Lipīdi - kas tie ir? Tulkojumā no grieķu valodas vārds "lipīdi" nozīmē "mazas tauku daļiņas". Tās ir plašas dabas dabisko organisko savienojumu grupas, ieskaitot pašus taukus, kā arī taukiem līdzīgas vielas. Tie ir daļa no visām dzīvajām šūnām bez izņēmuma un ir sadalīti vienkāršās un sarežģītās kategorijās. Vienkāršo lipīdu sastāvā ietilpst alkohols un taukskābes, savukārt kompleksos lipīdos ir augstas molekulmasas komponenti. Abi ir saistīti ar bioloģiskām membrānām, ietekmē aktīvos enzīmus, kā arī piedalās nervu impulsu veidošanā, kas stimulē muskuļu kontrakcijas.
Tauki un hidrofobija
Viens no tiem ir ķermeņa enerģijas rezerves veidošana un ādas ūdens atgrūdošo īpašību nodrošināšana kopā ar siltumizolācijas aizsardzību. Dažas vielas bez taukskābēm arī klasificē kā lipīdus, piemēram, terpēnus. Lipīdi nav jutīgi pret ūdens vides iedarbību, bet tie viegli izšķīst organiskos šķidrumos, piemēram, hloroformā, benzolā, acetonā.
Lipīdi, kas periodiski tiek prezentēti starptautiskos semināros saistībā ar jauniem atklājumiem, ir neizsmeļams pētniecības un zinātniskās izpētes temats. Jautājums "Lipīdi - kas tie ir?" nekad nezaudē savu aktualitāti. Tomēr zinātnes progress nestāv uz vietas. Nesen tika identificētas vairākas jaunas taukskābes, kas ir biosintētiski saistītas ar lipīdiem. Organisko savienojumu klasifikācija var būt sarežģīta dažu īpašību līdzības dēļ, bet ar būtisku citu parametru atšķirību. Visbiežāk tiek izveidota atsevišķa grupa, pēc kuras tiek atjaunots vispārējais attēls par saistīto vielu harmonisku mijiedarbību.
Šūnu membrānas
Lipīdi - kas tas ir funkcionālā nolūka ziņā? Pirmkārt, tie ir mugurkaulnieku dzīvo šūnu un audu būtiska sastāvdaļa. Lielākā daļa procesu organismā notiek, piedaloties lipīdiem, šūnu membrānu veidošanās, savstarpēja savienošanās un signālu apmaiņa starpšūnu vidē nav pilnīga bez taukskābēm.
Lipīdi - kādi tie ir, skatoties no spontāni radušos steroīdu hormonu, fosfoinositīdu un prostaglandīnu viedokļa? Tas, pirmkārt, ir klātbūtne asins plazmā, kas pēc definīcijas ir lipīdu struktūru atsevišķas sastāvdaļas. Pēdējā dēļ ķermenis ir spiests izstrādāt vissarežģītākās sistēmas to transportēšanai. Lipīdu taukskābes galvenokārt tiek transportētas kompleksā ar albumīnu, savukārt ūdenī šķīstošie lipoproteīni tiek transportēti parastajā veidā.
Lipīdu klasifikācija
Bioloģisko savienojumu kategorizēšana ir process, kuram ir daži pretrunīgi jautājumi. Lipīdus to bioķīmisko un strukturālo īpašību dēļ var vienādi iedalīt dažādās kategorijās. Galvenās lipīdu klases ietver vienkāršus un sarežģītus savienojumus.
Vienkāršie ietver:
- Glicerīdi ir augstākās kategorijas glicerīna spirta un taukskābju esteri.
- Vaski ir augstākas taukskābes un 2 atomu spirta esteris.
Kompleksie lipīdi:
- Fosfolipīdu savienojumi - ar slāpekļa sastāvdaļām, glicerofosfolipīdiem, ophingolipīdiem.
- Glikolipīdi atrodas ķermeņa ārējos bioloģiskajos slāņos.
- Steroīdi ir ļoti aktīvas dzīvnieku spektra vielas.
- Kompleksie tauki - sterīni, lipoproteīni, sulfolipīdi, aminolipīdi, glicerīns, ogļūdeņraži.
Darbojas
Lipīdu tauki darbojas kā materiāls šūnu membrānām. Piedalieties dažādu vielu transportēšanā pa ķermeņa perifēriju. Tauku slāņi, kuru pamatā ir lipīdu struktūras, palīdz aizsargāt ķermeni no hipotermijas. Viņiem ir enerģijas uzkrāšanas funkcija "rezervē".
Tauku rezerves koncentrējas šūnu citoplazmā pilienu veidā. Mugurkaulniekiem, ieskaitot cilvēkus, ir īpašas šūnas - taukaudi, kas spēj saturēt daudz tauku. Tauku uzkrāšanās adipocītos notiek lipoīdu enzīmu dēļ.
Bioloģiskās funkcijas
Tauki ir ne tikai uzticams enerģijas avots, bet tiem ir arī siltumizolējošas īpašības, ko palīdz bioloģija. Tajā pašā laikā lipīdi ļauj sasniegt vairākas noderīgas funkcijas, piemēram, ķermeņa dabisku dzesēšanu vai, gluži pretēji, tā siltumizolāciju. Ziemeļu reģionos, kuriem raksturīga zema temperatūra, visi dzīvnieki uzkrāj taukus, kas vienmērīgi nogulsnējas visā ķermenī, un tādējādi tiek izveidots dabisks aizsargslānis, kas veic siltuma aizsardzības funkciju. Tas ir īpaši svarīgi lieliem jūras dzīvniekiem: vaļiem, valzirgiem, roņiem.
Karstās valstīs dzīvojošie dzīvnieki arī uzkrāj tauku nogulsnes, taču tās netiek izplatītas visā ķermenī, bet ir koncentrētas noteiktās vietās. Piemēram, kamieļos tauki tiek savākti kupros, tuksneša dzīvniekos - biezās, īsās astēs. Daba rūpīgi uzrauga pareizu tauku un ūdens izvietojumu dzīvajos organismos.
Lipīdu strukturālā funkcija
Visi procesi, kas saistīti ar ķermeņa dzīvībai svarīgo darbību, ir pakļauti noteiktiem likumiem. Fosfolipīdi ir šūnu membrānu bioloģiskā slāņa pamats, un holesterīns regulē šo membrānu plūstamību. Tādējādi lielāko daļu dzīvo šūnu ieskauj plazmas membrānas ar dubultu lipīdu slāni. Šī koncentrācija ir būtiska normālai šūnu darbībai. Viena biomembrānas mikrodaļiņa satur vairāk nekā miljonu lipīdu molekulu, kurām ir divas īpašības: tās vienlaikus ir hidrofobas un hidrofilas. Parasti šīs savstarpēji izslēdzošās īpašības ir nesabalansētas, un tāpēc to funkcionālais mērķis izskatās diezgan loģisks. Šūnu lipīdi ir efektīvs dabiskais regulators. Hidrofobiskais slānis parasti dominē un aizsargā šūnu membrānu no kaitīgo jonu iekļūšanas.
Glicerofosfolipīdi, fosfatidiletanolamīns, fosfatidilholīns, holesterīns arī veicina šūnu necaurlaidību. Citi membrānas lipīdi atrodas audu struktūrās, tie ir sfingomielīns un sfingoglikolipīds. Katrai vielai ir noteikta funkcija.
Lipīdi cilvēka uzturā
Triglicerīdi - daba, ir efektīvs enerģijas avots. skābes ir gaļā un piena produktos. Un taukskābes, bet nepiesātinātas, ir atrodamas riekstos, saulespuķu un olīveļļā, sēklās un kukurūzas graudos. Lai novērstu holesterīna līmeņa paaugstināšanos organismā, ieteicams ierobežot dzīvnieku tauku dienas devu līdz 10 procentiem.
Lipīdi un ogļhidrāti
Daudzi dzīvnieku izcelsmes organismi "uzglabā" taukus noteiktos punktos, zemādas audos, ādas krokās un citās vietās. Šādu tauku nogulšņu lipīdu oksidēšanās ir lēna, un tāpēc to pārejas process uz oglekļa dioksīdu un ūdeni ļauj iegūt ievērojamu enerģijas daudzumu, gandrīz divas reizes vairāk nekā ogļhidrāti. Turklāt tauku hidrofobās īpašības novērš nepieciešamību pēc liela ūdens daudzuma, lai stimulētu hidratāciju. Tauku pāreja uz enerģētisko fāzi notiek "sausa". Tomēr tauki enerģijas izdalīšanās ziņā darbojas daudz lēnāk un ir vairāk piemēroti dzīvnieku pārziemošanai. Lipīdi un ogļhidrāti it kā papildina viens otru ķermeņa dzīvībai svarīgās darbības procesā.
Viens no lielākajiem mūsdienu cilvēces mītiem ir tauku kaitīgums. Tauki ir kļuvuši par ienaidnieku numur viens. Cilvēki tērē dolārus, rubļus, eiro un tā tālāk, lai iegādātos beztauku cepumus, beztauku kolu, tabletes, kas var kavēt tauku uzsūkšanos, tabletes, kas izšķīdina taukus. Cilvēki ievēro visu veidu beztauku diētas.
Bet ... Valstīs, kas ir plaukstošas visos aspektos, aptaukojušos cilvēku skaits nepārtraukti pieaug. Arvien vairāk cilvēku cieš no sirds un asinsvadu slimībām un cukura diabēta, tas ir, slimībām, kas lielā mērā ir saistītas ar lieko svaru. Cīņa pret taukiem turpinās ...
Kas tad nav kārtībā?
Fakts 1: tauki jums ir noderīgi
Pirmā un galvenā kļūda ir domāt, ka visi tauki ir vienādi; visu tauku noraidīšana ir svētība. Tomēr iedzīvotāju izglītība ir diezgan augsta, tagad daudzi cilvēki zina, ka nepiesātinātie tauki (galvenokārt augu) ir noderīgi. Un piesātināti (galvenokārt dzīvnieki) ir kaitīgi.
Izdomāsim.
Piesātinātie tauki ir šūnu membrānu strukturālās sastāvdaļas un ir iesaistīti ķermeņa bioķīmijā. Tāpēc pilnīga to noraidīšana novedīs pie neatgriezeniskām veselības izmaiņām. Cita lieta, ka to patēriņam jāatbilst vecuma rādītājiem. Bērniem un pusaudžiem tie ir nepieciešami pietiekamā daudzumā, to patēriņu var samazināt ar vecumu.
Nepiesātinātie tauki - samazina "sliktā" holesterīna līmeni, ir nepieciešami dažu vitamīnu (taukos šķīstošo) asimilācijai, ir iesaistīti vielmaiņā. Tas ir, šie tauki ir nepieciešami arī ķermenim.
Neliels novērojums: piesātinātie tauki ir cietie, nepiesātinātie tauki ir šķidri.
Saskaņā ar vidējā cilvēka fizioloģiskajiem rādītājiem piesātināto - nepiesātināto tauku attiecībai jābūt 1/3: 2/3. Ēst veselīgus taukus ir svarīgi!
Transtauki noteikti ir kaitīgi. Tie ir sastopami arī dabā (piemēram, dabīgā pienā), bet lielākoties tie veidojas no citiem (augu) taukiem, hidrogenējot (tauku pārstrādes metode, lai iegūtu cietu formu).
Fakts 2: ķermeņa tauki nav tauku ēšanas rezultāts
Kas?! Protams, ja jūs vienkārši palielināsiet tauku uzņemšanu, nesamazinot citus pārtikas produktus, jūs pieņemsities svarā. Veselīga svara uzturēšanas atslēga ir līdzsvars. Jums vajadzētu tērēt tik daudz kaloriju, cik patērējat.
Bet diētas ar asu kaloriju ierobežojumu var izraisīt strauju svara pieaugumu pēc atcelšanas. Kāpēc? Ķermenis saņēma instalāciju: badu. Tāpēc ir nepieciešams uzkrāt taukus rezervē. Tāpēc visa pārtika tiek pārstrādāta un nonāk "depo" - tauku nogulsnēs. To darot, jūs varat noģībt izsalcis. Pārstrādātie ogļhidrāti tiek uzglabāti tauku krātuvēs.
Pētījumi rāda, ka, ja cilvēks ievēro diētu ar zemu kaloriju daudzumu un bez taukiem, tad ar lielām grūtībām, atmetot dažas mārciņas, atgriezīsies pat tad, ja turpināsit "sēdēt" pie šīs diētas.
Turklāt cilvēki, kuri ēd nelielu tauku daudzumu, ir pakļauti aptaukošanās gadījumam.
Un pacientu novērošana ASV atklāja ainu, ka tauku daudzuma samazināšanās no 40% (kas tiek uzskatīta par normu) līdz 33% uzturā ir saistīta ar cilvēkiem ar lieko svaru.
Atcerieties, ka nepiesātinātie tauki ir iesaistīti vielmaiņā. Olbaltumvielu: tauku: ogļhidrātu attiecībai pieaugušajam jābūt aptuveni 14%: 33%: 53%.
Secinājums: nepiesātināto tauku pieaugums pārtikā ar nemainīgu kaloriju saturu neradīs svara pieaugumu, bet veicinās veselības uzlabošanos caur vielmaiņu.
LŪPAS - Šī ir neviendabīga dabisko savienojumu grupa, kas pilnīgi vai gandrīz pilnībā nešķīst ūdenī, bet šķīst organiskos šķīdinātājos un savstarpēji, hidrolīzes laikā iegūstot augstas molekulmasas taukskābes.
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 tie piedalās dažādos šūnā notiekošos procesos.
2) Rezerves (enerģija)
Rezerves lipīdi (galvenokārt tauki) ir ķermeņa enerģijas rezerves un ir iesaistīti vielmaiņas procesos. Augos tie uzkrājas galvenokārt augļos un sēklās, dzīvniekos un zivīs - zemādas taukaudos un audos, kas ieskauj iekšējos orgānus, kā arī aknās, smadzenēs un nervu audos. To saturs ir atkarīgs no daudziem faktoriem (sugas, vecuma, uztura utt.) Un dažos gadījumos veido 95-97% no visiem izdalītajiem lipīdiem.
Ogļhidrātu un olbaltumvielu kaloriju saturs: ~ 4 kcal / gramā.
Tauku kaloriju saturs: ~ 9 kcal / gramā.
Tauku kā enerģijas rezerves priekšrocība, atšķirībā no ogļhidrātiem, ir hidrofobitāte - tas nav saistīts ar ūdeni. Tas nodrošina tauku rezervju kompaktumu - tās tiek uzglabātas bezūdens formā, aizņemot nelielu daudzumu. Vidēji cilvēka tīru triacilglicerīnu krājumi ir aptuveni 13 kg. Ar šīm rezervēm varētu pietikt 40 badošanās dienām mērenas fiziskās aktivitātes apstākļos. Salīdzinājumam: kopējās glikogēna rezerves organismā ir aptuveni 400 grami; badojoties, ar šo daudzumu nepietiek pat vienai dienai.
3) Aizsargājošs
Zemādas taukaudi aizsargā dzīvniekus no atdzišanas, bet iekšējie orgāni - no mehāniskiem bojājumiem.
Tauku uzkrāšanās cilvēku un dažu dzīvnieku ķermenī tiek uzskatīta par pielāgošanos neregulārai diētai un dzīvošanai aukstā vidē. Īpaši lielas tauku rezerves ir dzīvniekiem, kas pārziemo (lāči, murkšķi) un ir pielāgoti dzīvošanai aukstos apstākļos (valzirgi, roņi). Auglim praktiski nav tauku, un tas parādās tikai pirms dzimšanas.
Augu aizsargājošie lipīdi - vaski un to atvasinājumi, kas pārklāj lapu, sēklu un augļu virsmu - veido īpašu grupu pēc to funkcijām dzīvā organismā.
4) Svarīga pārtikas izejvielu sastāvdaļa
Lipīdi ir svarīga pārtikas sastāvdaļa, kas lielā mērā nosaka tā uzturvērtību un garšu. Lipīdu loma dažādos pārtikas tehnoloģijas procesos ir ārkārtīgi svarīga. Graudu un to pārstrādes produktu bojāšanās uzglabāšanas laikā (sasmakums) galvenokārt ir saistīta ar izmaiņām tās lipīdu kompleksā. No vairākiem augiem un dzīvniekiem izolēti lipīdi ir galvenā izejviela svarīgāko pārtikas un rūpniecības produktu (augu eļļa, dzīvnieku tauki, ieskaitot sviestu, margarīnu, glicerīnu, taukskābes uc) iegūšanai.
2 Lipīdu klasifikācija
Nav vispārpieņemtas lipīdu klasifikācijas.
Vislabāk ir klasificēt lipīdus atkarībā no to ķīmiskā rakstura, bioloģiskajām funkcijām, kā arī attiecībā uz dažiem reaģentiem, piemēram, uz sārmiem.
Pēc to ķīmiskā sastāva lipīdus parasti iedala divās grupās: vienkāršie un sarežģītie.
Vienkārši lipīdi - taukskābju un spirtu esteri. Tie ietver tauki , vaski un steroīdi .
Tauki - glicerīna un augstāko taukskābju esteri.
Vaski - augstāku alifātisko spirtu (ar garu 16-30 C atomu ogļhidrātu ķēdi) un augstāku taukskābju esteri.
Steroīdi - policiklisko spirtu un augstāko taukskābju esteri.
Kompleksie lipīdi - papildus taukskābēm un spirtiem tie satur citas dažāda ķīmiskā rakstura sastāvdaļas. Tie ietver fosfolipīdi un glikolipīdi .
Fosfolipīdi Ir sarežģīti lipīdi, kuros viena no spirta grupām ir saistīta nevis ar FA, bet ar fosforskābi (fosforskābi var kombinēt ar papildu savienojumu). Atkarībā no tā, kāda veida alkohols ir iekļauts fosfolipīdu sastāvā, tos iedala glicerofosfolipīdos (satur spirtu glicerīnu) un sfingofosfolipīdos (satur alkohola sfingozīnu).
Glikolipīdi - tie ir sarežģīti lipīdi, kuros viena no spirta grupām ir saistīta nevis ar FA, bet ar ogļhidrātu sastāvdaļu. Atkarībā no tā, kurš ogļhidrātu komponents ir iekļauts glikolipīdos, tie ir sadalīti cerebrosīdos (kā ogļhidrātu sastāvdaļa satur jebkuru monosaharīdu, disaharīdu vai nelielu neitrālu homooligosaharīdu) un gangliozīdos (kā ogļhidrātu sastāvdaļa satur skābu hetero-oligosaharīdu).
Dažreiz neatkarīgā lipīdu grupā ( nelieli lipīdi ) izdalīt taukos šķīstošos pigmentus, sterīnus, taukos šķīstošos vitamīnus. Dažus no šiem savienojumiem var klasificēt kā vienkāršus (neitrālus) lipīdus, bet citus - sarežģītus.
Saskaņā ar citu klasifikāciju lipīdus atkarībā no to attiecībām ar sārmiem iedala divās lielās grupās: pārziepjojamos un nepārziepjojamos.... Pārziepjojamo lipīdu grupā ietilpst vienkārši un sarežģīti lipīdi, kas, mijiedarbojoties ar sārmiem, hidrolizējas, veidojot augstas molekulmasas skābju sāļus, ko sauc par "ziepēm". Nepārziepjojamo lipīdu grupā ietilpst savienojumi, kas netiek pakļauti sārmainai hidrolīzei (sterīni, taukos šķīstošie vitamīni, ēteri utt.).
Saskaņā ar to funkcijām dzīvā organismā lipīdus iedala strukturālos, uzglabāšanas un aizsargājošos.
Strukturālie lipīdi galvenokārt ir fosfolipīdi.
Uzglabāšanas lipīdi galvenokārt ir tauki.
Augu aizsargājošie lipīdi - vaski un to atvasinājumi, kas pārklāj lapu, sēklu un augļu virsmu, dzīvnieki - taukus.
TAUKI
Tauku ķīmiskais nosaukums ir acilglicerīni. Tie ir glicerīna un augstāko taukskābju esteri. "Acil-" nozīmē "taukskābju atlikums".
Atkarībā no acilradikāļu skaita taukus iedala mono-, di- un triglicerīdos. Ja molekulā ir 1 taukskābju radikāls, tad taukus sauc par MONOACYLGLYCERIN. Ja molekulā ir 2 taukskābju radikāļi, tad taukus sauc par DIACILGLICERĪNU. Cilvēkiem un dzīvniekiem dominē TRIACILGLICERĪNI (satur trīs taukskābju radikāļus).
Trīs glicerīna hidroksilgrupas var esterificēt tikai ar vienu skābi, piemēram, palmitīnskābi vai oleīnskābi, vai ar divām vai trim dažādām skābēm:
Dabiskie tauki satur galvenokārt sajauktus triglicerīdus, ieskaitot dažādu skābju atlikumus.
Tā kā alkohols visos dabiskajos taukos ir vienāds - glicerīns, taukos novērotās atšķirības ir saistītas tikai ar taukskābju sastāvu.
Taukos ir atrasti vairāk nekā četri simti dažādu struktūru karbonskābju. Tomēr lielākā daļa no tām ir tikai nelielos daudzumos.
Dabiskajos taukos sastopamās skābes ir monokarbonskābes, kas veidotas no nesazarotām oglekļa ķēdēm, kas satur pāra skaitu oglekļa atomu. Skābes, kas satur nepāra skaitu oglekļa atomu, ar sazarotu oglekļa ķēdi vai satur cikliskas daļas, ir nelielā daudzumā. Izņēmums ir izovalerīnskābe un vairākas cikliskas skābes, kas atrodamas dažos ļoti retos taukos.
Taukos visbiežāk sastopamās skābes satur 12 līdz 18 oglekļa atomus, un tās bieži sauc par taukskābēm. Daudzi tauki satur nelielu daudzumu zemas molekulmasas skābes (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 divkāršās saites: oleīnskābi, linolskābi un linolēnskābi. Arahidonskābe, kas satur četras dubultās saites, ir dzīvnieku taukos; skābes ar piecām, sešām vai vairākām divkāršajām saitēm ir atrodamas zivju un jūras dzīvnieku taukos. Lielākajai daļai nepiesātināto lipīdu skābju ir cis-konfigurācija, to divkāršās saites ir izolētas vai atdalītas ar metilēna (-CH2-) grupu.
No visām nepiesātinātajām skābēm, kas atrodamas dabiskajos taukos, oleīnskābe ir visizplatītākā. Ļoti daudzos taukos oleīnskābe veido vairāk nekā pusi no kopējās skābju masas, un tikai daži tauki satur mazāk nekā 10%. Arī pārējās divas nepiesātinātās skābes - linolskābe un linolēnskābe - ir ļoti izplatītas, lai gan tās ir daudz mazākos daudzumos nekā oleīnskābe. Linolskābes un linolēnskābes ievērojamā daudzumā atrodamas augu eļļās; dzīvnieku organismiem tās ir neaizstājamās skābes.
No piesātinātajām skābēm palmitīnskābe ir gandrīz tikpat plaši izplatīta kā oleīnskābe. Tas ir visos taukos, dažos tajos ir 15-50% no kopējā skābju satura. Stearīnskābes un miristīnskābes ir plaši izplatītas. Stearīnskābe lielos daudzumos (25% vai vairāk) ir atrodama tikai dažu zīdītāju uzglabāšanas taukos (piemēram, aitu taukos) un dažu tropisko augu taukos, piemēram, kakao sviestā.
Ieteicams taukos esošās skābes iedalīt divās kategorijās: galvenās un mazākās. Galvenās tauku skābes ir skābes, kuru saturs taukos pārsniedz 10%.
Tauku fizikālās īpašības
Tauki, kā likums, neiztur destilāciju un sadalās pat destilējot pazeminātā spiedienā.
Kušanas temperatūra un attiecīgi tauku konsistence ir atkarīga no skābju struktūras, kas veido to sastāvu. Cietie tauki, t.i., tauki, kas kūst salīdzinoši augstā temperatūrā, galvenokārt 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 dabīgie tauki ir sarežģīti jauktu glicerīdu maisījumi, tie kūst nevis noteiktā temperatūrā, bet noteiktā temperatūras diapazonā, un tie tiek iepriekš mīkstināti. Tauku raksturošanai parasti izmanto sacietēšanas temperatūra, kas nesakrīt ar kušanas temperatūru - tas ir nedaudz zemāks. Daži dabiskie tauki ir cietas vielas; citi ir šķidrumi (eļļas). Cietināšanas temperatūra mainās plašās robežās: -27 ° C linsēklu eļļai, -18 ° C saulespuķu eļļai, 19-24 ° C govīm un 30-38 ° C liellopu taukiem.
Tauku sacietēšanas temperatūra ir saistīta ar to veidojošo skābju raksturu: jo lielāks ir piesātināto skābju saturs, jo augstāks.
Tauki izšķīst ēterī, polihalogenēti atvasinājumi, oglekļa disulfīds, aromātiskie ogļūdeņraži (benzols, toluols) un benzīns. Cietos taukus ir grūti izšķīdināt petrolēterī; nešķīst aukstā spirtā. Tauki ūdenī nešķīst, bet tie var veidot emulsijas, kuras stabilizējas virsmaktīvo vielu (emulgatoru), piemēram, olbaltumvielu, ziepju un dažu sulfoskābju klātbūtnē, galvenokārt viegli sārmainā vidē. Piens ir dabiska proteīnu stabilizētu tauku emulsija.
Tauku ķīmiskās īpašības
Tauki iesaistās visās ķīmiskajās reakcijās, kas raksturīgas esteriem, taču to ķīmiskajai uzvedībai ir vairākas pazīmes, kas saistītas ar taukskābju un glicerīna struktūru.
Starp ķīmiskajām reakcijām, kas saistītas ar taukiem, izšķir vairākus transformāciju veidus.
Lipīdi -tie ir taukiem līdzīgi organiski savienojumi, kas nešķīst ūdenī, bet viegli šķīst nepolāros šķīdinātājos (ēteris, benzīns, benzols, hloroforms utt.). Lipīdi pieder pie vienkāršākajām bioloģiskajām molekulām.Ķīmiski lielākā daļa lipīdu ir augstāku karbonskābju un vairāku spirtu esteri. Vispazīstamākie no tiem ir tauki. Katru tauku molekulu veido glicerīna triatomiskā spirta molekula un tai pievieno trīs augstāku karbonskābju molekulu ētera saites. Saskaņā ar pieņemto nomenklatūru taukus sauc par triacilglferoliem.
Oglekļa atomus augstāko karbonskābju molekulās var savienot viens ar otru gan ar vienreizējām, gan divkāršām saitēm. No ierobežojošajām (piesātinātajām) augstākajām karbonskābēm tauku sastāvā visbiežāk tiek iekļautas palmitīnskābes, stearīnskābes, arahidīnskābes; no nepiesātinātām (nepiesātinātām) - oleīnskābes un linolskābes.
Nepiesātinātības pakāpe un augstāku karbonskābju 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 taukainas vielas (tauki). Un otrādi, tauki ar garām un piesātinātām augstāku karbonskābju ķēdēm istabas temperatūrā kļūst cietas. Tāpēc hidrogenēšanas laikā (skābju ķēžu piesātinājums ar ūdeņraža atomiem gar divkāršajām saitēm), piemēram, šķidrā zemesriekstu eļļa kļūst taukaina, un saulespuķu eļļa pārvēršas par cietu margarīnu. Salīdzinot ar dienvidu platuma grādu iedzīvotājiem, dzīvnieki, kas dzīvo aukstā klimatā (piemēram, zivis no Arktikas jūrām), parasti satur vairāk nepiesātinātu triacilglicerīnu. Šī iemesla dēļ viņu ķermenis paliek elastīgs pat zemā temperatūrā.
Fosfolipīdos vienu no triacilglicerīna augstāko karbonskābju galējām ķēdēm aizstāj ar grupu, kas satur fosfātu. Fosfolipīdiem ir polāras galvas un nepolāras astes. Grupas, kas veido polāro galvu, ir hidrofīlas, bet nepolārās astes grupas ir hidrofobas. Šo lipīdu divējādais raksturs nosaka to galveno lomu bioloģisko membrānu organizēšanā.
Vēl viena lipīdu grupa ir steroīdi (sterīni). Šo vielu pamatā ir holesterīna alkohols. Steroli 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 bioloģiskas membrānas. Membrānas satur arī sterīnus.
Enerģija. Kad tauki tiek oksidēti, tiek atbrīvots liels enerģijas daudzums, kas nonāk ATP veidošanā. Ievērojama ķermeņa enerģijas rezervju daļa tiek uzkrāta lipīdu veidā, kas tiek patērēti, ja trūkst barības vielu. Hibernācijas dzīvnieki un augi uzkrāj taukus un eļļas un izmanto tos dzīvībai svarīgu procesu uzturēšanai. Augsts lipīdu saturs augu sēklās nodrošina embriju un stādu attīstību pirms to pārejas uz neatkarīgu barošanu. Daudzu augu sēklas (kokosriekstu palma, rīcineļļas augs, saulespuķes, sojas pupas, rapši utt.) Tiek izmantotas kā izejvielas augu eļļas ražošanai rūpnieciski.
Aizsargājošs un siltumizolējošs. Uzkrājoties zemādas audos un ap dažiem orgāniem (nierēm, zarnām), tauku slānis aizsargā dzīvnieka ķermeni un tā atsevišķos orgānus no mehāniskiem bojājumiem. Turklāt zemās siltuma vadītspējas dēļ zemādas tauku slānis palīdz saglabāt siltumu, kas ļauj, piemēram, daudziem dzīvniekiem dzīvot aukstā klimatā. Turklāt tam ir cita loma vaļos - tas veicina peldspēju.
Eļļojošs un ūdeni atgrūdošs. Vasks pārklāj ādu, vilnu, spalvas, padara tās elastīgākas un aizsargā tās no mitruma. Daudzu augu lapām un augļiem ir vaska pārklājums.
Normatīvais. 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 absorbcijas procesos.
Lipīdi ir arī vielmaiņas ūdens veidošanās avots. Oksidējot 100 g tauku, iegūst apmēram 105 g ūdens. Šis ūdens ir ļoti svarīgs dažiem tuksneša iedzīvotājiem, jo īpaši kamieļiem, kuri var iztikt bez ūdens 10–12 dienas: kuprī uzglabātie tauki tiek izmantoti tieši šim nolūkam. Lāči, murkšķi un citi ziemas guļas dzīvnieki tauku oksidēšanās rezultātā saņem dzīvībai nepieciešamo ūdeni.
Nervu šūnu aksonu mielīna apvalkos nervu impulsu vadīšanas laikā lipīdi ir izolatori.
Vasku izmanto bites šūnveida šūnām.
Ķermenis lielāko daļu lipīdu ražo pats, ar pārtiku nāk tikai neaizstājamās taukskābes un šķīstošie vitamīni.
Lipīdi ir liela organisko vielu grupa, kas sastāv no taukiem un to analogiem. Lipīdi pēc īpašībām ir līdzīgi olbaltumvielām. Plazmā tie ir lipoproteīnu veidā, pilnīgi nešķīst ūdenī, bet lieliski šķīst ēterī. Apmaiņas process starp lipīdiem ir svarīgs visām aktīvajām šūnām, jo šīs vielas ir viena no svarīgākajām bioloģisko membrānu sastāvdaļām.
Ir trīs lipīdu klases: holesterīns, fosfolipīdi, triglicerīdi. Starp šīm klasēm vispazīstamākais ir holesterīns. Šī rādītāja noteikšanai, protams, ir maksimālā vērtība, taču, neskatoties uz to, holesterīna, lipoproteīnu, triglicerīdu saturs šūnu membrānā jāapsver tikai kompleksā veidā.
Norma ir ZBL saturs 4-6,6 mmol / l robežās. Jāatzīmē, ka veseliem cilvēkiem šis rādītājs var mainīties, ņemot vērā vairākus faktorus: vecumu, sezonalitāti, garīgo un fizisko aktivitāti.
Īpatnības
Cilvēka ķermenis neatkarīgi ražo visas galvenās lipīdu grupas. Šūnu membrāna neveido tikai polinepiesātinātās taukskābes, kas ir neaizvietojamas vielas un taukos šķīstoši vitamīni.
Lielāko daļu lipīdu sintezē tievo zarnu un aknu epitēlija šūnas. Atsevišķiem lipīdiem raksturīga saziņa ar konkrētiem orgāniem un audiem, bet pārējie ir visās šūnās un audos. Lielākā daļa lipīdu atrodas nervu un taukaudos.
Aknas satur no 7 līdz 14% šīs vielas. Šī orgāna slimību gadījumā lipīdu daudzums palielinās līdz 45%, galvenokārt triglicerīdu skaita palielināšanās dēļ. Plazmā ir lipīdi apvienojumā ar olbaltumvielām, tā tie nonāk orgānos, šūnās, audos.
Bioloģiskais mērķis
Lipīdu klases veic vairākas svarīgas funkcijas.
- Būvniecība. Fosfolipīdi apvienojas ar olbaltumvielām, veidojot membrānas.
- Uzkrājošs. Kad tauki tiek oksidēti, tiek ražots milzīgs enerģijas daudzums, kas vēlāk tiek iztērēts ATP izveidošanai. Ķermenis uzkrāj enerģijas rezerves galvenokārt ar lipīdu grupām. Piemēram, kad dzīvnieki aizmieg uz visu ziemu, viņu ķermenis saņem visas nepieciešamās vielas no iepriekš uzkrātajām eļļām, taukiem un baktērijām.
- Aizsargājošs, siltumizolējošs. Lielākā daļa tauku nogulsnējas zemādas audos, ap nierēm un zarnām. Pateicoties uzkrātajam tauku slānim, ķermenis tiek pasargāts no aukstuma, kā arī no mehāniskiem bojājumiem.
- Ūdens atgrūdošs, eļļojošs. Lipīdu slānis uz ādas saglabā šūnu membrānu elastību un aizsargā tās no mitruma un baktērijām.
- Normatīvais. Pastāv saikne starp lipīdu saturu un hormonālo līmeni. Gandrīz visi hormoni tiek ražoti no holesterīna. Vitamīni un citi holesterīna atvasinājumi ir iesaistīti fosfora un kalcija metabolismā. Žultsskābes ir atbildīgas par pārtikas uzsūkšanos un gremošanu, kā arī par karbonskābju uzsūkšanos.
Apmaiņas procesi
- Triglicerīdi aizsargā mīkstos zemādas audus, kā arī orgānus no bojājumiem, baktērijām. Pastāv tieša saikne starp to daudzumu un enerģijas taupīšanu.
- Fosfolipīdi ir atbildīgi par vielmaiņas procesiem.
- Holesterīns, steroīdi ir vielas, kas nepieciešamas šūnu membrānu stiprināšanai, kā arī dziedzeru darbības normalizēšanai, jo īpaši reproduktīvās sistēmas regulēšanai.
Visu veidu lipīdi veido savienojumus, kas atbalsta ķermeņa dzīvībai svarīgo darbību, tā spēju pretoties negatīviem faktoriem, ieskaitot baktēriju vairošanos. Pastāv saistība starp lipīdiem un daudzu ārkārtīgi svarīgu olbaltumvielu savienojumu veidošanos. Uroģenitālās sistēmas darbs nav iespējams bez šīm vielām. Arī cilvēka reproduktīvā spēja var neizdoties.
Lipīdu metabolisms ietver attiecības starp visiem iepriekš minētajiem komponentiem un to sarežģīto ietekmi uz ķermeni. Barības vielu, vitamīnu un baktēriju piegādes laikā membrānas šūnām tās tiek pārveidotas citos elementos. Šī situācija veicina asins piegādes paātrināšanos un līdz ar to ātru ar pārtiku piegādāto vitamīnu uzņemšanu, izplatīšanu un asimilāciju.
Ja vismaz viena no saitēm apstājas, tad savienojums tiek pārtraukts un cilvēks izjūt problēmas ar svarīgu vielu, labvēlīgo baktēriju uzņemšanu un to izplatīšanos visā organismā. Šāds pārkāpums tieši ietekmē lipīdu metabolisma procesu.
Apmaiņas traucējumi
Katra funkcionējoša šūnu membrāna satur lipīdus. Šāda veida molekulu sastāvam ir viena vienojoša īpašība - hidrofobitāte, tas ir, tās nešķīst ūdenī. Lipīdu ķīmiskais sastāvs ietver daudzus elementus, bet lielāko daļu aizņem tauki, kurus organisms spēj ražot pats. Bet neaizstājamas taukskābes tajā parasti nonāk kopā ar pārtiku.
Lipīdu metabolisms tiek veikts šūnu līmenī. Šis process aizsargā ķermeni, tostarp no baktērijām, notiek vairākos posmos. Pirmkārt, lipīdi tiek sadalīti, tad tie tiek absorbēti, un tikai pēc tam notiek starpposma un galīgā apmaiņa.
Jebkuri traucējumi tauku asimilācijas procesā liecina par lipīdu grupu metabolisma pārkāpumu. Iemesls tam var būt nepietiekams aizkuņģa dziedzera lipāzes un žults daudzums, kas nonāk zarnās. Un arī ar:
- aptaukošanās;
- hipovitaminoze;
- ateroskleroze;
- kuņģa slimības;
- zarnas un citi sāpīgi apstākļi.
Ja zarnās ir bojāti villi epitēlija audi, taukskābes netiek pilnībā absorbētas. Tā rezultātā izkārnījumos uzkrājas liels tauku daudzums, kas nav izgājis sadalīšanās stadiju. Izkārnījumi tauku un baktēriju uzkrāšanās dēļ kļūst specifiski pelēcīgi balti.
Lipīdu metabolismu var koriģēt, ievērojot uztura režīmu un zāles, kas paredzētas ZBL līmeņa pazemināšanai. Ir nepieciešams sistemātiski pārbaudīt triglicerīdu saturu asinīs. Tāpat neaizmirstiet, ka cilvēka ķermenim nav nepieciešama liela tauku uzkrāšanās.
Lai novērstu lipīdu metabolisma traucējumus, ir jāierobežo eļļas, gaļas produktu, blakusproduktu izmantošana un jāpapildina uzturs ar zema tauku satura zivīm un jūras veltēm. Kā profilakses līdzeklis palīdzēs dzīvesveida maiņa - fizisko aktivitāšu palielināšanās, sporta treniņi un slikto ieradumu noraidīšana.
Notiek ielāde ...