Fapte interesante despre lipidele din corpul uman. Ce sunt lipidele și pentru ce sunt acestea în organism. Lipide normale din sânge

Unul dintre cele mai mari mituri ale omenirii moderne este nocivitatea grăsimilor. Grasimea a devenit inamicul numarul unu. Oamenii cheltuiesc dolari, ruble, euro și așa mai departe pentru a cumpăra fursecuri fără grăsimi, cola fără grăsimi, tablete care pot inhiba absorbția grăsimilor, tablete care dizolvă grăsimea. Oamenii urmează tot felul de diete fără grăsimi.

Dar... În țările care sunt prospere din toate punctele de vedere, numărul persoanelor obezi crește constant. Numărul persoanelor care suferă de boli cardiovasculare și diabet zaharat, adică boli asociate în mare măsură cu excesul de greutate, este în creștere. Războiul împotriva grăsimilor continuă...

Deci ce sa întâmplat?

Faptul 1: grăsimile sunt bune pentru tine

Prima și principala greșeală este să credeți că toate grăsimile sunt la fel; respingerea tuturor grăsimilor este o binecuvântare. Cu toate acestea, educația populației este destul de ridicată, acum mulți oameni știu că grăsimile nesaturate (în principal vegetale) sunt utile. Și saturate (în principal animalele) sunt dăunătoare.

Să ne dăm seama.

Grăsimile saturate sunt componente structurale ale membranelor celulare și sunt implicate în biochimia organismului. Prin urmare, o respingere completă a acestora va duce la schimbări ireversibile ale sănătății. Un alt lucru este că consumul lor ar trebui să corespundă indicatorilor de vârstă. Copiii și adolescenții au nevoie de ele în cantități suficiente, odată cu vârsta, consumul acestora poate fi redus.

Grăsimile nesaturate – reduc nivelul de colesterol „rău”, sunt necesare pentru asimilarea anumitor vitamine (liposolubile) de către organisme și sunt implicate în metabolism. Adică aceste grăsimi sunt necesare și organismului.

O mică observație: grăsimile saturate sunt solide, grăsimile nesaturate sunt lichide.

Conform indicatorilor fiziologici, pentru o persoană medie, raportul dintre grăsimi saturate - nesaturate ar trebui să fie de 1/3: 2/3. Consumul de grăsimi sănătoase este esențial!

Grăsimile trans sunt cu siguranță dăunătoare. Se găsesc și în natură (de exemplu, în laptele natural), dar în cea mai mare parte se formează din alte grăsimi (vegetale), prin hidrogenare (o metodă de prelucrare a grăsimilor pentru a le da o formă solidă).

Faptul 2: grăsimea corporală nu este rezultatul consumului de grăsimi

Ce?! Desigur, dacă pur și simplu creșteți aportul de grăsimi fără a reduce alte alimente, vă veți îngrășa. Baza pentru menținerea unei greutăți sănătoase este echilibrul. Ar trebui să cheltuiți atâtea calorii câte consumați.

Dar dietele cu o restricție puternică de calorii pot duce la o creștere bruscă a greutății după anulare. De ce? Corpul a primit instalația: foame. Prin urmare, este necesar să acumulați grăsimi în rezervă. Prin urmare, toate alimentele sunt procesate și merg la „depozit” - depozite de grăsime. În acest caz, puteți cădea în leșin de foame. Carbohidrații procesați sunt stocați în depozite de grăsimi.

Studiile arată că, dacă o persoană urmează o dietă săracă în calorii, fără grăsimi, atunci cu mare dificultate se va pierde câteva kilograme, chiar dacă veți continua să „stați” pe această dietă.

În plus, persoanele care mănâncă o cantitate mică de grăsimi sunt predispuse la obezitate.

Și observarea pacienților din Statele Unite a relevat o imagine că o scădere a cantității de grăsime de la 40% (care este considerată norma) la 33% în dietă este însoțită de o creștere a persoanelor supraponderale.

Amintiți-vă că grăsimile nesaturate sunt implicate în metabolism. Raportul dintre proteine: grăsimi: carbohidrați pentru un adult ar trebui să fie de aproximativ 14%: 33%: 53%.

Ieșire: o creștere a grăsimilor nesaturate din alimente cu un conținut constant de calorii nu va duce la creșterea în greutate, dar va ajuta la îmbunătățirea sănătății prin metabolism.

Ce sunt lipidele, care este clasificarea lipidelor, care este structura și funcția lor? Răspunsul la aceasta și la multe alte întrebări este oferit de biochimie, care studiază aceste și alte substanțe care sunt de mare importanță pentru metabolism.

Ce este

Lipidele sunt substanțe organice care nu se dizolvă în apă. Funcțiile lipidelor în corpul uman sunt diverse.

Lipide - acest cuvânt înseamnă „particule mici de grăsime”

Acesta este în primul rând:

Energie. Lipidele servesc ca substrat pentru stocarea și utilizarea energiei. Descompunerea a 1 gram de grăsime eliberează de aproximativ 2 ori mai multă energie decât descompunerea proteinelor sau carbohidraților de aceeași greutate.
Funcția structurală. Structura lipidelor determină structura membranelor celulare din corpul nostru. Ele sunt aranjate în așa fel încât partea hidrofilă a moleculei să fie în interiorul celulei, iar partea hidrofobă să fie pe suprafața acesteia. Datorită acestor proprietăți ale lipidelor, fiecare celulă, pe de o parte, este un sistem autonom, îngrădit de lumea exterioară, iar pe de altă parte, fiecare celulă poate face schimb de molecule cu ceilalți și cu mediul folosind sisteme speciale de transport.
De protecţie. Stratul de suprafață pe care îl avem pe piele și care servește ca un fel de barieră între noi și lumea exterioară este, de asemenea, compus din lipide. În plus, ele, în compoziția țesutului adipos, asigură funcția de izolare termică și de protecție împotriva influențelor externe dăunătoare.
de reglementare. Ele fac parte din vitamine, hormoni și alte substanțe care reglează multe procese din organism.

Caracteristicile generale ale lipidelor se bazează pe caracteristicile structurale. Au proprietăți duble, deoarece au părți solubile și insolubile în moleculă.

Aportul corpului

Lipidele intră parțial în corpul uman cu alimente, parțial sunt capabile să se sintetizeze endogen. Divizarea părții principale a lipidelor dietetice are loc în duoden 12 sub influența sucului pancreatic secretat de pancreas și a acizilor biliari din bilă. După ce se despart, sunt resintetizați din nou în peretele intestinal și, deja în compoziția particulelor speciale de transport ─ lipoproteine, ─ sunt gata să intre în sistemul limfatic și în fluxul sanguin general.

Cu alimente, o persoană trebuie să obțină aproximativ 50-100 de grame de grăsime în fiecare zi, ceea ce depinde de starea corpului și de nivelul de activitate fizică.

Clasificare

Clasificarea lipidelor, în funcție de capacitatea lor de a forma săpunuri în anumite condiții, le împarte în următoarele clase de lipide:

Saponificat. Așa-numitele substanțe care, într-un mediu cu reacție alcalină, formează săruri ale acizilor carboxilici (săpunuri). Acest grup include lipide simple, lipide complexe. Atât lipidele simple, cât și cele complexe sunt importante pentru organism, au o structură diferită și, în consecință, lipidele îndeplinesc funcții diferite.
Nesaponificabile. Ele nu formează săruri de acid carboxilic într-un mediu alcalin. Această chimie biologică include acizi grași, derivați ai acizilor grași polinesaturați ─ eicosanoide, colesterol, ca cel mai proeminent reprezentant al clasei principale de steroli-lipide, precum și derivații săi ─ steroizi și alte substanțe, de exemplu, vitaminele A, E. , etc.

Clasificarea generală a lipidelor

Acid gras

Substanțele care aparțin grupului așa-numitelor lipide simple și sunt de mare importanță pentru organism sunt acizii grași. În funcție de prezența legăturilor duble în „coada” de carbon nepolar (insolubil în apă), acizii grași se împart în saturati (nu au legături duble) și nesaturați (au una sau chiar mai multe legături duble carbon-carbon). Exemple din primul: stearic, palmitic. Exemple de acizi grași nesaturați și polinesaturați: oleic, linoleic etc.

Acizii grași nesaturați sunt deosebit de importanți pentru noi și trebuie luați cu alimente.

De ce? Pentru că ei:

Servește ca componentă pentru sinteza membranelor celulare, participă la formarea multor molecule active biologic.
Ele ajută la menținerea funcționării normale a sistemului endocrin și reproductiv.
Ele ajută la prevenirea sau încetinirea dezvoltării aterosclerozei și a multor consecințe ale acesteia.

Acizii grași sunt împărțiți în două grupe mari: nesaturați și saturati

Mediatori inflamatori și nu numai

Un alt tip de lipide simple sunt mediatori atât de importanți ai reglării interne precum eicosanoidele. Au o structură chimică unică (ca aproape orice în biologie) și, în consecință, proprietăți chimice unice. Baza principală pentru sinteza eicosanoizilor este acidul arahidonic, care este unul dintre cei mai importanți acizi grași nesaturați. Eicosanoizii sunt responsabili în organism pentru cursul proceselor inflamatorii.

Rolul lor în inflamație poate fi descris pe scurt după cum urmează:

Ele modifică permeabilitatea peretelui vascular (și anume, cresc permeabilitatea acestuia).
Stimulează eliberarea leucocitelor și a altor celule ale sistemului imunitar în țesut.
Cu ajutorul substanțelor chimice, ele mediază mișcarea celulelor imune, eliberarea de enzime și absorbția particulelor străine organismului.

Dar rolul eicosanoidelor în corpul uman nu se termină aici, ei fiind responsabili și de sistemul de coagulare a sângelui. În funcție de situația de dezvoltare, eicosanoizii pot dilata vasele de sânge, pot relaxa mușchii netezi, pot reduce agregarea sau, dacă este necesar, pot provoca efecte opuse: vasoconstricție, contracția celulelor musculare netede și formarea de trombi.

Eicosanoide - un grup mare de compuși activi din punct de vedere fiziologic și farmacologic

Au fost efectuate studii conform cărora persoanele care au primit cantități suficiente din substratul principal pentru sinteza eicosanoizilor ─ acid arahidonic ─ cu alimente (care se găsesc în ulei de pește, pește, uleiuri vegetale) au suferit mai puțin de boli ale sistemului cardiovascular. Cel mai probabil, acest lucru se datorează faptului că astfel de oameni au un schimb mai perfect de eicosanoizi.

Substanțe cu o structură complexă

Lipidele complexe sunt un grup de substanțe care nu sunt mai puțin importante pentru organism decât lipidele simple. Principalele proprietăți ale acestui grup de grăsimi:

Participă la formarea membranelor celulare, împreună cu lipidele simple și, de asemenea, asigură interacțiuni intercelulare.
Ele fac parte din teaca de mielină a fibrelor nervoase, care este necesară pentru transmiterea normală a impulsurilor nervoase.
Ele sunt una dintre componentele importante ale unui surfactant ─ o substanță care asigură procesele de respirație, și anume, previne colapsul alveolelor în timpul expirației.
Multe dintre ele joacă rolul de receptori de pe suprafața celulei.
Semnificația unor grăsimi complexe secretate din lichidul cefalorahidian, țesutul nervos și mușchiul inimii nu este pe deplin înțeleasă.

Cei mai simpli reprezentanți ai acestui grup de lipide includ fosfolipidele, glico- și sfingolipidele.

Colesterolul

Colesterolul este o substanță de natură lipidică cu cea mai importantă valoare în medicină, deoarece încălcarea metabolismului său afectează negativ starea întregului organism.

O parte din colesterol este ingerată cu alimente, iar o parte este sintetizată în ficat, glandele suprarenale, gonade și piele.

De asemenea, participă la formarea membranelor celulare, la sinteza hormonilor și a altor substanțe active din punct de vedere chimic și, de asemenea, participă la metabolismul lipidelor din corpul uman. Indicatorii colesterolului din sânge sunt adesea studiați de medici, deoarece arată starea metabolismului lipidelor în corpul uman în ansamblu.

Lipidele au propriile lor forme speciale de transport ─ lipoproteine. Cu ajutorul lor, ele pot fi transportate cu fluxul sanguin fără a provoca embolie.

Tulburările metabolismului grăsimilor se manifestă cel mai rapid și clar prin tulburări ale metabolismului colesterolului, predominanța purtătorilor aterogene (așa-numitele lipoproteine cu densitate mică și foarte mică) față de cele antiaterogene (lipoproteine cu densitate mare).

Principala manifestare a patologiei metabolismului lipidic este dezvoltarea aterosclerozei.

Se manifestă ca o îngustare a lumenului vaselor arteriale din tot corpul. În funcție de prevalența în vasele de diferite localizări, se dezvoltă o îngustare a lumenului vaselor coronariene (însoțită de angină pectorală), vase cerebrale (cu memorie afectată, auz, posibile dureri de cap, zgomot în cap), vase renale, vase ale extremităților inferioare, vase ale sistemului digestiv cu simptome corespunzătoare ...

Astfel, lipidele sunt în același timp un substrat indispensabil pentru multe procese din organism și, în același timp, atunci când metabolismul grăsimilor este perturbat, pot provoca numeroase boli și stări patologice. Prin urmare, metabolismul grăsimilor necesită control și corectare atunci când apare o astfel de nevoie.

Principala regulă pentru menținerea sănătății este o distribuție uniformă a proporției de grăsime la servire. De fapt, o persoană are nevoie de grăsime, dar trebuie să controleze cantitatea de grăsime consumată. O persoană trebuie să determine el însuși cantitatea de grăsime care va fi utilă și nu dăunează sănătății. Grăsimea trebuie să ajungă pe drumul cel bun pentru a evita consecințele neplăcute asociate cu creșterea în greutate, care duc la probleme cardiace, hipertensiune arterială, accident vascular cerebral sau chiar moarte. Prin urmare, merită să acordați atenție alimentelor care ajută la arderea grăsimilor. Astăzi vom lua în considerare 10 fapte necunoscute despre grăsime.

În medie, o persoană obișnuită câștigă 1 g de grăsime în exces în fiecare zi.... În realitate, oamenii câștigă mai multă grăsime corporală. Ar trebui acordată mai multă atenție nutriției și exercițiilor fizice. A trage concluzii: cu cât consumi mai multe grăsimi, cu atât încep problemele de sănătate mai devreme.

Celulele adipoase trăiesc încă zece ani după moartea unei persoane. Cu toate acestea, ei mor din cauza efortului fizic. Problema este că celulele creierului mor și se reînnoiesc în mod constant, dar dacă celulele adipoase le iau locul, apar probleme de memorie, mai ales la vârstnici.

8. Sursa de calorii

De fapt, grăsimea este o sursă de neînlocuit de calorii pentru organism. Este vital pentru menținerea tuturor proceselor vitale din organism. Merită să ne amintim că excesul de greutate duce la probleme de sănătate.... Regula principală este să alegi alimentele potrivite cu suficiente calorii pentru ca organismul să funcționeze.

7. Grăsimea sporește aroma

Majoritatea conservanților și potențiatorilor de aromă sunt pe bază de grăsimi... Când le amesteci cu mâncare, au o aromă și un gust plăcut și îmbietor. Dacă vă place să gătiți, încercați să adăugați carne sau grăsime animală în preparat, mirosul și gustul felului de mâncare se vor schimba imediat.

Grăsimea este un fel de absorbant pentru vitamine. Persoanele care iau constant vitamine observă că efectul vitaminelor este mai slab după masă. Mai ales dacă vitaminele sunt într-o formă solubilă.

5. Femeile au nevoie de grăsime mai mult decât bărbații

În primul rând, marea nevoie de grăsimi la femei este asociată cu natura. O femeie este mamă, pentru a concepe un copil, corpul are nevoie de putere pentru a purta un copil și a-l crește în pântece, corpul arde calorii și grăsimi și, în cele din urmă, după nașterea unui copil, o femeie alăptează, iar baza laptelui este lactoza și grăsimea. Rezervele de grăsime din corpul unei femei se explică prin faptul că organismul stochează energie pentru viitoarea mamă. Prin urmare, multe femei pierd în greutate după alăptare.

Există două tipuri de grăsime. Figurat, ele sunt numite bune și rele. Grăsimile bune sunt denumite grăsimi nesaturate, astfel de grăsimi sunt necesare pentru corpul uman. Se găsesc în carnea albă slabă și în alimentele aburite, cum ar fi peștele. Grăsimile rele sunt carnea grasă, pielea de pui sau produsele lactate. Consumul acestor alimente duce la creșterea colesterolului și probleme cardiace.

Deoarece grăsimea conține un nivel ridicat de calorii, acestea sunt stocate pentru energie.... Consumul a 1 gram de grăsime înseamnă 9 calorii.

2. Depozitarea grăsimilor

Grăsimea, care este esențială pentru sănătate, este stocată în mușchi, măduvă osoasă și organe ale sistemului nervos. Este esențială pentru producerea de hormoni și pentru creșterea imunității. Grăsimea subcutanată este un indicator că este timpul să slăbești. Grăsimea se găsește în alimentele care cresc masa musculară.

Femeile ar trebui să mențină 13 până la 17% grăsime corporală care sunt de obicei depozitate în coapse, piept, coapse și abdomen. La bărbați, grăsimea este stocată în burtă. Trebuie să mențină un procent de grăsime corporală de 3 până la 5%, ceea ce este semnificativ mai mic decât cel al femeilor.

Lipidele sunt cea mai importantă sursă a rezervelor de energie ale organismului. Faptul este evident chiar și la nivel de nomenclatură: grecescul „lipos” se traduce prin grăsime. În consecință, categoria lipidelor unește substanțele asemănătoare grăsimilor de origine biologică. Funcționalitatea compușilor este destul de diversă, ceea ce se datorează eterogenității compoziției acestei categorii de bio-obiecte.

Ce funcții îndeplinesc lipidele?

Enumerați principalele funcții ale lipidelor din organism, care sunt principalele. În etapa introductivă, este indicat să evidențiem rolurile cheie ale substanțelor asemănătoare grăsimilor în celulele corpului uman. Lista de bază este cele cinci funcții ale lipidelor:

energie de rezervă;
formarea structurii;
transport;
izolator;
semnal.

Sarcinile secundare pe care lipidele le îndeplinesc în combinație cu alți compuși includ un rol reglator și enzimatic.

Rezerva de energie a organismului

Acesta nu este doar unul dintre rolurile importante, ci și prioritare ale compușilor asemănătoare grăsimilor. De fapt, o parte din lipide este sursa de energie a întregii mase celulare. Într-adevăr, grăsimea pentru celule este analogă cu combustibilul din rezervorul unei mașini. Funcția energetică este realizată de lipide după cum urmează. Grăsimile și substanțele similare sunt oxidate în mitocondrii, descompunându-se la nivelul de apă și dioxid de carbon. Procesul este însoțit de eliberarea unei cantități semnificative de ATP - metaboliți cu energie înaltă. Furnizarea lor permite celulei să participe la reacții dependente de energie.

Blocuri structurale

În același timp, lipidele îndeplinesc o funcție de construcție: cu ajutorul lor se formează membrana celulară. Procesul implică următoarele grupe de substanțe asemănătoare grăsimilor:

colesterol - alcool lipofil;
glicolipide - compuși ai lipidelor cu carbohidrați;
fosfolipidele sunt esteri ai alcoolilor complecși și ai acizilor carboxilici superiori.

Trebuie remarcat faptul că în membrana formată, grăsimile nu sunt conținute direct. Peretele format între celulă și mediul extern se dovedește a fi cu două straturi. Acest lucru se realizează datorită bifilității. O caracteristică similară a lipidelor indică faptul că o parte a moleculei este hidrofobă, adică insolubilă în apă, în timp ce cealaltă, dimpotrivă, este hidrofilă. Ca rezultat, se formează un dublu strat al peretelui celular datorită aranjamentului ordonat al lipidelor simple. Moleculele se desfășoară în regiuni hidrofobe unele spre altele, în timp ce cozile hidrofile sunt îndreptate spre interior și spre exterior ale celulei.

Aceasta determină funcțiile protectoare ale lipidelor membranare. În primul rând, membrana dă celulei forma sa și chiar o păstrează. În al doilea rând, peretele dublu este un fel de punct de control al pașapoartelor care nu permite trecerea vizitatorilor nedoriți.

Sistem autonom de incalzire

Desigur, acest nume este destul de arbitrar, dar este destul de aplicabil dacă luăm în considerare ce funcții îndeplinesc lipidele. Compușii nu încălzesc atât de mult corpul, cât păstrează căldura în interior. Un rol similar este atribuit depozitelor de grăsime care se formează în jurul diferitelor organe și în țesutul subcutanat. Această clasă de lipide se caracterizează prin proprietăți ridicate de izolare termică, care protejează organele vitale de hipotermie.

Ai comandat un taxi?

Rolul de transport al lipidelor este denumit o funcție secundară. Într-adevăr, transferul de substanțe (în principal trigliceride și colesterol) se realizează prin structuri separate. Acestea sunt complexe legate de lipide și proteine numite lipoproteine. După cum știți, substanțele asemănătoare grăsimilor sunt insolubile în apă, respectiv, în plasma sanguină. În schimb, funcțiile proteinelor includ hidrofilitatea. Ca urmare, miezul lipoproteic este o acumulare de trigliceride și esteri de colesterol, în timp ce membrana este un amestec de proteine și molecule de colesterol liber. Ca atare, lipidele sunt livrate către țesuturi sau înapoi la ficat pentru eliminarea din organism.

Factori secundari

Lista celor 5 funcții deja enumerate ale lipidelor completează o serie de roluri la fel de importante:

enzimatic;
semnal;
de reglementare

Funcția semnal

Unele lipide complexe, în special structura lor, permit transmiterea impulsurilor nervoase între celule. Glicolipidele acționează ca mediatori în acest proces. Nu mai puțin importantă este capacitatea de a recunoaște impulsurile intracelulare, care este realizată și de structuri asemănătoare grăsimii. Acest lucru vă permite să selectați substanțele necesare celulei din sânge.

Funcția enzimatică

Lipidele, indiferent de localizarea lor în membrană sau în afara acesteia, nu fac parte din enzime. Cu toate acestea, biosinteza lor are loc cu prezența unor compuși asemănătoare grăsimilor. În plus, lipidele sunt implicate în protejarea peretelui intestinal de enzimele pancreatice. Excesul acestora din urmă este neutralizat de bilă, unde colesterolul și fosfolipidele sunt incluse în cantități semnificative.

Lipidele alcătuiesc un grup mare și destul de eterogen în compoziția chimică 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.

Particularitatea structurii lipidelor este prezența în moleculele lor a fragmentelor structurale simultan polare (hidrofile) 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, ca urmare a hidrolizei lor, se formează și alte substanțe, de exemplu, acid fosforic și carbohidrați. Lipidele simple includ ceară, grăsimi și uleiuri, precum și ceramide, cele complexe - fosfolipide, sfingolipide și glicolipide (Schema 10.1).

Schema 10.1.Clasificarea generală a lipidelor

10.2. Componentele structurale ale lipidelor

Toate grupele de lipide au două componente structurale esențiale - 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 biologic pot fi saturate(Tabelul 10.1) și nesaturat(Tabelul 10.2). Caracteristicile lor structurale comune sunt:

Sunt monocarboxilice;

Include un număr par de atomi de carbon în lanț;

Au o configurație cis a legăturilor duble (dacă este prezentă).

Tabelul 10.1.Lipide esențiale de acizi grași saturați

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 legături duble cu o configurație 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 unele de altele prin gruparea metilenă CH2.

Regulile IUPAC pentru DRC permit utilizarea numelor lor triviale (vezi Tabelele 10.1 și 10.2).

În prezent, se folosește și propria sa nomenclatură de HFA nesaturați. În el, 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, constituie familia omega-3 HFA. 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, cei mai importanți sunt C 16 palmitic și C 18 stearic (vezi Tabelul 10.1), iar dintre cei nesaturați, C18 oleic: 1., linoleic C18: 2, linolenic și arahidonic C 20: 4 (vezi tabelul 10.2).

Trebuie subliniat rolul acizilor linoleic și linolenic polinesaturați ca compuși, de neînlocuit 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 promovează

Tabelul 10 .2. Acizi grași nesaturați lipidici esențiali

* 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 pe bază de plante hipolipidemic. Alcoolii. Lipidele pot include:

Alcooli monohidroxilici superiori;

Alcooli polihidroxilici;

Aminoalcooli.

În lipidele naturale, alcoolii cu lanț lung saturați și mai rar nesaturați (C 16 și mai mult) se găsesc cel mai adesea cu un număr par de atomi de carbon. Ca exemplu de alcooli superiori, cetil CH3 (CH 2 ) 15 OH și alcooli melisilici CH 3 (CH 2) 29 OH care fac parte din ceruri.

Alcoolii polihidric din majoritatea lipidelor naturale sunt reprezentați de alcoolul trihidroxilic glicerol. Există și alți alcooli polihidroxilici, cum ar fi alcoolii dihidroxilici etilenglicol și propandiol-1,2, precum și mio-inozitol (vezi 7.2.2).

Cei mai importanți aminoalcooli care fac parte din lipidele naturale sunt 2-aminoetanolul (colamină), colina, înrudiți și cu α-aminoacizii serină și sfingozina.

Sfingozina este un aminoalcool dihidric nesaturat cu lanț lung. Legătura dublă din sfingozină are transă-configurație, și atomi asimetrici C-2 și C-3 - D-configurație.

Alcoolii din lipide sunt acilați cu acizi carboxilici superiori la grupările hidroxil sau grupările amino corespunzătoare. În glicerol și sfingozină, unul dintre hidroxilii alcoolici poate fi esterificat cu 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 umană și animală și previne uscarea plantelor. Sunt utilizate în industria farmaceutică și de parfumerie la fabricarea cremelor și unguentelor. Un exemplu este esterul acidului cetil palmitic(cetină) - componenta principală spermacet. Spermacetul este secretat din grăsimea conținută în cavitățile craniene ale cașalotului. Un alt exemplu este esterul melisil al acidului palmitic- o componentă a cerii de albine.

10.3.2. Grăsimi și uleiuri

Grăsimile și uleiurile sunt grupul cel mai abundent de lipide. Majoritatea lor aparțin triacilglicerolilor - esteri completi ai glicerolului și HFA, deși se găsesc și mono- și diacilglicerine și sunt implicați în 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 depozitare („depozit de grăsime”). Valoarea lor energetică este de aproximativ două ori mai mare decât cea a proteinelor.

sau carbohidrați. Cu toate acestea, un nivel crescut de triacilgliceroli în sânge este unul dintre factorii de risc suplimentari pentru dezvoltarea bolii coronariene.

Triacilglicerele solide se numesc grăsimi, cele lichide se numesc uleiuri. Triacilglicerolii simpli conțin reziduuri ale acelorași acizi, amestecați - diferiți.

În compoziția triacilglicerolilor de origine animală predomină de obicei reziduurile de acizi saturați. Astfel de triacilgliceroli sunt în general solide. În schimb, uleiurile vegetale conțin în principal reziduuri de acizi nesaturați și au o consistență lichidă.

Mai jos sunt exemple de triacilgliceroli neutri și sunt indicate denumirile lor sistematice și (în paranteze) banale utilizate în mod obișnuit pe baza denumirilor acizilor grași constituenți.

10.3.3. Ceramide

Ceramidele sunt derivați N-acilati ai alcoolului sfingozin.

Ceramidele sunt prezente în cantități mici în țesuturile plantelor și animalelor. 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 Figura 10.1), lipidele complexe sunt de obicei împărțite în trei grupe mari: fosfolipide, sfingolipide și glicolipide.

10.4.1. Fosfolipide

Gruparea fosfolipidelor include substanțe care scindează 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 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, cele mai frecvente sunt fosfatidele - derivați esteri ai acizilor l-fosfatidici.

Acizii fosfatidici 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 saturat, în poziția 2 - un acid nesaturat, iar unul dintre hidroxilii acidului fosforic este esterificat cu un alcool polihidroxilic sau un aminoalcool (X este reziduul). a 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 în care acizii fosfatidici esterificat pentru fosfat hidroxil cu alcoolii corespunzători:

Fosfatidilserine, agentul de esterificare este serina;

Fosfatidiletanolamine, agentul de esterificare este 2-aminoetanol (în literatura de specialitate biochimică este adesea, dar nu tocmai corect, numit etanolamină);

Fosfatidilcoline, agent de esterificare - colină.

Acești agenți de esterificare sunt interrelaționați deoarece fragmentele de etanolamină și colină pot fi metabolizate dintr-un fragment de serină prin decarboxilare și metilarea ulterioară cu S-adenozilmetionină (SAM) (vezi 9.2.1).

O serie 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 se referă la glicerofosfolipide acide, deoarece structurile lor sunt lipsite de aminoalcool și fragmente neutre. rodiletanolamine la fosfatidiletanolamine.

Plasmalogeni. Mai puțin frecvente în comparație cu esteri glicerofosfolipide sunt lipidele cu o legătură eterică, în special plasmalogenii. Conțin restul de nesaturați

* Pentru comoditate, modul de scriere a formulei de configurare a reziduului de mioinozitol în fosfatidilinozitol a fost modificat în comparație cu cel prezentat mai sus (vezi 7.2.2).

alcool legat printr-o legătură eterică la atomul C-1 al glicero-3-fosfatului, cum ar fi, de exemplu, plasmalogeni cu o porțiune etanolamină - etanolamine L-fosfatid. Plasmalogenii reprezintă 10% din toate lipidele din sistemul nervos central.

10.4.2. Sfingolipide

Sfingolipidele sunt analogi structurali ai glicerofosfolipidelor în care se folosește sfingozina în loc de glicerol. Ceramidele discutate mai sus (vezi 10.3.3) sunt un alt exemplu de sfingolipide.

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 esterificată, de regulă, cu fosfat de colină (mai rar cu fosfat de colamină); prin urmare, pot fi atribuite și fosfolipidelor.

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 care conține 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 bifilia, 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 partea polară.

La interfață, acești compuși acționează ca emulgatori excelenți. În compoziția 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 se dizolvă bine în lipide, ceea ce le permite 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 condiţii fiziologice predomină forma ionizată RCOO –. Sărurile solubile ale acizilor grași superiori se numesc săpunuri. Sărurile de sodiu ale acizilor grași superiori sunt solide, sărurile de potasiu sunt lichide. Deoarece sărurile acizilor slabi și bazele puternice ale săpunurilor sunt parțial hidrolizate în apă, soluțiile lor sunt alcaline.

Acizi grași nesaturați naturali având cis-configurarea unei duble legături, 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 radicali. 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 derivații 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 prima etapă în utilizarea și metabolismul grăsimilor alimentare în organism.

Hidroliza triacilglicerolilor se realizează fie prin expunere la abur 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 prezentate 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 de acizi nesaturați în structură sunt atașate prin legături duble cu hidrogen, halogeni, halogenuri de hidrogen și apă 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 de 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 se transformă 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 triacilglicerolilor nesaturați de către oxigenul din aer în timpul depozitării (autooxidare, vezi 3.2.1), însoțită de hidroliză, face parte dintr-un proces cunoscut sub numele de râncezirea uleiului.

Produșii primari ai interacțiunii lipidelor cu oxigenul molecular sunt hidroperoxizii, care se formează ca urmare a unui proces de lanț de radicali liberi (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, în boala radiațiilor).

Fragmentele structurale ale acizilor grași superiori nesaturați din fosfolipide servesc drept ținte pentru atac forme active de oxigen(ROS, vezi Anexa 03-1).

Când este atacat, în special, de radicalul hidroxil HO”, cel mai activ dintre ROS, al moleculei de lipide LH, are loc o scindare omolotică a legăturii CH în poziția alil, așa cum se arată în exemplul modelului 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 lipidic-peroxil LOO ". Din acest moment începe o cascadă în lanț de reacții de peroxidare a lipidelor, deoarece există o formare constantă. a radicalilor alil lipidici L”, care reia 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. Un astfel de proces de tip avalanșă de peroxidarea lipidelor prezintă un risc de distrugere a structurilor membranei celulelor.

Radicalul format intermediar de tip alil 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 chiar și la temperaturi obișnuite cu formarea de aldehide, care sunt oxidate în continuare în acizi - produșii finali ai reacției. Rezultatul este în general doi acizi monocarboxilici și doi acizi dicarboxilici cu lanțuri de carbon mai scurte.

Acizii nesaturați și lipidele cu reziduuri de acizi nesaturați în condiții blânde se oxidează cu o soluție apoasă de permanganat de potasiu, formând glicoli, iar în condiții mai dure (cu ruperea legăturilor carbon-carbon), acizii corespunzători.