Viens no lielākajiem mītiem mūsdienu cilvēce- tauku kaitīgums. Tauki ir kļuvuši par ienaidnieku numur viens. Cilvēki tērē dolārus, rubļus, eiro utt, lai iegādātos cepumus ar zemu tauku saturu, zemu tauku kolu, tabletes, kas var traucēt tauku uzsūkšanos, tabletes, kas šķīdina taukus. Cilvēki ievēro visu veidu beztauku diētu.
Bet... Valstīs, kuras ir visādā ziņā pārtikušas, cilvēku skaits, kas cieš no aptaukošanās, nepārtraukti pieaug. To cilvēku skaits, kas slimo ar sirds un asinsvadu slimībām un cukura diabēts, tas ir, slimības, kas lielā mērā saistītas ar lieko svaru. Karš pret taukiem turpinās...
Kas tad par vainu?
1. fakts: tauki ir noderīgi jums
Pirmā un galvenā kļūda ir pieņemt, ka visi tauki ir vienādi; atteikšanās no visiem taukiem ir laba lieta. Taču iedzīvotāju izglītība ir diezgan augsta, tagad daudzi zina, ka nepiesātinātie tauki (galvenokārt augu tauki) ir veselīgi. Un kaitīgie ir piesātinātie (galvenokārt dzīvnieki).
Noskaidrosim šo.
Piesātinātie tauki ir šūnu membrānu strukturālie komponenti un piedalās ķermeņa bioķīmijā. Tāpēc pilnīga neveiksme no tiem novedīs pie neatgriezeniskām veselības izmaiņām. Cita lieta, ka to patēriņam ir jāatbilst vecuma rādītāji. Bērniem un pusaudžiem tie ir nepieciešami pietiekamā daudzumā, to patēriņu var samazināt līdz ar vecumu.
Nepiesātinātie tauki - samazina “sliktā” holesterīna līmeni, ir nepieciešami, lai organisms uzņemtu noteiktus vitamīnus (taukos šķīstošos), piedalās vielmaiņā. Tas ir, šie tauki ir nepieciešami arī ķermenim.
Ātrs novērojums: piesātinātie tauki ir cieti, nepiesātinātie ir šķidri.
Saskaņā ar fizioloģiskajiem rādītājiem vidusmēra cilvēkam piesātināto un nepiesātināto tauku attiecībai jābūt 1\3:2\3. Ir svarīgi ēst veselīgus taukus!
Transtaukskābes noteikti ir kaitīgas. Tie ir sastopami arī dabā (piemēram, dabīgajā pienā), bet lielākoties tie veidojas no citiem (augu) taukiem, hidrogenējot (tauku pārstrādes metode, lai tiem iegūtu cietu formu).
2. fakts: ķermeņa tauki nav tauku ēšanas rezultāts.
Kas?! Protams, ja jūs vienkārši palielināt savu tauku uzņemšanu, nesamazinot citus pārtikas produktus, jūs liekais svars ciparnīca. Normāla svara uzturēšanas pamats ir līdzsvars. Jums vajadzētu sadedzināt tik daudz kaloriju, cik jūs patērējat.
Bet diētas ar ass ierobežojums kaloriju patēriņš var izraisīt arī pēkšņu svara pieaugumu pēc izņemšanas. Kāpēc? Ķermenis saņēma komandu: izsalkums. Tas nozīmē, ka mums ir jāuzkrāj tauki rezervē. Tāpēc visa pārtika tiek apstrādāta un nonāk "depo" - ķermeņa tauki. Tajā pašā laikā jūs varat noģībt no bada. Pārstrādātie ogļhidrāti tiek uzglabāti tauku rezervēs.
Pētījumi liecina, ka, ja cilvēks ievēro zemu kaloriju un tauku saturu, tad daži ar lielām grūtībām zaudētie kilogrami atgriežas, pat ja turpini “sēdēt” uz šīs diētas.
Turklāt cilvēki, kuri patērē mazu tauku daudzumu, ir pakļauti aptaukošanās riskam.
Un ASV pacientu novērojumi atklāja ainu, ka tauku daudzuma samazināšanās no 40% (kas tiek uzskatīta par normālu) līdz 33% uzturā ir saistīta ar cilvēku liekā svara pieaugumu.
Atcerieties, ka nepiesātinātie tauki ir iesaistīti vielmaiņā. Olbaltumvielu: tauku: ogļhidrātu attiecībai pieaugušajiem jābūt aptuveni 14%: 33%: 53%.
Secinājums: Nepiesātināto tauku satura palielināšanās pārtikā, vienlaikus saglabājot to pašu kaloriju saturu, neizraisīs svara pieaugumu, bet veicinās veselības uzlabošanos, izmantojot vielmaiņu.
Kas ir lipīdi, kāda ir lipīdu klasifikācija, kāda ir to struktūra un funkcija? Uz šo un daudziem citiem jautājumiem atbildi sniedz bioķīmija, kas pēta šīs un citas vielas, kurām ir liela nozīme vielmaiņai.
Kas tas ir
Lipīdi ir organiskas vielas, kas nešķīst ūdenī. Lipīdu funkcijas cilvēka organismā ir dažādas.
Lipīdi - šis vārds nozīmē "mazas tauku daļiņas"
Tas vispirms ir:
- Enerģija. Lipīdi kalpo kā substrāts enerģijas uzglabāšanai un izmantošanai. Sadalot 1 gramu tauku, izdalās aptuveni 2 reizes vairāk enerģijas nekā sadalot tāda paša svara olbaltumvielas vai ogļhidrātus.
- Strukturālā funkcija. Lipīdu struktūra nosaka mūsu ķermeņa šūnu membrānu struktūru. Tie ir sakārtoti tā, ka molekulas hidrofilā daļa atrodas šūnas iekšpusē, bet hidrofobā daļa atrodas uz tās virsmas. Pateicoties šīm lipīdu īpašībām, katra šūna, no vienas puses, ir autonoma sistēma, norobežota no ārpasaules, un, no otras puses, katra šūna var apmainīties ar molekulām ar citiem un ar vidi izmantojot īpašas transporta sistēmas.
- Aizsargājošs. Virsmas slānis, kas atrodas uz mūsu ādas un kalpo kā sava veida barjera starp mums un ārpasauli, arī sastāv no lipīdiem. Turklāt tie kā daļa no taukaudiem nodrošina siltumizolāciju un aizsardzību pret kaitīgām ārējām ietekmēm.
- Regulējošais. Tie ir daļa no vitamīniem, hormoniem un citām vielām, kas regulē daudzus procesus organismā.
Lipīdu vispārīgās īpašības balstās uz to strukturālajām iezīmēm. Tiem ir divējādas īpašības, jo tiem ir šķīstošā un nešķīstošā molekulā daļa.
Iekļūšana ķermenī
Lipīdi daļēji nonāk cilvēka organismā ar pārtiku, un daļēji var tikt sintezēti endogēni. Galvenās daļas sadalīšana uztura lipīdi rodas divpadsmitpirkstu zarnā aizkuņģa dziedzera izdalītās aizkuņģa dziedzera sulas ietekmē un žultsskābes kā daļa no žults. Pēc sadalīšanās tie atkal tiek sintezēti zarnu sieniņās un jau kā daļa no īpašām transporta daļiņām - lipoproteīniem - ir gatavi iekļūt limfātiskā sistēma un vispārēja asins plūsma.
Cilvēkam katru dienu ar pārtiku jāsaņem aptuveni 50-100 grami tauku, kas ir atkarīgs no organisma stāvokļa un fiziskās aktivitātes līmeņa.
Klasifikācija
Lipīdu klasifikācija atkarībā no to spējas veidot ziepes noteiktiem nosacījumiem iedala tos šādās lipīdu klasēs:
- Pārziepjojams. Šis ir nosaukums vielām, kuras vidē ar sārmaina reakcija veido karbonskābju sāļus (ziepes). Šajā grupā ietilpst vienkāršie lipīdi un kompleksie lipīdi. Gan vienkāršie, gan sarežģītie lipīdi ir svarīgi ķermenim, tiem ir atšķirīga struktūra un attiecīgi lipīdi pilda dažādas funkcijas.
- Nepārziepjojams. Sārmainā vidē tie neveido sāļus karbonskābes. Bioloģiskā ķīmija ietver taukskābes, polinepiesātināto atvasinājumus taukskābes─ eikozanoīdi, holesterīns kā visievērojamākais galvenās sterīnu-lipīdu klases pārstāvis, kā arī tā atvasinājumi ─ steroīdi un dažas citas vielas, piemēram, vitamīni A, E utt.
Vispārējā lipīdu klasifikācija
Taukskābju
Vielas, kas pieder tā saukto vienkāršo lipīdu grupai un kurām ir liela nozīme organismam, ir taukskābes. Atkarībā no dubultsaišu klātbūtnes nepolārajā (ūdenī nešķīstošajā) oglekļa “astē” taukskābes iedala piesātinātajās (nav dubultsaites) un nepiesātinātajās (ar vienu vai pat vairākām oglekļa-oglekļa dubultsaitēm). Pirmā piemēri: stearīnskābe, palmitīns. Nepiesātināto un polinepiesātināto taukskābju piemēri: oleīns, linolskābe utt.
Tieši nepiesātinātās taukskābes mums ir īpaši svarīgas, un tās ir jāapgādā ar pārtiku.
Kāpēc? Jo viņi:
- Tie kalpo kā sastāvdaļa šūnu membrānu sintēzei un piedalās daudzu bioloģiski aktīvo molekulu veidošanā.
- Palīdz uzturēt normālu endokrīno un reproduktīvo sistēmu darbību.
- Palīdz novērst vai palēnināt aterosklerozes attīstību un daudzas tās sekas.
Taukskābes iedala divās lielās grupās: nepiesātinātās un piesātinātās
Iekaisuma mediatori un citi
Cits vienkāršo lipīdu veids ir: nozīmīgi starpnieki iekšējais regulējums, piemēram, eikozanoīdi. Viņiem ir unikāla (tāpat kā gandrīz visam bioloģijā) ķīmiskā struktūra un attiecīgi unikāla Ķīmiskās īpašības. Galvenais pamats Arahidonskābe, kas ir viena no svarīgākajām nepiesātinātajām taukskābēm, tiek izmantota eikozanoīdu sintēzei. Tieši eikozanoīdi ir atbildīgi par iekaisuma procesu norisi organismā.
To lomu iekaisumā var īsi aprakstīt šādi:
- Tie maina asinsvadu sieniņu caurlaidību (proti, palielina tās caurlaidību).
- Stimulēt leikocītu un citu šūnu izdalīšanos imūnsistēma audumā.
- Izmantojot ķīmiskās vielas veicināt imūno šūnu kustību, enzīmu izdalīšanos un organismam svešu daļiņu uzsūkšanos.
Bet ar to eikozanoīdu loma cilvēka organismā nebeidzas, tie ir atbildīgi arī par asins koagulācijas sistēmu. Atkarībā no esošās situācijas eikozanoīdi var paplašināt asinsvadus, atslābināt gludos muskuļus, samazināt agregāciju vai, ja nepieciešams, izraisīt pretēju efektu: vazokonstrikciju, gludo muskuļu kontrakciju. muskuļu šūnas un trombu veidošanās.
Eikozanoīdi ir liela fizioloģiski un farmakoloģiski aktīvu savienojumu grupa.
Ir veikti pētījumi, kas liecina, ka cilvēki, kuri ar pārtiku saņēma pietiekamu daudzumu galvenā eikozanoīdu sintēzes substrāta - arahidonskābes (kas atrodas zivju eļļā, zivīs, augu eļļās), mazāk cieta no slimībām. sirds un asinsvadu sistēmu. Visticamāk, tas ir saistīts ar faktu, ka šādiem cilvēkiem ir progresīvāks eikozanoīdu metabolisms.
Sarežģītas struktūras vielas
Kompleksie lipīdi ir vielu grupa, kas organismam ir ne mazāk svarīga kā vienkāršie lipīdi. Šīs tauku grupas galvenās īpašības:
- Tie piedalās šūnu membrānu veidošanā kopā ar vienkāršiem lipīdiem, kā arī nodrošina starpšūnu mijiedarbību.
- Tie ir daļa no nervu šķiedru mielīna apvalka, kas nepieciešami normālai nervu impulsu pārraidei.
- Viņi ir vieni no svarīgas sastāvdaļas virsmaktīvā viela ─ viela, kas nodrošina elpošanas procesus, proti, novērš alveolu sabrukšanu izelpas laikā.
- Daudzi no tiem pilda receptoru lomu šūnu virsmā.
- Dažu sarežģītu tauku nozīme, kas izdalās no cerebrospinālais šķidrums, nervu audi, sirds muskulis nav pilnībā izprotams.
Vienkāršākie lipīdu pārstāvji šajā grupā ir fosfolipīdi, gliko- un sfingolipīdi.
Holesterīns
Holesterīns ir lipīdu rakstura viela ar vissvarīgāko vērtību medicīnā, jo tās metabolisma traucējumi negatīvi ietekmē visa organisma stāvokli.
Daļa holesterīna tiek uzņemta ar pārtiku, bet daļa tiek sintezēta aknās, virsnieru dziedzeros, dzimumdziedzeros un ādā.
Tas ir iesaistīts arī šūnu membrānu veidošanā, hormonu un citu ķīmisko vielu sintēzē. aktīvās vielas, kā arī piedalās lipīdu metabolismā cilvēka organismā. Holesterīna rādītājus asinīs bieži pārbauda ārsti, jo tie parāda lipīdu metabolisma stāvokli cilvēka organismā kopumā.
Lipīdiem ir savas īpašās transporta formas – lipoproteīni. Ar viņu palīdzību tos var transportēt pa asinsriti, neizraisot emboliju.
Pārkāpumi tauku vielmaiņa Visātrāk un skaidrāk tās izpaužas kā holesterīna metabolisma traucējumi, aterogēno nesēju (tā saukto zema un ļoti zema blīvuma lipoproteīnu) pārsvars pār antiaterogēnajiem (augsta blīvuma lipoproteīniem).
Galvenā lipīdu metabolisma patoloģijas izpausme ir aterosklerozes attīstība.
Tas izpaužas, sašaurinot arteriālo asinsvadu lūmenu visā ķermenī. Atkarībā no pārsvara asinsvados dažādas lokalizācijas attīstās lūmena sašaurināšanās koronārie asinsvadi(ko pavada stenokardija), smadzeņu asinsvadi (ar pavājinātu atmiņu, dzirdi, iespējamām galvassāpēm, troksni galvā), nieru asinsvadus, asinsvadus apakšējās ekstremitātes, gremošanas orgānu trauki ar atbilstošiem simptomiem.
Tādējādi lipīdi vienlaikus ir neaizstājams substrāts daudziem procesiem organismā un tajā pašā laikā, ja tiek traucēta lipīdu vielmaiņa, tie var izraisīt daudzas slimības un patoloģiski apstākļi. Tāpēc tauku vielmaiņai nepieciešama uzraudzība un korekcija, kad rodas tāda nepieciešamība.
Galvenais veselības saglabāšanas noteikums ir vienmērīgi sadalīt tauku proporciju, pasniedzot ēdienu. Patiesībā tauki cilvēkam ir nepieciešami, bet viņam ir jākontrolē uzņemto tauku daudzums. Cilvēkam pašam jānosaka tauku daudzums, kas būs labvēlīgs un veselībai nekaitīgs. Taukiem jāiet iekšā pareizais virziens, izvairīties nepatīkamas sekas saistīta ar svara pieaugumu, kas izraisa sirds problēmas, hipertensiju, insultu vai pat nāvi. Tāpēc ir vērts pievērst uzmanību pārtikas produktiem, kas palīdz sadedzināt taukus. Šodien mēs apskatīsim 10 nezināmi fakti par taukiem.
Vidēji parasts cilvēks katru dienu pērk 1 g liekie tauki
. Patiesībā cilvēki iegūst vairāk ķermeņa tauku. Lielāka uzmanība jāpievērš uzturam un fiziskajām aktivitātēm. Izdariet secinājumus: Jo vairāk uzņemat taukus, jo ātrāk sāksies veselības problēmas.
Tauku šūnas dzīvo desmit gadus pēc cilvēka nāves. Tomēr viņi mirst reibumā fiziskā aktivitāte. Problēma ir tā, ka smadzeņu šūnas nemitīgi mirst un tiek atjaunotas, bet, ja to vietu ieņem tauku šūnas, rodas atmiņas problēmas, īpaši gados vecākiem cilvēkiem.
8. Kaloriju avots
Patiesībā tauki ir būtisks kaloriju avots. nepieciešams ķermenim. Tas ir ļoti svarīgi, lai uzturētu visus svarīgos procesus organismā. Ir vērts atcerēties, ka liekais svars noved pie veselības problēmām. Galvenais noteikums ir izvēle pareizos produktus ar pietiekami daudz kaloriju ķermeņa funkcionēšanai.
7. Tauki uzlabo garšu
Lielākā daļa konservantu un garšas pastiprinātāju ir balstīti uz taukiem. Sajaucot tos ar pārtiku, tas iegūst patīkamu un pievilcīgu aromātu un garšu. Ja jums patīk gatavot, mēģiniet ēdienam pievienot gaļu vai dzīvnieku taukus; smarža un garša nekavējoties mainīsies.
Tauki ir sava veida vitamīnu absorbents. Cilvēki, kuri regulāri lieto vitamīnus, ievēro, ka pēc ēšanas vitamīnu iedarbība ir jūtama vājāka. It īpaši, ja vitamīni ir šķīstošā veidā.
5. Sievietēm tauki ir vajadzīgi vairāk nekā vīriešiem.
Pirmkārt, sieviešu lielākā vajadzība pēc taukiem ir saistīta ar dabu. Sieviete ir māte, lai ieņemtu bērnu, ķermenim ir vajadzīgs spēks, lai iznēsātu bērnu un izaudzētu to dzemdē, ķermenis sadedzina kalorijas un taukus, un, visbeidzot, pēc bērna piedzimšanas sieviete baro bērnu ar krūti un piena pamatā ir laktoze un tauki. Tauku rezerves sievietes ķermenī ir izskaidrojamas ar to, ka ķermenis taupa enerģiju topošajai māmiņai. Tāpēc daudzas sievietes zaudē svaru pēc zīdīšanas.
Ir divu veidu tauki. Tos tēlaini sauc par labiem un sliktiem. Labi tauki klasificēti kā nepiesātinātie tauki, tādi ir nepieciešami cilvēka organismam. Tie ir atrodami liesā baltajā gaļā un tvaicētos ēdienos, piemēram, zivīs. Slikti tauki ir trekna gaļa, vistas āda vai piena produkti. Šo pārtikas produktu patēriņš izraisa augstu holesterīna līmeni un sirds problēmas.
Tā kā tauki satur augsts līmenis kalorijas, tās uzkrājas enerģijas rezervēs. Patērējot 1 gramu tauku, ir 9 kalorijas.
2. Tauku uzglabāšana
Veselībai nepieciešamie tauki tiek uzkrāti muskuļos, kaulu smadzenes un orgāni nervu sistēma. Tas ir vienkārši nepieciešams hormonu ražošanai un paaugstinātai imunitātei. Zemādas tauki ir indikators, ka ir pienācis laiks zaudēt svaru. Tauki ir atrodami pārtikas produktos, kas palielina muskuļu masu.
Sievietēm jāsaglabā no 13 līdz 17% ķermeņa tauku, kas parasti glabājas gurnos, krūtīs, augšstilbos un vēderā. Vīriešiem tauki tiek glabāti vēderā. Viņiem jāsaglabā ķermeņa tauku procentuālais daudzums no 3 līdz 5%., kas ir ievērojami mazāk nekā sievietēm.
Lipīdi izvirzās svarīgākais avotsķermeņa enerģijas rezerves. Fakts ir acīmredzams pat nomenklatūras līmenī: grieķu “lipos” tiek tulkots kā tauki. Attiecīgi lipīdu kategorija apvieno taukiem līdzīgas vielas bioloģiskā izcelsme. Savienojumu funkcionalitāte ir diezgan daudzveidīga, kas ir saistīts ar šīs kategorijas bioloģisko objektu sastāva neviendabīgumu.
Kādas funkcijas veic lipīdi?
Uzskaitiet galvenās lipīdu funkcijas organismā, kas ir pamata. Ievada posmā vēlams izcelt taukiem līdzīgu vielu galvenās lomas cilvēka ķermeņa šūnās. Pamata sarakstā ir piecas lipīdu funkcijas:
- rezerves enerģija;
- struktūras veidošana;
- transports;
- izolējošs;
- signāls
Sekundārie uzdevumi, ko lipīdi veic kombinācijā ar citiem savienojumiem, ietver regulējošās un fermentatīvās lomas.
Ķermeņa enerģijas rezerve
Tā ir ne tikai viena no svarīgām, bet arī prioritārām taukiem līdzīgu savienojumu lomai. Faktiski daļa lipīdu ir enerģijas avots visai šūnu masai. Patiešām, tauki šūnām ir degvielas analogs automašīnas tvertnē. Īstenots enerģijas funkcija lipīdus šādi. Tauki un līdzīgas vielas tiek oksidētas mitohondrijās, sadaloties ūdenī un oglekļa dioksīdā. Procesu pavada ievērojama daudzuma ATP - augstas enerģijas metabolītu - izdalīšanās. To piegāde ļauj šūnai piedalīties no enerģijas atkarīgās reakcijās.
Celtniecības klucīši
Tajā pašā laikā lipīdi veic celtniecības funkciju: ar to palīdzību veidojas šūnu membrāna. Procesā tiek iesaistītas šādas taukiem līdzīgu vielu grupas:
- holesterīns ir lipofīls spirts;
- glikolipīdi – lipīdu savienojumi ar ogļhidrātiem;
- Fosfolipīdi ir sarežģītu spirtu un augstāku karbonskābju esteri.
Jāņem vērā, ka izveidotā membrāna nesatur taukus tieši. Iegūtā siena starp šūnu un ārējā vide izrādās divslāņu. Tas tiek panākts bifilitātes dēļ. Šī lipīdu īpašība norāda, ka viena molekulas daļa ir hidrofoba, tas ir, nešķīst ūdenī, bet otrā, gluži pretēji, ir hidrofila. Rezultātā vienkāršu lipīdu sakārtotas izkārtojuma dēļ veidojas šūnu sienas divslānis. Molekulas pagriež savus hidrofobos reģionus viena pret otru, savukārt to hidrofilās astes ir vērstas uz šūnas iekšpusi un ārpusi.
Tas nosaka aizsardzības funkcijas membrānas lipīdi. Pirmkārt, membrāna piešķir šūnai formu un pat uztur to. Otrkārt, dubultā siena ir sava veida pasu kontroles punkts, kas nelaiž cauri nevēlamus apmeklētājus.
Autonomā apkures sistēma
Protams, šis nosaukums ir diezgan patvaļīgs, taču tas ir diezgan piemērojams, ja ņemam vērā, kādas funkcijas veic lipīdi. Savienojumi ne tik daudz silda ķermeni, cik tie saglabā siltumu iekšpusē. Līdzīga loma tiek piešķirta tauku nogulsnēm, kas veidojas apkārt dažādi orgāni un iekšā zemādas audi. Šai lipīdu klasei raksturīgas augstas siltumizolācijas īpašības, kas aizsargā dzīvībai svarīgos orgānus no hipotermijas.
Vai pasūtījāt taksometru?
Lipīdu transporta loma tiek uzskatīta par sekundāru funkciju. Patiešām, vielu (galvenokārt triglicerīdu un holesterīna) pārnesi veic atsevišķas struktūras. Tie ir saistīti lipīdu un olbaltumvielu kompleksi, ko sauc par lipoproteīniem. Kā zināms, taukiem līdzīgas vielas nešķīst ūdenī, attiecīgi, asins plazmā. Turpretim proteīnu funkcijas ietver hidrofilitāti. Rezultātā lipoproteīnu kodols ir triglicerīdu un holesterīna esteru kolekcija, bet apvalks ir olbaltumvielu molekulu un brīvā holesterīna maisījums. Šajā formā lipīdi tiek nogādāti audos vai atpakaļ uz aknām, lai tos izņemtu no ķermeņa.
Nelieli faktori
Jau uzskaitīto 5 lipīdu funkciju saraksts papildina vairākas vienlīdz svarīgas lomas:
- fermentatīvs;
- signāls;
- regulējošas
Signāla funkcija
Daži sarežģīti lipīdi, jo īpaši to struktūra, ļauj pārraidīt nervu impulsus starp šūnām. Glikolipīdi veicina šo procesu. Ne mazāk svarīga ir spēja atpazīt intracelulāros impulsus, ko realizē arī taukiem līdzīgas struktūras. Tas ļauj no asinīm atlasīt šūnai nepieciešamās vielas.
Enzīmu funkcija
Lipīdi, neatkarīgi no to atrašanās vietas membrānā vai ārpus tās, neietilpst enzīmu sastāvā. Tomēr to biosintēze notiek ar taukiem līdzīgu savienojumu klātbūtni. Turklāt lipīdi ir iesaistīti zarnu sieniņu aizsardzībā no aizkuņģa dziedzera enzīmiem. Pēdējā pārpalikumu neitralizē žulti, kur ievērojamā daudzumā ir iekļauts holesterīns un fosfolipīdi.
Lipīdi veido lielu un ķīmiski diezgan neviendabīgu dzīvo šūnu sastāvdaļu grupu. organisko vielu, šķīst zema polāra organiskos 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 piesātinātās skābes lipīdos cilvēka ķermenis svarīgākie ir palmitīns C16 un stearīnskābe C18 (sk. 10.1. tabulu), bet no nepiesātinātajiem - 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.
normalizēšana lipīdu profils asins plazma. Linetols, maisījums etilēteri augstāks tauku saturs nepiesātinātās skābes, lieto kā lipīdu līmeni pazeminošu 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 kompleksie lipīdi- sfingomielīni, cerebrozīdi, gangliozīdi 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.
Autors ķīmiskā struktūra 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 pārstāvji glikolipīdi – 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 viņiem 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 vielu katalītiskā hidrogenēšana (hidrogenēšana). augu eļļas- 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.
Notiek ielāde...