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:
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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
- 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:
- 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;
- 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;
- 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]
.
- 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]
.
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.
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.
Lipidele constituie un grup mare și destul de eterogen de substanțe organice care fac parte din celulele vii, solubile în solvenți organici cu polaritate scăzută (eter, benzen, cloroform etc.) și insolubile în apă. În general, sunt considerați derivați ai acizilor grași.
O caracteristică structurală a lipidelor este prezența în moleculele lor a fragmentelor structurale atât polare (hidrofile) cât și nepolare (hidrofobe), ceea ce conferă lipidelor o afinitate atât pentru apă, cât și pentru faza neapoasă. Lipidele sunt substanțe bifile, ceea ce le permite să-și îndeplinească funcțiile la interfață.
10.1. Clasificare
Lipidele sunt împărțite în simplu(bicomponent), dacă produsele hidrolizei lor sunt alcooli și acizi carboxilici și complex(multicomponent), când, în urma hidrolizei lor, se formează și alte substanțe, precum acidul fosforic și carbohidrații. Lipidele simple includ ceara, grăsimile și uleiurile, precum și ceramidele, lipidele complexe includ fosfolipidele, sfingolipidele și glicolipidele (Schema 10.1).
Schema 10.1.Clasificarea generală a lipidelor
10.2. Componentele structurale ale lipidelor
Toate grupele de lipide au două componente structurale obligatorii - acizi carboxilici superiori și alcooli.
Acizi grași mai mari (HFA). Mulți acizi carboxilici superiori au fost mai întâi izolați din grăsimi, de unde și numele gras. Acizii grași importanți din punct de vedere biologic pot fi bogat(Tabelul 10.1) și nesaturat(Tabelul 10.2). Caracteristicile lor structurale comune sunt:
Sunt monocarboxilice;
Includeți un număr par de atomi de carbon în lanț;
Au o configurație cis a legăturilor duble (dacă este prezentă).
Tabelul 10.1.Principalii acizi grași saturați ai lipidelor
În acizii naturali, numărul de atomi de carbon variază de la 4 la 22, dar acizii cu 16 sau 18 atomi de carbon sunt mai frecventi. Acizii nesaturați conțin una sau mai multe duble legături în configurația cis. Legătura dublă cea mai apropiată de gruparea carboxil este de obicei situată între atomii C-9 și C-10. Dacă există mai multe legături duble, atunci acestea sunt separate una de cealaltă printr-o grupare metilenă CH2.
Regulile IUPAC pentru VZhK permit utilizarea numelor lor triviale (vezi Tabelele 10.1 și 10.2).
În prezent, este utilizată și o nomenclatură proprie a HFA nesaturați. În ea, atomul de carbon terminal, indiferent de lungimea lanțului, este notat cu ultima literă a alfabetului grecesc ω (omega). Poziția legăturilor duble nu se calculează ca de obicei din grupa carboxil, ci din grupa metil. Deci, acidul linolenic este desemnat ca 18:3 ω-3 (omega-3).
Acidul linoleic însuși și acizii nesaturați cu un număr diferit de atomi de carbon, dar cu dispunerea dublelor legături și la al treilea atom de carbon, numărând din grupa metil, alcătuiesc familia omega-3 a acizilor grași. Alte tipuri de acizi formează familii similare de acizi linoleic (omega-6) și oleic (omega-9). Pentru viața umană normală, echilibrul corect al lipidelor a trei tipuri de acizi este de mare importanță: omega-3 (ulei de in, ulei de pește), omega-6 (ulei de floarea soarelui, porumb) și omega-9 (ulei de măsline). dietă.
Dintre acizii saturați din lipidele corpului uman, palmitic C 16 și stearic C 18 sunt cei mai importanți (vezi Tabelul 10.1), iar dintre acizii nesaturați, oleic C18: 1, linoleic С18:2 , linolenic și arahidonic C 20:4 (vezi tabelul 10.2).
Rolul acizilor linoleic și linolenic polinesaturați trebuie subliniat ca compuși indispensabil pentru oameni ("vitamina F"). Nu sunt sintetizate în organism și trebuie aprovizionate cu alimente în cantitate de aproximativ 5 g pe zi. În natură, acești acizi se găsesc în principal în uleiurile vegetale. Ei contribuie
Tabelul 10 .2. Principalii acizi grași nesaturați ai lipidelor
* Inclus pentru comparație. ** Pentru izomerii cis.
normalizarea profilului lipidic al plasmei sanguine. Linetol, care este un amestec de esteri etilici ai acizilor grași nesaturați superiori, este utilizat ca medicament hipolipemiant de origine vegetală. Alcoolii. Lipidele pot include:
Alcooli monohidroxilici superiori;
Alcooli polihidroxilici;
Aminoalcooli.
În lipidele naturale, se găsesc cel mai adesea alcooli cu catenă lungă saturați și mai rar nesaturați (C 16 și mai mult), în principal cu un număr par de atomi de carbon. Ca exemplu de alcooli superiori, cetil CH3 (CH 2 ) alcooli 15 OH și melissil CH 3 (CH 2) 29 OH care fac parte din ceruri.
Alcoolii polihidric din majoritatea lipidelor naturale sunt reprezentați de alcoolul trihidroxilic glicerol. Se întâlnesc alți alcooli polihidroxici, cum ar fi alcoolii dihidroxilici etilenglicol și propandiol-1,2 și mioinozitol (vezi 7.2.2).
Cei mai importanți aminoalcooli care fac parte din lipidele naturale sunt 2-aminoetanolul (colamină), colina, care aparține și α-aminoacizilor serină și sfingozină.
Sfingozina este un aminoalcool dihidric nesaturat cu lanț lung. Legătura dublă din sfingozină are transă-configurație, și atomi С-2 și С-3 asimetrici - D-configurație.
Alcoolii din lipide sunt acilați cu acizi carboxilici superiori la grupele hidroxil sau amino corespunzătoare. În glicerol și sfingozină, unul dintre hidroxilii alcoolului poate fi esterificat cu un acid fosforic substituit.
10.3. Lipide simple
10.3.1. Ceară
Cerurile sunt esteri ai acizilor grași superiori și ai alcoolilor monohidroxilici superiori.
Cerurile formează un lubrifiant protector pe pielea oamenilor și a animalelor și protejează plantele de uscare. Sunt utilizate în industria farmaceutică și a parfumurilor la fabricarea cremelor și unguentelor. Un exemplu este ester cetilic al acidului palmitic(cetină) - componenta principală spermaceti. Spermaceti este secretat din grăsimea conținută în cavitățile craniului cașalotului. Un alt exemplu este esterul melisilic al acidului palmitic- componenta cerii de albine.
10.3.2. Grăsimi și uleiuri
Grăsimile și uleiurile sunt cel mai comun grup de lipide. Cele mai multe dintre ele aparțin triacilglicerolilor - esteri plini de glicerol și VFA, deși mono- și diacilglicerele apar și participă la metabolism.
Grăsimile și uleiurile (triacilgliceroli) sunt esteri ai glicerolului și ai acizilor grași superiori.
În corpul uman, triacilglicerolii joacă rolul unei componente structurale a celulelor sau a unei substanțe de rezervă („depozit de grăsime”). Valoarea lor energetică este aproximativ de două ori mai mare decât a proteinelor.
sau carbohidrați. Cu toate acestea, un nivel ridicat de triacilgliceroli în sânge este unul dintre factorii de risc suplimentari pentru dezvoltarea bolii coronariene.
Triacilglicerele solide se numesc grasimi, triacilglicerele lichide se numesc uleiuri. Triacilglicerolii simpli conțin reziduuri ale acelorași acizi, amestecați - diferiți.
În compoziția triacilglicerolilor de origine animală predomină de obicei reziduurile acide saturate. Astfel de triacilgliceroli sunt în general solide. În schimb, uleiurile vegetale conțin în mare parte reziduuri acide nesaturate și au o consistență lichidă.
Mai jos sunt exemple de triacilgliceroli neutri și denumirile lor sistematice și (în paranteze) utilizate în mod obișnuit pe baza denumirilor acizilor grași constituenți.
10.3.3. Ceramide
Ceramidele sunt derivați N-acilati ai alcoolului sfingozină.
Ceramidele sunt prezente în urme în țesuturile vegetale și animale. Mult mai des fac parte din lipide complexe - sfingomieline, cerebrozide, gangliozide etc.
(vezi 10.4).
10.4. Lipide complexe
Unele lipide complexe sunt dificil de clasificat fără ambiguitate, deoarece conțin grupări care le permit să fie atribuite simultan la diferite grupuri. Conform clasificării generale a lipidelor (vezi Schema 10.1), lipidele complexe sunt de obicei împărțite în trei grupe mari: fosfolipide, sfingolipide și glicolipide.
10.4.1. Fosfolipide
Grupul de fosfolipide include substanțe care desprind acidul fosforic în timpul hidrolizei, de exemplu, glicerofosfolipidele și unele sfingolipide (Schema 10.2). În general, fosfolipidele se caracterizează printr-un conținut destul de mare de acizi nesaturați.
Schema 10.2.Clasificarea fosfolipidelor
Glicerofosfolipide. Acești compuși sunt principalele componente lipidice ale membranelor celulare.
După structura chimică, glicerofosfolipidele sunt derivați ai l -glicero-3-fosfat.
L-glicero-3-fosfatul conține un atom de carbon asimetric și, prin urmare, poate exista ca doi stereoizomeri.
Glicerofosfolipidele naturale au aceeași configurație, fiind derivați ai l-glicero-3-fosfatului, care se formează în timpul metabolismului din dihidroxiacetona fosfat.
Fosfatide. Dintre glicerofosfolipide, fosfatidele sunt cele mai comune - derivați esteri ai acizilor l-fosfatidici.
Acizii fosfatici sunt derivați l -glicero-3-fosfat, esterificat cu acizi grași la grupări hidroxil alcoolice.
De regulă, în fosfatidele naturale în poziția 1 a lanțului de glicerol există un reziduu de acid saturat, în poziția 2 - un acid nesaturat, iar unul dintre hidroxilii acidului fosforic este esterificat cu un alcool polihidroxilic sau aminoalcool (X este reziduul acestui alcool). În organism (pH ~ 7,4), hidroxilul liber rămas al acidului fosforic și al altor grupări ionogene din fosfatide este ionizat.
Exemple de fosfatide sunt compușii care conțin acizi fosfatidici esterificat pe fosfat hidroxil cu alcoolii corespunzători:
Fosfatidilserine, agent de esterificare - serină;
Fosfatidiletanolamine, agent de esterificare - 2-aminoetanol (deseori, dar nu chiar corect, numit etanolamină în literatura biochimică);
Fosfatidilcoline, agent de esterificare - colină.
Acești agenți de esterificare sunt interrelaționați deoarece fragmentele de etanolamină și colină pot fi metabolizate din fragmentul de serină prin decarboxilare și metilarea ulterioară cu S-adenosilmetionină (SAM) (vezi 9.2.1).
Un număr de fosfatide în loc de un agent de esterificare care conține amine conțin reziduuri de alcooli polihidroxilici - glicerol, mioinozitol etc. Fosfatidilglicerolii și fosfatidilinozitolii dați mai jos, ca exemplu, aparțin glicerofosfolipidelor acide, deoarece structurile lor sunt lipsite de fragmente de aminoalcooli și fosfatide, care dau fragmente de aminoalcooli și fosfatide. compușii înrudiți un caracter neutru.
Plasmalogeni. Mai puțin frecvente în comparație cu esteri glicerofosfolipide sunt lipidele cu o legătură eterică simplă, în special plasmalogenii. Conțin un reziduu nesaturat
* Pentru comoditate, modul de scriere a formulei de configurare a reziduului de mioinozitol în fosfatidilinozitol a fost modificat față de cel prezentat mai sus (vezi 7.2.2).
un alcool legat printr-o legătură eterică la atomul C-1 al glicero-3-fosfatului, cum ar fi, de exemplu, plasmogeni cu un fragment de etanolamină - L-fosfatidaletanolamine. Plasmalogenii reprezintă până la 10% din toate lipidele SNC.
10.4.2. Sfingolipide
Sfingolipidele sunt analogi structurali ai glicerofosfolipidelor care folosesc sfingozina în loc de glicerol. Un alt exemplu de sfingolipide sunt ceramidele discutate mai sus (vezi 10.3.3).
Un grup important de sfingolipide sunt sfingomieline, descoperit pentru prima dată în țesutul nervos. În sfingomieline, gruparea hidroxil de la C-1 a ceramidei este de obicei esterificată cu fosfat de colină (mai rar cu fosfat de colamină), astfel încât acestea pot fi clasificate și ca fosfolipide.
10.4.3. Glicolipidele
După cum sugerează și numele, compușii acestui grup includ reziduuri de carbohidrați (mai des D-galactoză, mai rar D-glucoză) și nu conțin un reziduu de acid fosforic. Reprezentanții tipici ai glicolipidelor - cerebrozide și gangliozide - sunt lipidele care conțin sfingozină (prin urmare, pot fi considerate și sfingolipide).
V cerebrozide restul de ceramidă este legat de D-galactoză sau D-glucoză printr-o legătură β-glicozidică. Cerebrozidele (galactocerebrozide, glucocerebrozide) fac parte din membranele celulelor nervoase.
Gangliozide- lipide complexe bogate în carbohidrați - au fost mai întâi izolate din substanța cenușie a creierului. Din punct de vedere structural, gangliozidele sunt asemănătoare cu cerebrozidele, diferă prin aceea că, în loc de monozaharidă, conțin o oligozaharidă complexă, incluzând cel puțin un reziduu. V-acid acetilneuraminic (vezi Anexa 11-2).
10.5. Proprietăți lipidice
și componentele lor structurale
O caracteristică a lipidelor complexe este lor bifilalitate, datorită grupărilor hidrofile ionizate nepolare hidrofobe și foarte polare. În fosfatidilcoline, de exemplu, radicalii hidrocarburi ai acizilor grași formează două „cozi” nepolare, iar grupările carboxil, fosfat și colină formează o parte polară.
La interfață, astfel de compuși acționează ca emulgatori excelenți. Ca parte a membranelor celulare, componentele lipidice asigură o rezistență electrică ridicată a membranei, impermeabilitatea acesteia la ioni și moleculele polare și permeabilitatea la substanțele nepolare. În special, majoritatea medicamentelor anestezice sunt foarte solubile în lipide, permițându-le să pătrundă în membranele celulelor nervoase.
Acizii grași sunt electroliți slabi( p K a~4,8). Ele sunt disociate într-o mică măsură în soluții apoase. La pH< p K a predomină forma neionizată, la pH > p K a , adică în condiții fiziologice, predomină forma ionizată a RCOO. Sărurile solubile ale acizilor grași superiori se numesc săpunuri. Sărurile de sodiu ale acizilor grași superiori sunt solide, sărurile de potasiu sunt lichide. Ca săruri ale acizilor slabi și ale bazelor tari, săpunurile sunt parțial hidrolizate în apă, soluțiile lor sunt alcaline.
Acizi grași nesaturați naturali cis-configurație dublă legătură, au o aprovizionare mare de energie internă și, prin urmare, în comparație cu transă-izomerii sunt mai puțin stabili termodinamic. Al lor cis-trans -izomerizarea are loc cu ușurință la încălzire, mai ales în prezența inițiatorilor de reacții radicalice. În condiții de laborator, această transformare poate fi realizată prin acțiunea oxizilor de azot formați în timpul descompunerii acidului azotic la încălzire.
Acizii grași mai mari prezintă proprietățile chimice generale ale acizilor carboxilici. În special, ele formează cu ușurință derivatele funcționale corespunzătoare. Acizii grași cu legături duble prezintă proprietățile compușilor nesaturați - adaugă hidrogen, halogenuri de hidrogen și alți reactivi la dubla legătură.
10.5.1. Hidroliză
Cu ajutorul reacției de hidroliză se stabilește structura lipidelor și se obțin și produse valoroase (săpunuri). Hidroliza este primul pas în utilizarea și metabolismul grăsimilor alimentare în organism.
Hidroliza triacilglicerolilor se realizează fie prin acțiunea aburului supraîncălzit (în industrie), fie prin încălzire cu apă în prezența acizilor minerali sau alcaline (saponificare). În organism, hidroliza lipidelor are loc sub acțiunea enzimelor lipază. Câteva exemple de reacții de hidroliză sunt date mai jos.
În plasmogeni, ca și în eterii vinilici obișnuiți, legătura eterică este scindată într-un mediu acid, dar nu într-un mediu alcalin.
10.5.2. Reacții de adaos
Lipidele care conțin reziduuri acide nesaturate în structură adaugă hidrogen, halogeni, halogenuri de hidrogen și apă prin legături duble într-un mediu acid. Cifra de iod este o măsură a nesaturației triacilglicerolilor. Ea corespunde numărului de grame de iod care pot fi adăugate la 100 g dintr-o substanță. Compoziția grăsimilor și uleiurilor naturale și numărul lor de iod variază într-un interval destul de larg. Ca exemplu, dăm interacțiunea 1-oleoil-distearoilglicerolului cu iodul (numărul de iod al acestui triacilglicerol este 30).
Hidrogenarea catalitică (hidrogenarea) uleiurilor vegetale nesaturate este un proces industrial important. În acest caz, hidrogenul saturează legăturile duble, iar uleiurile lichide sunt transformate în grăsimi solide.
10.5.3. Reacții de oxidare
Procesele oxidative care implică lipidele și componentele lor structurale sunt destul de diverse. În special, oxidarea de către oxigenul atmosferic a triacilglicerolilor nesaturați în timpul depozitării (autooxidare, vezi 3.2.1), urmată de hidroliză, face parte din procesul cunoscut sub numele de râncezirea uleiului.
Produșii primari ai interacțiunii lipidelor cu oxigenul molecular sunt hidroperoxizii formați ca urmare a unui proces de radicali liberi în lanț (vezi 3.2.1).
peroxidarea lipidelor - unul dintre cele mai importante procese oxidative din organism. Este cauza principală de deteriorare a membranelor celulare (de exemplu, cu boala radiațiilor).
Fragmentele structurale ale acizilor grași superiori nesaturați din fosfolipide servesc ca țintă pentru atac specii reactive de oxigen(AFK, vezi Anexa 03-1).
Când este atacată, în special, de radicalul hidroxil HO”, cel mai activ dintre ROS, molecula de lipide LH suferă o scindare omolotică a legăturii CH în poziția alil, așa cum se arată în exemplul unui model de peroxidare a lipidelor (Schema 10.3). Radicalul de tip alil rezultat L" reacționează instantaneu cu oxigenul molecular din mediul de oxidare pentru a forma radicalul peroxil lipidic LOO". Din acest moment începe o cascadă în lanț de reacții de peroxidare lipidelor, deoarece radicalii lipidici alil L" sunt în mod constant format, reluând acest proces.
Peroxizii lipidici LOOH sunt compuși instabili și se pot descompune spontan sau cu participarea ionilor metalici cu valență variabilă (vezi 3.2.1) cu formarea de radicali lipidoxil LO", capabili să inițieze oxidarea ulterioară a substratului lipidic. O astfel de avalanșă. procesul de peroxidare a lipidelor prezintă un pericol de distrugere a structurilor membranei celulelor.
Radicalul de tip alil format intermediar are o structură mezomerică și poate suferi în continuare transformări în două direcții (vezi Schema 10.3, căi Ași b) conducând la hidroperoxizi intermediari. Hidroperoxizii sunt instabili și se descompun deja la temperaturi obișnuite pentru a forma aldehide, care sunt oxidate în continuare la acizi, produșii finali ai reacției. Rezultatul este în general doi acizi monocarboxilici și doi acizi dicarboxilici cu lanțuri de carbon mai scurte.
În condiții blânde, acizii nesaturați și lipidele cu reziduuri de acizi nesaturați se oxidează cu o soluție apoasă de permanganat de potasiu, formând glicoli, iar în condiții mai rigide (cu ruperea legăturilor carbon-carbon), acizii corespunzători.
Lipide (grăsimi).lipide- se numesc un amestec complex de compuși organici (compuși cu carbon C), cu proprietăți fizice și chimice similare:
- insolubil în apă.
- solubilitate bună în solvenți organici (benzină, cloroform)Lipidele sunt larg distribuite în natură. Împreună cu proteinele și carbohidrații, ele formează cea mai mare parte a materiei organice a tuturor organismelor vii, fiind o componentă indispensabilă a fiecărei celule. Lipidele - cea mai importantă componentă a alimentelor, determină în mare măsură valoarea nutritivă și gustul acesteia.
În plante, se acumulează în principal în semințe și fructe. La animale și pești, lipidele sunt concentrate în țesuturile adipoase subcutanate, în cavitatea abdominală și țesuturile din jurul multor organe importante (inima, rinichi), precum și în creier și țesuturi nervoase. Există mai ales multe lipide în țesutul adipos subcutanat al balenelor (25-30% din masa lor), focilor și altor animale marine. La om, conținutul de lipide variază în medie de la 10-20%.tipuri de lipide.
Există multe tipuri de clasificări ale grăsimilor, o vom analiza pe cea mai simplă, le împarte în trei grupe mari:
- Lipide simple
- lipide complexe
- derivați lipidici.Vom analiza fiecare grup de lipide separat, ce este inclus în ele și pentru ce sunt.
Lipide simple.
1) Grăsimi neutre (sau doar grăsimi).
Grăsimile neutre sunt formate din trigliceride.
Trigliceride - lipide sau grăsime neutră, care include glicerol combinat cu trei molecule de acizi grași.
Glicerol- compus chimic cu formula C3H5(OH)3, (lichid incolor, vâscos, dulceag, inodor.)
Acid gras– compuși naturali sau creați cu una sau mai multe grupe - COOH (carboxilice) care nu creează legături ciclice (aromatice), cu numărul de atom de carbon (C) din lanț de cel puțin 6.Trigliceridele sunt obținute din produsele de descompunere a grăsimilor alimentare și reprezintă forma de depozitare a grăsimilor în corpul uman. Cea mai mare parte a grăsimilor alimentare (98%) sunt trigliceride. Grăsimea este, de asemenea, stocată în organism sub formă de trigliceride.
Tipuri de acizi grași:
- acizi grași saturați- conțin doar legături simple între atomi de carbon cu toate celelalte legături atașate la atomii de hidrogen. Molecula se combină cu numărul maxim posibil de atomi de hidrogen, prin urmare acest acid se numește saturat., Ele diferă de cele nesaturate prin faptul că rămân solide la temperatura camerei.
Alimentele care conțin cele mai multe grăsimi saturate sunt untura și seuul, carnea de pui, carnea de vită și grăsimea de oaie, untul și margarina. Dintre produsele bogate în astfel de grăsimi, se pot numi cârnați, cârnați și alți cârnați, slănină, carne de vită obișnuită; soiuri de carne numite „marmură”; piele de pui, bacon; inghetata, creme, branzeturi; majoritatea făinii și a altor produse de cofetărie.- acizi grași nesaturați - conţin una sau mai multe duble legături de-a lungul lanţului principal de carbon. Fiecare legătură dublă reduce numărul de atomi de hidrogen care se pot lega de un acid gras. Legăturile duble au ca rezultat, de asemenea, o „îndoire” a acizilor grași, care împiedică legarea între ei.
Acizii grași nesaturați se găsesc în sursele vegetale.Ele pot fi împărțite în două tipuri:
1) mononesaturați - acizi grași nesaturați cu o dublă legătură. (de exemplu, ulei de măsline)
2) polinesaturați - acizi grași nesaturați cu două sau mai multe duble legături. (de exemplu, ulei de in)Va exista un subiect mare separat despre grăsimile alimentare, care analizează în detaliu toate proprietățile acestora.
2) Ceară.
Cerurile sunt substanțe asemănătoare grăsimilor de origine animală sau vegetală, formate din esteri ai alcoolilor monohidroxilici și acizilor grași.
Esteri– compuși - COOH (carboxilic), în care atomul de hidrogen din grupa HO este înlocuit cu o grupare organică.
Alcoolii– -Compuși OH legați de un atom de carbon.
În termeni simpli, cerurile sunt informe, plastice, se înmoaie ușor atunci când sunt încălzite, topindu-se în intervalul de temperatură de la 40 la 90 de grade Celsius.
Ceara de albine este secretată de glande speciale ale albinelor, din care albinele construiesc faguri.lipide complexe.
O lipidă complexă este combinația unei trigliceride cu alte substanțe chimice.
Există trei tipuri de ele în total.Fosfolipide- glicerina combinată cu unul sau doi acizi grași, precum și acid fosforic.
Membrana celulară este formată din fosfolipide. În produsele alimentare, lecitina este cea mai populară.Glicolipide - compuși ai componentelor grăsimi și carbohidrați. (Conținut în toate țesuturile, în principal în stratul lipidic exterior al membranelor plasmatice.)
Lipoproteine- complexe de grăsimi și proteine. (plasma din sânge)
derivați lipidici.
Colesterolul O substanță asemănătoare ceară, asemănătoare grăsimii, care se găsește în fiecare celulă a corpului și în multe alimente. Este nevoie de puțin colesterol din sânge, dar nivelurile ridicate pot duce la boli de inimă.
Mult colesterol se găsește în ouă, carne grasă, cârnați, produse lactate grase.Ne-am dat seama de clasificarea generală, ce funcții îndeplinesc lipidele?
Funcții.
- Funcția structurală.
Fosfolipidele sunt implicate în construcția membranelor celulare ale tuturor organelor și țesuturilor. Sunt implicați în formarea multor compuși importanți din punct de vedere biologic.
- Funcția energetică.
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.Odată cu descompunerea completă a 1 g de grăsime, se eliberează 38,9 kJ de energie, care este de aproximativ 2 ori mai mult în comparație cu carbohidrați și proteine.
- Protectie si termoizolare
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.
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 (testosteron la bărbaţi şi progesteron la femei) şi corticosteroizi. Derivați ai colesterolului, vitamina D joacă un rol cheie în schimbul de calciu și fosfor. Acizii biliari sunt implicați în procesele de digestie. În învelișurile de mielină (încărcare neconductivă) ale axonilor celulelor nervoase, lipidele sunt izolatori în timpul conducerii impulsurilor nervoase.
- Sursa de apa metabolica.
Oxidarea a 100 g de grăsime dă aproximativ 105-107 g 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.
Ce sunt lipidele?
Lipidele sunt o serie de substanțe organice care fac parte din toate celulele vii. De asemenea, include grăsimi și substanțe asemănătoare grăsimilor conținute în celulele și țesuturile animalelor ca parte a țesutului adipos, care joacă un rol fiziologic important.
Corpul uman însuși este capabil să sintetizeze toate lipidele esențiale. Doar vitaminele liposolubile și acizii grași polinesaturați esențiali nu pot fi sintetizați în corpul animalelor și al oamenilor. Practic, sinteza lipidelor are loc în ficat și celulele epiteliale ale intestinului subțire. O serie de lipide sunt caracteristice anumitor organe și țesuturi, restul de lipide sunt prezente în celulele tuturor țesuturilor. Cantitatea de lipide conținută în organe și țesuturi este diferită. Majoritatea lipidelor se găsesc în țesutul adipos și nervos.
Conținutul de lipide din ficatul uman variază de la 7 la 14% (greutate uscată). În cazul afecțiunilor hepatice, precum ficatul gras, conținutul de lipide din țesutul hepatic ajunge la 45%, în principal din cauza creșterii cantității de trigliceride. Lipidele din plasma sanguină se găsesc în combinație cu proteinele și în această compoziție sunt transportate către alte organe și țesuturi.
Lipidele îndeplinesc următoarele funcții biologice:
1. Structurale. În combinație, fosfolipidele cu proteine formează membrane biologice.
2. Energie.În procesul de oxidare a grăsimilor, se eliberează o cantitate mare de energie și ea este cea care merge la formarea ATP. Majoritatea rezervelor de energie ale organismului sunt stocate tocmai sub formă de lipide, și sunt consumate în caz de lipsă de nutrienți. Deci, de exemplu, animalele intră în hibernare, iar grăsimile și uleiurile preacumulate sunt folosite pentru a menține viața. Datorită conținutului ridicat de lipide din semințele plantelor, embrionul și răsadul se dezvoltă până când se hrănesc de la sine. Semințele de plante precum palmierul de cocos, ricinul, floarea soarelui, soia, rapița sunt materia primă din care se face industrial uleiul vegetal.
3. Termoizolante și protectoare. Se depune în țesutul subcutanat și în jurul organelor precum intestinele și rinichii. Stratul de grăsime rezultat protejează corpul animalului și organele acestuia de deteriorarea mecanică. Deoarece grăsimea subcutanată are o conductivitate termică scăzută, reține perfect căldura, ceea ce permite animalelor să trăiască în climate reci. Pentru balene, de exemplu, această grăsime ajută la flotabilitate.
4. Lubrifiant și hidrofug. Pielea, lâna și penele au un strat de ceară care le menține suple și le protejează de umiditate. Un astfel de strat de ceară se găsește și pe frunzele și fructele diferitelor plante.
5. de reglementare. Hormonii sexuali, testosteronul, progesteronul și corticosteroizii, precum și alții, sunt derivați ai colesterolului. Vitamina D, derivați ai colesterolului, joacă un rol important în metabolismul calciului și fosforului. Acizii biliari sunt implicați în digestie (emulsionarea grăsimilor), precum și în absorbția acizilor carboxilici superiori.
Lipidele sunt sursa de formare metabolică a apei. Deci, pentru a obține 105 de grame de apă, trebuie să oxidați 100 de grame de grăsime. Pentru locuitorii deșertului, o astfel de apă este vitală, de exemplu, pentru cămile, care trebuie să rămână fără apă timp de 10-12 zile, o astfel de grăsime este depusă în cocoașă și folosită pentru a obține apă. Procesul de oxidare a grăsimilor este foarte important pentru animalele care hibernează, precum marmotele, urșii etc.
Se încarcă...