De ce lipide. Funcțiile lipidelor. Rezerva de energie a organismului

Grăsimea este considerată vinovată a multor necazuri. Medicii și oamenii de știință vă sfătuiesc să reduceți aportul de grăsimi sau să le eliminați complet din dietă. Desigur, cei care sunt obezi sau bolnavi cronic ar trebui să țină cont de acest sfat. Totuși, restul ar fi o prostie să renunțe la grăsime. Să aflăm mai multe despre ei din faptele de mai jos.

1. Aportul de grăsimi nu duce neapărat la acumularea lor în organism.
Mulți oameni cred că consumul de grăsime va afecta cu siguranță silueta sub formă de depuneri pe talie, șolduri și abdomen. Dacă mănânci mai mult decât îți cere corpul, atunci da, poate apărea această problemă. De exemplu, dacă consumați carbohidrați cu amidon în cantități nelimitate, vă puteți aștepta la o creștere a nivelului de insulină, iar apoi se vor depune grăsimi. Dar dacă mănânci, consumând uniform grăsimi și proteine, atunci această problemă poate fi evitată. În tot ce trebuie să știi măsura.

2. Evitați nucile
Nucile conțin o formă benefică de grăsime numită grăsime mononesaturată, care te ajută să te simți plin mai repede, dar și să îți mărească colesterolul bun. Nucile nu afectează în niciun fel creșterea în greutate, deoarece nu poți mânca multe din cauza sațietății lor și, în plus, sunt prost digerate de organism. În consecință, pereții celulari ai nucilor nu sunt ușor distruși în timpul mestecării. Aceasta înseamnă că trec prin corp în tranzit și nu își excretă toată grăsimea.

3. Nu este nevoie să eliminați complet grăsimile saturate din organism.
S-a crezut întotdeauna că grăsimile saturate sunt inamicul sănătății, așa că li s-a sfătuit să le excludă din dietă. Dar astăzi a devenit clar că un consum moderat de grăsimi saturate nu aduce niciun rău. Și unele dintre ele chiar trebuie incluse într-un program de dietă sănătoasă.

Uleiul de cocos extravirgin este una dintre cele mai sănătoase surse de grăsimi saturate. Contine acid lauric, care nu se găsește nicăieri în afară de laptele matern. Este un puternic stimulent imunitar. Se recomandă prăjirea alimentelor în ulei de cocos.

4. Doar pentru că pe eticheta unui produs scrie „fără grăsimi trans” nu înseamnă că nu există.
Mulți producători cred că, dacă un produs conține o cantitate foarte mică de ingredient, atunci nu este necesar să o indicați pe etichetă. Se întâmplă ca produsul să conțină doar 0,5 g de grăsimi trans, dar nu îl vei găsi printre ingredientele de pe ambalaj. După ce ai mâncat mai multe porții dintr-un astfel de produs, nici nu vei ști că ai mâncat suficient din acest ingredient nociv.

5. Nutrienții din legumele fără grăsimi sunt mai puțin absorbiți
Studiile au aratat ca salata imbracata cu grasime sau sosirea cu grasimi este mult mai bine absorbita de organism si primeste mai multi nutrienti esentiali – carotenoizi. Dacă mănânci constant salate fără grăsimi, atunci carotenoizii nu vor fi absorbiți deloc de organism. Sunt responsabili pentru culorile roșu, galben, portocaliu și verde și sunt importanți în prevenirea multor boli. Pentru ca organismul să absoarbă toți nutrienții din legume, consumați-le cu grăsimi sănătoase.

6. Uleiul de măsline extravirgin nu este potrivit pentru prăjit.
Deși conține grăsimi mononesaturate sănătoase, își pierde proprietățile la temperaturi ridicate. Este mai bine să-l folosiți pentru sosirea salatelor sau pentru marinarea cărnii. Uleiul de măsline este foarte delicat și se strică rapid, așa că trebuie să-l depozitați într-un recipient de sticlă închis la culoare, cu capac ermetic, pentru a evita oxidarea și pentru a-și păstra toate proprietățile benefice.

7. Grasimile au multe functii in organism
Fără grăsime, corpul nostru și corpul nostru nu vor putea trăi. Iată câteva motive pentru care:

Creierul are nevoie de grăsimi. Aproximativ 60% din greutatea uscată a creierului uman este grăsime. Celulele nervoase sănătoase conțin grăsimi – acid docosahexanoic;

Hormonii sexuali se formează cu ajutorul grăsimilor;

Acizii grași sunt esențiali pentru sănătatea pielii și a părului;

Grăsimile sunt implicate în metabolism, în funcțiile sistemului imunitar și ajută la stabilizarea zahărului din sânge.

Lipidele - Aceștia sunt compuși organici asemănătoare grăsimilor care sunt insolubili în apă, dar ușor solubili în solvenți nepolari (eter, benzină, benzen, cloroform etc.). Lipidele aparțin celor mai simple molecule biologice.

Din punct de vedere chimic, majoritatea lipidelor sunt esteri ai acizilor carboxilici superiori și ai unui număr de alcooli. Cele mai cunoscute dintre ele sunt grăsimile. Fiecare moleculă de grăsime este formată dintr-o moleculă de alcool trihidroxilic glicerol și legături esterice a trei molecule de acizi carboxilici superiori atașate la ea. Conform nomenclaturii acceptate, grăsimile se numesc triacilgliceroli.

Atomii de carbon din moleculele acizilor carboxilici superiori pot fi legați între ei prin legături simple și duble. Dintre acizii carboxilici superiori limitatori (saturați), cel mai adesea în compoziția grăsimilor sunt palmitic, stearic, arahidic; din nesaturat (nesaturat) - oleic și linoleic.

Gradul de nesaturare și lungimea lanțurilor de acizi carboxilici superiori (adică numărul de atomi de carbon) determină proprietățile fizice ale unei anumite grăsimi.

Grăsimile cu lanțuri acide scurte și nesaturate au un punct de topire scăzut. La temperatura camerei, acestea sunt lichide (uleiuri) sau substanțe grase (grăsimi). În schimb, grăsimile cu lanțuri lungi și saturate de acizi carboxilici superiori devin solide la temperatura camerei. De aceea, hidrogenarea (saturarea lanțurilor acide cu atomi de hidrogen în legături duble) untul de arahide lichid, de exemplu, devine gras, iar uleiul de floarea soarelui se transformă în margarină solidă. În comparație cu locuitorii latitudinilor sudice, corpul animalelor care trăiesc într-un climat rece (de exemplu, peștii din mările arctice) conține de obicei mai mulți triacilgliceroli nesaturați. Din acest motiv, corpul lor rămâne flexibil chiar și la temperaturi scăzute.

În fosfolipide, unul dintre lanțurile extreme ale acizilor carboxilici superiori ai triacilglicerolului este înlocuit cu o grupare care conține fosfat. Fosfolipidele au capete polare și cozi nepolare. Grupările care formează capul polar sunt hidrofile, în timp ce grupările de coadă nepolare sunt hidrofobe. Natura duală a acestor lipide determină rolul lor cheie în organizarea membranelor biologice.

Un alt grup de lipide sunt steroizii (sterolii). Aceste substanțe sunt construite pe baza de alcool colesterol. Sterolii sunt slab solubili în apă și nu conțin acizi carboxilici mai mari. Acestea includ acizi biliari, colesterol, hormoni sexuali, vitamina D etc.

Lipidele includ și terpenele (substanțe de creștere ale plantelor - gibereline; carotenoizi - pigmenți fotosintetici; uleiuri esențiale de plante, precum și ceară).

Lipidele pot forma complexe cu alte molecule biologice - proteine ​​și zaharuri.

Funcțiile lipidelor sunt următoarele:

Structural. Fosfolipidele împreună cu proteinele formează membrane biologice. Membranele conțin și steroli.
Energie. Când grăsimile sunt oxidate, se eliberează o cantitate mare de energie, care duce la formarea de ATP. Sub formă de lipide, o parte semnificativă din rezervele de energie ale organismului sunt stocate, care sunt consumate atunci când există o lipsă de nutrienți. Animalele și plantele care hibernează acumulează grăsimi și uleiuri și le folosesc pentru a menține procesele vieții. Conținutul ridicat de lipide din semințele plantelor asigură dezvoltarea embrionului și a răsadului înainte de trecerea lor la o alimentație independentă. Semințele multor plante (palmier de cocos, ricin, floarea soarelui, soia, rapiță etc.) servesc drept materii prime pentru producția industrială de ulei vegetal.
Protectie si termoizolante. Acumulându-se în țesutul subcutanat și în jurul unor organe (rinichi, intestine), stratul de grăsime protejează organismul animal și organele sale individuale de deteriorarea mecanică. În plus, datorită conductivității sale termice scăzute, stratul de grăsime subcutanată ajută la reținerea căldurii, ceea ce permite, de exemplu, multor animale să trăiască în climă rece. La balene, în plus, joacă un alt rol - contribuie la flotabilitate.
Lubrifiant și hidrofug. Ceara acoperă pielea, lâna, pene, le face mai elastice și le protejează de umiditate. Frunzele și fructele multor plante au un strat de ceară.
de reglementare. Mulți hormoni sunt derivați ai colesterolului, cum ar fi hormonii sexuali (testosteronul la bărbați și progesteronul la femei) și corticosteroizii (aldosteronul). Derivați ai colesterolului, vitamina D joacă un rol cheie în schimbul de calciu și fosfor. Acizii biliari sunt implicați în procesele de digestie (emulsionare a grăsimilor) și de absorbție a acizilor carboxilici superiori.

Lipidele sunt, de asemenea, o sursă de formare metabolică a apei. Oxidarea a 100 g de grăsime dă aproximativ 105 g de apă. Această apă este foarte importantă pentru unii locuitori ai deșertului, în special pentru cămile, care pot rămâne fără apă timp de 10-12 zile: grăsimea depozitată în cocoașă este folosită în acest scop. Urșii, marmotele și alte animale care hibernează primesc apa necesară vieții ca urmare a oxidării grăsimilor.

În tecile de mielină ale axonilor celulelor nervoase, lipidele sunt izolatori în timpul conducerii impulsurilor nervoase.

Ceara este folosită de albine la construirea fagurilor de miere.

Organismul produce singur majoritatea lipidelor, numai acizii grași esențiali și vitaminele solubile provin din alimente.

Lipidele sunt un grup mare de substanțe organice, constând din grăsimi și analogii lor. Lipidele sunt similare ca caracteristici cu proteinele. În plasmă, sunt sub formă de lipoproteine, complet insolubile în apă, dar perfect solubile în eter. Procesul de schimb între lipide este important pentru toate celulele active, deoarece aceste substanțe sunt una dintre componentele principale ale membranelor biologice.

Există trei clase de lipide: colesterol, fosfolipide și trigliceride. Cel mai cunoscut dintre aceste clase este colesterolul. Definiția acestui indicator, desigur, are valoarea maximă, dar, cu toate acestea, conținutul de colesterol, lipoproteine, trigliceride din membrana celulară ar trebui luat în considerare doar într-un mod complex.

Norma este conținutul de LDL în intervalul 4-6,6 mmol / l. Trebuie remarcat faptul că la persoanele sănătoase acest indicator se poate modifica în funcție de o serie de factori: vârstă, sezonalitate, activitate mentală și fizică.

Particularități

Corpul uman produce în mod independent toate grupele majore de lipide. Membrana celulară nu formează doar acizi grași polinesaturați, care sunt substanțe esențiale și vitamine liposolubile.

Partea principală a lipidelor este sintetizată de celulele epiteliale ale intestinului subțire și ficatului. Lipidele individuale se caracterizează printr-o conexiune cu anumite organe, țesuturi, iar restul se găsesc în toate celulele și țesuturile. Majoritatea lipidelor sunt conținute în țesutul nervos și adipos.

Ficatul conține între 7 și 14% din această substanță. În bolile acestui organ, cantitatea de lipide crește la 45%, în principal din cauza creșterii numărului de trigliceride. Plasma conține lipide combinate cu proteine, așa pătrund în organe, celule, țesuturi.

scop biologic

Clasele de lipide îndeplinesc o serie de funcții importante.

  1. Constructie. Fosfolipidele se combină cu proteinele pentru a forma membrane.
  2. Cumulativ. Când grăsimile sunt oxidate, se produce o cantitate imensă de energie, care este ulterior cheltuită pentru crearea de ATP. Organismul acumulează rezerve de energie în principal în grupe de lipide. De exemplu, atunci când animalele adorm toată iarna, organismul lor primește toate substanțele necesare din uleiurile, grăsimile, bacteriile acumulate anterior.
  3. Protectie, termoizolante. Partea principală a grăsimii este depusă în țesutul subcutanat, în jurul rinichilor, intestinelor. Datorită stratului de grăsime acumulat, corpul este protejat de frig, precum și de daune mecanice.
  4. Hidrofug, lubrifiant. Stratul lipidic de pe piele menține elasticitatea membranelor celulare și le protejează de umiditate și bacterii.
  5. de reglementare. Există o legătură între conținutul de lipide și nivelurile hormonale. Aproape toți hormonii sunt fabricați din colesterol. Vitaminele și alți derivați ai colesterolului sunt implicați în schimbul de fosfor și calciu. Acizii biliari sunt responsabili de absorbția și digestia alimentelor, precum și de absorbția acizilor carboxilici.

procesele metabolice

Organismul conține lipide în cantitatea determinată de natură. Luând în considerare structura, efectele și condițiile de acumulare în organism, toate substanțele asemănătoare grăsimilor sunt împărțite în următoarele clase.

  1. Trigliceridele protejează țesuturile moi subcutanate, precum și organele de leziuni bacteriene. Există o relație directă între cantitatea lor și conservarea energiei.
  2. Fosfolipidele sunt responsabile de cursul proceselor metabolice.
  3. Colesterolul, steroizii sunt substanțe necesare pentru întărirea membranelor celulare, precum și pentru normalizarea activității glandelor, în special, reglarea sistemului reproducător.

Toate tipurile de lipide formează compuși care susțin procesul de viață al organismului, capacitatea acestuia de a rezista factorilor negativi, inclusiv reproducerea bacteriilor. Există o legătură între lipide și formarea multor compuși proteici extrem de importanți. Fără aceste substanțe, activitatea sistemului genito-urinar este imposibilă. Poate apărea și o defecțiune a capacității de reproducere a unei persoane.

Metabolismul lipidelor implică relația dintre toate componentele de mai sus și efectele lor complexe asupra organismului. În timpul livrării de nutrienți, vitamine și bacterii către celulele membranei, acestea sunt transformate în alte elemente. Această situație contribuie la accelerarea aportului de sânge și, din această cauză, la aportul rapid, distribuția și asimilarea vitaminelor din alimente.

Dacă cel puțin una dintre legături se oprește, atunci conexiunea este întreruptă și persoana simte probleme cu aprovizionarea cu substanțe vitale, bacterii benefice și răspândirea lor în tot organismul. O astfel de încălcare afectează direct procesul de metabolism al lipidelor.

Tulburare de schimb

Fiecare membrană celulară funcțională conține lipide. Compoziția moleculelor de acest fel are o proprietate unificatoare - hidrofobicitate, adică sunt insolubile în apă. Compoziția chimică a lipidelor include multe elemente, dar cea mai mare parte este ocupată de grăsimi, pe care organismul este capabil să le producă singur. Dar acizii grași de neînlocuit intră în ea, de regulă, cu alimente.

Metabolismul lipidelor se realizează la nivel celular. Acest proces protejează organismul, inclusiv de bacterii, are loc în mai multe etape. În primul rând, are loc scindarea lipidelor, apoi acestea sunt absorbite și abia după aceea urmează schimbul intermediar și final.

Orice eșec în procesul de asimilare a grăsimilor indică o încălcare a metabolismului grupelor de lipide. Motivul pentru aceasta poate fi o cantitate insuficientă de lipază pancreatică și bilă care intră în intestin. Si de asemenea cu:

  • obezitatea;
  • hipovitaminoza;
  • ateroscleroza;
  • boli ale stomacului;
  • intestine și alte afecțiuni dureroase.

Dacă țesutul epiteliului vilozităților este deteriorat în intestin, acizii grași nu sunt absorbiți în totalitate. Ca urmare, o cantitate mare de grăsime se acumulează în fecale, care nu a trecut de stadiul de despicare. Fecalele devin o culoare specifică alb-gri datorită acumulării de grăsimi și bacterii.

Puteți corecta metabolismul lipidic cu ajutorul unui regim alimentar și a unui tratament medicamentos prescris pentru reducerea LDL. Este necesar să se verifice sistematic conținutul de trigliceride din sânge. De asemenea, nu uitați că organismul uman nu are nevoie de o acumulare mare de grăsime.

Pentru a preveni perturbările metabolismului lipidic, este necesar să se limiteze consumul de ulei, produse din carne, organe și să se îmbogățească alimentația cu pește și fructe de mare cu conținut scăzut de grăsimi. Ca măsură preventivă, schimbările stilului de viață vor ajuta - creșterea activității fizice, antrenamentul sportiv și abandonarea obiceiurilor proaste.

Lipidele (din greaca. lipos grăsime) include grăsimi și substanțe asemănătoare grăsimilor. Conținut în aproape toate celulele - de la 3 la 15%, iar în celulele țesutului adipos subcutanat sunt până la 50%.

Există mai ales multe lipide în ficat, rinichi, țesutul nervos (până la 25%), sângele, semințele și fructele unor plante (29-57%). Lipidele au structuri diferite, dar au unele proprietăți. Aceste substanțe organice nu se dizolvă în apă, dar sunt ușor solubile în solvenți organici: eter, benzen, benzină, cloroform etc. Această proprietate se datorează faptului că în moleculele de lipide predomină structurile nepolare și hidrofobe. Toate lipidele pot fi împărțite în grăsimi și lipoide.

Grasimi

Cele mai frecvente sunt grăsimi(grasimi neutre, trigliceride), care sunt compuși complecși ai alcoolului trihidroxilic glicerol și acizi grași cu greutate moleculară mare. Restul de glicerină este o substanță foarte solubilă în apă. Reziduurile de acizi grași sunt lanțuri de hidrocarburi, aproape insolubile în apă. Când o picătură de grăsime intră în apă, partea de glicerol a moleculelor se transformă în ea, iar lanțurile de acizi grași ies din apă. Acizii grași conțin o grupare carboxil (-COOH). Se ionizează ușor. Cu ajutorul lui, moleculele de acizi grași sunt conectate la alte molecule.

Toți acizii grași sunt împărțiți în două grupe - bogat și nesaturat . Acizii grași nesaturați nu au legături duble (nesaturate), cei saturați au. Acizii grași saturați includ palmitic, butiric, lauric, stearic etc. Acizii grași nesaturați includ oleic, erucic, linoleic, linolenic etc. Proprietățile grăsimilor sunt determinate de compoziția calitativă a acizilor grași și raportul lor cantitativ.

Grăsimile care conțin acizi grași saturați au un punct de topire ridicat. De obicei sunt fermi ca textură. Acestea sunt grăsimile multor animale, uleiul de cocos. Grăsimile care conțin acizi grași nesaturați au un punct de topire scăzut. Aceste grăsimi sunt în mare parte lichide. Grăsimile vegetale de consistență lichidă se scurg uleiuri . Aceste grăsimi includ uleiul de pește, floarea soarelui, semințele de bumbac, semințele de in, uleiurile de cânepă etc.

Lipoidele

Lipoizii pot forma complexe complexe cu proteine, carbohidrați și alte substanțe. Se pot distinge următoarele conexiuni:

  1. Fosfolipide. Sunt compuși complecși de glicerol și acizi grași și conțin un reziduu de acid fosforic. Toate fosfolipidele au un cap polar și o coadă nepolară formată din doi acizi grași. Componentele principale ale membranelor celulare.
  2. Ceară. Acestea sunt lipide complexe, formate din alcooli mai complecși decât glicerolul și acizii grași. Ele îndeplinesc o funcție de protecție. Animalele și plantele le folosesc ca agenți de uscare și hidrofugă. Cerurile acoperă suprafața frunzelor plantelor, suprafața corpului artropodelor care trăiesc pe uscat. Cerurile secretă glandele sebacee ale mamiferelor, glanda uleioasă a păsărilor. Albinele construiesc faguri din ceară.
  3. Steroizi (din grecescul stereos - solid). Aceste lipide se caracterizează prin prezența nu a carbohidraților, ci a structurilor mai complexe. Steroizii includ substanțe importante ale organismului: vitamina D, hormoni ai cortexului suprarenal, gonade, acizi biliari, colesterol.
  4. Lipoproteine și glicolipidele. Lipoproteinele sunt formate din proteine ​​și lipide, în timp ce glucoproteinele sunt formate din lipide și carbohidrați. Există multe glicolipide în compoziția țesuturilor cerebrale și a fibrelor nervoase. Lipoproteinele fac parte din multe structuri celulare, asigurându-le puterea și stabilitatea.

Funcțiile lipidelor

Grăsimile sunt tipul principal tezaurizare substante. Ele sunt depozitate în sămânță, țesut adipos subcutanat, țesut adipos, corpul adipos al insectelor. Rezervele de grăsimi depășesc semnificativ rezervele de carbohidrați.

Structural. Lipidele fac parte din membranele celulare ale tuturor celulelor. Dispunerea ordonată a capetelor hidrofile și hidrofobe ale moleculelor este de mare importanță pentru permeabilitatea selectivă a membranelor.

Energie. Oferă 25-30% din toată energia necesară organismului. Descompunerea a 1 g de grăsime eliberează 38,9 kJ de energie. Acesta este aproape de două ori mai mult decât carbohidrați și proteine. La păsările migratoare și la animalele care hibernează, lipidele sunt singura sursă de energie.

De protecţie. Un strat de grăsime protejează organele interne delicate de șoc, șoc și deteriorare.

Izolație termică. Grăsimile nu conduc bine căldura. Sub pielea unor animale (în special marine), acestea se depun și formează straturi. De exemplu, o balenă are un strat de grăsime subcutanată de aproximativ 1 m, ceea ce îi permite să trăiască în apă rece.

Multe mamifere au un țesut adipos special numit grăsime brună. Are o astfel de culoare deoarece este bogată în mitocondrii roșu-brun, deoarece acestea conțin proteine ​​care conțin fier. Acest tesut produce energia termica necesara animalelor in conditii de temperaturi scazute.

temperaturile. Grăsimea brună înconjoară organele vitale (inima, creierul etc.) sau se află pe calea sângelui care se năpustește spre ele și, astfel, direcționează căldura către ele.

Furnizori de apă endogene

Când se oxidează 100 g de grăsime, se eliberează 107 ml de apă. Datorită acestei ape, există multe animale din deșert: cămile, jerboi etc. În timpul hibernarii, animalele produc și apă endogenă din grăsimi.

O substanță grasă acoperă suprafața frunzelor, împiedicându-le să se ude în timpul ploilor.

Unele lipide au activitate biologică mare: un număr de vitamine (A, D etc.), unii hormoni (estradiol, testosteron), prostaglandine.

Lipidele- substanțe care sunt foarte eterogene în structura lor chimică, caracterizate prin solubilitate diferită în solvenți organici și, de regulă, insolubile în apă. Ele joacă un rol important în procesele vieții. Fiind una dintre componentele principale ale membranelor biologice, lipidele își afectează permeabilitatea, participă la transmiterea unui impuls nervos și la crearea de contacte intercelulare.

Alte funcții ale lipidelor sunt formarea unei rezerve de energie, crearea de huse de protecție hidrofuge și termoizolante la animale și plante și protecția organelor și țesuturilor de influențele mecanice.

CLASIFICAREA LIPIDELOR

În funcție de compoziția chimică, lipidele sunt împărțite în mai multe clase.

  1. Lipidele simple includ substanțe ale căror molecule constau numai din reziduuri de acizi grași (sau aldehide) și alcooli. Ei includ
    • grăsimi (trigliceride și alte gliceride neutre)
    • ceară
  2. Lipide complexe
    • derivați ai acidului fosforic (fosfolipide)
    • lipide care conțin reziduuri de zahăr (glicolipide)
    • steroli
    • sterizi

În această secțiune, chimia lipidelor va fi discutată numai în măsura în care este necesar pentru a înțelege metabolismul lipidelor.

Dacă un țesut animal sau vegetal este tratat cu unul sau mai mulți solvenți organici (deseori secvențial), cum ar fi cloroform, benzen sau eter de petrol, atunci o parte din material intră în soluție. Componentele unei astfel de fracții solubile (extract) se numesc lipide. Fracția lipidică conține substanțe de diferite tipuri, dintre care majoritatea sunt prezentate în diagramă. De remarcat că, din cauza eterogenității componentelor incluse în fracția lipidică, termenul „fracție lipidică” nu poate fi considerat ca o caracteristică structurală; este doar o denumire de laborator de lucru pentru fracția obținută în timpul extracției materialului biologic cu solvenți cu polaritate scăzută. Cu toate acestea, majoritatea lipidelor au unele caracteristici structurale comune care dau naștere la proprietăți biologice importante și solubilitate similară.

Acid gras

Acizii grași - acizi carboxilici alifatici - din organism pot fi în stare liberă (urme în celule și țesuturi) sau pot servi ca blocuri de construcție pentru majoritatea claselor de lipide. Peste 70 de acizi grași diferiți au fost izolați din celulele și țesuturile organismelor vii.

Acizii grași găsiți în lipidele naturale conțin un număr par de atomi de carbon și au un lanț de carbon predominant drept. Mai jos sunt formulele pentru cei mai comuni acizi grași naturali.

Acizii grași naturali, deși oarecum condiționat, pot fi împărțiți în trei grupuri:

  • acizi grași saturați [spectacol]
  • acizi grași mononesaturați [spectacol]

    Acizi grași mononesaturați (cu o dublă legătură):

  • acizi grași polinesaturați [spectacol]

    Acizi grași polinesaturați (cu două sau mai multe legături duble):

Pe lângă aceste trei grupuri principale, există un alt grup de așa-numiți acizi grași naturali neobișnuiți. [spectacol] .

Acizii grași, care fac parte din lipidele animalelor și ale plantelor superioare, au multe proprietăți comune. După cum sa menționat deja, aproape toți acizii grași naturali conțin un număr par de atomi de carbon, cel mai adesea 16 sau 18. Acizii grași nesaturați animale și umani implicați în construcția lipidelor conțin de obicei o legătură dublă între atomii de carbon 9 și 10 cu legături duble suplimentare. , așa cum se întâmplă de obicei în zona dintre al 10-lea carbon și capătul metil al lanțului. Numărarea provine din grupa carboxil: atomul C cel mai apropiat de gruparea COOH este desemnat ca α, adiacent acestuia - β și atomul de carbon terminal din radicalul de hidrocarbură - ω.

Particularitatea dublelor legături ale acizilor grași nesaturați naturali constă în faptul că acestea sunt întotdeauna separate prin două legături simple, adică există întotdeauna cel puțin o grupare metilen între ele (-CH = CH-CH 2 -CH = CH -). Astfel de legături duble sunt denumite „izolate”. Acizii grași nesaturați naturali au o configurație cis, iar configurațiile trans sunt extrem de rare. Se crede că în acizii grași nesaturați cu multiple duble legături, configurația cis conferă lanțului de hidrocarburi un aspect curbat și scurtat, ceea ce are sens biologic (mai ales având în vedere că multe lipide fac parte din membrane). În celulele microbiene, acizii grași nesaturați conțin de obicei o dublă legătură.

Acizii grași cu un lanț lung de hidrocarburi sunt practic insolubili în apă. Sărurile lor de sodiu și potasiu (săpunurile) formează micelii în apă. În aceasta din urmă, grupările carboxil încărcate negativ ale acizilor grași se confruntă cu faza apoasă, în timp ce lanțurile hidrocarburice nepolare sunt ascunse în interiorul structurii micelare. Astfel de micelii au o sarcină totală negativă și rămân suspendate în soluție datorită respingerii reciproce (Fig. 95).

Grăsimi neutre (sau gliceride)

Grăsimile neutre sunt esteri ai glicerolului și acizilor grași. Dacă toate cele trei grupări hidroxil ale glicerolului sunt esterificate cu acizi grași, atunci un astfel de compus se numește trigliceridă (triacilglicerol), dacă două - o digliceridă (diacilglicerol) și, în cele din urmă, dacă o grupă este esterificată - o monogliceridă (monoacilglicerol).

Grăsimile neutre se găsesc în organism fie sub formă de grăsime protoplasmatică, care este o componentă structurală a celulelor, fie sub formă de grăsime de rezervă, de rezervă. Rolul acestor două forme de grăsime în organism nu este același. Grăsimea protoplasmatică are o compoziție chimică constantă și este conținută în țesuturi într-o anumită cantitate, care nu se modifică nici măcar cu obezitatea morbidă, în timp ce cantitatea de grăsime de rezervă este supusă unor fluctuații mari.

Cea mai mare parte a grăsimilor naturale neutre sunt trigliceridele. Acizii grași din trigliceride pot fi fie saturați, fie nesaturați. Cei mai comuni acizi grași sunt acizii palmitic, stearic și oleic. Dacă toți cei trei radicali acizi aparțin aceluiași acid gras, atunci astfel de trigliceride sunt numite simple (de exemplu, tripalmitină, tristearină, trioleină etc.), dar dacă aparțin unor acizi grași diferiți, atunci ele sunt amestecate. Denumirile trigliceridelor mixte sunt derivate din acizii grași constituenți ai acestora; în timp ce numerele 1, 2 și 3 indică relația dintre reziduul de acid gras cu grupa alcoolică corespunzătoare din molecula de glicerol (de exemplu, 1-oleo-2-palmitostearina).

Acizii grași, care fac parte din trigliceride, determină practic proprietățile lor fizico-chimice. Astfel, punctul de topire al trigliceridelor crește odată cu creșterea numărului și a lungimii reziduurilor de acizi grași saturati. În schimb, cu cât conținutul de acizi grași nesaturați sau acizi cu lanț scurt este mai mare, cu atât este mai mic punctul de topire. Grăsimile animale (untură) conțin de obicei o cantitate semnificativă de acizi grași saturați (palmitic, stearic etc.), datorită cărora sunt solide la temperatura camerei. Grăsimile, care includ o mulțime de acizi mono și polinesaturați, sunt lichide la temperaturi obișnuite și se numesc uleiuri. Deci, în uleiul de cânepă, 95% din toți acizii grași sunt acizi oleic, linoleic și linolenic, iar doar 5% sunt acizi stearic și palmitic. Rețineți că grăsimea umană, care se topește la 15°C (este lichidă la temperatura corpului), conține 70% acid oleic.

Gliceridele sunt capabile să intre în toate reacțiile chimice inerente esterilor. Cea mai importantă este reacția de saponificare, în urma căreia din trigliceride se formează glicerol și acizi grași. Saponificarea grăsimii se poate produce atât în ​​timpul hidrolizei enzimatice, cât și sub acțiunea acizilor sau alcalinelor.

Divizarea alcalină a grăsimii sub acțiunea sodei caustice sau a potasiului caustic se realizează în producția industrială de săpun. Amintiți-vă că săpunul este săruri de sodiu sau potasiu ale acizilor grași superiori.

Pentru a caracteriza grăsimile naturale, se folosesc adesea următorii indicatori:

  1. numărul de iod - numărul de grame de iod, care, în anumite condiții, leagă 100 g de grăsime; acest număr caracterizează gradul de nesaturare a acizilor grași prezenți în grăsimi, numărul de iod al grăsimii de vită este 32-47, carnea de oaie 35-46, carnea de porc 46-66;
  2. aciditate - numărul de miligrame de potasiu caustic necesar pentru a neutraliza 1 g de grăsime. Acest număr indică cantitatea de acizi grași liberi prezenți în grăsime;
  3. numarul de saponificare - numarul de miligrame de potasiu caustic consumat pentru a neutraliza toti acizii grasi (atât cei care fac parte din trigliceride, cat si cei liberi) continuti in 1 g de grasime. Acest număr depinde de greutatea moleculară relativă a acizilor grași care alcătuiesc grăsimea. Valoarea numărului de saponificare în grăsimile animale principale (vită, oaie, porc) este aproape aceeași.

Cerurile sunt esteri ai acizilor grași superiori și ai alcoolilor monohidroxilici sau dihidroxilici superiori cu un număr de atomi de carbon de la 20 la 70. Formulele lor generale sunt prezentate în diagramă, unde R, R „și R” sunt posibili radicali.

Cerurile pot face parte din grăsimea care acoperă pielea, lâna, pene. La plante, 80% din toate lipidele care formează o peliculă pe suprafața frunzelor și a trunchiurilor sunt ceară. De asemenea, se știe că cerurile sunt metaboliți normali ai unor microorganisme.

Cerurile naturale (ex. ceara de albine, spermaceti, lanolină) conțin de obicei, pe lângă esterii menționați, câțiva acizi grași superiori liberi, alcooli și hidrocarburi cu un număr de atomi de carbon de 21-35.

Fosfolipide

Această clasă de lipide complexe include glicerofosfolipidele și sfingolipidele.

Glicerofosfolipidele sunt derivați ai acidului fosfatidic: includ glicerol, acizi grași, acid fosforic și, de obicei, compuși care conțin azot. Formula generală a glicerofosfolipidelor este prezentată în diagramă, unde R 1 și R 2 sunt radicalii acizilor grași superiori, iar R 3 este radicalul unui compus azotat.

Caracteristic tuturor glicerofosfolipidelor este că o parte a moleculei lor (radicalii R1 și R2) prezintă hidrofobicitate pronunțată, în timp ce cealaltă parte este hidrofilă datorită sarcinii negative a reziduului de acid fosforic și încărcării pozitive a radicalului R3.

Dintre toate lipidele, glicerofosfolipidele au cele mai pronunțate proprietăți polare. Când glicerofosfolipidele sunt plasate în apă, doar o mică parte din ele trece într-o soluție adevărată, în timp ce cea mai mare parte a lipidelor „dizolvate” se află în sisteme apoase sub formă de micelii. Există mai multe grupuri (subclase) de glicerofosfolipide.

    [spectacol] .

    Spre deosebire de trigliceridele din molecula de fosfatidilcolină, una dintre cele trei grupări hidroxil ale glicerolului este asociată nu cu acidul gras, ci cu acidul fosforic. În plus, acidul fosforic, la rândul său, este conectat printr-o legătură eterică cu o bază azotată [HO-CH 2 -CH 2 -N + \u003d (CH 3) 3] - colină. Astfel, glicerolul, acizii grași superiori, acidul fosforic și colina sunt conectate într-o moleculă de fosfatidilcolină.

    [spectacol] .

    Principala diferență dintre fosfatidilcoline și fosfatidiletanolamine este că, în loc de colină, acestea din urmă conțin etanolamină de bază azotată (HO-CH 2 -CH 2 -NH 3 +).

    Dintre glicerofosfolipidele din organismul animalelor și al plantelor superioare, fosfatidilcolinele și fosfatidiletanolaminele se găsesc în cea mai mare cantitate. Aceste două grupe de glicerofosfolipide sunt legate metabolic între ele și sunt principalele componente lipidice ale membranelor celulare.

  • Fosfatidilserine [spectacol] .

    În molecula de fosfatidilserina, compusul azotat este reziduul aminoacidului serină.

    Fosfatidilserinele sunt mult mai puțin distribuite decât fosfatidilcolinele și fosfatidiletanolaminele, iar importanța lor este determinată în principal de participarea lor la sinteza fosfatidiletanolaminelor.

  • Plasmalogeni (acetalfosfatide) [spectacol] .

    Ele diferă de glicerofosfolipidele discutate mai sus prin faptul că, în loc de un rest de acid gras mai mare, ele conțin un reziduu de aldehidă de acid gras, care este legat de gruparea hidroxil a glicerolului printr-o legătură ester nesaturată:

    Astfel, plasmalogenul în timpul hidrolizei se descompune în glicerol, aldehidă de acid gras superior, acid gras, acid fosforic, colină sau etanolamină.

    • [spectacol] .

    Radicalul R3 din acest grup de glicerofosfolipide este un alcool de zahăr cu șase atomi de carbon - inozitol:

    Fosfatidilinozitele sunt destul de răspândite în natură. Se găsesc la animale, plante și microbi. În corpul animalului, se găsesc în creier, ficat și plămâni.

    [spectacol] .

    Trebuie remarcat faptul că acidul fosfatidic liber apare în natură, deși în cantități relativ mici în comparație cu alte glicerofosfolipide.

Glicerofosfolipidele, mai precis poliglicerol fosfatii, includ cardiolilina. Coloana vertebrală a moleculei de cardiolepină include trei resturi de glicerol conectate între ele prin două punți de fosfodiester prin pozițiile 1 și 3; grupările hidroxil ale celor două resturi exterioare de glicerol sunt esterificate cu acizi grași. Cardiolipina este un constituent al membranelor mitocondriale. În tabel. 29 rezumă datele privind structura principalelor glicerofosfolipide.

Printre acizii grași care alcătuiesc glicerofosfolipidele s-au găsit atât acizi grași saturați, cât și acizi grași nesaturați (de obicei stearic, palmitic, oleic și linoleic).

De asemenea, sa stabilit că majoritatea fosfatidilcolinelor și fosfatidiletanolaminelor conțin un acid gras saturat superior esterificat la poziția 1 (la primul atom de carbon al glicerolului) și un acid gras superior nesaturat esterificat la poziția 2. Hidroliza fosfatidilcolinelor și fosfatidiletanolaminelor cu participarea unor fosfatidiletanolamine speciale. enzimele conținute, de exemplu, în veninul de cobra, care aparțin fosfolipazelor A 2, duce la eliminarea acizilor grași nesaturați și la formarea de lizofosfatidilcoline sau lizofosfatidiletanolamine, care au un puternic efect hemolitic.

Sfingolipide

Glicolipidele

Lipide complexe care conțin grupări de carbohidrați în moleculă (adesea un reziduu de D-galactoză). Glicolipidele joacă un rol esențial în funcționarea membranelor biologice. Se găsesc predominant în țesutul cerebral, dar se găsesc și în celulele sanguine și în alte țesuturi. Există trei grupe principale de glicolipide:

  • cerebrozide
  • sulfatide
  • gangliozide

Cerebrozidele nu conțin nici acid fosforic, nici colină. Acestea includ hexoză (de obicei D-galactoză), care este legată de eter la gruparea hidroxil a aminoalcoolului sfingozină. În plus, cerebrozidul conține un acid gras. Dintre acești acizi grași, cei mai des întâlniți sunt acizii lignoceric, nervonic și cerebronic, adică acizii grași cu 24 de atomi de carbon. Structura cerebrozidelor poate fi reprezentată printr-o diagramă. Cerebrozidele pot fi, de asemenea, clasificate ca sfingolipide, deoarece conțin sfingozină alcoolică.

Cei mai studiati reprezentanți ai cerebrozidelor sunt nervon care conține acid nervonic, cerebron care conține acid cerebronic și kerazină care conține acid lignociric. Conținutul de cerebrozide este deosebit de ridicat în membranele celulelor nervoase (în teaca de mielină).

Sulfatidele diferă de cerebrozide prin faptul că conțin un reziduu de acid sulfuric în moleculă. Cu alte cuvinte, sulfatida este un sulfat cerebrozid în care sulfatul este esterificat la al treilea atom de carbon al hexozei. În creierul mamiferelor, sulfatidele, ca și cerebrozidele, se găsesc în substanța albă. Cu toate acestea, conținutul lor în creier este mult mai mic decât cel al cerebrozidelor.

La hidroliza gangliozidelor, pot fi detectați un acid gras mai mare, alcool sfingozin, D-glucoză și D-galactoză, precum și derivați ai aminozaharurilor: N-acetilglucozamină și acid N-acetilneuraminic. Acesta din urmă este sintetizat în organism din glucozamină.

Din punct de vedere structural, gangliozidele sunt în mare măsură asemănătoare cu cerebrozidele, singura diferență fiind că, în loc de un singur reziduu de galactoză, conțin o oligozaharidă complexă. Una dintre cele mai simple gangliozide este hematozidul izolat din stroma eritrocitelor (schemă)

Spre deosebire de cerebrozide și sulfatide, gangliozidele se găsesc predominant în substanța cenușie a creierului și sunt concentrate în membranele plasmatice ale celulelor nervoase și gliale.

Toate lipidele discutate mai sus sunt de obicei numite saponificabile, deoarece săpunurile se formează în timpul hidrolizei lor. Cu toate acestea, există lipide care nu sunt hidrolizate pentru a elibera acizi grași. Aceste lipide includ steroizi.

Steroizii sunt compuși larg răspândiți în natură. Sunt derivați ai inelului ciclopentanperhidrofenantren care conține trei cicluri ciclohexan condensate și un inel ciclopentan. Steroizii includ numeroase substanțe de natură hormonală, precum și colesterol, acizi biliari și alți compuși.

În corpul uman, sterolii ocupă primul loc printre steroizi. Cel mai important reprezentant al sterolilor este colesterolul:

Conține o grupare hidroxil alcool la C3 și un lanț alifatic ramificat de opt atomi de carbon la C17. Gruparea hidroxil la C3 poate fi esterificată cu un acid gras superior; în acest caz, se formează esteri de colesterol (colesteride):

Colesterolul joacă rolul unui intermediar cheie în sinteza multor alți compuși. Membranele plasmatice ale multor celule animale sunt bogate în colesterol; intr-o cantitate semnificativ mai mica este continuta in membranele mitocondriilor si in reticulul endoplasmatic. Rețineți că nu există colesterol în plante. Plantele au alți steroli cunoscuți în mod colectiv sub numele de fitosteroli.

Se încarcă...Se încarcă...