Ko sauc par lipīdu šķīdumu. Lipīdi: to struktūra, sastāvs un loma cilvēka organismā. Lipīdu strukturālā funkcija

Lipīdi (tauki).

Lipīdi- sauc par sarežģītu organisko savienojumu maisījumu (savienojumi ar oglekli C) ar līdzīgām fizikāli ķīmiskajām īpašībām:

- nešķīst ūdenī.
- laba šķīdība organiskajos šķīdinātājos (benzīnā, hloroformā)

Lipīdi dabā ir plaši izplatīti. Kopā ar olbaltumvielām un ogļhidrātiem tie veido visu dzīvo organismu organisko vielu lielāko daļu, kas ir katras šūnas būtiska sastāvdaļa. Lipīdi ir vissvarīgākā pārtikas sastāvdaļa un lielā mērā to nosaka uzturvērtība un garšas vērtība.
Augos tie uzkrājas galvenokārt sēklās un augļos. Dzīvniekiem un zivīm lipīdi koncentrējas zemādas taukaudos, in vēdera dobums un audi, kas apņem daudzus svarīgi orgāni(sirds, nieres), kā arī smadzenēs un nervu audos. Īpaši daudz lipīdu ir vaļu (25-30% no to masas), roņu un citu jūras dzīvnieku zemādas taukaudos. Cilvēkiem lipīdu saturs vidēji svārstās no 10 līdz 20%.

Lipīdu veidi.

Ir daudz veidu tauku klasifikācijas, mēs analizēsim vienkāršāko, tas sadala tos trīs lielās grupās:

- Vienkāršie lipīdi
- kompleksie lipīdi
- Lipīdu atvasinājumi.

Apskatīsim katru lipīdu grupu atsevišķi, ko tie satur un kam tie ir nepieciešami.

Vienkāršie lipīdi.

1) Neitrālie tauki (vai vienkārši tauki).

Neitrālie tauki sastāv no triglicerīdiem.

Triglicerīds - lipīdu jeb neitrālie tauki, kas satur glicerīnu apvienojumā ar trim molekulām taukskābes.

Glicerīns- ķīmiskais savienojums ar formulu C3H5(OH)3, (bezkrāsains, viskozs, bez smaržas, saldens šķidrums.)

Taukskābju– dabiski vai radīti savienojumi ar vienu vai vairākām grupām - COOH (karboksilgrupa), kas nerada cikliskās saites (aromātiskas), ar oglekļa atomu skaitu (C) ķēdē vismaz 6.

Triglicerīdi rodas, sadaloties uztura taukiem, un tie ir tauku uzglabāšanas veids cilvēka organismā. Lielākā daļa uztura tauku (98%) ir triglicerīdi. Tauki organismā tiek uzkrāti arī triglicerīdu veidā.

Taukskābju veidi:

- Piesātinātās taukskābes- satur tikai atsevišķas saites starp oglekļa atomiem un visas pārējās saites ir saistītas ar ūdeņraža atomiem. Molekula apvienojas ar maksimāli iespējamo ūdeņraža atomu skaitu, tāpēc šo skābi sauc par piesātinātu.Tās atšķiras no nepiesātinātajām ar to, ka paliek cietas, kad telpas temperatūra.

Pārtikas produkti, kas satur visvairāk piesātināto tauku, ir tauki un tauki, vistas, liellopa un jēra tauki, sviests un margarīnu. Pārtika, kas bagāta ar šādiem taukiem, ietver desu, desas un citas desas, bekonu, parasto liesu liellopu gaļu; gaļas šķirnes, ko sauc par "marmora"; vistas āda, bekons; saldējums, krēmi, sieri; lielākā daļa milti un citi konditorejas izstrādājumi.

- nepiesātinātās taukskābes, satur vienu vai vairākas dubultsaites gar galveno oglekļa ķēdi. Katra dubultsaite samazina ūdeņraža atomu skaitu, kas var saistīties ar taukskābi. Divkāršās saites rada arī taukskābju "līkumu", kas novērš saikni starp tām.

Nepiesātinātās taukskābes ir atrodamas augu izcelsmes avotos.

Tos var iedalīt divos veidos:
1) mononepiesātinātās – nepiesātinātās taukskābes ar vienu dubultsaiti. (piemēram, olīveļļa)
2) polinepiesātinātās - nepiesātinātās taukskābes ar divām vai vairākām dubultsaitēm. (piemēram, linsēklu eļļa)

PAR uztura tauki Būs atsevišķa liela tēma, kurā sīki aplūkotas visas to īpašības.

2) vaski.

Vaski ir taukiem līdzīgas dzīvnieku vai augu izcelsme, kas sastāv no vienvērtīgo spirtu un taukskābju esteriem.

Esteri– savienojumi – COOH (karboksilgrupa), kuros ūdeņraža atoms HO grupā ir aizstāts ar organisko grupu.

Alkoholi– –OH savienojumi, kas saistīti ar oglekļa atomu.

Vienkāršiem vārdiem sakot, vaski ir bezveidīgas, plastmasas vielas, kas karsējot viegli mīkstina, kūstot temperatūras diapazonā no 40 līdz 90 grādiem pēc Celsija.

Bišu vasku izdala īpaši medus bišu dziedzeri, no kuriem bites veido šūnveida šūnas.

Kompleksie lipīdi.

Sarežģīts lipīds ir triglicerīdu kombinācija ar citām ķīmiskām vielām.
Kopumā ir trīs veidi.

Fosfolipīdi– glicerīns kombinācijā ar vienu vai divām taukskābēm, kā arī fosforskābi.

Šūnu membrāna sastāv no fosfolipīdiem. Vispopulārākais pārtikas produktos ir lecitīns.

Glikolipīdi - taukskābju un ogļhidrātu komponentu savienojumi. (Atrodas visos audos, galvenokārt plazmas membrānu ārējā lipīdu slānī.)

Lipoproteīni– tauku un olbaltumvielu kompleksi. (asins plazma)

Lipīdu atvasinājumi.

Holesterīns- taukaina, vaskam līdzīga viela, kas atrodama katrā ķermeņa šūnā un daudzos pārtikas produktos. Zināms holesterīna līmenis asinīs ir nepieciešams, bet augsts līmenis var izraisīt sirds slimības.

Olas satur daudz holesterīna taukainas šķirnes gaļa, desa, treknie piena produkti.

AR vispārējā klasifikācija Vai esat sapratuši, kādas funkcijas veic lipīdi?

Funkcijas.

- Strukturālā funkcija.

Fosfolipīdi piedalās visu orgānu un audu šūnu membrānu veidošanā. Tie ir iesaistīti daudzu bioloģiski svarīgu savienojumu veidošanā.

- Enerģijas funkcija.

Kad tauki tiek oksidēti, tie tiek atbrīvoti liels skaits enerģija, kas nonāk ATP veidošanā. Ievērojama daļa tiek uzglabāta lipīdu veidā enerģijas rezerves organismu, kas tiek patērēti trūkuma dēļ barības vielas. 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, rīcinpuķu, saulespuķu, sojas pupu, rapšu u.c.) kalpo kā izejvielas iegūšanai. dārzeņu eļļa rūpnieciski.. Pilnīgi sadaloties 1 g tauku, atbrīvojas 38,9 kJ enerģijas, kas ir aptuveni 2 reizes vairāk, salīdzinot ar ogļhidrātiem un olbaltumvielām.

- Aizsardzības un siltumizolācija

Uzkrāšanās iekšā zemādas audi un ap dažiem orgāniem (nierēm, zarnām) tauku slānis 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.
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 plkst vīriešiem un progesteronu sievietēm) un kortikosteroīdiem. Holesterīna atvasinājumiem, D vitamīnam ir galvenā loma kalcija un fosfora metabolismā. Žultsskābes ir iesaistītas gremošanas procesos. Aksonu mielīna (nevadošā lādiņa) apvalkos nervu šūnas Lipīdi ir izolatori nervu impulsu vadīšanas laikā.

- Metabolisma ūdens avots.

100 g tauku oksidēšanās rada aptuveni 105-107 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.

LIPĪDI - tā ir neviendabīga dabisko savienojumu grupa, kas pilnībā vai gandrīz pilnībā nešķīst ūdenī, bet šķīst organiskajos šķīdinātājos un viens otrā, hidrolīzes laikā veidojot taukskābes ar augstu molekulmasu.

Dzīvā organismā lipīdi veic dažādas funkcijas.

Lipīdu bioloģiskās funkcijas:

1) Strukturāls

Strukturālie lipīdi veido kompleksus kompleksus ar olbaltumvielām un ogļhidrātiem, no kuriem tiek veidotas šūnu membrānas un šūnu struktūras, un piedalās dažādos šūnā notiekošos procesos.

2) rezerves (enerģija)

Rezerves lipīdi (galvenokārt tauki) ir organisma enerģijas rezerve un piedalās vielmaiņas procesos. Augos tie uzkrājas galvenokārt augļos un sēklās, dzīvniekiem un zivīm - zemādas taukaudos un iekšējos orgānus apņemošajos audos, kā arī aknās, smadzenēs un nervu audos. To saturs ir atkarīgs no daudziem faktoriem (tipa, vecuma, uztura utt.) un dažos gadījumos veido 95-97% no visiem izdalītajiem lipīdiem.

Ogļhidrātu un olbaltumvielu kaloriju saturs: ~ 4 kcal/gram.

Tauku kaloriju saturs: ~ 9 kcal/gram.

Tauku kā enerģijas rezerves priekšrocība atšķirībā no ogļhidrātiem ir to hidrofobitāte – tie nav saistīti ar ūdeni. Tas nodrošina tauku rezervju kompaktumu – tie tiek uzglabāti bezūdens veidā, aizņemot nelielu tilpumu. Vidēji cilvēkam ir aptuveni 13 kg tīru triacilglicerīnu. Ar šīm rezervēm varētu pietikt 40 dienu badošanai mērenos apstākļos. fiziskā aktivitāte. Salīdzinājumam: kopējās rezerves glikogēns organismā - aptuveni 400 g; badojoties ar šo daudzumu nepietiek pat vienai dienai.

3) Aizsargājošs

Zemādas taukaudi aizsargā dzīvniekus no atdzišanas, bet iekšējos orgānus no mehāniskiem bojājumiem.

Tauku rezervju veidošanās cilvēku un dažu dzīvnieku organismā tiek uzskatīta par pielāgošanos neregulāram uzturam un dzīvošanai aukstā vidē. Īpaši lielas tauku rezerves ir dzīvniekiem, kas ilgstoši guļ ziemas miegā (lāči, murkšķi) un ir pielāgoti dzīvei aukstos apstākļos (valzirgiem, roņiem). Auglim praktiski nav tauku, un tas parādās tikai pirms dzimšanas.

Īpaša grupa pēc to funkcijām dzīvā organismā ir augu aizsargājošie lipīdi - vaski un to atvasinājumi, kas klāj lapu, sēklu un augļu virsmu.

4) Svarīga pārtikas izejvielu sastāvdaļa

Lipīdi ir svarīga sastāvdaļa pārtika, lielā mērā nosakot tā uzturvērtību un garšu. Lipīdu loma dažādos pārtikas tehnoloģiju procesos ir ārkārtīgi svarīga. Graudu un to pārstrādes produktu bojāšanās uzglabāšanas laikā (saskanums) galvenokārt ir saistīta ar izmaiņām to lipīdu kompleksā. No vairākiem augiem un dzīvniekiem izolētie lipīdi ir galvenās izejvielas svarīgāko pārtikas un tehnisko produktu (augu eļļa, dzīvnieku tauki, tai skaitā sviests, margarīns, glicerīns, taukskābes u.c.) iegūšanai.

2 Lipīdu klasifikācija

Nav vispārpieņemtas lipīdu klasifikācijas.

Vispiemērotāk ir klasificēt lipīdus atkarībā no to ķīmiskā rakstura, bioloģiskās funkcijas, kā arī attiecībā uz dažiem reaģentiem, piemēram, sārmiem.

Pamatojoties uz to ķīmisko sastāvu, lipīdus parasti iedala divās grupās: vienkāršajos un kompleksajos.

Vienkāršie lipīdi – taukskābju un spirtu esteri. Tie ietver tauki , vaski Un steroīdi .

Tauki – glicerīna un augstāko taukskābju esteri.

Vaski – alifātiskās sērijas augstāko spirtu (ar garu 16-30 C atomu ogļhidrātu ķēdi) un augstāko taukskābju esteri.

Steroīdi – policiklisko spirtu un augstāko taukskābju esteri.

Sarežģītie lipīdi - papildus taukskābēm un spirtiem tie satur arī citas dažādas ķīmiskas dabas sastāvdaļas. Tie ietver fosfolipīdi un glikolipīdi .

Fosfolipīdi -Šo kompleksie lipīdi, kurā viena no spirta grupām ir saistīta nevis ar FA, bet ar fosforskābi (fosforskābi var savienot ar papildu savienojumu). Atkarībā no tā, kurš spirts ir iekļauts fosfolipīdos, tos iedala glicerofosfolipīdos (satur spirta glicerīnu) un sfingofosfolipīdos (satur spirtu sfingozīnu).

Glikolipīdi – tie ir kompleksie lipīdi, kuros viena no spirta grupām ir saistīta nevis ar FA, bet gan ar ogļhidrātu komponentu. Atkarībā no tā, kurš ogļhidrātu komponents ir daļa no glikolipīdiem, tos iedala cerebrozīdos (tos satur monosaharīdu, disaharīdu vai nelielu neitrālu homooligosaharīdu kā ogļhidrātu komponentu) un gangliozīdos (tie satur skābu heterooligosaharīdu kā ogļhidrātu sastāvdaļu).

Dažreiz nonāk neatkarīgā lipīdu grupā ( nelieli lipīdi ) izdala taukos šķīstošos pigmentus, sterīnus un taukos šķīstošos vitamīnus. Dažus no šiem savienojumiem var klasificēt kā vienkāršus (neitrālus) lipīdus, citus – kompleksos.

Saskaņā ar citu klasifikāciju lipīdus atkarībā no to attiecības ar sārmiem iedala divās lielās grupās: pārziepjojamos un nepārziepjojamos.. Pārziepjoto lipīdu grupa ietver vienkāršus un sarežģītus lipīdus, kas, mijiedarbojoties ar sārmiem, hidrolizējas, veidojot augstas molekulmasas skābju sāļus, ko sauc par “ziepēm”. Nepārziepjojamo lipīdu grupā ietilpst savienojumi, kas nav pakļauti sārmainai hidrolīzei (sterīni, taukos šķīstošie vitamīni, ēteri utt.).

Atbilstoši savām funkcijām dzīvā organismā lipīdus iedala strukturālajos, uzglabāšanas un aizsargājošajos.

Strukturālie lipīdi galvenokārt ir fosfolipīdi.

Uzglabāšanas lipīdi galvenokārt ir tauki.

Augu aizsargājošie lipīdi - vaski un to atvasinājumi, kas pārklāj lapu, sēklu un augļu virsmu, dzīvnieku - tauki.

TAUKI

Tauku ķīmiskais nosaukums ir acilglicerīni. Tie ir glicerīna un augstāko taukskābju esteri. "Acils" nozīmē "taukskābju atlikums".

Atkarībā no acilradikāļu skaita taukus iedala mono-, di- un triglicerīdos. Ja molekula satur 1 taukskābes radikāli, tad taukus sauc par MONOACYLGLYCEROL. Ja molekula satur 2 taukskābju radikāļus, tad taukus sauc par DIACYLGLYCEROL. Cilvēka un dzīvnieku organismā dominē TRIACILGLICEROLI (satur trīs taukskābju radikāļus).

Trīs glicerīna hidroksilgrupas var esterificēt vai nu tikai ar vienu skābi, piemēram, palmitīnskābi vai oleīnskābi, vai ar divām vai trim dažādām skābēm:

Dabiskie tauki satur galvenokārt jaukti triglicerīdus, tostarp dažādu skābju atlikumus.

Tā kā spirts visos dabīgajos taukos ir vienāds – glicerīns, tad atšķirības starp taukiem ir saistītas tikai un vienīgi ar taukskābju sastāvu.

Taukos ir atrasti vairāk nekā četri simti dažādas struktūras karbonskābju. Tomēr lielākā daļa no tiem ir sastopami tikai nelielos daudzumos.

Dabiskajos taukos esošās skābes ir monokarbonskābes, kas veidotas no nesazarotām oglekļa ķēdēm, kas satur pāra skaitu oglekļa atomu. Nelielos daudzumos ir skābes, kas satur nepāra skaitu oglekļa atomu, ar sazarotu oglekļa ķēdi vai satur cikliskas daļas. Izņēmums ir izovalerskābe un vairākas cikliskās skābes, ko satur daži ļoti reti tauki.

Visbiežāk sastopamās taukos esošās skābes satur 12 līdz 18 oglekļa atomus, un tās bieži sauc par taukskābēm. Daudzi tauki satur nelielu daudzumu zemas molekulmasas skābju (C 2-C 10). Vaskos ir skābes ar vairāk nekā 24 oglekļa atomiem.

Visbiežāk sastopamo tauku glicerīdi satur ievērojamu daudzumu nepiesātināto skābju, kas satur 1-3 dubultās saites: oleīnskābes, linolskābes un linolēnskābes. Arahidonskābe, kas satur četras dubultās saites, atrodas dzīvnieku taukos, skābes ar piecām, sešām vai vairāk dubultsaitēm ir atrodamas zivju un jūras dzīvnieku taukos. Vairums nepiesātinātās skābes lipīdiem ir cis konfigurācija, to dubultās saites ir izolētas vai atdalītas ar metilēngrupu (-CH 2 -).

No visām nepiesātinātajām skābēm, ko satur dabīgie tauki, oleīnskābe ir visizplatītākā. Daudzos taukos oleīnskābe veido vairāk nekā pusi no kopējās skābju masas, un tikai daži tauki satur mazāk par 10%. Arī divas citas nepiesātinātās skābes - linolskābe un linolēnskābe - ir ļoti izplatītas, lai gan tās ir daudz mazākā daudzumā nekā oleīnskābe. Linolskābes un linolēnskābes ievērojamā daudzumā atrodamas augu eļļās; Dzīvnieku organismiem tās ir neaizstājamās skābes.

No piesātinātajām skābēm palmitīnskābe ir gandrīz tikpat izplatīta kā oleīnskābe. Tas ir visos taukos, daži satur 15-50% no kopējā skābes satura. Plaši tiek izmantotas stearīnskābes un miristīnskābes. Stearīnskābe lielos daudzumos (25% vai vairāk) ir atrodama tikai dažu zīdītāju taukos (piemēram, aitu taukos) un dažu tropu augu taukos, piemēram, kakao sviestā.

Tauku saturošās skābes vēlams iedalīt divās kategorijās: galvenajās un mazajās skābēs. Galvenās tauku skābes ir skābes, kuru saturs taukos pārsniedz 10%.

Tauku fizikālās īpašības

Tauki parasti neiztur destilāciju un sadalās pat tad, ja tos destilē pazeminātā spiedienā.

Kušanas temperatūra un līdz ar to arī tauku konsistence ir atkarīga no tos veidojošo skābju struktūras. Cietie tauki, t.i., tauki, kas kūst salīdzinoši augstā temperatūrā, pārsvarā sastāv no piesātināto skābju (stearīnskābes, palmitīnskābes) glicerīdiem, un eļļas, kas kūst zemākā temperatūrā un ir biezi šķidrumi, satur ievērojamu daudzumu nepiesātināto skābju (oleīnskābes, linolskābes) glicerīdu. , linolēns).

Tā kā dabiskie tauki ir sarežģīti sajauktu glicerīdu maisījumi, tie nekust noteiktā temperatūrā, bet gan noteiktā temperatūras diapazonā un vispirms tiek mīkstināti. Lai raksturotu taukus, to parasti izmanto sacietēšanas temperatūra, kas nesakrīt ar kušanas temperatūru - tas ir nedaudz zemāks. Daži dabiskie tauki ir cietas vielas; citi ir šķidrumi (eļļas). Sacietēšanas temperatūra ir ļoti atšķirīga: linsēklu eļļai -27 °C, saulespuķu eļļai -18 °C, govs speķim 19-24 °C un liellopu speķim 30-38 °C.

Tauku sacietēšanas temperatūru nosaka to sastāvā esošo skābju raksturs: jo augstāks ir piesātināto skābju saturs, jo augstāks tas ir.

Tauki šķīst ēterī, polihalogēna atvasinājumos, oglekļa disulfīdā, aromātiskajos ogļūdeņražos (benzolā, toluolā) un benzīnā. Cietie tauki slikti šķīst petrolēterī; nešķīst aukstā spirtā. Tauki nešķīst ūdenī, taču tie var veidot emulsijas, kas stabilizējas virsmaktīvo vielu (emulgatoru) klātbūtnē, piemēram, proteīnu, ziepju un dažu sulfonskābju klātbūtnē, galvenokārt nedaudz sārmainā vidē. Piens ir dabiska tauku emulsija, ko stabilizē olbaltumvielas.

Tauku ķīmiskās īpašības

Tauki nonāk it visā ķīmiskās reakcijas, kas raksturīgs esteriem, tomēr to ķīmiskajai uzvedībai ir vairākas pazīmes, kas saistītas ar taukskābju un glicerīna struktūru.

Starp ķīmiskajām reakcijām, kurās iesaistīti tauki, izšķir vairākus transformāciju veidus.

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.

1. 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
2. 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 dzīvnieks vai augu audi apstrādā ar vienu vai vairākiem (parasti secīgi) organiskiem šķīdinātājiem, piemēram, hloroformu, benzolu vai petrolēteri, tad 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 strukturālās iezīmes, nosakot to svarīgo bioloģiskās īpašības un līdzīga šķīdība.

Taukskābju

Taukskābes - alifātiskās karbonskābes- organismā tie var būt 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 ogļūdeņraža ķēdei izliektu un saīsinātu izskatu, kas ir bioloģiskā nozīme(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 ir atrodami vai nu protoplazmas tauku veidā, kas ir strukturālā sastāvdaļašūnas, vai rezerves, 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, tos praktiski nosaka 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 istabas temperatūrā ir cieti. Tauki, kas satur daudzas mono- un polinepiesātinātās skābes, parastā temperatūrā ir šķidri 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:

1. joda skaitlis - joda gramu skaits, kas atrodas noteiktiem nosacījumiem saista 100 g tauku; dotais numurs raksturo taukos esošo taukskābju nepiesātinājuma pakāpi, joda skaitlis liellopu taukos ir 32-47, jēra taukos 35-46, cūkgaļas taukos 46-66;
2. skābes skaitlis - kālija hidroksīda miligramu skaits, kas nepieciešams, lai neitralizētu 1 g tauku. Šis skaitlis norāda taukos esošo brīvo taukskābju daudzumu;
3. 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, savukārt lielākā daļa “izšķīdušo” lipīdu atrodami ūdens sistēmās micellu veidā. Ir vairākas glicerofosfolipīdu grupas (apakšklases).

[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.

• 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] .



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 ir sastopami galvenokārt Pelēkā viela smadzenēs un koncentrējas 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 citi savienojumi.

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 (no grieķu val lipos– tauki) ietver taukus un taukiem līdzīgas vielas. Satur gandrīz visās šūnās - no 3 līdz 15%, un zemādas taukaudu šūnās līdz 50%.

Īpaši daudz lipīdu ir aknās, nierēs, nervu audos (līdz 25%), dažu augu asinīs, sēklās un augļos (29-57%). Lipīdiem ir dažādas struktūras, taču dažas īpašības ir kopīgas. Šīs organisko vielu nešķīst ūdenī, bet labi šķīst organiskajos šķīdinātājos: ēterī, benzolā, benzīnā, hloroformā uc Šī īpašība ir saistīta ar to, ka lipīdu molekulās dominē nepolāras un hidrofobas struktūras. Visus lipīdus var iedalīt taukos un lipoīdos.

Tauki

Visizplatītākie ir tauki(neitrālie tauki, triglicerīdi), kas ir trīsvērtīgā spirta glicerīna un augstas molekulmasas taukskābju kompleksie savienojumi. Glicerīna atlikums ir viela, kas labi šķīst ūdenī. Taukskābju atlikumi ir ogļūdeņražu ķēdes, kas gandrīz nešķīst ūdenī. Tauku lāsītei nonākot ūdenī, tam tiek pakļauta molekulu glicerīna daļa, un no ūdens izvirzās taukskābju ķēdes. Taukskābes satur karboksilgrupu (-COOH). Tas viegli jonizējas. Ar tās palīdzību taukskābju molekulas savienojas ar citām molekulām.

Visas taukskābes ir sadalītas divās grupās - bagāts Un nepiesātināts . Nepiesātinātajām taukskābēm nav dubulto (nepiesātināto) saišu, piesātinātajām ir. Pie piesātinātajām taukskābēm pieder palmitīnskābe, sviestskābe, laurīnskābe, stearīnskābe uc Nepiesātinātās taukskābes ir oleīns, erukīns, linolskābe, linolēnskābe uc Tauku īpašības nosaka taukskābju kvalitatīvais sastāvs un to kvantitatīvā attiecība.

Tauki, kas satur piesātinātās taukskābes, ir paaugstināta temperatūra kušana. Parasti tiem ir cieta konsistence. Tie ir daudzu dzīvnieku tauki, kokosriekstu eļļa. Tauki, kas satur nepiesātinātās taukskābes, ir zema temperatūra kušana. Šie tauki pārsvarā ir šķidri. Augu tauki nonāk šķidrā konsistencē eļļas . Šie tauki ietver zivju tauki, saulespuķu, kokvilnas, linsēklu, kaņepju eļļas u.c.

Lipoīdi

Lipoīdi var veidot kompleksus kompleksus ar olbaltumvielām, ogļhidrātiem un citām vielām. Var atšķirt šādus savienojumus:

1. Fosfolipīdi. Tie ir sarežģīti glicerīna un taukskābju savienojumi un satur fosforskābes atlikumu. Visām fosfolipīdu molekulām ir polāra galva un nepolāra aste, ko veido divas taukskābju molekulas. Šūnu membrānu galvenās sastāvdaļas.
2. Vaski. Tie ir sarežģīti lipīdi, kas sastāv no sarežģītākiem spirtiem nekā glicerīns un taukskābes. Izpildīt aizsardzības funkcija. Dzīvnieki un augi tos izmanto kā ūdeni atgrūdošas vielas, kas pasargā no izžūšanas. Vaski pārklāj augu lapu virsmu un uz sauszemes dzīvojošo posmkāju ķermeņa virsmu. Vaski tiek atbrīvoti tauku dziedzeri zīdītāji, putnu astes dziedzeris. Bites izmanto vasku šūnveida veidošanai.
3. Steroīdi (no grieķu stereos - ciets). Šiem lipīdiem ir raksturīgas sarežģītākas struktūras, nevis ogļhidrātu struktūras. Steroīdi ietver svarīgas ķermeņa vielas: D vitamīnu, virsnieru garozas hormonus, dzimumdziedzerus, žultsskābes, holesterīnu.
4. Lipoproteīni Un glikolipīdi. Lipoproteīni sastāv no olbaltumvielām un lipīdiem, glikoproteīni - no lipīdiem un ogļhidrātiem. Smadzeņu audu un nervu šķiedru sastāvā ir daudz glikolipīdu. Lipoproteīni ir daļa no daudzām šūnu struktūrām un nodrošina to izturību un stabilitāti.

Lipīdu funkcijas

Tauki ir galvenais veids krājumu uzkrāšana vielas. Tie tiek uzglabāti sēklās, zemādas taukaudos, taukaudos, resns ķermenis kukaiņi Tauku rezerves ievērojami pārsniedz ogļhidrātu rezerves.

Strukturāls. Lipīdi ir daļa no visu šūnu šūnu membrānām. Molekulu hidrofilo un hidrofobo galu sakārtots izvietojums ir liela nozīme selektīvai membrānas caurlaidībai.

Enerģija. Nodrošina 25-30% no visas enerģijas, nepieciešams ķermenim. Sadaloties 1 g tauku, atbrīvojas 38,9 kJ enerģijas. Tas ir gandrīz divas reizes vairāk nekā ogļhidrāti un olbaltumvielas. Gājputniem un pārziemojošiem dzīvniekiem lipīdi - vienīgais avots enerģiju.

Aizsargājošs. Tauku slānis aizsargā smalkos iekšējos orgānus no triecieniem, triecieniem un bojājumiem.

Siltumizolācija. Tauki slikti vada siltumu. Dažiem dzīvniekiem (īpaši jūras dzīvniekiem) tie tiek nogulsnēti un veido slāņus. Piemēram, valim ir aptuveni 1 m zemādas tauku slānis, kas ļauj tam dzīvot aukstā ūdenī.

Daudziem zīdītājiem ir īpašs taukaudi, ko sauc par brūnajiem taukiem. Tam ir šāda krāsa, jo tajā ir daudz sarkanbrūnu mitohondriju, jo tie satur dzelzi saturošus proteīnus. Šie audi ražo siltumenerģija, nepieciešams dzīvniekiem zemos apstākļos

temperatūras Brūnie tauki ieskauj dzīvībai svarīgus orgānus (sirds, smadzenes utt.) vai atrodas uz tiem plūstošajā asiņu ceļā un tādējādi novirza uz tiem siltumu.

Endogēnā ūdens piegādātāji

Kad 100 g tauku oksidējas, izdalās 107 ml ūdens. Pateicoties šim ūdenim, pastāv daudzi tuksneša dzīvnieki: kamieļi, jerboas utt. Ziemas guļas laikā dzīvnieki ražo arī endogēns ūdens no taukiem.

Tauku viela pārklāj lapu virsmu un neļauj tām samirkt lietus laikā.

Dažiem lipīdiem ir augsta bioloģiskā aktivitāte: virkne vitamīnu (A, D utt.), daži hormoni (estradiols, testosterons), prostaglandīni.

Taukiem līdzīgas vielas lipīdi ir sastāvdaļas, kas piedalās dzīvībai svarīgos procesos cilvēka organismā. Ir vairākas grupas, kas veic galvenās ķermeņa funkcijas, piemēram, veidošanu hormonālais līmenis vai vielmaiņu. Šajā rakstā mēs detalizēti paskaidrosim, kas tas ir un kāda ir tā loma dzīves procesos.

Lipīdi ir organiskais savienojums, kas ietver taukus un citas taukiem līdzīgas vielas. Viņi aktīvi piedalās šūnu struktūras procesā un ir daļa no membrānām. Ietekmē caurlaidspējašūnu membrānas, kā arī enzīmu aktivitāte. Tie ietekmē starpšūnu savienojumu izveidi un dažādus ķīmiskie procesi organismā. Nešķīst ūdenī, bet tie izšķīst šķīdinātājos organiska izcelsme(piemēram, benzīns vai hloroforms). Turklāt ir veidi, kas šķīst taukos.

Šī viela var būt augu vai dzīvnieku izcelsmes. Ja mēs runājam par augiem, tad lielākā daļa no tiem ir riekstos un sēklās. Dzīvnieku izcelsmes galvenokārt atrodas zemādas audi, nervu un smadzenes.

Lipīdu klasifikācija

Lipīdi atrodas gandrīz visos ķermeņa audos un asinīs. Ir vairākas klasifikācijas; zemāk mēs piedāvājam visizplatītāko, pamatojoties uz struktūras un sastāva īpašībām. Pēc uzbūves tās iedala 3 lielās grupās, kuras iedala mazākās.

Pirmā grupa ir vienkārša. Tie ietver skābekli, ūdeņradi un oglekli. Tie ir sadalīti šādos veidos:

1. Taukskābju spirti. Vielas, kas satur no 1 līdz 3 hidroksilgrupām.
2. Taukskābju. Atrodas dažādās eļļās un taukos.
3. Tauku aldehīdi. Molekulā ir 12 oglekļa atomi.
4. Triglicerīdi. Tie ir tieši tauki, kas nogulsnējas zemādas audos.
5. Sfingozīna bāzes. Tie atrodas plazmā, plaušās, aknās un nierēs, un ir atrodami nervu audos.
6. Vaski. Tie ir taukskābju un augstas molekulmasas spirtu esteri.
7. Piesātinātie ogļūdeņraži. Tiem ir tikai atsevišķas saites ar oglekļa atomiem hibridizācijas stāvoklī.

Otrā grupa ir sarežģīta. Tie, tāpat kā vienkāršie, ietver skābekli, ūdeņradi un oglekli. Bet bez tiem tie satur arī dažādus papildu sastāvdaļas. Savukārt tos iedala 2 apakšgrupās: polārajā un neitrālajā.

Polārie ietver:

1. Glikolipīdi. Tie parādās pēc ogļhidrātu apvienošanas ar lipīdiem.
2. Fosfolipīdi. Tie ir taukskābju esteri, kā arī daudzvērtīgie spirti.
3. Sfingolipīdi. Tie ir alifātisko aminospirtu atvasinājumi.

Neitrālie ietver:

1. Acilglicerīdi. Ietver monoglicerīdus un diglicerīdus.
2. N-acetiletanolamīdi. Tie ir taukskābju etanolamīdi.
3. Keramīdi. Tie satur taukskābes, kas apvienotas ar sfingozīnu.
4. Sterīna esteri. Tie ir sarežģīti cikliskie spirti ar augstu molekulmasu. Tie satur taukskābes.

Trešā grupa ir oksilipīdi. Vielas parādās polinepiesātināto taukskābju skābekļa piesātinājuma rezultātā. Savukārt tos iedala 2 veidos:

1. Ciklooksigenāzes ceļš.
2. Lipoksigenāzes ceļš.

Nozīme membrānas šūnām

palielināt

Šūnu membrāna ir tā, kas atdala šūnu no apkārtējās vides. Papildus aizsardzībai tas veic diezgan lielu skaitu nepieciešamo normālu dzīvi funkcijas. Lipīdu nozīmi membrānā nevar pārvērtēt.

Šūnas sieniņā viela veido dubultu slāni. Tas palīdz šūnām normāli mijiedarboties ar vidi. Tāpēc nav problēmu ar vielmaiņas kontroli un regulēšanu. Membrānas lipīdi saglabā šūnas formu.

Daļa no baktēriju šūnas

Šūnu struktūras neatņemama sastāvdaļa ir baktēriju lipīdi. Kā likums, tie satur vaskus vai fosfolipīdus. Bet vielas daudzums tieši svārstās no 5-40%. Saturs ir atkarīgs no baktērijas veida, piemēram, difterijas bacilis satur apmēram 5%, bet tuberkulozes izraisītājs jau satur vairāk nekā 30%.

Baktēriju šūna atšķiras ar to, ka tajā esošās vielas ir saistītas ar citiem komponentiem, piemēram, olbaltumvielām vai polisaharīdiem. Baktērijās tām ir daudz vairāk šķirņu un tās veic daudzus uzdevumus:

• enerģijas uzglabāšana;
• piedalīties vielmaiņas procesos;
• ir membrānu sastāvdaļa;
• no tiem ir atkarīga šūnu izturība pret skābēm;
• antigēnu sastāvdaļas.

Kādas funkcijas viņi veic organismā?

Lipīdi komponents gandrīz visi audumi cilvēka ķermenis. Ir dažādas pasugas, no kurām katra ir atbildīga par noteiktu funkciju. Tālāk mēs sīkāk pakavēsimies par vielas nozīmi dzīvē:

1. Enerģijas funkcija. Tie mēdz sadalīties un procesā parādās daudz enerģijas. Ķermeņa šūnām tas ir nepieciešams, lai atbalstītu tādus procesus kā gaisa ieplūde, vielu veidošanās, augšana un elpošana.
2. Rezerves funkcija. Organismā tauki uzkrājas rezervē, tie veido ādas taukaino slāni. Ja iestājas izsalkums, organisms izmanto šīs rezerves.
3. Siltumizolācijas funkcija. Tauku slānis slikti vada siltumu, un tāpēc ķermenim ir daudz vieglāk uzturēt temperatūru.
4. Strukturālā funkcija. Tas attiecas uz šūnu membrānām, jo ​​viela ir to pastāvīga sastāvdaļa.
5. Enzīmu funkcija. Viena no sekundārajām funkcijām. Tie palīdz šūnām veidot fermentus un palīdz absorbēt noteiktus mikroelementus, kas nāk no ārpuses.
6. Transporta funkcija. Blakusparādība ir dažu lipīdu veidu spēja transportēt vielas.
7. Signāla funkcija. Tas ir arī sekundārs un vienkārši atbalsta dažus ķermeņa procesus.
8. Regulējošā funkcija. Šis ir vēl viens mehānisms, kam ir sekundāra nozīme. Paši par sevi tie gandrīz nav iesaistīti dažādu procesu regulēšanā, bet ir vielu sastāvdaļa, kas tos tieši ietekmē.

Tādējādi ar pārliecību varam teikt, ka lipīdu funkcionālo nozīmi organismam ir grūti pārvērtēt. Tāpēc ir svarīgi, lai to līmenis vienmēr būtu normāls. Ar tiem saistīti daudzi bioloģiskie un bioķīmiskie procesi organismā.

Kas ir lipīdu metabolisms

Lipīdu metabolisms ir fizioloģiska vai bioķīmiska rakstura process, kas notiek šūnās. Apskatīsim tos sīkāk:

1. Triaciglicerīna metabolisms.
2. Fosfolipīdu metabolisms. Tie ir sadalīti nevienmērīgi. To ir daudz aknās un plazmā (līdz 50%). Pusperiods ir 1-200 dienas atkarībā no veida.
3. Holesterīna apmaiņa. Tas veidojas aknās un nāk ar pārtiku. Pārpalikums tiek izvadīts dabiski.
4. Taukskābju katabolisms. Notiek β-oksidācijas laikā; α- vai ω-oksidācija ir retāk iesaistīta.
5. Iekļauts kuņģa-zarnu trakta vielmaiņas procesos. Proti, šo vielu sadalīšanās, gremošana un uzsūkšanās, kas nāk no pārtikas. Gremošana sākas kuņģī ar enzīma, ko sauc par lipāzi, palīdzību. Pēc tam aizkuņģa dziedzera sula un žults iedarbojas zarnās. Darbības traucējumu cēlonis var būt sekrēcijas pārkāpums žultspūšļa vai aizkuņģa dziedzeris.
6. Lipoģenēze. Vienkārši sakot - taukskābju sintēze. Rodas aknās vai taukaudos.
7. Tas ietver dažādu tauku transportēšanu no zarnām.
8. Lipolīze. Katabolisms, kas notiek ar lipāzes piedalīšanos un provocē tauku sadalīšanos.
9. Sintēze ketonu ķermeņi. Acetoacetil-CoA izraisa to veidošanos.
10. Taukskābju savstarpēja konversija. No aknās atrodamajām taukskābēm veidojas organismam raksturīgas skābes.

Lipīdi ir svarīga viela, kas ietekmē gandrīz visas dzīves jomas. Visbiežāk sastopamie triglicerīdi un holesterīns cilvēka uzturā. Triglicerīdi ir lielisks enerģijas avots, tieši šis veids veidojas tauku slānisķermeņi. Holesterīns ietekmē vielmaiņas procesus organismā, kā arī hormonālā līmeņa veidošanos. Ir svarīgi, lai saturs vienmēr būtu normas robežās, to ne pārsniedzot, ne nenovērtējot. Pieaugušam cilvēkam jāuzņem 70-140 g lipīdu.