En av de største mytene moderne menneskehet- skadelighet av fett. Fett har blitt fiende nummer én. Folk bruker dollar, rubler, euro osv. for å kjøpe småkaker, cola med lavt fettinnhold, tabletter som kan forstyrre absorpsjonen av fett, tabletter som løser opp fett. Folk er på alle slags fettfrie dietter.
Men... I land som er velstående på alle måter, øker antallet mennesker som lider av fedme jevnt og trutt. Antall personer som lider av hjerte- og karsykdommer og sukkersyke, det vil si sykdommer som i stor grad er forbundet med overvekt. Krigen mot fett fortsetter...
Så hva er galt?
Fakta 1: Fett er bra for deg
Den første og største feilen er å anta at alt fett er det samme; å gi opp alt fett er en god ting. Imidlertid er utdanningen til befolkningen ganske høy, nå vet mange at umettet fett (hovedsakelig vegetabilsk fett) er sunt. Og de skadelige er mettede (hovedsakelig dyr).
La oss finne ut av dette.
Mettet fett er strukturelle komponenter i cellemembraner og deltar i kroppens biokjemi. Derfor fullstendig fiasko fra dem vil føre til irreversible endringer i helse. En annen ting er at forbruket deres må samsvare aldersindikatorer. Barn og unge trenger dem inn tilstrekkelig mengde forbruket kan reduseres med alderen.
Umettet fett - redusere nivået av "dårlig" kolesterol, er nødvendig for at kroppen skal absorbere visse vitaminer (fettløselige), og delta i metabolismen. Det vil si at kroppen også trenger disse fettene.
En rask observasjon: mettet fett er fast, umettet fett er flytende.
I følge fysiologiske indikatorer for den gjennomsnittlige personen, bør forholdet mellom mettet - umettet fett være 1\3:2\3. Å spise sunt fett er viktig!
Transfett er definitivt skadelig. De finnes også i naturen (for eksempel i naturlig melk), men for det meste er de dannet av annet (vegetabilsk) fett, gjennom hydrogenering (en metode for å bearbeide fett for å gi dem en fast form).
Fakta 2: Kroppsfett er ikke et resultat av å spise fett.
Hva?! Selvfølgelig, hvis du bare øker fettinntaket uten å redusere andre matvarer, vil du overvekt slå. Grunnlaget for å opprettholde en normal vekt er balanse. Du bør forbrenne så mange kalorier som du inntar.
Men dietter med skarp begrensning kaloriinntak kan også føre til plutselig vektøkning etter uttak. Hvorfor? Kroppen fikk en kommando: sult. Dette betyr at vi må samle fett i reserve. Derfor blir all mat behandlet og går til "depotet" - kroppsfett. Samtidig kan du besvime av sult. Bearbeidede karbohydrater lagres i fettreserver.
Studier viser at hvis en person er på en diett med lavt kaloriinnhold og lavt fettinnhold, så kommer de få kiloene som er tapt med store vanskeligheter tilbake, selv om du fortsetter å "sitte" på denne dietten.
I tillegg er personer som bruker lave mengder fett utsatt for fedme.
Og observasjoner av pasienter i USA avslørte et bilde av at en nedgang i mengden fett fra 40 % (som anses som normalt) til 33 % i kostholdet er ledsaget av en økning i overvektige.
Husk at umettet fett er involvert i metabolismen. Protein:fett:karbohydratforholdet for en voksen bør være ca. 14 %: 33 %: 53 %.
Konklusjon: En økning av umettet fett i maten samtidig som man opprettholder samme kaloriinnhold vil ikke føre til vektøkning, men vil bidra til forbedret helse gjennom stoffskiftet.
Hva er lipider, hva er klassifiseringen av lipider, hva er deres struktur og funksjon? Svaret på dette og mange andre spørsmål er gitt av biokjemi, som studerer disse og andre stoffer som har veldig viktig for metabolisme.
Hva det er
Lipider er organiske stoffer som er uløselige i vann. Funksjonene til lipider i menneskekroppen er forskjellige.
Lipider - dette ordet betyr "små partikler av fett"
Dette er først og fremst:
- Energi. Lipider tjener som et substrat for lagring og bruk av energi. Når 1 gram fett brytes ned, frigjøres ca. 2 ganger mer energi enn når protein eller karbohydrater av samme vekt brytes ned.
- Strukturell funksjon. Strukturen til lipider bestemmer strukturen til membranene til cellene i kroppen vår. De er arrangert på en slik måte at den hydrofile delen av molekylet er plassert inne i cellen, og den hydrofobe delen er på overflaten. Takket være disse egenskapene til lipider, er hver celle på den ene siden autonomt system, inngjerdet fra omverdenen, og på den annen side kan hver celle utveksle molekyler med andre og med miljø ved bruk av spesielle transportsystemer.
- Beskyttende. Overflatelaget som vi har på huden vår og fungerer som en slags barriere mellom oss og omverdenen består også av lipider. I tillegg gir de, som en del av fettvevet, termisk isolasjon og beskyttelse mot skadelige ytre påvirkninger.
- Regulatorisk. De er en del av vitaminer, hormoner og andre stoffer som regulerer mange prosesser i kroppen.
De generelle egenskapene til lipider er basert på deres strukturelle egenskaper. De har doble egenskaper, siden de har en løselig og uløselig del i molekylet.
Inngang i kroppen
Lipider kommer delvis inn i menneskekroppen med mat, og delvis kan syntetiseres endogent. Deling av hoveddelen lipider i kosten forekommer i tolvfingertarmen under påvirkning av bukspyttkjerteljuice utskilt av bukspyttkjertelen og gallesyrer som en del av gallen. Etter å ha brutt ned, resyntetiseres de igjen i tarmveggen og er allerede som en del av spesielle transportpartikler ─ lipoproteiner ─ klare til å gå inn i lymfesystemet og generell blodstrøm.
En person trenger å motta omtrent 50-100 gram fett fra mat hver dag, som avhenger av kroppens tilstand og nivået av fysisk aktivitet.
Klassifisering
Klassifisering av lipider avhengig av deres evne til å danne såper visse forhold deler dem inn i følgende klasser av lipider:
- Forsåpes. Dette er navnet på stoffer som i et miljø med alkalisk reaksjon danner salter av karboksylsyrer (såper). Denne gruppen inkluderer enkle lipider og komplekse lipider. Både enkle og komplekse lipider er viktige for kroppen, det har de annen struktur og følgelig utfører lipider forskjellige funksjoner.
- Usåpbar. I et alkalisk miljø danner de ikke salter karboksylsyrer. Biologisk kjemi inkluderer fettsyrer, derivater av flerumettede fettsyrer─ eikosanoider, kolesterol, som den mest fremtredende representanten for hovedklassen av steroler-lipider, så vel som dens derivater ─ steroider og noen andre stoffer, for eksempel vitamin A, E, etc.
Generell klassifisering av lipider
Fettsyre
Stoffer som tilhører gruppen såkalte enkle lipider og har stor betydning for kroppen er fettsyrer. Avhengig av tilstedeværelsen av dobbeltbindinger i den ikke-polare (vann-uløselige) karbon-"halen", deles fettsyrer inn i mettede (har ikke dobbeltbindinger) og umettede (har en eller enda flere karbon-karbon-dobbeltbindinger). Eksempler på det første: stearinsyre, palmittisk. Eksempler på umettede og flerumettede fettsyrer: oljesyre, linolsyre, etc.
Det er umettede fettsyrer som er spesielt viktige for oss og må tilføres maten.
Hvorfor? Fordi de:
- De tjener som en komponent for syntese av cellemembraner og deltar i dannelsen av mange biologisk aktive molekyler.
- Bidra til å opprettholde normal funksjon av de endokrine og reproduktive systemene.
- Bidra til å forhindre eller bremse utviklingen av aterosklerose og mange av dens konsekvenser.
Fettsyrer er delt inn i to store grupper: umettede og mettede
Inflammatoriske mediatorer og mer
En annen type enkle lipider er: viktige formidlere intern regulering, som eikosanoider. De har en unik (som nesten alt innen biologi) kjemisk struktur og følgelig unike Kjemiske egenskaper. Hovedgrunnlaget Arakidonsyre, som er en av de viktigste umettede fettsyrene, brukes til syntese av eikosanoider. Det er eikosanoider som er ansvarlige for forløpet av inflammatoriske prosesser i kroppen.
Deres rolle i betennelse kan kort beskrives som følger:
- De endrer permeabiliteten til vaskulærveggen (nemlig de øker dens permeabilitet).
- Stimuler frigjøringen av leukocytter og andre celler immunforsvar i stoff.
- Ved bruk av kjemiske substanser mediere bevegelse av immunceller, frigjøring av enzymer og absorpsjon av partikler fremmed for kroppen.
Men rollen til eikosanoider i menneskekroppen slutter ikke der, de er også ansvarlige for blodkoagulasjonssystemet. Avhengig av den aktuelle situasjonen kan eikosanoider utvide blodårene, slappe av glatt muskulatur, redusere aggregering eller om nødvendig forårsake motsatte effekter: vasokonstriksjon, sammentrekning av glatt muskulatur. muskelceller og trombedannelse.
Eikosanoider er en stor gruppe fysiologisk og farmakologisk aktive forbindelser.
Det er utført studier som viser at personer som fikk tilstrekkelige mengder av hovedsubstratet for syntese av eikosanoider - arakidonsyre - med mat (finnes i fiskeolje, fisk, vegetabilske oljer) led mindre av sykdommer av det kardiovaskulære systemet. Mest sannsynlig er dette på grunn av det faktum at slike mennesker har en mer avansert eikosanoid metabolisme.
Stoffer med kompleks struktur
Komplekse lipider er en gruppe stoffer som ikke er mindre viktige for kroppen enn enkle lipider. Hovedegenskapene til denne gruppen av fett:
- De deltar i dannelsen av cellemembraner, sammen med enkle lipider, og gir også intercellulære interaksjoner.
- De er en del av myelinskjeden til nervefibre, nødvendige for normal overføring av nerveimpulser.
- De er en av de viktige komponenter overflateaktivt middel ─ et stoff som sikrer pusteprosesser, nemlig forhindrer kollaps av alveolene under utånding.
- Mange av dem spiller rollen som reseptorer på overflaten av cellene.
- Betydningen av noen komplekse fettstoffer utskilt fra cerebrospinal væske, nervevev, hjertemuskel er ikke fullt ut forstått.
De enkleste representantene for lipider i denne gruppen inkluderer fosfolipider, glyko- og sfingolipider.
Kolesterol
Kolesterol er et stoff av lipid natur med den viktigste verdien i medisin, siden forstyrrelse av metabolismen negativt påvirker tilstanden til hele organismen.
Noe av kolesterolet inntas med mat, og noe syntetiseres i leveren, binyrene, gonadene og huden.
Det er også involvert i dannelsen av cellemembraner, syntese av hormoner og andre kjemikalier. aktive stoffer, og deltar også i lipidmetabolismen i menneskekroppen. Indikatorer for kolesterol i blodet blir ofte undersøkt av leger, da de viser tilstanden til lipidmetabolismen i menneskekroppen som helhet.
Lipider har sine egne spesielle transportformer - lipoproteiner. Med deres hjelp kan de transporteres gjennom blodbanen uten å forårsake emboli.
Krenkelser fettmetabolisme De manifesteres raskest og tydeligst ved forstyrrelser i kolesterolmetabolismen, overvekt av aterogene bærere (de såkalte lipoproteiner med lav og svært lav tetthet) fremfor antiaterogene (lipoproteiner med høy tetthet).
Den viktigste manifestasjonen av patologien til lipidmetabolisme er utviklingen av aterosklerose.
Det manifesterer seg ved å begrense lumen av arterielle kar i hele kroppen. Avhengig av overvekt i blodårer ulike lokaliseringer innsnevring av lumen utvikler seg koronarkar(akkompagnert av angina), cerebrale kar (med nedsatt hukommelse, hørsel, mulig hodepine, støy i hodet), nyrekar, blodårer nedre lemmer, kar av fordøyelsesorganene med tilsvarende symptomer.
Derfor er lipider samtidig et uunnværlig substrat for mange prosesser i kroppen, og på samme tid, hvis lipidmetabolismen forstyrres, kan de forårsake mange sykdommer og patologiske forhold. Derfor krever fettmetabolismen overvåking og korrigering når behovet oppstår.
Hovedregelen for å opprettholde helsen er å fordele andelen fett jevnt ved servering av en rett. Faktisk trenger en person fett, men han må kontrollere mengden fett som konsumeres. En person må selv bestemme mengden fett som vil være gunstig og ikke skadelig for helsen. Fett må inn riktig retning, å unngå ubehagelige konsekvenser assosiert med vektøkning, noe som fører til hjerteproblemer, hypertensjon, hjerneslag eller til og med død. Derfor er det verdt å ta hensyn til matvarer som bidrar til å brenne fett. I dag skal vi se på 10 ukjente fakta om fett.
Gjennomsnitt en vanlig person kjøper 1 g hver dag overflødig fett
. I virkeligheten får folk mer kroppsfett. Mer oppmerksomhet bør rettes mot ernæring og fysisk aktivitet. Trekke konklusjoner: Jo høyere fettinntak du har, desto raskere vil helseproblemer begynne.
Fettceller lever i ti år etter en persons død. Imidlertid dør de under påvirkning fysisk aktivitet. Problemet er at hjerneceller hele tiden dør og fornyes, men hvis deres plass blir tatt fettceller, oppstår hukommelsesproblemer, spesielt hos eldre mennesker.
8. Kilde til kalorier
Faktisk er fett en viktig kilde til kalorier. nødvendig for kroppen. Det er avgjørende for å opprettholde alle vitale prosesser i kroppen. Det er verdt å huske at overvekt fører til helseproblemer. Hovedregelen er valg de riktige produktene med nok kalorier til at kroppen skal fungere.
7. Fett forsterker smaken
De fleste konserveringsmidler og smaksforsterkere er basert på fett. Når du blander dem med mat, får det en behagelig og forlokkende aroma og smak. Hvis du liker å lage mat, prøv å tilsette kjøtt eller animalsk fett til retten; lukten og smaken vil umiddelbart endre seg.
Fett er en slags absorbent for vitaminer. Personer som regelmessig tar vitaminer merker at etter å ha spist føles effekten av vitaminene svakere. Spesielt hvis vitaminene er i løselig form.
5. Kvinner trenger fett mer enn menn.
For det første er kvinners større behov for fett forbundet med naturen. En kvinne er en mor, for å bli gravid, trenger kroppen styrke for å bære barnet og vokse det i livmoren, kroppen forbrenner kalorier og fett, og til slutt, etter barnets fødsel, ammer kvinnen, og grunnlaget for melk er laktose og fett. Fettreservene i en kvinnes kropp forklares med at kroppen sparer energi til den vordende mor. Dette er grunnen til at mange kvinner går ned i vekt etter amming.
Det finnes to typer fett. De kalles billedlig talt gode og dårlige. Bra fett klassifisert som umettet fett, slikt fett er nødvendig for menneskekroppen. De finnes i magert hvitt kjøtt og dampet mat, for eksempel fisk. Dårlig fett er fett kjøtt, kyllingskinn eller meieriprodukter. Inntak av disse matvarene fører til høyt kolesterol og hjerteproblemer.
Siden fett inneholder høy level kalorier, lagres de i energireserver. Inntak av 1 gram fett tilsvarer 9 kalorier.
2. Fettlagring
Fettet som trengs for helsen er lagret i musklene, beinmarg og organer nervesystemet. Det er rett og slett nødvendig for produksjon av hormoner og økt immunitet. Subkutant fett er en indikator på at det er på tide å gå ned i vekt. Fett finnes i matvarer som øker muskelmassen.
Kvinner bør opprettholde mellom 13 og 17 % kroppsfett, som vanligvis lagres i hofter, bryst, lår og mage. Hos menn lagres fett i magen. De bør opprettholde en kroppsfettprosent på 3 til 5 %, som er betydelig mindre enn for kvinner.
Lipider stikker ut den viktigste kilden kroppens energireserver. Faktum er åpenbart selv på nomenklaturnivå: den greske "lipos" er oversatt som fett. Følgelig kombinerer kategorien lipider fettlignende stoffer biologisk opprinnelse. Funksjonaliteten til forbindelsene er ganske mangfoldig, noe som skyldes heterogeniteten i sammensetningen av denne kategorien biologiske objekter.
Hvilke funksjoner utfører lipider?
Liste hovedfunksjonene til lipider i kroppen, som er grunnleggende. På det innledende stadiet er det tilrådelig å fremheve nøkkelrollene til fettlignende stoffer i cellene i menneskekroppen. Den grunnleggende listen er de fem funksjonene til lipider:
- reserve energi;
- strukturdannende;
- transportere;
- isolerende;
- signal
De sekundære oppgavene som lipider utfører i kombinasjon med andre forbindelser inkluderer regulatoriske og enzymatiske roller.
Kroppens energireserve
Dette er ikke bare en av de viktige, men den prioriterte rollen til fettlignende forbindelser. Faktisk er en del av lipidene kilden til energi for hele cellemassen. Faktisk er fett for celler en analog av drivstoff i en biltank. Implementert energifunksjon lipider som følger. Fett og lignende stoffer oksideres i mitokondriene, og brytes ned til vann og karbondioksid. Prosessen er ledsaget av frigjøring av en betydelig mengde ATP - høyenergimetabolitter. Tilførselen deres lar cellen delta i energiavhengige reaksjoner.
Byggeklosser
Samtidig utfører lipider en konstruksjonsfunksjon: med deres hjelp dannes cellemembranen. Følgende grupper av fettlignende stoffer er involvert i prosessen:
- kolesterol er en lipofil alkohol;
- glykolipider - forbindelser av lipider med karbohydrater;
- Fosfolipider er estere av komplekse alkoholer og høyere karboksylsyrer.
Det skal bemerkes at den dannede membranen ikke inneholder fett direkte. Den resulterende veggen mellom cellen og eksternt miljø viser seg å være to-lags. Dette oppnås på grunn av bifilisitet. Denne egenskapen til lipider indikerer at en del av molekylet er hydrofob, det vil si uløselig i vann, og den andre tvert imot er hydrofil. Som et resultat dannes et cellevegg-dobbeltlag på grunn av det ordnede arrangementet av enkle lipider. Molekylene vender sine hydrofobe områder mot hverandre, mens de hydrofile halene deres peker innover og utover cellen.
Dette avgjør beskyttende funksjoner membranlipider. For det første gir membranen cellen sin form og til og med opprettholder den. For det andre er den doble veggen et slags passkontrollpunkt som ikke lar uønskede besøkende passere.
Autonomt varmesystem
Selvfølgelig er dette navnet ganske vilkårlig, men det er ganske anvendelig hvis vi vurderer hvilke funksjoner lipider utfører. Forbindelsene varmer ikke så mye opp kroppen som de holder på varmen inne. En lignende rolle er tildelt fettavleiringer som dannes rundt ulike organer og i subkutant vev. Denne klassen av lipider er preget av høye varmeisolerende egenskaper, som beskytter vitale organer mot hypotermi.
Bestilte du taxi?
Transportrollen til lipider regnes som en sekundær funksjon. Faktisk utføres overføringen av stoffer (hovedsakelig triglyserider og kolesterol) av separate strukturer. Disse er koblede komplekser av lipider og proteiner kalt lipoproteiner. Som kjent er fettlignende stoffer uløselige i vann, henholdsvis i blodplasma. I kontrast inkluderer funksjonene til proteiner hydrofilisitet. Som et resultat er lipoproteinkjernen en samling av triglyserider og kolesterolestere, mens skallet er en blanding av proteinmolekyler og fritt kolesterol. I denne formen blir lipider levert til vevet eller tilbake til leveren for fjerning fra kroppen.
Mindre faktorer
Listen over de 5 funksjonene til lipider som allerede er oppført, utfyller en rekke like viktige roller:
- enzymatisk;
- signal;
- regulatoriske
Signalfunksjon
Noen komplekse lipider, spesielt deres struktur, tillater overføring av nerveimpulser mellom celler. Glykolipider medierer denne prosessen. Ikke mindre viktig er evnen til å gjenkjenne intracellulære impulser, også realisert av fettlignende strukturer. Dette lar deg velge stoffer som cellen trenger fra blodet.
Enzymatisk funksjon
Lipider, uavhengig av deres plassering i membranen eller utenfor den, er ikke en del av enzymer. Imidlertid skjer deres biosyntese med tilstedeværelsen av fettlignende forbindelser. I tillegg er lipider involvert i å beskytte tarmveggen mot bukspyttkjertelenzymer. Overskuddet av sistnevnte nøytraliseres av galle, hvor kolesterol og fosfolipider er inkludert i betydelige mengder.
Lipider utgjør en stor og ganske kjemisk heterogen gruppe av bestanddeler av levende celler. organisk materiale, løselig i lavpolare organiske løsningsmidler (eter, benzen, kloroform, etc.) og uløselig i vann. I generelt syn de anses å være derivater av fettsyrer.
En særegenhet ved strukturen til lipider er tilstedeværelsen i deres molekyler av både polare (hydrofile) og ikke-polare (hydrofobe) strukturelle fragmenter, noe som gir lipider en affinitet for både vann og den ikke-vandige fasen. Lipider er bifile stoffer, som lar dem utføre sine funksjoner ved grensesnittet.
10.1. Klassifisering
Lipider er delt inn i enkel(to-komponent), hvis produktene av deres hydrolyse er alkoholer og karboksylsyrer, og kompleks(multikomponent), når det som et resultat av deres hydrolyse også dannes andre stoffer, for eksempel fosforsyre og karbohydrater. Enkle lipider inkluderer voks, fett og oljer, samt ceramider; komplekse lipider inkluderer fosfolipider, sfingolipider og glykolipider (skjema 10.1).
Opplegg 10.1.Generell klassifisering av lipider
10.2. Strukturelle komponenter av lipider
Alle grupper av lipider har to obligatoriske strukturelle komponenter - høyere karboksylsyrer og alkoholer.
Høyere fettsyrer (HFA). Mange høyere karboksylsyrer ble først isolert fra fett, og det er derfor de kalles fet. Biologisk viktige fettsyrer kan være mettet(Tabell 10.1) og umettet(Tabell 10.2). Deres generelle strukturelle egenskaper:
De er monokarbon;
Inkluder et partall av karbonatomer i kjeden;
Ha en cis-konfigurasjon av dobbeltbindinger (hvis tilstede).
Tabell 10.1.Essensielle mettede fettsyrelipider
I naturlige syrer varierer antallet karbonatomer fra 4 til 22, men syrer med 16 eller 18 karbonatomer er mer vanlige. Umettede syrer inneholder en eller flere dobbeltbindinger i cis-konfigurasjonen. Dobbeltbindingen nærmest karboksylgruppen er vanligvis plassert mellom C-9 og C-10 atomene. Hvis det er flere dobbeltbindinger, er de skilt fra hverandre av metylengruppen CH 2.
IUPAC-reglene for DRC tillater bruk av deres trivielle navn (se tabell 10.1 og 10.2).
For tiden brukes også vår egen nomenklatur av umettede flytende væsker. I den er det terminale karbonatomet, uavhengig av lengden på kjeden, betegnet med den siste bokstaven gresk alfabetω (omega). Plasseringen av dobbeltbindinger telles ikke, som vanlig, fra karboksylgruppen, men fra metylgruppen. Linolensyre er således betegnet som 18:3 ω-3 (omega-3).
Linolsyre i seg selv og umettede syrer med et annet antall karbonatomer, men med arrangement av dobbeltbindinger også ved det tredje karbonatomet, regnet fra metylgruppen, utgjør omega-3-familien av flytende fettsyrer. Andre typer syrer danner lignende familier av linolsyre (omega-6) og oljesyre (omega-9). Til normalt liv For en person er den riktige balansen av lipider av tre typer syrer av stor betydning: omega-3 ( linfrøolje, fiskefett), omega-6 (solsikke, maisolje) og omega-9 ( oliven olje) i kosten.
Fra mettede syrer i lipider Menneskekroppen de viktigste er palmitinsyre C16 og stearinsyre C18 (se tabell 10.1), og av de umettede - oljesyre C18:1, linolsyre C18:2, linolen og arakidonisk C 20:4 (se tabell 10.2).
Det bør understrekes rollen til flerumettede linolsyrer og linolensyrer som forbindelser uerstattelig for mennesker ("vitamin F"). De syntetiseres ikke i kroppen og bør tilføres mat i en mengde på ca. 5 g per dag. I naturen finnes disse syrene hovedsakelig i vegetabilske oljer. De bidrar
Tabell 10 .2. Essensielle umettede fettsyrelipider
*Inkludert for sammenligning. ** For cis-isomerer.
normalisering lipidprofil blodplasma. Linetol, en blanding etyletere høyere fettinnhold umettede syrer, brukes som en lipidsenkende urtemedisin. Alkoholer. Lipider kan omfatte:
Høyere enverdige alkoholer;
Flerverdige alkoholer;
Aminoalkoholer.
I naturlige lipider er de vanligste mettede og sjeldnere umettede langkjedede alkoholer (C 16 eller mer), hovedsakelig med et jevnt antall karbonatomer. Som et eksempel på høyere alkoholer, cetyl CH 3 (CH 2 ) 15 OH og melissil CH 3 (CH 2) 29 OH alkoholer som er en del av voks.
Flerverdige alkoholer i de fleste naturlige lipider er representert av den treverdige alkoholen glyserol. Andre flerverdige alkoholer finnes, som de toverdige alkoholene etylenglykol og 1,2 propandiol, samt myoinositol (se 7.2.2).
De viktigste aminoalkoholene som inngår i naturlige lipider er 2-aminoetanol (kolamin), kolin og serin og sfingosin, som også tilhører α-aminosyrene.
Sfingosin er en umettet langkjedet toverdig aminoalkohol. Dobbeltbindingen i sfingosin har transe-konfigurasjon, og de asymmetriske atomene C-2 og C-3 - D-konfigurasjon.
Alkoholer i lipider acyleres med høyere karboksylsyrer ved de tilsvarende hydroksylgruppene eller aminogruppene. I glyserol og sfingosin kan en av alkoholhydroksylene forestres med en substituert fosforsyre.
10.3. Enkle lipider
10.3.1. Vokser
Voks er estere av høyere fettsyrer og høyere enverdige alkoholer.
Voks danner et beskyttende smøremiddel på huden til mennesker og dyr og beskytter planter mot å tørke ut. De brukes i farmasøytisk og parfymeindustrien i produksjon av kremer og salver. Et eksempel er palmitinsyre cetylester(cetin) - hovedkomponent spermaceti. Spermaceti skilles ut fra fettet som finnes i hulrommene i hodeskallen til spermhval. Et annet eksempel er Palmitinsyre melissil ester- komponent av bivoks.
10.3.2. Fett og oljer
Fett og oljer er den vanligste gruppen av lipider. De fleste av dem tilhører triacylglyceroler - komplette estere av glyserol og IVG, selv om mono- og diacylglyceroler også finnes og deltar i metabolismen.
Fett og oljer (triacylglyceroler) er estere av glyserol og høyere fettsyrer.
I menneskekroppen spiller triacylglyseroler rollen som en strukturell komponent av celler eller et reservestoff ("fettdepot"). Deres energiverdi er omtrent det dobbelte av proteiner
eller karbohydrater. derimot økt nivå triacylglyceroler i blodet er en av de ekstra risikofaktorene for utvikling av koronar hjertesykdom.
Faste triacylglyceroler kalles fett, flytende triacylglyceroler kalles oljer. Enkle triacylglyseroler inneholder rester av de samme syrene, mens blandede inneholder rester av forskjellige.
Triacylglyseroler av animalsk opprinnelse inneholder vanligvis overveiende mettede syrerester. Slike triacylglyseroler er vanligvis faste stoffer. Tvert imot inneholder vegetabilske oljer hovedsakelig rester av umettede syrer og har en flytende konsistens.
Nedenfor er eksempler på nøytrale triacylglyceroler og deres systematiske og (i parentes) ofte brukte trivielle navn, basert på navnene på deres inngående fettsyrer.
10.3.3. Ceramider
Ceramider er N-acylerte derivater av alkoholen sfingosin.
Ceramider finnes i små mengder i vev til planter og dyr. Mye oftere er de en del av komplekse lipider- sfingomyeliner, cerebrosider, gangliosider, etc.
(se 10.4).
10.4. Komplekse lipider
Noen komplekse lipider er vanskelig å klassifisere entydig, siden de inneholder grupper som gjør at de kan klassifiseres samtidig i forskjellige grupper. I følge generell klassifisering Lipider (se diagram 10.1) Komplekse lipider deles vanligvis inn i tre store grupper: fosfolipider, sfingolipider og glykolipider.
10.4.1. Fosfolipider
Gruppen fosfolipider omfatter stoffer som fjerner fosforsyre under hydrolyse, for eksempel glycerofosfolipider og noen sfingolipider (skjema 10.2). Generelt er fosfolipider preget av et ganske høyt innhold av umettede syrer.
Opplegg 10.2.Klassifisering av fosfolipider
Glyserofosfolipider. Disse forbindelsene er de viktigste lipidkomponentene i cellemembraner.
Av kjemisk struktur glycerofosfolipider er derivater l -glysero-3-fosfat.
l-glysero-3-fosfat inneholder et asymmetrisk karbonatom og kan derfor eksistere i form av to stereoisomerer.
Naturlige glyserofosfolipider har samme konfigurasjon, og er derivater av l-glysero-3-fosfat, dannet under metabolisme fra dihydroksyacetonfosfat.
Fosfatider. Blant glycerofosfolipider er de vanligste fosfatider - esterderivater av l-fosfatidinsyrer.
Fosfatidinsyrer er derivater l -glysero-3-fosfat, forestret med fettsyrer ved alkoholhydroksylgrupper.
Som regel, i naturlige fosfatider, i posisjon 1 av glyserolkjeden er det en rest av en mettet syre, i posisjon 2 - en umettet syre, og en av hydroksylene til fosforsyre er forestret med en flerverdig alkohol eller aminoalkohol ( X er resten av denne alkoholen). I kroppen (pH ~7,4) ioniseres den gjenværende frie hydroksyl av fosforsyre og andre ioniske grupper i fosfatider.
Eksempler på fosfatider er forbindelser som inneholder fosfatidinsyrer forestret for fosfathydroksyl med tilsvarende alkoholer:
Fosfatidylseriner, forestringsmiddel - serin;
Fosfatidyletanolaminer, forestringsmiddel - 2-aminoetanol (i biokjemisk litteratur ofte, men ikke helt korrekt, kalt etanolamin);
Fosfatidylkoliner, forestringsmiddel - kolin.
Disse forestringsmidlene er beslektet fordi etanolamin- og kolin-delene kan metaboliseres fra serindelen ved dekarboksylering og påfølgende metylering med S-adenosylmetionin (SAM) (se 9.2.1).
En rekke fosfatider, i stedet for et aminoholdig forestringsmiddel, inneholder rester av flerverdige alkoholer - glyserol, myoinositol, etc. Fosfatidylglycerolene og fosfatidylinositolene gitt nedenfor som eksempler tilhører sure glyserofosfolipider, siden deres strukturer av aminofragmenter ikke inneholder alkoholfragmenter. som gir fosfatidyletanolaminer og beslektede forbindelser en nøytral karakter.
Plasmalogener. Mindre vanlige enn esterglyserofosfolipider er lipider med eterbinding, spesielt plasmalogener. De inneholder en umettet rest
* For enkelhets skyld er måten å skrive konfigurasjonsformelen for myoinositolresten i fosfatidylinositoler på blitt endret fra den som er gitt ovenfor (se 7.2.2).
alkohol koblet med en eterbinding til C-1-atomet til glysero-3-fosfat, slik som plasmalogener med et etanolaminfragment - L-fosfatidale etanolaminer. Plasmalogener utgjør opptil 10 % av alle CNS-lipider.
10.4.2. Sfingolipider
Sfingolipider er strukturelle analoger av glycerofosfolipider der sfingosin brukes i stedet for glyserol. Et annet eksempel på sfingolipider er ceramidene omtalt ovenfor (se 10.3.3).
En viktig gruppe sfingolipider er sfingomyeliner, først oppdaget i nervevev. I sfingomyeliner er hydroksylgruppen til C-1-ceramid som regel forestret med kolinfosfat (sjeldnere med kolaminfosfat), så de kan også klassifiseres som fosfolipider.
10.4.3. Glykolipider
Som navnet antyder, inkluderer forbindelser av denne gruppen karbohydratrester (vanligvis D-galaktose, sjeldnere D-glukose) og inneholder ikke en fosforsyrerest. Typiske representanter glykolipider - cerebrosider og gangliosider - er sfingosinholdige lipider (derfor kan de betraktes som sfingolipider).
I cerebrosider ceramidresten er knyttet til D-galaktose eller D-glukose ved hjelp av en β-glykosidbinding. Cerebrosider (galaktocerebrosider, glukocerebrosider) er en del av membranene til nerveceller.
Gangliosider- karbohydratrike komplekse lipider - ble først isolert fra den grå substansen i hjernen. Strukturelt ligner gangliosider på cerebrosider, og skiller seg ved at de i stedet for et monosakkarid inneholder et komplekst oligosakkarid, inkludert i det minste en rest V-acetylneuraminsyre (se vedlegg 11-2).
10.5. Egenskaper til lipider
og dem strukturelle komponenter
Et spesielt trekk ved komplekse lipider er deres bifilisitet, forårsaket av ikke-polare hydrofobe og høypolare ioniserte hydrofile grupper. I fosfatidylkoliner, for eksempel, danner hydrokarbonradikalene i fettsyrer to ikke-polare "haler", og karboksyl-, fosfat- og kolingruppene utgjør den polare delen.
Ved grensesnittet fungerer slike forbindelser som utmerkede emulgatorer. Som en del av cellemembraner gir lipidkomponenter høy elektrisk motstand av membranen, dens ugjennomtrengelighet for ioner og polare molekyler, og permeabilitet for ikke-polare stoffer. Spesielt er de fleste bedøvelsesmidler svært lipidløselige, noe som gjør at de kan trenge inn i nervecellenes membraner.
Fettsyrer er svake elektrolytter( s K a~4,8). De er med liten grad dissosiert inn i vandige løsninger. Ved pH< p K a ikke-ionisert form dominerer, ved pH > p Ka, dvs. under fysiologiske forhold dominerer den ioniserte formen RCOO -. Løselige salter av høyere fettsyrer kalles såper. Natriumsalter av høyere fettsyrer er faste, kaliumsalter er flytende. Siden salter av svake syrer og sterke baser av såpe blir delvis hydrolysert i vann, har løsningene deres en alkalisk reaksjon.
Naturlige umettede fettsyrer som har cis- dobbeltbindingskonfigurasjon, har en stor tilførsel av intern energi og derfor sammenlignet med transe-isomerer er termodynamisk mindre stabile. Deres cis-trans -isomerisering skjer lett ved oppvarming, spesielt i nærvær av radikale reaksjonsinitiatorer. I laboratorieforhold denne omdanningen kan utføres ved påvirkning av nitrogenoksider som dannes under dekomponeringen av salpetersyre ved oppvarming.
Høyere fettsyrer viser de generelle kjemiske egenskapene til karboksylsyrer. Spesielt danner de lett de tilsvarende funksjonelle derivatene. Fettsyrer med dobbeltbindinger viser egenskapene til umettede forbindelser - de tilsetter hydrogen, hydrogenhalogenider og andre reagenser til dobbeltbindingen.
10.5.1. Hydrolyse
Ved hjelp av hydrolysereaksjonen bestemmes strukturen til lipider og oppnås også verdifulle produkter(såpe). Hydrolyse er den første fasen av utnyttelse og metabolisme av kostholdsfett i kroppen.
Hydrolyse av triacylglyceroler utføres enten ved eksponering for overopphetet damp (i industrien) eller ved oppvarming med vann i nærvær av mineralsyrer eller alkalier (forsåpning). I kroppen oppstår lipidhydrolyse under påvirkning av lipaseenzymer. Noen eksempler på hydrolysereaksjoner er gitt nedenfor.
I plasmalogener, som i vanlige vinylestere, spaltes eterbindingen i et surt, men ikke i et alkalisk miljø.
10.5.2. Tilleggsreaksjoner
Lipider som inneholder umettede syrerester i strukturen tilfører hydrogen, halogener, hydrogenhalogenider og vann gjennom dobbeltbindinger i et surt miljø. Jodtall er et mål på umettetheten av triacylglyseroler. Det tilsvarer antall gram jod som kan legge til 100 g av et stoff. Sammensetningen av naturlige fettstoffer og oljer og deres jodantall varierer innenfor ganske vide grenser. Som et eksempel gir vi interaksjonen av 1-oleoyl-distearoylglycerol med jod (jodtallet til denne triacylglycerolen er 30).
Katalytisk hydrogenering (hydrogenering) av umettede vegetabilske oljer- en viktig industriell prosess. I dette tilfellet metter hydrogen dobbeltbindingene og flytende oljer blir til faste fettstoffer.
10.5.3. Oksidasjonsreaksjoner
Oksidative prosesser som involverer lipider og deres strukturelle komponenter er ganske forskjellige. Spesielt er oksidasjon av umettede triacylglyceroler med oksygen under lagring (autooksidasjon, se 3.2.1), ledsaget av hydrolyse, en del av prosessen kjent som harskning av olje.
De primære produktene av interaksjonen av lipider med molekylært oksygen er hydroperoksider dannet som et resultat av en kjedefri radikalprosess (se 3.2.1).
Lipidperoksidasjon – en av de viktigste oksidative prosesser i organismen. Det er hovedårsaken til skade på cellemembraner (for eksempel ved strålesyke).
Strukturelle fragmenter av umettede høyere fettsyrer i fosfolipider tjener som mål for angrep aktive former for oksygen(AFC, se vedlegg 03-1).
Ved angrep, spesielt av hydroksylradikalet HO, den mest aktive av ROS, gjennomgår lipidmolekylet LH homolytisk brudd S-N forbindelser i allylposisjon, som vist i lipidperoksidasjonsmodellen (skjema 10.3). Det resulterende allyliske radikalet L" reagerer øyeblikkelig med molekylært oksygen som er tilstede i oksidasjonsmiljøet for å danne lipidperoksylradikalet LOO". Fra dette øyeblikket begynner en kjedekaskade av lipidperoksidasjonsreaksjoner, som etterutdanning allyliske lipidradikaler L", som fornyer denne prosessen.
Lipidperoksider LOOH er ustabile forbindelser og kan spontant eller med deltakelse av metallioner med variabel valens (se 3.2.1) spaltes for å danne lipidoksylradikaler LO", som er i stand til å initiere ytterligere oksidasjon av lipidsubstratet. En slik skredlignende prosess av lipidperoksidasjon utgjør en fare for ødeleggelse av membranstrukturer celler.
Det mellomformede allyliske radikalet har en mesomerisk struktur og kan videre gjennomgå transformasjoner i to retninger (se diagram 10.3, baner EN Og b), fører til mellomliggende hydroperoksider. Hydroperoksider er ustabile og selv ved vanlige temperaturer dekomponerer for å danne aldehyder, som oksideres videre til syrer - sluttproduktene av reaksjonen. Resultatet er generell sak to monokarboksylsyrer og to dikarboksylsyrer med kortere karbonkjeder.
Umettede syrer og lipider med rester av umettede syrer under milde forhold oksideres med en vandig løsning av kaliumpermanganat, og danner glykoler, og under mer stive forhold (med brudd på karbon-karbonbindinger) - de tilsvarende syrene.
Laster inn...