrs, ka mērens piesātināto tauku patēriņš nekādu ļaunumu nenodara. Un daži no tiem pat ir jāiekļauj veselīga uztura programmā.
Neapstrādāta kokosriekstu eļļa ir viens no veselīgajiem piesātināto tauku avotiem. Tas satur laurīnskābe, kas nav atrodams nekur citur, izņemot mātes pienu. Tas ir spēcīgs imūnstimulants. Ēdienus ieteicams cept kokosriekstu eļļā.
4. Tas, ka uz produkta etiķetes ir rakstīts “nav transtaukskābju”, nenozīmē, ka to nav.
Daudzi ražotāji uzskata, ka, ja produkts satur ļoti nelielu sastāvdaļu daudzumu, tad tas nav jānorāda uz etiķetes. Gadās, ka produktā ir tikai 0,5 g transtauku, bet to neatradīsiet starp sastāvdaļām uz iepakojuma. Apēdot vairākas šī produkta porcijas, jūs pat neuzzināsiet, ka esat ēdis pietiekami daudz šīs kaitīgās sastāvdaļas.
5. Uzturvielas no dārzeņiem bez taukiem tiek absorbētas mazāk
Pētījumi liecina, ka salāti, kas garšoti ar taukiem vai mērce ar taukiem, daudz labāk uzsūcas organismā un saņem vairāk no tā, kas tam nepieciešams. barības vielas- karotinoīdi. Ja jūs pastāvīgi ēdat salātus bez taukiem, tad karotinoīdi organismā neuzsūksies vispār. Tie ir atbildīgi par sarkano, dzelteno, oranžo un zaļo krāsu un ir svarīgi daudzu slimību profilaksē. Lai nodrošinātu, ka jūsu ķermenis absorbē visas uzturvielas no dārzeņiem, ēdiet tos ar veselīgiem taukiem.
6. Īpaši neapstrādāta olīveļļa nav piemērota cepšanai.
Lai gan tas satur veselīgus mononepiesātinātos taukus, tas augstas temperatūras zaudē savas īpašības. Labāk to izmantot salātu mērcēšanai vai gaļas marinēšanai. Olīveļļa ir ļoti delikāta un ātri bojājas, tāpēc tā jāuzglabā tumšā stikla traukā ar cieši noslēgtu vāku, lai izvairītos no oksidēšanās un saglabātu visas derīgās īpašības.
7. Taukiem organismā ir daudz funkciju.
Bez taukiem mūsu ķermenis un organisms nevar dzīvot. Tālāk ir minēti daži iemesli.
Smadzenēm ir nepieciešami tauki. Apmēram 60% no cilvēka smadzeņu sausā svara ir tauki. Veselas nervu šūnas satur taukus – dokozaheksanskābi;
Seksuālie hormoni veidojas ar tauku palīdzību;
Taukskābes ir būtiskas veselīgai ādai un matiem;
Tauki ir iesaistīti vielmaiņā, funkcijās imūnsistēma, palīdz stabilizēt cukura līmeni asinīs.
Paldies
Vietne nodrošina fona informācija tikai informatīviem nolūkiem. Slimību diagnostika un ārstēšana jāveic speciālista uzraudzībā. Visām zālēm ir kontrindikācijas. Nepieciešama speciālista konsultācija!
Kādas vielas ir lipīdi?
Lipīdi ir viena no organisko savienojumu grupām lieliska vērtība dzīviem organismiem. Pēc ķīmiskās struktūras visi lipīdi ir sadalīti vienkāršajos un sarežģītos. Vienkāršie lipīdi sastāv no spirta un žultsskābēm, savukārt sarežģītie lipīdi satur citus atomus vai savienojumus. Kopumā lipīdiem ir liela nozīme cilvēkiem. Šīs vielas ir iekļautas ievērojamā daļā pārtikas produktu, tiek izmantotas medicīnā un farmācijā, un tām ir nozīmīga loma daudzās nozarēs. Dzīvā organismā lipīdi vienā vai otrā veidā ir daļa no visām šūnām. No uztura viedokļa tas ir ļoti svarīgs enerģijas avots.
Kāda ir atšķirība starp lipīdiem un taukiem?
Būtībā termins "lipīdi" nāk no grieķu saknes, kas nozīmē "tauki", taču joprojām pastāv dažas atšķirības starp šīm definīcijām. Lipīdi ir lielāka vielu grupa, savukārt tauki attiecas tikai uz noteiktu veidu lipīdiem. “Tauku” sinonīms ir “triglicerīdi”, ko iegūst no glicerīna spirta un karbonskābju kombinācijas. Gan lipīdiem kopumā, gan jo īpaši triglicerīdiem ir nozīmīga loma bioloģiskajos procesos.Lipīdi cilvēka organismā
Lipīdi ir daļa no gandrīz visiem ķermeņa audiem. Viņu molekulas atrodas jebkurā dzīvā šūnā, un bez šīm vielām dzīve vienkārši nav iespējama. Cilvēka ķermenī ir daudz dažādu lipīdu. Katram šo savienojumu veidam vai klasei ir savas funkcijas. Daudzi bioloģiskie procesi ir atkarīgi no normālas lipīdu piegādes un veidošanās. No bioķīmiskā viedokļa lipīdi piedalās šādos svarīgos procesos:
- ķermeņa enerģijas ražošana;
- šūnu dalīšanās;
- nervu impulsu pārraide;
- asins komponentu, hormonu un citu svarīgu vielu veidošanās;
- dažu iekšējo orgānu aizsardzība un fiksācija;
- šūnu dalīšanās, elpošana utt.
Lipīdu bioloģiskā loma dzīvā šūnā
Lipīdu molekulas veic milzīgu skaitu funkciju ne tikai visa organisma mērogā, bet arī katrā dzīvā šūnā atsevišķi. Būtībā šūna ir dzīva organisma struktūrvienība. Šeit notiek asimilācija un sintēze ( izglītība) noteiktas vielas. Dažas no šīm vielām tiek izmantotas pašas šūnas dzīvības uzturēšanai, dažas – šūnu dalīšanās, bet citas – citu šūnu un audu vajadzībām.Dzīvā organismā lipīdi veic šādas funkcijas:
- enerģija;
- rezerve;
- strukturāls;
- transports;
- fermentatīvs;
- uzglabāšana;
- signāls;
- regulējošas
Enerģijas funkcija
Lipīdu enerģētiskā funkcija tiek samazināta līdz to sadalīšanai organismā, kuras laikā tiek atbrīvots liels enerģijas daudzums. Dzīvām šūnām šī enerģija ir nepieciešama dažādu procesu uzturēšanai ( elpošana, augšana, dalīšanās, jaunu vielu sintēze). Lipīdi iekļūst šūnā ar asins plūsmu un tiek nogulsnēti iekšā ( citoplazmā) mazu tauku pilienu veidā. Ja nepieciešams, šīs molekulas tiek sadalītas un šūna saņem enerģiju.Rezervēt ( uzglabāšanu) funkcija
Rezerves funkcija ir cieši saistīta ar enerģijas funkciju. Šūnu iekšienē esošo tauku veidā enerģiju var uzglabāt “rezervē” un atbrīvot pēc vajadzības. Par tauku uzkrāšanos ir atbildīgas īpašas šūnas – adipocīti. Lielākā daļa to tilpumu aizņem liels tauku piliens. Tie ir adipocīti, kas veido taukaudi organismā. Lielākās taukaudu rezerves atrodas zemādas taukos, lielākajos un mazākajos omentum ( V vēdera dobums ). Ilgstošas badošanās laikā taukaudi pamazām sadalās, jo enerģijas iegūšanai tiek izmantotas lipīdu rezerves.Arī zemādas taukos nogulsnētie taukaudi nodrošina siltumizolāciju. Ar lipīdiem bagāti audi parasti ir sliktāki siltuma vadītāji. Tas ļauj ķermenim uzturēt nemainīgu ķermeņa temperatūru un dažādos apstākļos tik ātri neatdzist vai pārkarst. ārējā vide.
Strukturālās un barjeras funkcijas ( membrānas lipīdi)
Lipīdiem ir milzīga loma dzīvo šūnu struktūrā. Cilvēka organismā šīs vielas veido īpašu dubultslāni, kas veido šūnas sieniņu. Tādējādi dzīvā šūna var veikt savas funkcijas un regulēt vielmaiņu ar ārējo vidi. Lipīdi, kas veido šūnu membrānu, arī palīdz uzturēt šūnas formu.Kāpēc lipīdu monomēri veido dubultu slāni ( divslāņu)?
Monomēri ir ķīmiskas vielas ( šajā gadījumā – molekulas), kas var apvienoties, veidojot sarežģītākus savienojumus. Šūnas siena sastāv no dubultā slāņa ( divslāņu) lipīdi. Katrai molekulai, kas veido šo sienu, ir divas daļas - hidrofobās ( nav saskarē ar ūdeni) un hidrofils ( saskarē ar ūdeni). Dubultais slānis tiek iegūts, pateicoties tam, ka lipīdu molekulas ir izvietotas ar hidrofilām daļām šūnas iekšpusē un ārpusē. Hidrofobās daļas praktiski pieskaras, jo atrodas starp diviem slāņiem. Citas molekulas var atrasties arī lipīdu divslāņu dziļumā ( olbaltumvielas, ogļhidrāti, sarežģītas molekulārās struktūras), kas regulē vielu pārvietošanos caur šūnu sieniņu.Transporta funkcija
Lipīdu transporta funkcijai organismā ir sekundāra nozīme. To dara tikai daži savienojumi. Piemēram, lipoproteīni, kas sastāv no lipīdiem un olbaltumvielām, transportē noteiktas vielas asinīs no viena orgāna uz otru. Tomēr šī funkcija reti tiek izolēta, neuzskatot to par galveno šīm vielām.Enzīmu funkcija
Principā lipīdi nav daļa no fermentiem, kas iesaistīti citu vielu sadalīšanā. Taču bez lipīdiem orgānu šūnas nespēs sintezēt enzīmus, dzīvībai svarīgās aktivitātes galaproduktu. Turklāt dažiem lipīdiem ir nozīmīga loma uztura tauku uzsūkšanā. Žults satur ievērojamu daudzumu fosfolipīdu un holesterīna. Tie neitralizē aizkuņģa dziedzera enzīmu pārpalikumu un neļauj tiem sabojāt zarnu šūnas. Izšķīšana notiek arī žultī ( emulgācija) eksogēni lipīdi, kas nāk no pārtikas. Tādējādi lipīdiem ir milzīga loma gremošanu un palīdz citu enzīmu darbā, lai gan tie paši nav fermenti.Signāla funkcija
Daži sarežģīti lipīdi organismā veic signalizācijas funkciju. Tas sastāv no dažādu procesu uzturēšanas. Piemēram, glikolipīdi nervu šūnās piedalās nervu impulsu pārnešanā no vienas nervu šūnas uz otru. Turklāt, liela nozīme ir signāli pašā šūnā. Viņai ir “jāatpazīst” vielas, kas nonāk asinīs, lai tās varētu transportēt iekšā.Regulējošā funkcija
Lipīdu regulējošā funkcija organismā ir sekundāra. Paši lipīdi asinīs maz ietekmē dažādu procesu norisi. Taču tās ir daļa no citām vielām, kurām ir liela nozīme šo procesu regulēšanā. Pirmkārt, tie ir steroīdie hormoni ( virsnieru hormoni un dzimumhormoni). Viņiem ir svarīga loma vielmaiņā, ķermeņa augšanā un attīstībā, reproduktīvā funkcija, ietekmē imūnsistēmas darbību. Lipīdi ir arī daļa no prostaglandīniem. Šīs vielas rodas iekaisuma procesu laikā un ietekmē noteiktus nervu sistēmas procesus ( piemēram, sāpju uztvere).Tādējādi lipīdi paši neveic regulējošu funkciju, bet to trūkums var ietekmēt daudzus procesus organismā.
Lipīdu bioķīmija un to attiecības ar citām vielām ( olbaltumvielas, ogļhidrāti, ATP, nukleīnskābes, aminoskābes, steroīdi)
Lipīdu metabolisms ir cieši saistīts ar citu vielu metabolismu organismā. Pirmkārt, šo saistību var izsekot cilvēku uzturā. Jebkurš ēdiens sastāv no olbaltumvielām, ogļhidrātiem un lipīdiem, kuriem noteiktā proporcijā jāiekļūst organismā. Šajā gadījumā cilvēks saņems gan pietiekami daudz enerģijas, gan pietiekami daudz struktūras elementu. Citādi ( piemēram, ar lipīdu trūkumu) olbaltumvielas un ogļhidrāti tiks sadalīti, lai iegūtu enerģiju.Arī lipīdi vienā vai otrā pakāpē ir saistīti ar šādu vielu metabolismu:
- Adenozīna trifosforskābe ( ATP). ATP ir unikāla enerģijas vienība šūnā. Kad lipīdi tiek sadalīti, daļa enerģijas tiek novirzīta ATP molekulu ražošanai, un šīs molekulas piedalās visos intracelulārajos procesos ( vielu transportēšana, šūnu dalīšanās, toksīnu neitralizācija u.c.).
- Nukleīnskābes. Nukleīnskābes ir strukturālie elementi DNS ir atrodama dzīvo šūnu kodolos. Enerģija, kas rodas tauku sadalīšanās laikā, tiek daļēji izmantota šūnu dalīšanai. Dalīšanās laikā no nukleīnskābēm veidojas jaunas DNS ķēdes.
- Aminoskābes. Aminoskābes ir olbaltumvielu struktūras sastāvdaļas. Kombinācijā ar lipīdiem tie veido kompleksus kompleksus, lipoproteīnus, kas ir atbildīgi par vielu transportēšanu organismā.
- Steroīdi. Steroīdi ir hormonu veids, kas satur ievērojamu daudzumu lipīdu. Ja lipīdi no pārtikas slikti uzsūcas, pacientam var rasties problēmas ar endokrīno sistēmu.
Lipīdu gremošana un uzsūkšanās ( vielmaiņa, vielmaiņa)
Lipīdu sagremošana un uzsūkšanās ir pirmais šo vielu metabolisma posms. Galvenā lipīdu daļa nonāk organismā ar pārtiku. Mutes dobumā barība tiek sasmalcināta un sajaukta ar siekalām. Tālāk kamols nonāk kuņģī, kur ķīmiskās saites daļēji iznīcina sālsskābe. Arī dažas lipīdu ķīmiskās saites iznīcina siekalās esošais enzīms lipāze.Lipīdi nešķīst ūdenī, tāpēc tie netiek nekavējoties sadalīti ar fermentiem divpadsmitpirkstu zarnā. Pirmkārt, notiek tā sauktā tauku emulgācija. Pēc tam ķīmiskās saites tiek sadalītas ar lipāzi, kas nāk no aizkuņģa dziedzera. Principā katram lipīdu veidam tagad ir savs enzīms, kas atbild par šīs vielas sadalīšanos un uzsūkšanos. Piemēram, fosfolipāze noārda fosfolipīdus, holesterīna esterāze sadala holesterīna savienojumus utt. Visi šie fermenti dažādos daudzumos ir ietverti aizkuņģa dziedzera sulā.
Šķeltos lipīdu fragmentus atsevišķi absorbē šūnas tievā zarnā. Kopumā tauku gremošana ir ļoti sarežģīts process, ko regulē daudzi hormoni un hormoniem līdzīgas vielas.
Kas ir lipīdu emulgācija?
Emulģēšana ir taukskābju vielu nepilnīga šķīdināšana ūdenī. Pārtikas bolusā, kas nonāk divpadsmitpirkstu zarnā, tauki atrodas lielu pilienu veidā. Tas neļauj tiem mijiedarboties ar fermentiem. Emulģēšanas procesā lieli tauku pilieni tiek “sasmalcināti” mazākos pilienos. Tā rezultātā palielinās saskares laukums starp tauku pilieniem un apkārtējām ūdenī šķīstošām vielām, un kļūst iespējama lipīdu sadalīšanās.Lipīdu emulgācijas process par gremošanas sistēma notiek vairākos posmos:
- Pirmajā posmā aknas ražo žulti, kas emulģēs taukus. Tas satur holesterīna un fosfolipīdu sāļus, kas mijiedarbojas ar lipīdiem un veicina to “sasmalcināšanu” mazos pilieniņos.
- Žults, kas izdalīta no aknām, uzkrājas žultspūšļa. Šeit tas tiek koncentrēts un atbrīvots pēc vajadzības.
- Lietojot taukainu pārtiku, tiek nosūtīts signāls žultspūšļa gludajiem muskuļiem, lai tie sarautos. Rezultātā daļa žults izdalās caur žultsvadiem divpadsmitpirkstu zarnā.
- Divpadsmitpirkstu zarnā tauki faktiski tiek emulģēti un mijiedarbojas ar aizkuņģa dziedzera enzīmiem. Tievās zarnas sieniņu kontrakcijas atvieglo šo procesu, “sajaucot” saturu.
Fermenti lipīdu sadalīšanai
Katras vielas sagremošanai organismā ir savi enzīmi. Viņu uzdevums ir saraut ķīmiskās saites starp molekulām ( vai starp atomiem molekulās), uz noderīgs materiāls organisms varētu normāli absorbēt. Dažādi enzīmi ir atbildīgi par dažādu lipīdu sadalīšanos. Lielāko daļu no tiem satur aizkuņģa dziedzera izdalītā sula.Par lipīdu sadalīšanos ir atbildīgas šādas enzīmu grupas:
- lipāzes;
- fosfolipāzes;
- holesterīna esterāze utt.
Kādi vitamīni un hormoni ir iesaistīti lipīdu līmeņa regulēšanā?
Lielākajai daļai lipīdu līmenis cilvēka asinīs ir relatīvi nemainīgs. Tas var svārstīties noteiktās robežās. Tas ir atkarīgs no bioloģiskajiem procesiem, kas notiek pašā organismā, un no vairākiem ārējie faktori. Asins lipīdu līmeņa regulēšana ir sarežģīta bioloģiskais process, kurā piedalās daudzi dažādi orgāni un vielas.Vislielākā loma lipīdu uzsūkšanās un nemainīga līmeņa uzturēšanā ir šādām vielām:
- Fermenti. Vairāki aizkuņģa dziedzera enzīmi piedalās lipīdu sadalīšanā, kas organismā nonāk ar pārtiku. Ja šo enzīmu trūkst, lipīdu līmenis asinīs var samazināties, jo šīs vielas vienkārši netiks absorbētas zarnās.
- Žultsskābes un to sāļi.Žults satur žultsskābes un vairākus to savienojumus, kas veicina lipīdu emulgāciju. Bez šīm vielām nav iespējama arī normāla lipīdu uzsūkšanās.
- Vitamīni. Vitamīni kompleksi stiprina organismu un arī tieši vai netieši ietekmē lipīdu vielmaiņu. Piemēram, pietrūkstot A vitamīnam, pasliktinās šūnu reģenerācija gļotādās, palēninās arī vielu gremošana zarnās.
- Intracelulārie enzīmi. Zarnu epitēlija šūnās ir fermenti, kas pēc taukskābju uzsūkšanās tās pārvērš transporta formās un nosūta asinsritē.
- Hormoni. Vairāki hormoni ietekmē vielmaiņu kopumā. Piemēram, augsts insulīna līmenis var ievērojami ietekmēt lipīdu līmeni asinīs. Tāpēc daži standarti ir pārskatīti pacientiem ar cukura diabētu. Vairogdziedzera hormoni, glikokortikoīdu hormoni vai norepinefrīns var stimulēt taukaudu sadalīšanos, lai atbrīvotu enerģiju.
Biosintēze ( izglītība) un hidrolīze ( sabrukšana) lipīdi organismā ( anabolisms un katabolisms)
Metabolisms ir vielmaiņas procesu kopums organismā. Visi vielmaiņas procesi var iedalīt kataboliskajā un anaboliskajā. Kataboliskie procesi ietver vielu sadalīšanos un sadalīšanos. Saistībā ar lipīdiem to raksturo to hidrolīze ( sadalīšana vienkāršākās vielās) V kuņģa-zarnu trakta. Anabolisms vieno bio ķīmiskās reakcijas, kas vērsta uz jaunu, sarežģītāku vielu veidošanos.Lipīdu biosintēze notiek šādos audos un šūnās:
- Zarnu epitēlija šūnas. Taukskābju, holesterīna un citu lipīdu uzsūkšanās notiek zarnu sieniņās. Tūlīt pēc tam šajās pašās šūnās veidojas jaunas lipīdu transporta formas, kas nonāk venozajās asinīs un tiek nosūtītas uz aknām.
- Aknu šūnas. Aknu šūnās dažas lipīdu transporta formas sadalīsies, un no tām tiek sintezētas jaunas vielas. Piemēram, šeit veidojas holesterīna un fosfolipīdu savienojumi, kas pēc tam tiek izvadīti ar žulti un veicina normālu gremošanu.
- Citu orgānu šūnas. Daži lipīdi kopā ar asinīm ceļo uz citiem orgāniem un audiem. Atkarībā no šūnu veida lipīdi tiek pārveidoti par noteikta veida savienojumiem. Visas šūnas vienā vai otrā veidā sintezē lipīdus, veidojot šūnu sienu ( lipīdu divslānis). Virsnieru dziedzeros un dzimumdziedzeros steroīdie hormoni tiek sintezēti no dažiem lipīdiem.
Lipīdu resintēze aknās un citos orgānos
Resintēze ir noteiktu vielu veidošanās process no vienkāršākām, kas tika absorbētas agrāk. Organismā šis process notiek laikā iekšējā vide dažas šūnas. Resintēze ir nepieciešama, lai audi un orgāni saņemtu visus nepieciešamos lipīdu veidus, nevis tikai tos, ko patērē ar pārtiku. Resintezētos lipīdus sauc par endogēniem. Ķermenis tērē enerģiju to veidošanai.Pirmajā posmā zarnu sienās notiek lipīdu resintēze. Šeit no pārtikas uzņemtās taukskābes tiek pārvērstas transporta formās, kas caur asinīm tiek transportētas uz aknām un citiem orgāniem. Daļa resintezēto lipīdu tiks nogādāti audos, no otras daļas veidosies dzīvībai nepieciešamās vielas ( lipoproteīni, žults, hormoni utt.), pārpalikums tiek pārvērsts par taukaudi un tiek atlikts "rezervē".
Vai lipīdi ir daļa no smadzenēm?
Lipīdi ir ļoti svarīga nervu šūnu sastāvdaļa ne tikai smadzenēs, bet visā nervu sistēmā. Kā jūs zināt, nervu šūnas kontrolē dažādi procesi organismā caur nervu impulsu pārraidi. Šajā gadījumā visi nervu ceļi ir “izolēti” viens no otra, lai impulss nonāktu noteiktās šūnās un neietekmētu citus nervu ceļus. Šī “izolācija” ir iespējama, pateicoties nervu šūnu mielīna apvalkam. Mielīns, kas novērš impulsu haotisku izplatīšanos, sastāv no aptuveni 75% lipīdu. Tāpat kā šūnu membrānās, šeit tās veido dubultu slāni ( divslāņu), kas vairākas reizes ir aptīts ap nervu šūnu.Mielīna apvalks nervu sistēmā satur šādus lipīdus:
- fosfolipīdi;
- holesterīns;
- galaktolipīdi;
- glikolipīdi.
Lipīdu hormoni
Lipīdiem ir svarīga strukturāla loma, tostarp tie ir daudzu hormonu struktūrā. Hormonus, kas satur taukskābes, sauc par steroīdu hormoniem. Organismā tos ražo dzimumdziedzeri un virsnieru dziedzeri. Daži no tiem atrodas arī taukaudu šūnās. Steroīdie hormoni piedalās daudzu dzīvībai svarīgu procesu regulēšanā. To nelīdzsvarotība var ietekmēt ķermeņa svaru, spēju ieņemt bērnu, jebkura attīstība iekaisuma procesi, imūnsistēmas darbību. Normālas steroīdu hormonu ražošanas atslēga ir līdzsvarota lipīdu uzņemšana.Lipīdi ir daļa no šādiem svarīgajiem hormoniem:
- kortikosteroīdi ( kortizols, aldosterons, hidrokortizons utt.);
- vīriešu dzimuma hormoni - androgēni ( androstenedions, dihidrotestosterons utt.);
- sieviešu dzimuma hormoni - estrogēni ( estriols, estradiols utt.).
Lipīdu loma ādai un matiem
Lipīdiem ir liela nozīme ādas un tās piedēkļu veselībai ( mati un nagi). Āda satur t.s tauku dziedzeri, kas izdala noteiktu daudzumu ar taukiem bagāta sekrēta uz virsmas. Šī viela veic daudzas noderīgas funkcijas.Lipīdi ir svarīgi matiem un ādai šādu iemeslu dēļ:
- ievērojama daļa no matu vielas sastāv no kompleksiem lipīdiem;
- ādas šūnas strauji mainās, un lipīdi ir svarīgi kā enerģijas resurss;
- noslēpums ( izdalītā viela) tauku dziedzeri mitrina ādu;
- Pateicoties taukiem, tiek saglabāts ādas tvirtums, elastība un gludums;
- neliels lipīdu daudzums uz matu virsmas piešķir tiem veselīgu spīdumu;
- lipīdu slānis uz ādas virsmas aizsargā to no ārējo faktoru agresīvās ietekmes ( aukstums, saules stari, mikrobi uz ādas virsmas utt.).
Lipīdu klasifikācija
Bioloģijā un ķīmijā to ir diezgan daudz dažādas klasifikācijas lipīdi. Galvenā ir ķīmiskā klasifikācija, saskaņā ar kuru lipīdi tiek sadalīti atkarībā no to struktūras. No šī viedokļa visus lipīdus var iedalīt vienkāršos ( kas sastāv tikai no skābekļa, ūdeņraža un oglekļa atomiem) un sarežģīts ( satur vismaz vienu citu elementu atomu). Katrai no šīm grupām ir atbilstošas apakšgrupas. Šī klasifikācija ir visērtākā, jo tā atspoguļo ne tikai vielu ķīmisko struktūru, bet arī daļēji nosaka Ķīmiskās īpašības.Bioloģijai un medicīnai ir savas papildu klasifikācijas, kurās tiek izmantoti citi kritēriji.
Eksogēni un endogēni lipīdi
Visus lipīdus cilvēka organismā var iedalīt divās lielās grupās – eksogēnos un endogēnos. Pirmajā grupā ietilpst visas vielas, kas nonāk organismā no ārējās vides. Lielākais eksogēno lipīdu daudzums organismā nonāk ar pārtiku, taču ir arī citi ceļi. Piemēram, lietojot dažādus kosmētika vai zāles organisms var saņemt arī dažus lipīdus. Viņu darbība galvenokārt būs lokāla.Pēc iekļūšanas organismā visi eksogēnie lipīdi tiek sadalīti un absorbēti dzīvās šūnās. Šeit no viņiem strukturālās sastāvdaļas veidosies citi organismam nepieciešamie lipīdu savienojumi. Šos lipīdus, ko sintezē paša šūnas, sauc par endogēniem. Tiem var būt pilnīgi atšķirīga struktūra un funkcija, bet tie sastāv no tiem pašiem “strukturālajiem komponentiem”, ar kuriem iekļuva ķermenī eksogēni lipīdi. Tāpēc, ja pārtikā trūkst noteiktu veidu tauku, var attīstīties dažādas slimības. Dažas komplekso lipīdu sastāvdaļas organisms nevar sintezēt patstāvīgi, kas ietekmē noteiktu bioloģisko procesu gaitu.
Taukskābju
Taukskābes ir organisko savienojumu klase, kas ir lipīdu strukturāla daļa. Atkarībā no tā, kuras taukskābes ir iekļautas lipīdā, šīs vielas īpašības var mainīties. Piemēram, triglicerīdi, cilvēka ķermeņa svarīgākais enerģijas avots, ir spirta glicerīna un vairāku taukskābju atvasinājumi.Dabā taukskābes ir atrodamas visdažādākajās vielās – no naftas līdz augu eļļām. Tie nonāk cilvēka ķermenī galvenokārt ar pārtiku. Katra skābe ir strukturāla sastāvdaļa noteiktām šūnām, fermentiem vai savienojumiem. Pēc uzsūkšanās organisms to pārvērš un izmanto dažādos bioloģiskos procesos.
Lielākā daļa svarīgi avoti Taukskābes cilvēkiem ir:
- dzīvnieku tauki;
- augu tauki;
- tropiskās eļļas ( citrusaugļi, palmas utt.);
- tauki priekš Pārtikas rūpniecība (margarīns utt.).
Piesātinātās un nepiesātinātās taukskābes
Visas taukskābes pēc to ķīmiskās struktūras iedala piesātinātajās un nepiesātinātajās. Piesātinātās skābes ir mazāk labvēlīgas ķermenim, un dažas no tām ir pat kaitīgas. Tas izskaidrojams ar to, ka šo vielu molekulā nav dubultsaišu. Tie ir ķīmiski stabili savienojumi, un organisms tos mazāk viegli absorbē. Šobrīd ir pierādīta saistība starp dažām piesātinātajām taukskābēm un aterosklerozes attīstību.Nepiesātinātās taukskābes iedala divās lielās grupās:
- Mononepiesātināts.Šo skābju struktūrā ir viena dubultsaite, un tāpēc tās ir aktīvākas. Tiek uzskatīts, ka to ēšana var pazemināt holesterīna līmeni un novērst aterosklerozes attīstību. Vislielākais mononepiesātināto taukskābju daudzums ir atrodams vairākos augos ( avokado, olīvas, pistācijas, lazdu rieksti ) un attiecīgi eļļās, kas iegūtas no šiem augiem.
- Polinepiesātināts. Polinepiesātināto taukskābju struktūrā ir vairākas dubultās saites. Atšķirīga iezīme no šīm vielām cilvēka ķermenis nespēj tās sintezēt. Citiem vārdiem sakot, ja organisms nesaņem polinepiesātinātās taukskābes ar pārtiku, laika gaitā tas neizbēgami novedīs pie noteiktiem traucējumiem. Labākie šo skābju avoti ir jūras veltes, sojas un linsēklu eļļa, sezama sēklas, magoņu sēklas, diedzēti kvieši u.c.
Fosfolipīdi
Fosfolipīdi ir kompleksi lipīdi, kas satur fosforskābes atlikumus. Šīs vielas kopā ar holesterīnu ir galvenās šūnu membrānu sastāvdaļas. Šīs vielas piedalās arī citu lipīdu transportēšanā organismā. No medicīniskā viedokļa fosfolipīdiem var būt arī signalizācijas loma. Piemēram, tie ir daļa no žults, jo tie veicina emulgāciju ( izšķīšana) citi tauki. Atkarībā no tā, kura viela ir vairāk žults, holesterīna vai fosfolipīdos, var noteikt holelitiāzes attīstības risku.Glicerīns un triglicerīdi
Pēc ķīmiskās struktūras glicerīns nav lipīds, bet tas ir svarīga triglicerīdu struktūras sastāvdaļa. Šī ir lipīdu grupa, kam ir milzīga loma cilvēka organismā. Lielākā daļa svarīga funkcijaŠīs vielas ir enerģijas avots. Triglicerīdi, kas nonāk organismā ar pārtiku, tiek sadalīti glicerīnā un taukskābēs. Rezultātā tiek atbrīvots ļoti liels enerģijas daudzums, kas tiek novirzīts muskuļu darbam ( skeleta muskuļi, sirds muskuļi utt.).Taukaudus cilvēka organismā galvenokārt pārstāv triglicerīdi. Lielākā daļa šo vielu, pirms tās tiek nogulsnētas taukaudos, aknās iziet dažas ķīmiskas pārvērtības.
Beta lipīdi
Beta lipīdus dažreiz sauc par beta lipoproteīniem. Nosaukuma dualitāte skaidrojama ar atšķirībām klasifikācijās. Šī ir viena no lipoproteīnu frakcijām organismā, kurai ir svarīga loma noteiktu patoloģiju attīstībā. Pirmkārt, mēs runājam par aterosklerozi. Beta lipoproteīni transportē holesterīnu no vienas šūnas uz otru, taču molekulu strukturālo īpašību dēļ šis holesterīns bieži “iestrēgst” asinsvadu sieniņās, veidojot aterosklerozes plāksnes un novēršot normālu asinsriti. Pirms lietošanas jums jākonsultējas ar speciālistu.Lipīdi- ļoti dažādi savā veidā ķīmiskā struktūra vielas, kurām raksturīga dažāda šķīdība organiskajos šķīdinātājos un, kā likums, ūdenī nešķīstoša. Viņiem ir svarīga loma dzīvības procesos. Būdami viena no galvenajām bioloģisko membrānu sastāvdaļām, lipīdi ietekmē to caurlaidību, piedalās nervu impulsu pārraidē un starpšūnu kontaktu veidošanā.
Citas lipīdu funkcijas ir enerģijas rezerves veidošana, aizsargājošu ūdeni atgrūdošu un siltumizolējošu apvalku veidošana dzīvniekiem un augiem, kā arī orgānu un audu aizsardzība no mehāniskās slodzes.
LIPĪDU KLASIFIKĀCIJA
Atkarībā no to ķīmiskā sastāva lipīdus iedala vairākās klasēs.
- Pie vienkāršiem lipīdiem pieder vielas, kuru molekulas sastāv tikai no taukskābju (vai aldehīdu) atlikumiem un spirtiem. Tie ietver
- tauki (triglicerīdi un citi neitrālie glicerīdi)
- vaski
- Kompleksie lipīdi
- ortofosforskābes atvasinājumi (fosfolipīdi)
- lipīdi, kas satur cukura atlikumus (glikolipīdi)
- sterīni
- steroīdi
IN šajā sadaļā Lipīdu ķīmija tiks apspriesta tikai tiktāl, cik nepieciešams, lai izprastu lipīdu metabolismu.
Ja dzīvnieku vai augu audus apstrādā ar vienu vai vairākiem (parasti secīgi) organiskiem šķīdinātājiem, piemēram, hloroformu, benzolu vai petrolēteri, daļa materiāla nonāk šķīdumā. Šādas šķīstošās frakcijas (ekstrakta) sastāvdaļas sauc par lipīdiem. Lipīdu frakcija satur vielas dažādi veidi, no kuriem lielākā daļa ir parādīti diagrammā. Jāņem vērā, ka lipīdu frakcijā iekļauto komponentu neviendabīguma dēļ terminu “lipīdu frakcija” nevar uzskatīt par strukturālu īpašību; tas ir tikai darba laboratorijas nosaukums frakcijai, kas iegūta, ekstrahējot bioloģisko materiālu ar zemas polaritātes šķīdinātājiem. Tomēr lielākajai daļai lipīdu ir dažas kopīgas struktūras iezīmes, kas padara tos svarīgus bioloģiskās īpašības un līdzīga šķīdība.
Taukskābju
Taukskābes - alifātiskās karbonskābes - var atrast organismā brīvā stāvoklī (nelielos daudzumos šūnās un audos) vai darboties kā celtniecības bloki lielākajai daļai lipīdu klašu. No dzīvo organismu šūnām un audiem ir izdalītas vairāk nekā 70 dažādas taukskābes.
Taukskābes, kas atrodamas dabiskajos lipīdos, satur pāra skaitu oglekļa atomu un pārsvarā ir taisnas oglekļa ķēdes. Tālāk ir norādītas visbiežāk sastopamo dabā sastopamo taukskābju formulas.
Dabiskās taukskābes, kaut arī nedaudz patvaļīgi, var iedalīt trīs grupās:
- piesātinātās taukskābes [rādīt]
- mononepiesātinātās taukskābes [rādīt]
Mononepiesātinātās (ar vienu dubultsaiti) taukskābes:
- polinepiesātinātās taukskābes [rādīt]
Polinepiesātinātās (ar divām vai vairākām dubultsaitēm) taukskābes:
Papildus šīm galvenajām trīs grupām ir arī tā saukto neparasto dabisko taukskābju grupa [rādīt] .
Taukskābēm, kas ir daļa no dzīvnieku un augstāko augu lipīdiem, ir daudz vispārīgas īpašības. Kā jau minēts, gandrīz visas dabiskās taukskābes satur pāra skaitu oglekļa atomu, visbiežāk 16 vai 18. Dzīvnieku un cilvēku nepiesātinātās taukskābes, kas iesaistītas lipīdu veidošanā, parasti satur dubultsaiti starp 9. un 10. oglekli; papildu dubultā saite. saites, kādas parasti rodas zonā starp 10. oglekli un ķēdes metilgalu. Skaitīšana sākas no karboksilgrupas: COOH grupai vistuvāk esošais C atoms ir apzīmēts ar α, blakus esošais ir apzīmēts ar β, bet gala oglekļa atoms ogļūdeņraža radikālī ir apzīmēts ar ω.
Dabisko nepiesātināto taukskābju dubultsaišu īpatnība ir tāda, ka tās vienmēr atdala divas vienkāršas saites, tas ir, starp tām vienmēr ir vismaz viena metilēngrupa (-CH=CH-CH 2 -CH=CH-). Šādas dubultās saites tiek sauktas par "izolētām". Dabiskajām nepiesātinātajām taukskābēm ir cis konfigurācija, un trans konfigurācijas ir ārkārtīgi reti. Tiek uzskatīts, ka nepiesātinātajās taukskābēs ar vairākām dubultsaitēm cis konfigurācija piešķir ogļūdeņražu ķēdei saliektu un saīsinātu izskatu, kas ir bioloģiski loģiski (īpaši ņemot vērā, ka daudzi lipīdi ir daļa no membrānām). Mikrobu šūnās nepiesātinātās taukskābes parasti satur vienu dubultsaiti.
Garās ķēdes taukskābes ūdenī praktiski nešķīst. To nātrija un kālija sāļi (ziepes) veido micellas ūdenī. Pēdējā negatīvi lādētās taukskābju karboksilgrupas ir vērstas pret ūdens fāzi, un nepolārās ogļūdeņražu ķēdes ir paslēptas micellārās struktūras iekšpusē. Šādām micellām ir kopējais negatīvs lādiņš un tās paliek suspendētas šķīdumā savstarpējas atgrūšanās dēļ (95. att.).
Neitrālie tauki (vai glicerīdi)
Neitrālie tauki ir glicerīna un taukskābju esteri. Ja visas trīs glicerīna hidroksilgrupas ir esterificētas ar taukskābēm, tad šādu savienojumu sauc par triglicerīdu (triacilglicerīnu), ja divas ir esterificētas, par diglicerīdu (diacilglicerīnu) un, visbeidzot, ja viena grupa ir esterificēta, par monoglicerīdu (monoacilglicerīns) .
Neitrālie tauki organismā atrodami vai nu protoplazmas tauku veidā, kas ir šūnu strukturāla sastāvdaļa, vai rezerves tauku veidā. Šo divu veidu tauku loma organismā nav vienāda. Protoplazmas taukiem ir konstante ķīmiskais sastāvs un to satur audos noteiktā daudzumā, kas nemainās pat ar slimīgu aptaukošanos, savukārt rezerves tauku daudzums ir pakļauts lielām svārstībām.
Lielākā daļa dabisko neitrālo tauku ir triglicerīdi. Taukskābes triglicerīdos var būt piesātinātas vai nepiesātinātas. Visizplatītākās taukskābes ir palmitīnskābes, stearīnskābes un oleīnskābe. Ja visi trīs skābes radikāļi pieder pie vienas taukskābes, tad šādus triglicerīdus sauc par vienkāršiem (piemēram, tripalmitīns, tristearīns, trioleīns u.c.), bet, ja pieder pie dažādām taukskābēm, tad tos sajauc. Jaukto triglicerīdu nosaukumi ir atvasināti no tajos esošajām taukskābēm; šajā gadījumā cipari 1, 2 un 3 norāda taukskābju atlikuma saistību ar atbilstošo alkohola grupa glicerīna molekulā (piemēram, 1-oleo-2-palmitostearīns).
Taukskābes, kas veido triglicerīdus, praktiski nosaka to fizikāli ķīmiskās īpašības. Tādējādi triglicerīdu kušanas temperatūra palielinās, palielinoties piesātināto taukskābju atlikumu skaitam un garumam. Turpretim, jo augstāks ir nepiesātināto vai īsās ķēdes taukskābju saturs, jo zemāka ir kušanas temperatūra. Dzīvnieku tauki (cūku tauki) parasti satur ievērojamu daudzumu piesātināto taukskābju (palmitīnskābes, stearīnskābes u.c.), kuru dēļ tie telpas temperatūra grūti. Tauki, kas satur daudz mono- un poli Nav piesātinātās skābes, ir šķidri parastā temperatūrā un tiek saukti par eļļām. Tādējādi kaņepju eļļā 95% no visām taukskābēm ir oleīnskābe, linolskābe un linolēnskābe, un tikai 5% ir stearīnskābe un palmitīnskābe. Ņemiet vērā, ka cilvēka tauki, kas kūst 15°C (ķermeņa temperatūrā tie ir šķidri), satur 70% oleīnskābes.
Glicerīdi spēj iesaistīties visās ķīmiskajās reakcijās, kas raksturīgas esteriem. Vissvarīgākā reakcija ir pārziepjošanas reakcija, kuras rezultātā no triglicerīdiem veidojas glicerīns un taukskābes. Tauku pārziepjošana var notikt fermentatīvās hidrolīzes vai skābju vai sārmu ietekmē.
Ziepju rūpnieciskās ražošanas laikā tiek veikta tauku sārma sadalīšana kaustiskās sodas vai kaustiskā kālija ietekmē. Atcerēsimies, ka ziepes ir augstāko taukskābju nātrija vai kālija sāļi.
Dabisko tauku raksturošanai bieži izmanto šādus rādītājus:
- joda skaitlis - joda gramu skaits, kas noteiktos apstākļos ir saistīts ar 100 g tauku; šis skaitlis raksturo taukos esošo taukskābju nepiesātinājuma pakāpi, joda skaitlis liellopu taukos ir 32-47, jēra taukos 35-46, cūkgaļas taukos 46-66;
- skābes skaitlis - kālija hidroksīda miligramu skaits, kas nepieciešams, lai neitralizētu 1 g tauku. Šis skaitlis norāda taukos esošo brīvo taukskābju daudzumu;
- pārziepjošanas skaitlis - kālija hidroksīda miligramu skaits, ko izmanto, lai neitralizētu visas taukskābes (gan triglicerīdos iekļautās, gan brīvās), kas atrodas 1 g tauku. Šis skaitlis ir atkarīgs no radinieka molekulārais svars taukskābes, kas veido taukus. Galveno dzīvnieku tauku (liellopu, jēra, cūkgaļas) pārziepjošanas numurs ir gandrīz vienāds.
Vaski ir augstāko taukskābju un augstāko vienvērtīgo vai divvērtīgo spirtu esteri ar oglekļa atomu skaitu no 20 līdz 70. To vispārīgās formulas ir parādītas diagrammā, kur R, R" un R" ir iespējamie radikāļi.
Vaski var būt daļa no taukiem, kas klāj ādu, vilnu un spalvas. Augos 80% no visiem lipīdiem, kas veido plēvi uz lapu un stumbru virsmas, ir vaski. Ir zināms arī, ka vaski ir dažu mikroorganismu normāli metabolīti.
Dabīgie vaski (piem. bišu vasks, spermacets, lanolīns) parasti papildus minētajiem esteriem satur noteiktu daudzumu brīvo augstāko taukskābju, spirtu un ogļūdeņražu ar oglekļa atomu skaitu 21-35.
Fosfolipīdi
Šajā komplekso lipīdu klasē ietilpst glicerofosfolipīdi un sfingolipīdi.
Glicerofosfolipīdi ir fosfatidīnskābes atvasinājumi: tie satur glicerīnu, taukskābes, fosforskābi un parasti slāpekli saturošus savienojumus. Vispārējā formula glicerofosfolipīdi ir parādīti diagrammā, kur R1 un R2 ir augstāku taukskābju radikāļi, bet R3 ir slāpekli saturoša savienojuma radikāļi.
Visu glicerofosfolipīdu raksturīga iezīme ir tāda, ka vienai to molekulas daļai (radikāļiem R 1 un R 2) ir izteikta hidrofobitāte, bet otra daļa ir hidrofila fosforskābes atlikuma negatīvā lādiņa un R 3 pozitīvā lādiņa dēļ. .
No visiem lipīdiem glicerofosfolipīdiem ir visizteiktākās polārās īpašības. Ievietojot glicerofosfolipīdus ūdenī, tikai neliela daļa no tiem nonāk īstajā šķīdumā, bet lielākā daļa “izšķīdušo” lipīdu atrodas ūdens sistēmas micellu veidā. Ir vairākas glicerofosfolipīdu grupas (apakšklases).
- [rādīt]
.
- Fosfatidilserīni [rādīt]
.
Fosfatidilserīna molekulā slāpekļa savienojums ir aminoskābju atlikuma serīns.
Fosfatidilserīni ir daudz mazāk izplatīti nekā fosfatidilholīni un fosfatidiletanolamīni, un to nozīmi galvenokārt nosaka tas, ka tie piedalās fosfatidiletanolamīnu sintēzē.
- Plazmalogēni (acetāla fosfatīdi) [rādīt]
.
Tie atšķiras no iepriekš aplūkotajiem glicerofosfolipīdiem ar to, ka viena augstāka taukskābju atlikuma vietā tie satur taukskābju aldehīda atlikumu, kas ir saistīts ar glicerīna hidroksilgrupu ar nepiesātinātu estera saiti:
Tādējādi plazmogēns pēc hidrolīzes sadalās glicerīnā, augstāku taukskābju aldehīdos, taukskābē, fosforskābē, holīnā vai etanolamīnā.
[rādīt]
.
Atšķirībā no triglicerīdiem fosfatidilholīna molekulā viena no trim glicerīna hidroksilgrupām ir saistīta nevis ar taukskābēm, bet gan ar fosforskābi. Turklāt fosforskābe, savukārt, ir savienota ar estera saiti ar slāpekļa bāzi [HO-CH 2 -CH 2 -N+=(CH 3) 3 ] - holīnu. Tādējādi fosfatidilholīna molekula satur glicerīnu, augstākas taukskābes, fosforskābi un holīnu
[rādīt] .
Galvenā atšķirība starp fosfatidilholīniem un fosfatidiletanolamīniem ir tā, ka pēdējie satur slāpekļa bāzes etanolamīnu (HO-CH 2 -CH 2 -NH 3 +), nevis holīnu.
No dzīvnieku un augstāko augu organismā esošajiem glicerofosfolipīdiem lielākajos daudzumos ir sastopami fosfatidilholīni un fosfatidiletanolamīni. Šīs divas glicerofosfolipīdu grupas ir metaboliski saistītas viena ar otru un ir galvenās šūnu membrānu lipīdu sastāvdaļas.
R3 radikālis šajā glicerofosfolipīdu grupā ir sešu ogļu cukura spirts - inozīts:
Dabā fosfatidilinozīti ir diezgan plaši izplatīti. Tie ir atrodami dzīvniekiem, augiem un mikrobiem. Dzīvniekiem tie atrodas smadzenēs, aknās un plaušās.
[rādīt] . 
Jāņem vērā, ka brīvā fosfatīdskābe dabā sastopama, lai gan salīdzinoši nelielos daudzumos, salīdzinot ar citiem glicerofosfolipīdiem.
Kardiolilīns pieder pie glicerofosfolipīdiem, precīzāk, pie poliglicerīna fosfātiem. Kardiolipīna molekulas mugurkauls ietver trīs glicerīna atlikumus, kas savienoti viens ar otru ar diviem fosfodiestera tiltiem caur 1. un 3. pozīciju; divu ārējo glicerīna atlikumu hidroksilgrupas ir esterificētas ar taukskābēm. Kardiolipīns ir daļa no mitohondriju membrānām. Tabulā 29 apkopoti dati par galveno glicerofosfolipīdu struktūru.
Starp taukskābēm, kas veido glicerofosfolipīdus, ir gan piesātinātās, gan nepiesātinātās taukskābes (parasti stearīnskābe, palmitīns, oleīns un linolskābe).
Ir arī konstatēts, ka lielākā daļa fosfatidilholīnu un fosfatidiletanolamīnu satur vienu piesātinātu augstāko taukskābi, kas esterificēta 1. pozīcijā (pie glicerīna 1. oglekļa atoma), un vienu nepiesātinātu augstāku taukskābi, kas esterificēta 2. pozīcijā. īpašu enzīmu piedalīšanās, ko satur, piemēram, kobras inde, kas pieder pie fosfolipāzes A2, izraisa nepiesātināto taukskābju šķelšanos un lizofosfatidilholīnu vai lizofosfatidiletanolamīnu veidošanos, kam ir spēcīga hemolītiska iedarbība.
Sfingolipīdi
Glikolipīdi
Sarežģīti lipīdi, kas satur ogļhidrātu grupas molekulā (parasti D-galaktozes atlikums). Glikolipīdiem ir būtiska loma bioloģisko membrānu darbībā. Tie galvenokārt atrodami smadzeņu audos, bet ir atrodami arī asins šūnās un citos audos. Ir trīs galvenās glikolipīdu grupas:
- cerebrozīdi
- sulfatīdi
- gangliozīdi
Cerebrozīdi nesatur ne fosforskābi, ne holīnu. Tie satur heksozi (parasti D-galaktozi), kas ar estera saiti ir saistīta ar aminospirta sfingozīna hidroksilgrupu. Turklāt Cerebroside satur taukskābes. No šīm taukskābēm visizplatītākās ir lignocerīnskābes, nervonskābes un cerebronskābes, t.i., taukskābes ar 24 oglekļa atomiem. Cerebrozīdu struktūru var attēlot diagrammā. Cerebrozīdus var klasificēt arī kā sfingolipīdus, jo tie satur spirtu sfingozīnu.
Visvairāk pētītie cerebrozīdu pārstāvji ir nervons, kas satur nervonskābi, cerebrons, kas ietver cerebronskābi, un kerazīns, kas satur lignocirskābi. Īpaši augsts cerebrozīdu saturs ir nervu šūnu membrānās (mielīna apvalkā).
Sulfatīdi atšķiras no cerebrozīdiem ar to, ka to molekulā ir sērskābes atlikums. Citiem vārdiem sakot, sulfatīds ir cerebrozīda sulfāts, kurā sulfāts ir esterificēts pie trešā heksozes oglekļa atoma. Zīdītāju smadzenēs sulfatīdi, tāpat kā n cerebrozīdi, ir atrodami baltajā vielā. Tomēr to saturs smadzenēs ir daudz zemāks nekā cerebrozīdu saturs.
Hidrolizējot gangliozīdus, var noteikt augstākas taukskābes, sfingozīna spirtu, D-glikozi un D-galaktozi, kā arī aminocukura atvasinājumus: N-acetilglikozamīnu un N-acetilneiramīnskābi. Pēdējais organismā tiek sintezēts no glikozamīna.
Strukturāli gangliozīdi lielā mērā ir līdzīgi cerebrozīdiem, vienīgā atšķirība ir tā, ka viena galaktozes atlikuma vietā tie satur kompleksu oligosaharīdu. Viens no vienkāršākajiem gangliozīdiem ir hematozīds, kas izolēts no eritrocītu stromas (shēma)
Atšķirībā no cerebrozīdiem un sulfatīdiem gangliozīdi galvenokārt atrodas smadzeņu pelēkajā vielā un ir koncentrēti nervu un glia šūnu plazmas membrānās.
Visus iepriekš apspriestos lipīdus parasti sauc par pārziepjotiem, jo to hidrolīzes rezultātā veidojas ziepes. Tomēr ir lipīdi, kas nehidrolizējas, lai atbrīvotu taukskābes. Šie lipīdi ietver steroīdus.
Steroīdi ir dabā plaši izplatīti savienojumi. Tie ir atvasinājumi no ciklopentānperhidrofenantrēna kodola, kas satur trīs kausētus cikloheksāna gredzenus un vienu ciklopentāna gredzenu. Steroīdi ietver daudzas hormonālas vielas, kā arī holesterīnu, žultsskābes un citus savienojumus.
Cilvēka organismā pirmo vietu starp steroīdiem ieņem sterīni. Vissvarīgākais sterīnu pārstāvis ir holesterīns:
Tas satur spirta hidroksilgrupu pie C3 un sazarotu alifātisku ķēdi ar astoņiem oglekļa atomiem pie C17. Hidroksilgrupu pie C3 var esterificēt ar augstāku taukskābi; šajā gadījumā veidojas holesterīna esteri (holesterīdi):
Holesterīnam ir galvenā starpprodukta loma daudzu citu savienojumu sintēzē. Daudzu dzīvnieku šūnu plazmas membrānas ir bagātas ar holesterīnu; tas ir atrodams ievērojami mazākā daudzumā mitohondriju membrānās un endoplazmatiskajā retikulumā. Ņemiet vērā, ka augos nav holesterīna. Augos ir arī citi sterīni, ko kopīgi sauc par fitosterīniem.
Lipīdi veido lielu un diezgan neviendabīgu ķīmiskā sastāva organisko vielu grupu, kas ir daļa no dzīvām šūnām, šķīst zemas polāros organiskajos šķīdinātājos (ēterī, benzolā, hloroformā utt.) un nešķīst ūdenī. IN vispārējs skats tos uzskata par taukskābju atvasinājumiem.
Lipīdu struktūras īpatnība ir gan polāru (hidrofilu), gan nepolāru (hidrofobu) strukturālo fragmentu klātbūtne to molekulās, kas dod lipīdiem afinitāti gan pret ūdeni, gan pret neūdens fāzi. Lipīdi ir bifilas vielas, kas ļauj tiem veikt savas funkcijas saskarnē.
10.1. Klasifikācija
Lipīdi ir sadalīti vienkārši(divkomponentu), ja to hidrolīzes produkti ir spirti un karbonskābes, un komplekss(daudzkomponentu), kad to hidrolīzes rezultātā veidojas arī citas vielas, piemēram, fosforskābe un ogļhidrāti. Pie vienkāršiem lipīdiem pieder vaski, tauki un eļļas, kā arī keramīdi; pie kompleksajiem lipīdiem pieder fosfolipīdi, sfingolipīdi un glikolipīdi (10.1. shēma).
Shēma 10.1.Vispārējā lipīdu klasifikācija
10.2. Lipīdu strukturālās sastāvdaļas
Visām lipīdu grupām ir divas obligātas struktūras sastāvdaļas - augstākās karbonskābes un spirti.
Augstākas taukskābes (HFA). Daudzas augstākas karbonskābes vispirms tika izolētas no taukiem, tāpēc tās sauc taukains. Bioloģiski svarīgas taukskābes var būt piesātināts(10.1. tabula) un nepiesātināts(10.2. tabula). To vispārējās struktūras iezīmes:
Tie ir monokarboni;
Iekļaut ķēdē pāra skaitu oglekļa atomu;
Ir dubultsaišu cis konfigurācija (ja tādas ir).
10.1. tabula.Būtiski piesātināto taukskābju lipīdi
Dabiskajās skābēs oglekļa atomu skaits svārstās no 4 līdz 22, bet biežāk sastopamas skābes ar 16 vai 18 oglekļa atomiem. Nepiesātinātās skābes satur vienu vai vairākas dubultās saites cis konfigurācijā. Divkāršā saite, kas ir vistuvāk karboksilgrupai, parasti atrodas starp C-9 un C-10 atomiem. Ja ir vairākas dubultās saites, tad tās vienu no otras atdala metilēngrupa CH 2.
IUPAC noteikumi KDR atļauj izmantot to triviālos nosaukumus (sk. 10.1. un 10.2. tabulu).
Pašlaik tiek izmantota arī mūsu pašu nepiesātināto šķidro šķidrumu nomenklatūra. Tajā gala oglekļa atoms neatkarīgi no ķēdes garuma ir apzīmēts ar pēdējo burtu Grieķu alfabētsω (omega). Divkāršo saišu pozīcija tiek skaitīta nevis, kā parasti, no karboksilgrupas, bet gan no metilgrupas. Tādējādi linolēnskābe tiek apzīmēta kā 18:3 ω-3 (omega-3).
Pati linolskābe un nepiesātinātās skābes ar atšķirīgu oglekļa atomu skaitu, bet ar dubultsaišu izvietojumu arī pie trešā oglekļa atoma, skaitot no metilgrupas, veido šķidro taukskābju saimi omega-3. Cita veida skābes veido līdzīgas linolskābes (omega-6) un oleīnskābes (omega-9) saimes. Priekš normālu dzīvi Cilvēkam liela nozīme ir pareizam trīs veidu skābju lipīdu līdzsvaram: omega-3 (linsēklu eļļa, zivju tauki), omega-6 (saulespuķu, kukurūzas eļļas) un omega-9 ( olīvju eļļa) uzturā.
No piesātinātajām skābēm cilvēka ķermeņa lipīdos svarīgākās ir palmitīns C16 un stearīnskābe C18 (skat. 10.1. tabulu), bet no nepiesātinātajām - oleīns C18:1., linolskābe C18:2, linolēns un arahidons C 20:4 (skat. 10.2. tabulu).
Jāuzsver polinepiesātināto linolskābes un linolēnskābes kā savienojumu loma neaizstājams cilvēkiem (“F vitamīns”). Organismā tie netiek sintezēti, un tie jāapgādā ar pārtiku apmēram 5 g dienā. Dabā šīs skābes galvenokārt atrodamas augu eļļās. Viņi veicina
10. tabula .2. Būtiski nepiesātināto taukskābju lipīdi
*Iekļauts salīdzināšanai. ** Cis izomēriem.
normalizācija lipīdu profils asins plazma. Linetols, maisījums etilēteri augstākas taukskābes nepiesātinātās skābes, ko izmanto kā hipolipidēmisku augu izcelsmes zāles. Alkoholi. Lipīdi var ietvert:
Augstāki vienvērtīgie spirti;
Daudzvērtīgie spirti;
Aminospirti.
Dabiskajos lipīdos visbiežāk sastopami piesātinātie un retāk nepiesātinātie garās ķēdes spirti (C 16 vai vairāk), galvenokārt ar pāra oglekļa atomu skaitu. Augstāko spirtu piemērs ir cetil-CH3 (CH 2 ) 15 OH un melissil CH 3 (CH 2) 29 OH spirti, kas ir daļa no vaskiem.
Daudzvērtīgos spirtus lielākajā daļā dabisko lipīdu attēlo trīsvērtīgais spirta glicerīns. Ir atrasti arī citi daudzvērtīgie spirti, piemēram, divvērtīgie spirti etilēnglikols un 1,2-propāndiols, kā arī mioinozitols (sk. 7.2.2.).
Vissvarīgākie aminospirti, kas ir daļa no dabīgajiem lipīdiem, ir 2-aminoetanols (kolamīns), holīns, kā arī serīns un sfingozīns, kas arī pieder pie α-aminoskābēm.
Sfingozīns ir nepiesātināts garas ķēdes divvērtīgs aminospirts. Divkāršā saite sfingozīnā ir transs-konfigurācija, un asimetriskie atomi C-2 un C-3 - D-konfigurācija.
Spirti lipīdos tiek acilēti ar augstākām karbonskābēm attiecīgajās hidroksilgrupās vai aminogrupās. Glicerīnā un sfingozīnā vienu no spirta hidroksilgrupām var esterificēt ar aizvietotu fosforskābi.
10.3. Vienkāršie lipīdi
10.3.1. Vaski
Vaski ir augstāko taukskābju un augstāko vienvērtīgo spirtu esteri.
Vaski veido aizsargājošu smērvielu uz cilvēku un dzīvnieku ādas un aizsargā augus no izžūšanas. Tos izmanto farmācijas un parfimērijas rūpniecībā krēmu un ziežu ražošanā. Piemērs ir palmitīnskābes cetilesteris(cetīns) - galvenā sastāvdaļa spermacets. Spermaceti izdalās no taukiem, kas atrodas kašalotu galvaskausa dobumos. Vēl viens piemērs ir Palmitīnskābes melisila esteris- bišu vaska sastāvdaļa.
10.3.2. Tauki un eļļas
Tauki un eļļas ir visizplatītākā lipīdu grupa. Lielākā daļa no tiem pieder pie triacilglicerīniem - pilnajiem glicerīna un IVG esteriem, lai gan tiek atrasti arī mono- un diacilglicerīni, kas piedalās vielmaiņā.
Tauki un eļļas (triacilglicerīni) ir glicerīna un augstāko taukskābju esteri.
Cilvēka organismā triacilglicerīni pilda šūnu strukturālās sastāvdaļas vai rezerves vielas (“tauku depo”) lomu. To enerģētiskā vērtība ir aptuveni divas reizes lielāka nekā olbaltumvielām
vai ogļhidrātus. Tomēr paaugstināts līmenis triacilglicerīnu līmenis asinīs ir viens no papildu riska faktoriem koronārās sirds slimības attīstībai.
Cietos triacilglicerīnus sauc par taukiem, šķidros triacilglicerīnus sauc par eļļām. Vienkāršie triacilglicerīni satur vienu un to pašu skābju atlikumus, savukārt jauktie satur dažādu skābju atlikumus.
Dzīvnieku izcelsmes triacilglicerīni parasti satur pārsvarā piesātinātās skābes atliekas. Šādi triacilglicerīni parasti ir cietas vielas. Gluži pretēji, augu eļļas satur galvenokārt nepiesātināto skābju atliekas un tām ir šķidra konsistence.
Tālāk ir sniegti neitrālu triacilglicerīnu piemēri un to sistemātiskie un (iekavās) bieži lietotie triviālie nosaukumi, kuru pamatā ir tajos esošo taukskābju nosaukumi.
10.3.3. Keramīdi
Keramīdi ir spirta sfingozīna N-acilēti atvasinājumi.
Nelielos daudzumos keramīdi atrodas augu un dzīvnieku audos. Daudz biežāk tie ir daļa no kompleksajiem lipīdiem - sfingomielīniem, cerebrozīdiem, gangliozīdiem utt.
(sk. 10.4.).
10.4. Kompleksie lipīdi
Dažus sarežģītus lipīdus ir grūti viennozīmīgi klasificēt, jo tie satur grupas, kas ļauj tos vienlaikus klasificēt dažādās grupās. Saskaņā ar vispārējā klasifikācija Lipīdi (sk. 10.1. diagrammu) Sarežģītos lipīdus parasti iedala trīs lielās grupās: fosfolipīdos, sfingolipīdos un glikolipīdos.
10.4.1. Fosfolipīdi
Fosfolipīdu grupā ietilpst vielas, kas hidrolīzes laikā atdala fosforskābi, piemēram, glicerofosfolipīdi un daži sfingolipīdi (10.2. shēma). Kopumā fosfolipīdus raksturo diezgan augsts nepiesātināto skābju saturs.
Shēma 10.2.Fosfolipīdu klasifikācija
Glicerofosfolipīdi. Šie savienojumi ir galvenie šūnu membrānu lipīdu komponenti.
Pēc ķīmiskās struktūras glicerofosfolipīdi ir atvasinājumi l -glicero-3-fosfāts.
l-glicero-3-fosfāts satur asimetrisku oglekļa atomu un tāpēc var pastāvēt divu stereoizomēru formā.
Dabiskajiem glicerofosfolipīdiem ir tāda pati konfigurācija, jo tie ir l-glicero-3-fosfāta atvasinājumi, kas veidojas metabolisma laikā no dihidroksiacetona fosfāta.
Fosfatīdi. No glicerofosfolipīdiem visizplatītākie ir fosfatīdi - l-fosfatīdskābes esteru atvasinājumi.
Fosfatīdskābes ir atvasinājumi l -glicero-3-fosfāts, esterificēts ar taukskābēm spirta hidroksilgrupās.
Parasti dabiskajos fosfatīdos glicerīna ķēdes 1. pozīcijā ir piesātinātās skābes atlikums, 2. pozīcijā - nepiesātinātā skābe, un viens no fosforskābes hidroksilgrupām ir esterificēts ar daudzvērtīgu spirtu vai aminospirtu ( X ir šī spirta atlikums). Organismā (pH ~7,4) jonizējas atlikušais brīvais fosforskābes hidroksilgrupas un citas jonu grupas fosfatīdos.
Fosfatīdu piemēri ir savienojumi, kas satur fosfatīdskābes esterificēts fosfāta hidroksilam ar atbilstošiem spirtiem:
Fosfatidilserīni, esterifikācijas līdzeklis - serīns;
Fosfatidiletanolamīni, esterifikācijas līdzeklis - 2-aminoetanols (bioķīmiskajā literatūrā bieži, bet ne gluži pareizi saukts par etanolamīnu);
Fosfatidilholīni, esterifikācijas līdzeklis - holīns.
Šie esterificējošie aģenti ir saistīti, jo etanolamīna un holīna daļas var metabolizēt no serīna daļas, dekarboksilējot un pēc tam metilējot ar S-adenozilmetionīnu (SAM) (sk. 9.2.1.).
Vairāki fosfatīdi aminogrupu saturoša esterificētāja vietā satur daudzvērtīgo spirtu atliekas - glicerīnu, mioinozītu utt. Tālāk par piemēriem minētie fosfatidilglicerīni un fosfatidilinozīti pieder pie skābajiem glicerofosfolipīdiem, jo to spirta fragmenti nesatur aminoskābes. kas fosfatidiletanolamīniem un radniecīgiem savienojumiem piešķir neitrālu raksturu.
Plazmalogēni. Retāk nekā esteru glicerofosfolipīdi ir lipīdi ar ētera saiti, jo īpaši plazmalogēni. Tie satur nepiesātinātu atlikumu
* Ērtības labad fosfatidilinozitolos esošā mioinositola atlikuma konfigurācijas formulas rakstīšanas veids ir mainīts no iepriekš norādītā (sk. 7.2.2.).
spirts, kas saistīts ar ētera saiti ar glicero-3-fosfāta C-1 atomu, piemēram, plazmalogēni ar etanolamīna fragmentu - L-fosfatīda etanolamīni. Plazmalogēni veido līdz 10% no visiem CNS lipīdiem.
10.4.2. Sfingolipīdi
Sfingolipīdi ir glicerofosfolipīdu strukturālie analogi, kuros glicerīna vietā izmanto sfingozīnu. Vēl viens sfingolipīdu piemērs ir iepriekš aplūkotie keramīdi (sk. 10.3.3.).
Svarīga sfingolipīdu grupa ir sfingomielīni, pirmo reizi atklāts nervu audos. Sfingomielīnās C-1 keramīda hidroksilgrupa parasti ir esterificēta ar holīna fosfātu (retāk ar kolamīna fosfātu), tāpēc tos var klasificēt arī kā fosfolipīdus.
10.4.3. Glikolipīdi
Kā norāda nosaukums, šīs grupas savienojumi ietver ogļhidrātu atliekas (parasti D-galaktozi, retāk D-glikozi) un nesatur fosforskābes atlikumus. Tipiski glikolipīdu pārstāvji - cerebrozīdi un gangliozīdi - ir sfingozīnu saturoši lipīdi (tāpēc tos var uzskatīt par sfingolipīdiem).
IN cerebrozīdi keramīda atlikums ir saistīts ar D-galaktozi vai D-glikozi ar β-glikozīdu saiti. Cerebrozīdi (galaktocerebrozīdi, glikocerebrozīdi) ir daļa no nervu šūnu membrānām.
Gangliozīdi- ogļhidrātiem bagāti kompleksie lipīdi - vispirms tika izolēti no smadzeņu pelēkās vielas. Strukturāli gangliozīdi ir līdzīgi cerebrozīdiem, kas atšķiras ar to, ka monosaharīda vietā tie satur kompleksu oligosaharīdu, t.sk. vismaz viens atlikums V-acetilneiramīnskābe (sk. 11-2. pielikumu).
10.5. Lipīdu īpašības
un to strukturālās sastāvdaļas
Sarežģīto lipīdu īpatnība ir to bifilitāte, ko izraisa nepolāras hidrofobas un ļoti polāras jonizētas hidrofilās grupas. Piemēram, fosfatidilholīnos taukskābju ogļūdeņražu radikāļi veido divas nepolāras “astes”, un karboksilgrupas, fosfāts un holīna grupas veido polāro daļu.
Saskarnē šādi savienojumi darbojas kā lieliski emulgatori. Kā daļa no šūnu membrānām lipīdu komponenti nodrošina membrānas augstu elektrisko pretestību, tās necaurlaidību joniem un polārajām molekulām un nepolāru vielu caurlaidību. Jo īpaši lielākā daļa anestēzijas līdzekļu labi šķīst lipīdos, kas ļauj tiem iekļūt nervu šūnu membrānās.
Taukskābes ir vāji elektrolīti( lpp K a~4,8). Viņi ir iekšā maza pakāpe disociēts par ūdens šķīdumi. Pie pH< p K a dominē nejonizētā forma, ja pH > p Ka, i., fizioloģiskos apstākļos dominē jonizētā forma RCOO -. Tiek saukti augstāko taukskābju šķīstošie sāļi ziepes. Augstāko taukskābju nātrija sāļi ir cieti, kālija sāļi ir šķidri. Tā kā vājo skābju sāļi un stipras ziepju bāzes ūdenī daļēji hidrolizējas, to šķīdumos notiek sārmaina reakcija.
Dabiskās nepiesātinātās taukskābes, kurām ir cis- dubultsaites konfigurācija, ir liela iekšējās enerģijas padeve un tāpēc, salīdzinot ar transs-izomēri ir termodinamiski mazāk stabili. Viņu cis-trans -izomerizācija karsējot notiek viegli, īpaši radikālu reakciju ierosinātāju klātbūtnē. IN laboratorijas apstākļišo transformāciju var veikt slāpekļa oksīdu iedarbības rezultātā, kas veidojas slāpekļskābes sadalīšanās laikā, karsējot.
Augstākām taukskābēm ir karbonskābju vispārējās ķīmiskās īpašības. Jo īpaši tie viegli veido atbilstošos funkcionālos atvasinājumus. Taukskābēm ar dubultsaitēm piemīt nepiesātināto savienojumu īpašības – tās pievieno dubultsaitei ūdeņradi, ūdeņraža halogenīdus un citus reaģentus.
10.5.1. Hidrolīze
Izmantojot hidrolīzes reakciju, tiek noteikta un arī iegūta lipīdu struktūra vērtīgus produktus(ziepes). Hidrolīze ir pirmais uztura tauku izmantošanas un metabolisma posms organismā.
Triacilglicerīnu hidrolīzi veic vai nu pārkarsējot tvaiku (rūpniecībā), vai karsējot ar ūdeni minerālskābju vai sārmu klātbūtnē (ziepjošana). Organismā lipīdu hidrolīze notiek lipāzes enzīmu ietekmē. Tālāk ir sniegti daži hidrolīzes reakciju piemēri.
Plasmogēnos, tāpat kā parastajos vinilesteros, ētera saite tiek atšķelta skābā, bet ne sārmainā vidē.
10.5.2. Papildinājuma reakcijas
Lipīdi, kuru struktūrā ir nepiesātinātas skābes atliekas, skābā vidē caur dubultsaitēm pievieno ūdeņradi, halogēnus, ūdeņraža halogenīdus un ūdeni. Joda skaitlis ir triacilglicerīnu nepiesātinājuma mērs. Tas atbilst joda gramu skaitam, ko var pievienot 100 g vielas. Dabisko tauku un eļļu sastāvs un to joda saturs svārstās diezgan plašās robežās. Kā piemēru mēs sniedzam 1-oleoil-distearoilglicerīna mijiedarbību ar jodu (šī triacilglicerīna joda skaitlis ir 30).
Nepiesātināto augu eļļu katalītiskā hidrogenēšana (hidrogenēšana) ir svarīgs rūpniecisks process. Šajā gadījumā ūdeņradis piesātina dubultās saites un šķidrās eļļas pārvēršas cietos taukos.
10.5.3. Oksidācijas reakcijas
Oksidācijas procesi, kuros iesaistīti lipīdi un to strukturālās sastāvdaļas, ir diezgan dažādi. Jo īpaši nepiesātināto triacilglicerīnu oksidēšana ar skābekli uzglabāšanas laikā (autooksidācija, skatīt 3.2.1. punktu), ko pavada hidrolīze, ir daļa no procesa, kas pazīstams kā eļļas sasmakums.
Lipīdu mijiedarbības ar molekulāro skābekli primārie produkti ir hidroperoksīdi, kas veidojas ķēdes brīvo radikāļu procesa rezultātā (sk. 3.2.1.).
Lipīdu peroksidācija - viens no svarīgākajiem oksidatīvie procesi organismā. Tas ir galvenais šūnu membrānu bojājumu cēlonis (piemēram, staru slimības gadījumā).
Nepiesātināto augstāko taukskābju strukturālie fragmenti fosfolipīdos kalpo kā uzbrukuma mērķi aktīvās skābekļa formas(AFC, skatīt pielikumu 03-1).
Ja lipīdu molekula LH uzbrūk, jo īpaši hidroksilradikālim H O, kas ir visaktīvākais no ROS, notiek homolītisks plīsums. S-N savienojumi aliliskā stāvoklī, kā parādīts lipīdu peroksidācijas modelī (10.3. shēma). Iegūtais alilgrupas radikālis L" uzreiz reaģē ar molekulāro skābekli, kas atrodas oksidācijas vidē, veidojot lipīdu peroksilgrupu LOO". No šī brīža sākas lipīdu peroksidācijas reakciju ķēdes kaskāde, kā tālākizglītība allillipīdu radikāļi L", atjaunojot šo procesu.
Lipīdu peroksīdi LOOH ir nestabili savienojumi un var spontāni vai ar mainīgas valences metālu jonu piedalīšanos (sk. 3.2.1.) sadalīties, veidojot lipidoksila radikāļus LO", kas spēj ierosināt tālāku lipīdu substrāta oksidāciju. Šāds lavīnai līdzīgs process lipīdu peroksidācija rada membrānas struktūru šūnu iznīcināšanas draudus.
Vidēji izveidotajam alilgrupas radikālim ir mezomeriska struktūra, un tas var tālāk izmainīties divos virzienos (sk. 10.3. diagrammu, ceļi A Un b), kas izraisa starpposma hidroperoksīdus. Hidroperoksīdi ir nestabili un pat parastā temperatūrā sadalās, veidojot aldehīdus, kas tālāk oksidējas skābēs – reakcijas galaproduktos. Rezultāts ir vispārējs gadījums divas monokarbonskābes un divas dikarbonskābes ar īsākām oglekļa ķēdēm.
Nepiesātinātās skābes un lipīdus ar nepiesātināto skābju atlikumiem vieglos apstākļos oksidē ar kālija permanganāta ūdens šķīdumu, veidojot glikolus, bet stingrākos apstākļos (ar oglekļa-oglekļa saišu pārrāvumu) - atbilstošās skābes.
Ķīmiski lielākā daļa lipīdu ir augstāku karbonskābju un vairāku spirtu esteri. Slavenākie no tiem ir tauki. Katru tauku molekulu veido triatomiskā spirta glicerīna molekula un tai pievienotās trīs augstāko karbonskābju molekulu estera saites. Saskaņā ar pieņemto nomenklatūru taukus sauc par triacilglicerīniem.
Oglekļa atomi augstāku karbonskābju molekulās var būt saistīti viens ar otru gan ar vienkāršām, gan dubultām saitēm. No piesātinātajām (piesātinātajām) augstākajām karbonskābēm taukos visbiežāk atrodamas palmitīnskābes, stearīnskābes un arahidīnskābes; no nepiesātinātiem (nepiesātinātiem) - oleīns un linolskābe.
Augstāko karbonskābju nepiesātinājuma pakāpe un ķēdes garums (t.i., oglekļa atomu skaits) nosaka konkrētu tauku fizikālās īpašības.
Taukiem ar īsām un nepiesātinātām skābju ķēdēm ir zema kušanas temperatūra. Istabas temperatūrā tie ir šķidrumi (eļļas) vai ziedēm līdzīgas vielas (tauki). Un otrādi, tauki ar garām un piesātinātām augstāko karbonskābju ķēdēm istabas temperatūrā kļūst cieti. Tāpēc, hidrogenējot (skābes ķēžu piesātināšana ar ūdeņraža atomiem pie dubultsaitēm), piemēram, šķidrais zemesriekstu sviests kļūst smērējams, un saulespuķu eļļa pārvēršas cietā margarīnā. Salīdzinot ar dienvidu platuma grādu iemītniekiem, aukstā klimatā dzīvojošo dzīvnieku ķermenī (piemēram, zivīs arktiskās jūras), parasti satur vairāk nepiesātināto triacilglicerīnu. Šī iemesla dēļ viņu ķermenis paliek elastīgs pat tad, kad zemas temperatūras.
Fosfolipīdos viena no triacilglicerīna augstāko karbonskābju galējām ķēdēm tiek aizstāta ar grupu, kas satur fosfātu. Fosfolipīdiem ir polāras galvas un nepolāras astes. Grupas, kas veido polāro galvas grupu, ir hidrofilas, bet nepolārās astes grupas ir hidrofobas. Šo lipīdu dubultais raksturs nosaka to galveno lomu bioloģisko membrānu organizēšanā.
Vēl viena lipīdu grupa sastāv no steroīdiem (sterīniem). Šo vielu pamatā ir holesterīna spirts. Sterīni slikti šķīst ūdenī un nesatur augstākas karbonskābes. Tie ietver žultsskābes, holesterīnu, dzimumhormonus, D vitamīnu utt.
Pie lipīdiem pieder arī terpēni (augu augšanas vielas - giberelīni; karotinoīdi - fotosintēzes pigmenti; augu ēteriskās eļļas, kā arī vaski).
Lipīdi var veidot kompleksus ar citām bioloģiskām molekulām – olbaltumvielām un cukuriem.
Lipīdu funkcijas ir šādas:
Strukturāls. Fosfolipīdi kopā ar olbaltumvielām veido bioloģiskās membrānas. Membrānas satur arī sterīnus.
Enerģija. Kad tauki tiek oksidēti, tiek atbrīvots liels enerģijas daudzums, kas tiek novirzīts ATP veidošanai. Ievērojama daļa tiek uzglabāta lipīdu veidā enerģijas rezervesķermeņa, kas tiek patērēti barības vielu trūkuma dēļ. Pārziemojoši dzīvnieki un augi uzkrāj taukus un eļļas un izmanto tos dzīvībai svarīgu procesu uzturēšanai. Augsts saturs Lipīdi augu sēklās nodrošina embrija un stāda attīstību, pirms tie pāriet uz neatkarīgu uzturu. Daudzu augu sēklas (kokospalmu, rīcineļļa, saulespuķu, sojas pupu, rapšu u.c.) kalpo kā izejviela augu eļļas rūpnieciskai ražošanai.
Aizsardzības un siltumizolācijas. Tauku slānis, kas uzkrājas zemādas audos un ap dažiem orgāniem (nierēm, zarnām), aizsargā dzīvnieka ķermeni un tā atsevišķi orgāni no mehāniski bojājumi. Turklāt zemās siltumvadītspējas dēļ zemādas tauku slānis palīdz saglabāt siltumu, kas ļauj, piemēram, daudziem dzīvniekiem dzīvot aukstā klimatā. Vaļiem tas turklāt pilda citu lomu – veicina peldspēju.
Eļļojošs un ūdeni atgrūdošs. Vasks pārklāj ādu, vilnu, spalvas, padara tās elastīgākas un aizsargā no mitruma. Daudzu augu lapām un augļiem ir vaska pārklājums.
Regulējošais. Daudzi hormoni ir holesterīna atvasinājumi, piemēram, dzimumhormoni (testosterons vīriešiem un progesterons sievietēm) un kortikosteroīdi (aldosterons). Holesterīna atvasinājumiem, D vitamīnam ir galvenā loma kalcija un fosfora metabolismā. Žultsskābes ir iesaistītas gremošanas (tauku emulgācijas) un augstāko karbonskābju uzsūkšanās procesos.
Lipīdi ir arī vielmaiņas ūdens avots. Oksidējot 100 g tauku, veidojas aptuveni 105 g ūdens. Šis ūdens ir ļoti svarīgs dažiem tuksneša iemītniekiem, jo īpaši kamieļiem, kas bez ūdens var iztikt 10-12 dienas: kuprī uzkrātos taukus izmanto tieši šiem nolūkiem. Lāči, murkšķi un citi ziemas guļas dzīvnieki iegūst dzīvībai nepieciešamo ūdeni tauku oksidēšanās rezultātā.
Nervu šūnu aksonu mielīna apvalkos lipīdi ir izolatori nervu impulsu vadīšanas laikā.
Vasku bites izmanto šūnveida veidošanā.
Notiek ielāde...