Ліпіди – що це таке? У перекладі з грецької, слово "ліпіди" означає "дрібні частинки жиру". Представляють вони собою групи сполук природної органіки великого характеру, що включають безпосередньо жири, а також жироподібні речовини. Є частиною всіх без винятку живих клітин та поділяються на прості та складні категорії. До складу простих ліпідів входить спирт та жирні кислоти, а складні містять високомолекулярні компоненти. І ті й інші пов'язані з біологічними мембранами, впливають на активні ферменти, а також беруть участь у формуванні нервових імпульсів, що стимулюють м'язові скорочення.
Жири та гідрофобія
Однією є створення енергетичного резерву організму та забезпечення водовідштовхувальних властивостей шкірного покриву разом з термоізоляційним захистом. Деякі жировмісні речовини, що не мають жирних кислот, також віднесені до ліпідів, наприклад, і терпіти. Ліпіди не піддаються впливу водного середовища, але легко розчиняються в органічних рідинах типу хлороформу, бензолу, ацетону.
Ліпіди, презентація яких періодично проводиться на міжнародних семінарах у зв'язку з новими відкриттями, є невичерпною темою для досліджень та наукових досліджень. Питання "Ліпіди - що це таке?" ніколи не втрачає своєї актуальності. Проте науковий прогрес не стоїть на місці. У Останнім часомвиявлено кілька нових жирних кислот, які знаходяться у біосинтетичній спорідненості з ліпідами. Класифікація органічних сполукможе бути утруднена через схожість за певними характеристиками, але за значної різниці інших параметрів. Найчастіше створюється окрема група, після чого відновлюється загальна картина гармонійної взаємодії родинних речовин.
Клітинні мембрани
Ліпіди – що це таке з погляду функціонального призначення? Насамперед, вони є найважливішим компонентомживих клітин та тканин хребетних тварин. Більшість процесів в організмі відбувається за участю ліпідів, формування клітинних мембран, взаємозв'язок та обмін сигналами в міжклітинному середовищі не обходяться без жирних кислот.
Ліпіди - що це таке, якщо їх розглядати з позиції стероїдних гормонів, що спонтанно виникають, фосфоінозитидів і простагландинів? Це насамперед присутність у плазмі крові, які, за визначенням, є окремими компонентами ліпідних структур. Через останні організм змушений виробляти найскладніші системи їх транспортування. Жирні кислоти ліпідів переважно переносяться у комплексі з альбумінами, а ліпопротеїди, розчинні у воді, транспортуються звичайним порядком.
Класифікація ліпідів
Розподіл з'єднань, що мають біологічну природу, за категоріями - це процес, пов'язаний із деякими проблемами спірного характеру. Ліпіди у зв'язку з біохімічними та структурними властивостями можуть бути віднесені рівною мірою до різним категоріям. Основні класи ліпідів включають прості і складні сполуки.
До простих відносяться:
- Гліцериди – ефіри гліцеринового спирту та жирних кислот вищої категорії.
- Віски - ефір вищої жирної кислоти та 2-атомного спирту.
Складні ліпіди:
- Фосфоліпідні сполуки – з включенням азотистих компонентів, гліцерофосфоліпіди, офінголіпіди.
- Гліколіпіди - розташовані у зовнішніх біологічних шарах організму.
- Стероїди – високоактивні речовини тваринного спектру.
- Складні жири – стероли, ліпопротеїни, сульфоліпіди, аміноліпіди, гліцерол, вуглеводні.
Функціонування
Ліпідні жири виконують роль матеріалу для клітинних мембран. Беруть участь у транспортуванні різних речовин периферією організму. Жирові прошаркина основі ліпідних структур допомагають захистити тіло від переохолодження. Мають функцію енергетичного накопичення "про запас".
Запаси жирів концентруються у цитоплазмі клітин у формі крапель. Хребетні тварини, і людина в тому числі, мають спеціальні клітини - адипоцити, які здатні містити в собі досить багато жиру. Розміщення жирових накопичень в адипоцитах відбувається завдяки ліпоїдним ферментам.
Біологічні функції
Жир не тільки надійне джерело енергії, він також має теплоізолюючі властивості, чому сприяє біологія. Ліпіди при цьому дозволяють досягти декількох корисних функцій, таких як природне охолодження організму або його теплоізоляція. У північних регіонах, що відрізняються низькими температурамиВсі тварини накопичують жир, який відкладається по всьому тілу рівномірно, і таким чином створюється природний захисний прошарок, що виконує функцію теплозахисту. Особливо це важливо для великих морських тварин: китів, моржів, тюленів.
Тварини, які мешкають у спекотних країнах, теж накопичують жирові відкладенняАле вони не розподіляються по всьому тілу, а зосереджуються у певних місцях. Наприклад, у верблюдів жир збирається у горбах, у пустельних звірків – у товстих, коротких хвостиках. Природа ретельно стежить за правильним розміщенням і жиру, і води живих організмів.
Структурна функція ліпідів
Усі процеси, пов'язані з життєдіяльністю організму, підпорядковуються певним законам. Фосфоліпіди є основою біологічного шару мембран клітин, а холестерин регулює плинність цих мембран. Таким чином, більшість живих клітин знаходяться в оточенні плазматичних мембран з подвійним шаром ліпідів. Така концентрація необхідна нормальної клітинної діяльності. В одній мікрочастинці біомембрани міститься більше мільйона ліпідних молекул, які мають подвійні характеристики: вони одночасно гідрофобні та гідрофільні. Як правило, ці взаємовиключні властивості мають нерівноважний характер, і тому їхнє функціональне призначення виглядає цілком логічно. Ліпіди в клітині – це ефективний природний регулятор. Гідрофобний шар зазвичай домінує та захищає клітинну мембрану від проникнення шкідливих іонів.
Гліцерофосфоліпіди, фосфатидилетаноламін, фосфатидилхолін, холестерол також сприяють непроникності клітин. У тканинних структурах розташовуються інші мембранні ліпіди, це сфінгомієлін та сфінгогліколіпід. Кожна речовина виконує певну функцію.
Ліпіди в дієті людини
Тригліцериди - характер, є ефективним джерелом енергії. кислоти мають м'ясо і молочні продукти. А кислоти жирні, але ненасичені, містяться в горіхах, соняшниковій та оливковій олії, насінні та зернах кукурудзи. Щоб в організмі не підвищувався рівень холестерину, рекомендується щоденну норму тваринних жирів обмежити 10%.
Ліпіди та вуглеводи
Багато організмів тваринного походження "укладають" жири у певних точках, підшкірній клітковині, у складках шкірного покриву, інших місцях. Окислення ліпідів таких жирових відкладень відбувається повільно, і тому процес їх переходу в вуглекислий газі воду дозволяє отримати значну кількість енергії, що майже вдвічі більше, ніж можуть дати вуглеводи. Крім того, гідрофобні властивості жирів позбавляють необхідності використання великої кількості води для стимулювання гідратації. Перехід жирів в енергетичну фазу відбувається "всуху". Водночас жири діють набагато повільніше щодо вивільнення енергії, і більше підходять для тварин у стані сплячки. Ліпіди та вуглеводи як би доповнюють один одного в процесі життєдіяльності організму.
Головним правилом підтримки здоров'я є рівномірний розподіл частки жиру при подачі страви на стіл. Насправді людина потребує жирів, але вона повинна контролювати кількість споживаного жиру. Людина повинна сама визначити кількість жирів, яка буде корисною, а не нашкодить здоров'ю. Жир повинен потрапляти у правильне русло, щоб уникнути неприємних наслідків, пов'язаних з підвищенням маси тіла, що призводить до проблем із серцем, гіпертонії, інсульту або навіть смерть. Тому варто звертати увагу на продукти, які сприяють спалюванню жиру. Сьогодні ми розглянемо 10 невідомих фактів про жири.
В середньому звичайна людинащодня набуває 1 г зайвого жиру
. Насправді люди набирають більше жирових відкладень. Слід приділити більше уваги харчуванню та фізичним навантаженням. Робіть висновки: що більше споживання жирів, то раніше почнуться проблеми зі здоров'ям.
Жирові клітини живуть ще десять років по смерті людини.Тим не менш, вони вмирають під впливом фізичних навантажень. Проблема полягає в тому, що клітини мозку постійно вмирають та оновлюються, але якщо їхнє місце займають жирові клітини, Настають проблеми з пам'яттю, особливо у людей похилого віку.
8. Джерело калорій
Насправді жир - незамінне джерело калорій, необхідних організму. Він життєво необхідний підтримки всіх процесів життєдіяльності в організмі. Варто пам'ятати, що надмірна вага веде до проблем зі здоров'ям. Головним правилом є вибір правильних продуктівз кількістю калорій, достатньою для роботи організму.
7. Жир посилює аромат
Більшість консервантів та підсилювачів смаку зроблено на основі жиру. Коли ви змішуєте їх з їжею, вона набуває приємного і привабливого аромату і смаку. Якщо любите готувати, спробуйте додати до страви м'ясо або тваринний жир, у страви відразу зміниться запах та смак.
Жир є своєрідним абсорбентом вітамінів. Люди, які постійно приймають вітаміни, зауважують, що після їжі дія вітамінів відчувається слабшою. Особливо, якщо вітаміни у розчинній формі.
5. Жінки потребують жирів більше чоловіків
Насамперед велика потреба жінок у жирах пов'язані з природою.Жінка - мати, щоб зачати дитину організму потрібні сили, щоб виносити дитину і виростити її в утробі, організм спалює калорії та жири, і, нарешті, після народження дитини жінка годує грудьми, а основою молока є лактоза та жир. Запаси жиру в організмі жінки пояснюються тим, що організм зберігає енергію майбутньої матері. Тому багато жінок втрачають вагу після годування груддю.
Існують два види жиру. Образно їх називають добрим і поганим. Хороший жир відносять до ненасиченим жирам, такі жири необхідні людському організму Вони містяться в нежирному білому м'ясі, у продуктах, приготованих на пару, наприклад рибі. Погані жири – жирне м'ясо, куряча шкіра чи молочні продукти. Споживання цих продуктів призводить до підвищення холестерину та проблем із серцем.
Оскільки жир містить високий рівенькалорій, вони зберігаються у запасі енергії. Споживання 1 г жиру дорівнює 9 калоріям.
2. Зберігання жиру
Жир, необхідний здоров'ю, зберігається у м'язах, кістковому мозкута органах нервової системи. Він просто необхідний для виробництва гормонів та підвищення імунітету. Підшкірний жир є показником того, що час худнути. Жир міститься у продуктах, які збільшують м'язову масу.
Жінки мають підтримувати в організмі від 13 до 17% жируякі зазвичай зберігаються в стегнах, грудях, стегнах і животі. У чоловіків жир зберігається у животі. Вони повинні підтримувати в організмі частку жиру від 3 до 5%.що значно менше, ніж у жінок.
Ліпіди виступають найважливішим джерелом енергетичного запасу організму. Факт очевидний навіть на номенклатурному рівні: грецька «ліпос» перекладається як жир. Відповідно, категорія ліпідів поєднує жироподібні речовини. біологічного походження. Функціонал сполук досить різноманітний, що з неоднорідністю складу даної категорії біо-об'єктів.
Які функції виконують ліпіди
Перелічіть основні функції ліпідів в організмі, які є основними. На ознайомлювальному етапі доцільно виділити ключові ролі жироподібних речовин у клітинах організму людини. Базовий перелік – це п'ять функцій ліпідів:
- резервно-енергетична;
- структуроутворююча;
- транспортна;
- ізолююча;
- сигнальна.
До другорядних завдань, які ліпіди виконують у поєднанні з іншими сполуками можна віднести регуляторну та ферментативну роль.
Енергетичний запас організму
Це не лише одна з важливих, але пріоритетна роль жироподібних сполук. По суті, частина ліпідів є джерелом енергії всієї клітинної маси. Справді, жир для клітин – аналог палива у баку автомобіля. Реалізується енергетична функціяліпідами наступним чином. Жири та подібні до них речовини окислюються в мітохондріях, розщеплюючись до рівня води та двоокису вуглецю. Процес супроводжується виділенням значної кількості АТФ – високоенергетичних метаболітів. Їх запас дозволяє клітині брати участь у енергозалежних реакціях.
Структурні блоки
Одночасно ліпіди здійснюють будівельну функцію: з їх допомогою формується мембрана клітини. У процесі беруть участь такі групи жироподібних речовин:
- холестерин – ліпофільний спирт;
- гліколіпіди – сполуки ліпідів із вуглеводами;
- фосфоліпіди – ефіри складних спиртів та вищих карбонових кислот.
Слід зазначити, що в мембрані, що сформувалася, безпосередньо жири не містяться. Стінка, що утворилася між клітиною і зовнішнім середовищем виявляється двошаровою. Це досягається внаслідок біфільності. Подібна характеристика ліпідів показує, що одна частина молекули – гідрофобна, тобто нерозчинна у воді, друга, навпаки – гідрофільна. Як результат, бислой клітинної стінки формується внаслідок впорядкованого розташування простих ліпідів. Молекули розгортаються гідрофобними ділянками один до одного, тоді як гідрофільні хвости спрямовані всередину та поза клітиною.
Це визначає захисні функції мембранних ліпідів. По-перше, мембрана надає клітині форми і навіть зберігає її. По-друге, подвійна стінка – своєрідний пункт паспортного контролю, що не пропускає через себе небажаних візитерів.
Автономна система опалення
Звичайно, це найменування досить умовне, але цілком застосовно, якщо розглядати які функції виконують ліпіди. З'єднання не стільки опалюють організм, скільки утримують тепло всередині. Подібна роль відведена жировим відкладенням, що формуються навколо різних органів та в підшкірної тканини. Цей клас ліпідів характеризується високими теплоізолюючими властивостями, що оберігає життєво важливі органи від переохолодження.
Таксі замовляли?
Транспортну роль ліпідів відносять до другорядної функції. Справді, перенесення речовин (переважно тригліцеридів та холестерину) здійснюється окремими структурами. Це пов'язані комплекси ліпідів і білків, які називаються ліпопротеїни. Як відомо, жироподібні речовини нерозчинні у воді відповідно плазмі крові. Навпаки, функції білків включають гідрофільність. Як результат, ядро ліпопротеїду – скупчення тригліцеридів та ефірів холестерину, тоді як оболонка – суміш молекул протеїну та вільного холестеролу. У такому вигляді ліпіди доставляються до тканин або назад в печінку для виведення з організму.
Другорядні фактори
Список вже перерахованих 5 функцій ліпідів доповнює ряд не менш важливих ролей:
- ферментативна;
- сигнальна;
- регуляторна
Сигнальна функція
Деякі складні ліпіди, зокрема їхня будова, дозволяють передавати нервові імпульси між клітинами. Посередником у подібному процесі виступають гліколіпіди. Не менш важливим виявляється здатність розпізнавати внутрішньоклітинні імпульси, що також реалізується жироподібними структурами. Це дозволяє відбирати з крові необхідні клітини речовини.
Ферментативна функція
Ліпіди, незалежно від розташування в мембрані або поза нею – не входять до складу ферментів. Однак, їх біостентез відбувається з присутністю жироподібних сполук. Додатково ліпіди беруть участь у виконанні захисту стінок кишечника від ферментів підшлункової залози. Надлишок останніх нейтралізується жовчю, де у значних кількостях включені холестерин та фосфоліпіди.
Ліпіди складають велику і досить різнорідну за хімічним складом групу органічних речовин, що входять до складу живих клітин, розчинних у малополярних органічних розчинниках (ефірі, бензолі, хлороформі та ін) і нерозчинних у воді. У загальному виглядівони розглядаються як похідні жирних кислот.
Особливість будови ліпідів - присутність у їх молекулах одночасно полярних (гідрофільних) та неполярних (гідрофобних) структурних фрагментів, що надає ліпідам спорідненості як до води, так і до неводної фази. Ліпіди відносяться до біфільних речовин, що дозволяє їм здійснювати свої функції на межі поділу фаз.
10.1. Класифікація
Ліпіди ділять на прості(двокомпонентні), якщо продуктами їх гідролізу є спирти та карбонові кислоти, та складні(багатокомпонентні), коли в результаті їх гідролізу крім цього утворюються інші речовини, наприклад фосфорна кислота і вуглеводи. До простих ліпідів відносяться воски, жири та олії, а також цераміди, до складних - фосфоліпіди, сфінголіпіди та гліколіпіди (схема 10.1).
Схема 10.1.Загальна класифікація ліпідів
10.2. Структурні компоненти ліпідів
Всі групи ліпідів мають два обов'язкові структурні компоненти - вищі карбонові кислоти та спирти.
Вищі жирні кислоти (ВЖК). Багато вищих карбонових кислот були вперше виділені з жирів, тому вони отримали назву жирних.Біологічно важливі жирні кислоти можуть бути насиченими(табл. 10.1) та ненасиченими(Табл. 10.2). Їхні загальні структурні ознаки:
Є монокарбоновими;
Включають парне число атомів вуглецю в ланцюзі;
Мають цис-конфігурацію подвійних зв'язків (якщо вони є).
Таблиця 10.1.Основні насичені жирні кислоти ліпідів
У природних кислотах кількість атомів вуглецю коливається від 4 до 22, але частіше зустрічаються кислоти з 16 або 18 атомами вуглецю. Ненасичені кислоти містять один або кілька подвійних зв'язків, що мають цис-конфігурацію. Найближчий до карбоксильної групи подвійний зв'язок зазвичай розташований між атомами С-9 і С-10. Якщо подвійних зв'язків кілька, всі вони відокремлені друг від друга метиленовой групою СН 2 .
Правилами ІЮПАК для ВЖК допускається використання їх тривіальних назв (див. табл. 10.1 та 10.2).
Нині також застосовується власна номенклатура ненасичених ВЖК. У ній кінцевий атом вуглецю, незалежно від довжини ланцюга, позначається останньою літерою грецького алфавіту (омега). Відлік становища подвійних зв'язків виробляється не зазвичай від карбоксильної групи, як від метильної групи. Так, ліноленова кислота позначається як 18:3 ω-3 (омега-3).
Сама лінолева кислота і ненасичені кислоти з іншим числом атомів вуглецю, але з розташуванням подвійних зв'язків також у третього атома вуглецю, рахуючи від метильної групи, складають сімейство омега-3 ВЖК. Інші типи кислот утворюють аналогічні сімейства лінолевої (омега-6) та олеїнової (омега-9) кислот. Для нормальної життєдіяльностілюдини велике значеннямає правильний баланс ліпідів трьох типів кислот: омега-3 ( лляна олія, риб'ячий жир), омега-6 (соняшникова, кукурудзяна олії) та омега-9 ( оливкова олія) у раціоні харчування.
З насичених кислот у ліпідах людського організму найбільш важливі пальмітинова С16 і стеаринова С18 (див. табл. 10.1), а з ненасичених - олеїнова С18:1, лінолева С18:2 , ліноленова та арахідонова С 20:4 (див. табл. 10.2).
Слід підкреслити роль поліненасичених лінолевої та ліноленової кислот як сполук, незаміннихдля людини («вітамін F»). В організмі вони не синтезуються і повинні надходити з їжею в кількості близько 5 г на добу. У природі ці кислоти містяться переважно у рослинних оліях. Вони сприяють
Таблиця 10 .2. Основні ненасичені жирні кислоти ліпідів
* Включена для порівняння. ** Для цис-ізомерів.
нормалізації ліпідного профілю плазми. Лінетол,являє собою суміш етилових ефірів вищих жирних ненасичених кислот, використовується як гіполіпідемічний лікарський засіб рослинного походження. Спирти.До складу ліпідів можуть входити:
Вищі одноатомні спирти;
Багатоатомні спирти;
Аміноспирти.
У природних ліпідах найчастіше зустрічаються насичені і рідше ненасичені довголанцюгові спирти (16 і більше) головним чином з парним числом атомів вуглецю. Як приклад вищих спиртів наведено цетиловий СH 3 (СН 2 ) 15 ВІН і мелісиловий СН 3 (СН 2) 29 ВІН спирти, що входять до складу восків.
Багатоатомні спирти у більшості природних ліпідів представлені триатомним спиртом гліцерином. Зустрічаються інші багатоатомні спирти, наприклад, двоатомні спирти етиленгліколь і пропандіол-1,2, а також міоїнозит (див. 7.2.2).
Найбільш важливими аміноспиртами, що входять до складу природних ліпідів, є 2-аміноетанол (коламін), холін, що відноситься також до α-амінокислот серин і сфінгозин.
Сфінгозин - ненасичений довголанцюговий двоатомний аміноспирт. Подвійний зв'язок у сфінгозіні має транс-конфігурацію, а асиметричні атоми С-2 і С-3 - D-конфігурацію.
Спирти в ліпідах ацильовані вищими карбоновими кислотами за відповідними гідроксильними групами або аміногрупами. У гліцерину та сфінгозину один із спиртових гідроксилів може бути етерифікований заміщеною фосфорною кислотою.
10.3. Прості ліпіди
10.3.1. Віски
Віски – складні ефіри вищих жирних кислот та вищих одноатомних спиртів.
Віски утворюють захисне мастило на шкірі людини і тварин і оберігають рослини від висихання. Вони застосовуються у фармацевтичній та парфумерній промисловості при виготовленні кремів та мазей. Прикладом служить цетиловий ефір пальмітинової кислоти(цетин) – головний компонент спермацету.Спермацет виділяється із жиру, що міститься в порожнинах черепної коробки кашалотів. Іншим прикладом є мелісиловий ефір пальмітинової кислоти- компонент бджолиного воску.
10.3.2. Жири та олії
Жири та олії - найпоширеніша група ліпідів. Більшість із них належить до триацилгліцеринів - повних ефірів гліцерину та ВЖК, хоча також зустрічаються та беруть участь в обміні речовин моно- та діацилгліцерини.
Жири та олії (тріацилгліцерини) - складні ефіри гліцерину та вищих жирних кислот.
В людини триацилглицерины грають роль структурного компонента клітин чи запасного речовини («жирове депо»). Їхня енергетична цінність приблизно вдвічі більша, ніж білків
чи вуглеводів. Однак підвищений рівеньтриацилгліцеринів у крові є одним із додаткових факторів ризику розвитку ішемічної хвороби серця.
Тверді тріацілгліцерини називають жирами, рідкі – оліями. Прості триацилгліцерини містять залишки однакових кислот, змішані – різних.
У складі триацилгліцеринів тваринного походження зазвичай переважають залишки насичених кислот. Такі триацилгліцерини, як правило, тверді речовини. Навпаки, рослинні олії містять переважно залишки ненасичених кислот і мають рідку консистенцію.
Нижче наведені приклади нейтральних триацилгліцеринів і вказані їх систематичні і (у дужках) зазвичай вживані тривіальні назви, засновані на назвах жирних кислот, що входять до їх складу.
10.3.3. Цераміди
Цераміди - це N-ацильовані похідні спирту сфінгозину.
Цераміди у незначних кількостях присутні у тканинах рослин та тварин. Набагато частіше вони входять до складу складних ліпідів – сфінгомієлінів, цереброзидів, гангліозидів та ін.
(Див. 10.4).
10.4. Складні ліпіди
Деякі складні ліпіди важко класифікувати однозначно, оскільки містять групування, дозволяють віднести їх одночасно до різних груп. Відповідно до загальної класифікації ліпідів (див. схему 10.1) складні ліпіди зазвичай ділять на три великі групи: фосфоліпіди, сфінголіпіди та гліколіпіди.
10.4.1. Фосфоліпіди
До групи фосфоліпідів входять речовини, що відщеплюють при гідролізі фосфорну кислоту, наприклад, гліцерофосфоліпіди та деякі сфінголіпіди (схема 10.2). У цілому нині фосфоліпідам властиво досить високий вміст ненасичених кислот.
Схема 10.2.Класифікація фосфоліпідів
Гліцерофосфоліпіди. Ці сполуки є основними ліпідними компонентами клітинних мембран.
За хімічною будовою гліцерофосфоліпіди є похідними. l -гліцеро-З-фосфату.
l-Гліцеро-З-фосфат містить асиметричний атом вуглецю і, отже, може існувати у вигляді двох стереоізомерів.
Природні гліцерофосфоліпіди мають однакову конфігурацію, будучи похідними l-гліцеро-З-фосфату, що утворюється в процесі метаболізму з фосфату дигідроксіацетону.
Фосфатиди. Серед гліцерофосфоліпідів найбільш поширені фосфатиди – складноефірні похідні l-фосфатидових кислот.
Фосфатидові кислоти – це похідні l -гліцеро-З-фосфату, етерифіковані жирними кислотами по спиртових гідроксильних груп.
Як правило, у природних фосфатидах у положенні 1 гліцеринового ланцюга знаходиться залишок насиченої, у положенні 2 - ненасиченої кислоти, а один з гідроксилів фосфорної кислоти етерифікований багатоатомним спиртом або аміноспиртом (X - залишок цього спирту). В організмі (рН ~7,4) гідроксил фосфорної кислоти, що залишився вільним, та інші іоногенні угруповання у фосфатидах іонізовані.
Прикладами фосфатидів можуть бути сполуки, у яких фосфатидовие кислоти етерифікованіпо фосфатному гідроксилу відповідними спиртами:
Фосфатидилсерини, етерифікуючий агент - серин;
Фосфатидилетаноламіни, етерифікуючий агент - 2-аміноетанол (у біохімічній літературі часто, але не цілком правильно званий етаноламіном);
Фосфатидилхоліни, етерифікуючий агент – холін.
Ці етерифікуючі агенти взаємопов'язані між собою, оскільки фрагменти етаноламіну та холіну можуть утворюватися в ході метаболізму з фрагменту серину шляхом декарбоксилювання та подальшого метилювання за допомогою S-аденозилметіоніну (SAM) (див. 9.2.1).
Ряд фосфатидів замість аміносодержащего этерифицирующего агента містить залишки багатоатомних спиртів - гліцерину, міоїнозиту та ін. м нейтральний характер.
Плазмалогени. Менш поширені порівняно зі складноефірними гліцерофосфоліпідами ліпіди з простим ефірним зв'язком, зокрема плазмалогени. Вони містять залишок ненасиченого
* Для зручності спосіб написання конфігураційної формули залишку міоїнозіту у фосфатидилінозитах змінений порівняно з наведеним вище (див. 7.2.2).
спирту, пов'язаний простим ефірним зв'язком з атомом С-1 гліцеро-3-фосфату, як, наприклад, плазмалогени з фрагментом етаноламіну - L-фосфатидальетаноламіни. Плазмалогени становлять до 10% усіх ліпідів ЦНС.
10.4.2. Сфінголіпіди
Сфінголіпіди є структурними аналогами гліцерофосфоліпідів, в яких замість гліцерину використовується сфінгозин. Іншим прикладом сфінголіпідів є розглянуті вище цераміди (див. 10.3.3).
Важливу групу сфінголіпідів становлять сфінгомієліни,вперше виявлені у нервовій тканині. У сфінгомієлінах гідроксильна група у С-1 цераміду етерифікована, як правило, фосфатом холіну (рідше фосфатом коламіну), тому їх можна віднести і до фосфоліпідів.
10.4.3. Гліколіпіди
Як можна судити за назвою, сполуки цієї групи включають вуглеводні залишки (частіше D-галактози, рідше D-глюкози) та не містять залишку фосфорної кислоти. Типові представники гліколіпідів – цереброзиди та гангліозиди – являють собою сфінгозинвмісні ліпіди (тому їх можна вважати і сфінголіпідами).
У цереброзидахзалишок цераміду пов'язаний з D-галактозою або D-глюкозою β-глікозидним зв'язком. Цереброзиди (галактоцереброзиди, глюкоцереброзиди) входять до складу оболонок нервових клітин.
Гангліозиди- багаті на вуглеводи складні ліпіди - вперше були виділені із сірої речовини головного мозку. У структурному відношенні гангліозиди подібні до цереброзидів, відрізняючись тим, що замість моносахариду вони містять складний олігосахарид, що включає Крайній міріодин залишок V-ацетилнейрамінової кислоти (див. Додаток 11-2).
10.5. Властивості ліпідів
та їх структурних компонентів
Особливістю складних ліпідів є їх біфільність,обумовлена неполярними гідрофобними та високополярними іонізованими гідрофільними угрупованнями. У фосфатидилхолінах, наприклад, вуглеводневі радикали жирних кислот утворюють два неполярні «хвости», а карбоксильна, фосфатна та холінова групи - полярну частину.
На межі розділу фаз такі сполуки діють як чудові емульгатори. У складі клітинних мембран ліпідні компоненти забезпечують високий електричний опір мембрани, її непроникність для іонів та полярних молекул та проникність для неполярних речовин. Зокрема, більшість анестезуючих препаратів добре розчиняються у ліпідах, що дозволяє їм проникати через мембрани нервових клітин.
Жирні кислоти – слабкі електроліти( p K a~4,8). Вони в малого ступенядисоційовані в водних розчинах. При рН< p K a переважає неіонізована форма, при pH > p K a , тобто у фізіологічних умовах, переважає іонізована форма RCOO – . Розчинні солі вищих жирних кислот називаються милами.Натрієві солі вищих жирних кислот тверді, калієві рідкі. Як солі слабких кислот та сильних основ мила частково гідролізуються у воді, їх розчини мають лужну реакцію.
Природні ненасичені жирні кислоти, що мають цис-конфігурацію подвійного зв'язку, мають великий запас внутрішньої енергії і, отже, в порівнянні з транс-ізомери термодинамічно менш стабільні. Їхцис-транс -ізомеризація легко проходить при нагріванні, особливо у присутності ініціаторів радикальних реакцій. У лабораторних умовце перетворення можна здійснити дією оксидів азоту, що утворюються під час розкладання азотної кислоти при нагріванні.
Вищі жирні кислоти виявляють загальні Хімічні властивостікарбонових кислот. Зокрема вони легко утворюють відповідні функціональні похідні. Жирні кислоти з подвійними зв'язками виявляють властивості ненасичених сполук - приєднують по подвійному зв'язку водень, галогеноводи та інші реагенти.
10.5.1. Гідроліз
За допомогою реакції гідролізу встановлюють будову ліпідів, а також одержують цінні продукти(Мила). Гідроліз – перша стадія утилізації та метаболізму харчових жирів в організмі.
Гідроліз триацилгліцеринів здійснюють або впливом перегрітої пари (в промисловості), або нагріванням з водою в присутності мінеральних кислот або лугів (омилення). В організмі гідроліз ліпідів проходить під впливом ферментів ліпаз. Деякі приклади реакцій гідролізу наведені нижче.
У плазмалогенах, як і в звичайних вінілових ефірах, простий ефірний зв'язок розщеплюється в кислому, але не в лужному середовищі.
10.5.2. Реакції приєднання
Ліпіди, що містять у структурі залишки ненасичених кислот, приєднують по подвійним зв'язкам водень, галогени, галогеноводи, воду в кислому середовищі. Іодне число- це міра ненасиченості триацилгліцеринів. Воно відповідає числу грамів йоду, що може приєднатися до 100 г речовини. Склад природних жирів і масел та його йодні числа варіюють у досить широких межах. Як приклад наводимо взаємодію 1-олеоил-дистеароілгліцерину з йодом (йодне число цього триацилгліцерину дорівнює 30).
Каталітичне гідрування (гідрогенізація) ненасичених рослинних олій – важливий промисловий процес. У цьому випадку водень насичує подвійні зв'язки та рідкі олії перетворюються на тверді жири.
10.5.3. Реакції окиснення
Окислювальні процеси з участю ліпідів та його структурних компонентів досить різноманітні. Зокрема, окислення киснем повітря ненасичених триацилгліцеринів при зберіганні (автоокислення, див. 3.2.1), що супроводжується гідролізом, є частиною процесу, відомого як гіркання масла.
Первинними продуктами взаємодії ліпідів з молекулярним киснем є гідропероксиди, що утворюються в результаті ланцюгового вільнорадикального процесу (див. 3.2.1).
Пероксидне окиснення ліпідів - один з найважливіших окисних процесівв організмі. Він є основною причиною ушкодження клітинних мембран (наприклад, при променевій хворобі).
Структурні фрагменти ненасичених вищих жирних кислот у фосфоліпідах є мішенню для атаки активними формами кисню(АФК, див. Додаток 03-1).
При атаці, зокрема, гідроксильним радикалом HO", найбільш активним з АФК, молекули ліпіду LH відбувається гомолітичний розрив. зв'язку С-Нв алільному положенні, як показано на прикладі моделі пероксидного окиснення ліпідів (схема 10.3). Утворений радикал алільного типу L" миттєво реагує з молекулярним киснем, що знаходиться в середовищі окислення, з утворенням ліпідпероксильного радикалу LOO". З цього моменту починається ланцюговий каскад реакцій пероксидації ліпідів, оскільки відбувається постійне утворення алільних ліпідних радикалів L", що відновлюють цей процес.
Ліпідні пероксиди LOOH - нестійкі сполуки і можуть спонтанно або за участю іонів металів змінної валентності (див. 3.2.1) розкладатися з утворенням ліпідоксильних радикалів LO", здатних ініціювати подальше окислення ліпідного субстрату. клітин.
Проміжний радикал алільного типу, що утворюється, має мезомерну будову і може далі піддаватися перетворенням за двома напрямками (див. схему 10.3, шляхи аі б),що призводить до проміжних гідропероксидів. Гідропероксиди нестабільні і вже за нормальної температури розпадаються із заснуванням альдегідів, які далі окислюються в кислоти - кінцеві продукти реакції. В результаті виходять у загальному випадкудві монокарбонові та дві дикарбонові кислоти з більш короткими вуглецевими ланцюгами.
Ненасичені кислоти та ліпіди з залишками ненасичених кислот у м'яких умовах окислюються водним розчином перманганату калію, утворюючи гліколі, а в більш жорстких (з розривом вуглецевих зв'язків) – відповідні кислоти.
Дякую
Сайт надає довідкову інформаціювинятково для ознайомлення. Діагностику та лікування захворювань потрібно проходити під наглядом фахівця. Усі препарати мають протипоказання. Консультація фахівця є обов'язковою!
Що за речовини ліпіди?
Ліпідиє однією з груп органічних сполук, що має величезне значеннядля живих організмів За хімічною структурою всі ліпіди поділяються на прості та складні. Молекула простих ліпідів складається зі спирту та жовчних кислот, у той час як до складу складних ліпідів входять інші атоми або сполуки. У цілому нині, ліпіди мають значення для людини. Ці речовини входять у значну частину продуктів харчування, використовуються в медицині та фармації, відіграють важливу роль у багатьох галузях промисловості. У живому організмі ліпіди у тому чи іншому вигляді входять до складу всіх клітин. З погляду харчування – це дуже важливе джерело енергії.
Яка різниця між ліпідами та жирами?
У принципі, термін «ліпіди» походить від грецького кореня, що означає «жир», проте ці визначення все ж таки мають деякі відмінності. Ліпіди є більшою групою речовин, тоді як під жирами розуміють лише деякі види ліпідів. Синонімом «жирів» є «тригліцериди», які виходять із сполуки спирту гліцерину та карбонових кислот. Як ліпіди в цілому, так і тригліцериди, зокрема, відіграють значну роль у біологічних процесах.Ліпіди в організмі людини
Ліпіди входять до складу практично всіх тканин організму. Їхні молекули є в будь-якій живій клітині, і без цих речовин просто неможливе життя. В організмі людини зустрічається дуже багато різних ліпідів. Кожен вид або клас цих з'єднань має свої функції. Від нормального надходження та утворення ліпідів залежить безліч біологічних процесів. З погляду біохімії, ліпіди беруть участь у наступних найважливіших процесах:
- вироблення організмом енергії;
- поділ клітин;
- передача нервових імпульсів;
- утворення компонентів крові, гормонів та інших важливих речовин;
- захист та фіксація деяких внутрішніх органів;
- клітинний поділ, дихання та ін.
Біологічна роль ліпідів у живій клітині
Молекули ліпідів виконують величезну кількість функцій у масштабах всього організму, а й у кожній живої клітині окремо. Власне, клітина є структурну одиницю живого організму. У ній відбувається засвоєння та синтез ( освіта) певних речовин. Частина з цих речовин йде на підтримку життєдіяльності самої клітини, частина – на поділ клітини, частина – на потреби інших клітин та тканин.У живому організмі ліпіди виконують такі функції:
- енергетична;
- резервна;
- структурна;
- транспортна;
- ферментативна;
- запасаюча;
- сигнальна;
- регуляторна.
Енергетична функція
Енергетична функція ліпідів зводиться до їхнього розпаду в організмі, в процесі якого виділяється велика кількість енергії. Живим клітинам ця енергія необхідна підтримки різних процесів ( дихання, ріст, поділ, синтез нових речовин). Ліпіди надходять у клітину з припливом крові та відкладаються всередині ( у цитоплазмі) у вигляді невеликих крапель жиру. За потреби ці молекули розщеплюються, і клітина отримує енергію.Резервна ( запасаюча) функція
Резервна функція тісно пов'язана з енергетичною. У формі жирів усередині клітин енергія може відкладатися «про запас» і виділятися за необхідності. За накопичення жирів відповідальні спеціальні клітини – адипоцити. Більша частинаїх обсяг зайнята великою краплею жиру. Саме з адипоцитів складається жирова тканина в організмі. Найбільші запаси жирової тканини знаходяться в підшкірно-жировій клітковині, великому та малому сальнику ( в черевної порожнини ). При тривалому голодуванні жирова тканина поступово розпадається, оскільки отримання енергії використовуються резерви ліпідів.Також жирова тканина, відкладена в підшкірно-жировій клітковині, здійснює теплоізоляцію. Тканини, багаті ліпідами, загалом гірше проводять тепло. Це дозволяє організму підтримувати постійну температурутіла і не так швидко охолоджуватися або перегріватися в різних умовах зовнішнього середовища.
Структурна та бар'єрна функції ( мембранні ліпіди)
Велику роль грають ліпіди у будові живих клітин. В організмі людини ці речовини утворюють особливий подвійний шар, який формує клітинну стінку. Завдяки цьому жива кліткаможе виконувати свої функції та регулювати обмін речовин із зовнішнім середовищем. Ліпіди, що утворюють клітинну мембрану, дозволяють зберігати форму клітини.Чому ліпіди-мономери утворюють подвійний шар ( бислой)?
Мономерами називаються хімічні речовини ( в даному випадку– молекули), які здатні, з'єднуючись, формувати складніші сполуки. Клітинна стінка складається з подвійного шару ( бішару) Ліпідів. Кожна молекула, що утворює цю стінку, має дві частини – гідрофобну ( що не контактує з водою) та гідрофільну ( контактуючу з водою). Подвійний шар виходить через те, що молекули ліпідів розгорнуті гідрофільними частинами всередину клітини та назовні. Гідрофобні частини практично стикаються, оскільки знаходяться між двома шарами. У товщі ліпідного бислоя можуть розташовуватися інші молекули ( білки, вуглеводи, складні молекулярні структури), які регулюють проходження речовин через клітинну стінку.Транспортна функція
Транспортна функція ліпідів має другорядне значення в організмі. Її виконують лише деякі з'єднання. Наприклад, ліпопротеїни, що складаються з ліпідів та білків, переносять у крові деякі речовини від одного органу до іншого. Однак цю функцію рідко виділяють, крім її основний для цих речовин.Ферментативна функція
У принципі, ліпіди не входять до складу ферментів, що беруть участь у розщепленні інших речовин. Однак без ліпідів клітини органів не зможуть синтезувати ферменти, кінцевий продукт життєдіяльності. Крім того, деякі ліпіди відіграють значну роль у засвоєнні жирів, що надходять з їжею. У жовчі міститься значна кількість фосфоліпідів та холестерину. Вони нейтралізують надлишок ферментів підшлункової залози і не дають їм пошкодити клітини кишківника. Також у жовчі відбувається розчинення ( емульгування) екзогенних ліпідів, що надходять із їжею. Таким чином, ліпіди відіграють величезну роль у травленні та допомагають у роботі інших ферментів, хоча самі по собі ферментами не є.Сигнальна функція
Частина складних ліпідів виконує в організмі сигнальну функцію. Вона полягає у підтримці різних процесів. Наприклад, гліколіпіди в нервових клітинах беруть участь у передачі нервового імпульсу від однієї нервової клітини до іншої. Крім того, велике значення мають сигнали усередині самої клітини. Їй необхідно «розпізнавати» речовини, що надходять з кров'ю, щоб транспортувати їх усередину.Регуляторна функція
Регуляторна функція ліпідів в організмі є другорядною. Самі ліпіди у крові мало впливають протягом різних процесів. Однак вони входять до складу інших речовин, що мають велике значення у регуляції цих процесів. Насамперед, це стероїдні гормони ( гормони надниркових залоз та статеві гормони). Вони відіграють важливу роль в обміні речовин, зростанні та розвитку організму, репродуктивної функції, впливають на роботу імунної системи. Також ліпіди входять до складу простагландинів. Ці речовини виробляються при запальних процесах і впливають на деякі процеси нервової системи (наприклад, сприйняття болю).Таким чином, самі ліпіди не виконують регуляторну функцію, але їх недолік може відбитися на багатьох процесах в організмі.
Біохімія ліпідів та їх зв'язок з іншими речовинами ( білки, вуглеводи, АТФ, нуклеїнові кислоти, амінокислоти, стероїди)
Обмін ліпідів тісно пов'язані з обміном інших речовин, у організмі. Насамперед, цей зв'язок простежується в харчуванні людини. Будь-яка їжа складається з білків, вуглеводів та ліпідів, які мають потрапляти в організм у певних пропорціях. У цьому випадку людина отримуватиме і достатньо енергії, і достатньо структурних елементів. В іншому випадку ( наприклад, при нестачі ліпідів) для вироблення енергії розщеплюватимуться білки та вуглеводи.Також ліпіди тією чи іншою мірою пов'язані з обміном наступних речовин:
- Аденозинтрифосфорна кислота ( АТФ). АТФ є своєрідною одиницею енергії усередині клітини. При розщепленні ліпідів частина енергії йде виробництво молекул АТФ, а ці молекули беруть участь у всіх внутрішньоклітинних процесах ( транспорт речовин, поділ клітини, нейтралізація токсинів та ін.).
- Нуклеїнові кислоти. Нуклеїнові кислоти є структурними елементамиДНК і в ядрах живих клітин. Енергія, що виробляється при розщепленні жирів, йде частково і на поділ клітин. Під час поділу відбувається утворення нових ланцюжків ДНК із нуклеїнових кислот.
- амінокислоти.Амінокислоти – це структурні компоненти білків. У поєднанні з ліпідами вони утворюють складні комплекси, ліпопротеїни, які відповідають за транспортування речовин в організмі.
- Стероїди.Стероїди – це вид гормонів, що містять значну кількість ліпідів. При поганому засвоєнні ліпідів з їжі пацієнт може початися проблеми з ендокринною системою.
Перетравлення та всмоктування ліпідів ( обмін речовин, метаболізм)
Перетравлення та всмоктування ліпідів є першим етапом обміну цих речовин. Основна частина ліпідів потрапляє до організму з їжею. У ротової порожнинивідбувається подрібнення їжі та її змішування зі слиною. Далі грудку потрапляє шлунок, де хімічні зв'язки частково руйнуються під дією соляної кислоти. Також деякі хімічні зв'язки в ліпідах руйнуються під дією ферменту ліпази, що міститься у слині.Ліпіди нерозчинні у воді, тому в дванадцятипалій кишці вони не одразу піддаються розщепленню ферментами. Спочатку відбувається так зване емульгування жирів. Після цього хімічні зв'язки розщеплюються під дією ліпази, що надходить із підшлункової залози. В принципі, для кожного виду ліпідів зараз визначено свій фермент, який відповідає за розщеплення та засвоєння цієї речовини. Наприклад, фосфоліпаза розщеплює фосфоліпіди, холестеролестераза - з'єднання холестеролу і т. д. Всі ці ферменти в тій чи іншій кількості містяться в соку підшлункової залози.
Розщеплені фрагменти ліпідів всмоктуються окремо клітинами тонкого кишківника. Загалом перетравлення жирів є дуже складний процес, який регулюється безліччю гормонів та гормоноподібних речовин.
Що таке емульгування ліпідів?
Емульгування є неповним розчиненням жирових речовин у воді. У харчовому грудці, що потрапляє у дванадцятипалу кишку, жири містяться у вигляді великих крапель. Це перешкоджає їх взаємодії із ферментами. У процесі емульгування великі жирові краплі «дробляться» на менші крапельки. В результаті площа дотику жирових крапель і оточуючих водорозчинних речовин збільшується, і стає можливим розщеплення ліпідів.Процес емульгування ліпідів у травній системі проходить у кілька етапів:
- На першому етапі печінка виробляє жовч, яка і здійснюватиме емульгування жирів. Вона містить солі холестерину та фосфоліпідів, які взаємодіють з ліпідами та сприяють їх «дробленню» на дрібні краплі.
- Жовч, що виділяється з печінки, накопичується в жовчному міхурі. Тут вона концентрується та виділяється при необхідності.
- При споживанні жирної їжідо гладких м'язів жовчного міхура надходить сигнал для скорочення. В результаті порція жовчі по жовчовивідних проток виділяється в дванадцятипалу кишку.
- У дванадцятипалій кишці відбувається власне емульгування жирів та їх взаємодія з ферментами підшлункової залози. Скорочення стінок тонкого кишечника сприяють цьому процесу, "перемішуючи" вміст.
Ферменти для розщеплення ліпідів
Для перетравлення кожної речовини в організмі є свої ферменти. Їхнє завдання полягає у руйнуванні хімічних зв'язків між молекулами ( або між атомами в молекулах), щоб корисні речовинимогли нормально засвоюватися організмом. За розщеплення різних ліпідів відповідають різні ферменти. Більшість з них міститься в соку, що виділяється підшлунковою залозою.За розщеплення ліпідів відповідають такі групи ферментів:
- ліпази;
- фосфоліпази;
- холестеролестераза та ін.
Які вітаміни та гормони беруть участь у регуляції рівня ліпідів?
Рівень більшості ліпідів у крові людини відносно незмінний. Він може коливатися у певних межах. Залежить це від біологічних процесів, що протікають у самому організмі, та від низки зовнішніх факторів. Регуляція рівня ліпідів у крові є складною біологічним процесом, в якому бере участь безліч різних органів та речовин.Найбільшу роль у засвоєнні та підтримці постійного рівня ліпідів відіграють такі речовини:
- Ферменти.Ряд ферментів підшлункової залози бере участь у розщепленні ліпідів, що надходять до організму з їжею. При нестачі цих ферментів рівень ліпідів у крові може знизитися, тому що ці речовини просто не засвоюватимуться в кишечнику.
- Жовчні кислоти та їх солі.У жовчі містяться жовчні кислотита ряд їх сполук, які сприяють емульгуванню ліпідів. Без цих речовин також неможливе нормальне засвоєння ліпідів.
- Вітаміни.Вітаміни надають комплексну зміцнюючу дію на організм і прямо чи опосередковано впливають також на обмін ліпідів. Наприклад, при нестачі вітаміну А погіршується регенерація клітин у слизових оболонках, і перетравлення речовин у кишечнику теж сповільнюється.
- Внутрішньоклітинні ферменти.У клітинах епітелію кишечника містяться ферменти, які після всмоктування жирних кислот перетворять їх у транспортні форми та направляють у кровотік.
- Гормони.Ряд гормонів впливає обмін речовин у цілому. Наприклад, високий рівень інсуліну може сильно впливати на рівень ліпідів у крові. Саме тому для пацієнтів із цукровим діабетом деякі норми переглянуто. Гормони щитовидної залози, глюкокортикоїдні гормони або норадреналін можуть стимулювати розпад жирової тканини із виділенням енергії.
Біосинтез ( освіта) та гідроліз ( розпад) ліпідів в організмі ( анаболізм та катаболізм)
Метаболізм називається сукупність обмінних процесів в організмі. Усі метаболічні процеси можна розділити на катаболічні та анаболічні. До катаболічних процесів відноситься розщеплення та розпад речовин. Щодо ліпідів це характеризується їх гідролізом ( розпадом на більш прості речовини ) в шлунково-кишковому тракті. Анаболізм поєднує біохімічні реакції, спрямовані на утворення нових, складніших речовин.Біосинтез ліпідів відбувається в наступних тканинах та клітинах:
- Клітини епітелію кишечника.У стінці кишечника відбувається всмоктування жирних кислот, холестерину та інших ліпідів. Відразу після цього в цих клітинах утворюються нові, транспортні форми ліпідів, які потрапляють в венозну крові прямують до печінки.
- Клітини печінки.У клітинах печінки частина транспортних форм ліпідів розпадеться, і їх синтезуються нові речовини. Наприклад, тут відбувається утворення сполук холестерину та фосфоліпідів, які потім виділяються з жовчю та сприяють нормальному травленню.
- Клітини інших органів.Частина ліпідів потрапляє з кров'ю в інші органи та тканини. Залежно від типу клітин, ліпіди перетворюються на певний виглядз'єднань. Всі клітини, так чи інакше, синтезують ліпіди для утворення клітинної стінки ( ліпідного бішару). У надниркових залозах і статевих залозах з частини ліпідів синтезуються стероїдні гормони.
Ресинтез ліпідів у печінці та інших органах
Ресинтез називається процес утворення певних речовин з більш простих, які були засвоєні раніше. В організмі цей процес протікає в внутрішньому середовищідеяких клітин. Ресинтез необхідний, щоб тканини та органи отримували все необхідні видиліпідів, а не тільки ті, що були вжиті з їжею. Ресинтезовані ліпіди називаються ендогенними. На їхнє утворення організм витрачає енергію.У першому етапі ресинтез ліпідів відбувається у стінках кишечника. Тут жирні кислоти, що надходять з їжею, перетворюються на транспортні форми, які відправляться з кров'ю в печінку та інші органи. Частина ресинтезованих ліпідів буде доставлена в тканини, з іншої частини утворюються необхідні для життєдіяльності речовини ( ліпопротеїни, жовч, гормони та ін.), надлишок перетворюється на жирову тканинуі відкладається «про запас».
Чи входять ліпіди до складу мозку?
Ліпіди є дуже важливою складовою нервових клітин у головному мозку , а й у всій нервової системі. Як відомо, нервові клітини контролюють різні процесив організмі шляхом передачі нервових імпульсів При цьому все нервові шляхи«Ізольовані» один від одного, щоб імпульс приходив до певних клітин і не торкався інших нервових шляхів. Така «ізоляція» можлива завдяки мієліновій оболонці нервових клітин. Мієлін, який перешкоджає хаотичному поширенню імпульсів, приблизно на 75% складається з ліпідів. Як і в клітинних мембранах, тут вони утворюють подвійний шар ( бислой), який кілька разів загорнуть навколо нервової клітки.До складу мієлінової оболонки в нервовій системі входять такі ліпіди:
- фосфоліпіди;
- холестерин;
- галактоліпіди;
- гліколіпіди.
Ліпідні гормони
Ліпіди відіграють важливу структурну роль, у тому числі, присутні у структурі багатьох гормонів. Гормони, до складу яких входять жирні кислоти, називають стероїдними. В організмі вони виробляються статевими залозами та наднирниками. Деякі їх є і у клітинах жирової тканини. Стероїдні гормони беруть участь у регуляції багатьох життєво важливих процесів. Їх дисбаланс може вплинути на масу тіла, здатність до зачаття дитини, розвиток будь-яких запальних процесів, роботу імунної системи Запорукою нормального вироблення стероїдних гормонів є збалансоване споживання ліпідів.Ліпіди входять до складу наступних життєво важливих гормонів:
- кортикостероїди ( кортизол, альдостерон, гідрокортизон та ін.);
- чоловічі статеві гормони - андрогени ( андростендіон, дигідротестостерон та ін.);
- жіночі статеві гормони - естрогени ( естріол, естрадіол та ін.).
Роль ліпідів для шкіри та волосся
Велике значення мають ліпіди для здоров'я шкіри та її придатків ( волосся та нігті). У шкірі містяться так звані сальні залози, які виділяють на поверхню деяку кількість секрету, багатого на жири. Ця речовина виконує багато корисних функцій.Для волосся та шкіри ліпіди важливі з таких причин:
- значна частина речовини волосся складається із складних ліпідів;
- клітини шкіри швидко змінюються і ліпіди важливі як енергетичний ресурс;
- секрет ( речовина, що виділяється) сальних залоззволожує шкіру;
- завдяки жирам підтримується пружність, еластичність та гладкість шкіри;
- невелика кількість ліпідів на поверхні волосся надають їм здорового блиску;
- ліпідний шар на поверхні шкіри захищає її від агресивного впливу зовнішніх факторів ( холод, сонячні промені, мікроби на поверхні шкіри та ін.).
Класифікація ліпідів
У біології та хімії існує досить багато різних класифікацій ліпідів. Основний є хімічна класифікація, згідно з якою ліпіди діляться залежно від своєї структури. З цієї точки зору всі ліпіди можна розділити на прості ( складаються тільки з атомів кисню, водню та вуглецю) та складні ( що включають хоча б один атом інших елементів). Кожна із цих груп має відповідні підгрупи. Ця класифікація найбільш зручна, тому що відображає не лише хімічна будоваречовин, а й частково визначає хімічні властивості. У біології та медицині є свої додаткові класифікації, які використовують інші критерії.
Екзогенні та ендогенні ліпіди
Усі ліпіди в організмі людини можна розділити на дві великі групи - екзогенні та ендогенні. У першу групу входять усі речовини, що потрапляють в організм із зовнішнього середовища. Найбільша кількістьекзогенних ліпідів потрапляє в організм із їжею, проте існують інші шляхи. Наприклад, при застосуванні різних косметичних засобів або лікарських препаратів організм може отримувати деяку кількість ліпідів. Їхня дія буде переважно локальною.Після потрапляння в організм усі екзогенні ліпіди розщеплюються та засвоюються живими клітинами. Тут з їх структурних компонентів будуть сформовані інші ліпідні сполуки, яких потребує організм. Ці ліпіди, синтезовані власними клітинами, називаються ендогенними. Вони можуть мати зовсім іншу структуру та функції, але складаються з тих же «структурних компонентів», які потрапили в організм з екзогенними ліпідами. Саме тому при нестачі в їжі тих чи інших видів жирів можуть розвиватися різні захворювання. Частина складних складних ліпідів не може бути синтезована організмом самостійно, що відбивається на перебігу певних біологічних процесів.
Жирні кислоти
Жирними кислотами називається клас органічних сполук, які є структурною частиною ліпідів. Залежно від того, які жирні кислоти входять до складу ліпіду, можуть змінюватися властивості цієї речовини. Наприклад, тригліцериди, найважливіше джерело енергії для людського організму, є похідними спирту гліцерину та кількох жирних кислот.У природі жирні кислоти містяться в різних речовинах - від нафти до рослинних олій. В організм людини вони потрапляють здебільшого з їжею. Кожна кислота є структурним компонентомдля певних клітин, ферментів чи сполук. Після всмоктування організм перетворює її та використовує у різних біологічних процесах.
Найбільш важливими джереламижирних кислот для людини є:
- тваринні жири;
- рослинні жири;
- тропічні олії ( цитрусове, пальмове та ін.);
- жири для харчової промисловості ( маргарин та ін.).
Насичені та ненасичені жирні кислоти
Усі жирні кислоти за своєю хімічною структурою поділяються на насичені та ненасичені. Насичені кислоти менш корисні для організму, а деякі навіть шкідливі. Це тим, що у молекулі цих речовин немає подвійних зв'язків. Це хімічно стабільні сполуки і вони гірше засвоюються організмом. В даний час доведено зв'язок деяких насичених жирних кислот з розвитком атеросклерозу.Ненасичені жирні кислоти поділяються на дві великі групи:
- Мононенасичені.Дані кислоти мають у своїй структурі один подвійний зв'язок і є таким чином активнішими. Вважається, що їх вживання може знизити рівень холестерину і перешкоджати розвитку атеросклерозу. Найбільша кількість мононенасичених жирних кислот міститься в ряді рослин ( авокадо , оливки, фісташки, лісові горіхи ) і, відповідно, в оліях, одержуваних із цих рослин.
- Поліненасичені.Поліненасичені жирні кислоти мають у своїй структурі кілька подвійних зв'язків. Відмінною особливістю цих речовин є те, що людський організмне здатний їх синтезувати. Іншими словами, якщо в організм не надходитимуть з їжею поліненасичені жирні кислоти, згодом це неминуче призведе до певних порушень. Кращими джерелами цих кислот є морепродукти, соєва та лляна олія, насіння кунжуту, маку, пророщена пшениця та ін.
Фосфоліпіди
Фосфоліпіди є складними ліпідами, що містять у своєму складі залишок фосфорної кислоти Ці речовини поряд із холестерином є основним компонентом клітинних мембран. Також ці речовини беруть участь у транспорті інших ліпідів в організмі. З медичної точки зору фосфоліпіди можуть виконувати сигнальну роль. Наприклад, вони входять до складу жовчі, оскільки сприяють емульгуванню ( розчинення) інших жирів. Залежно від того, якої речовини у жовчі більше, холестерину чи фосфоліпідів, можна визначити ризик розвитку жовчнокам'яної хвороби.Гліцерин та тригліцериди
За хімічною структурою гліцерин не є ліпідом, проте він є важливим структурним компонентом тригліцеридів. Це група ліпідів, які грають величезну роль організмі людини. Найбільш важливою функцієюцих речовин є постачання енергії. Тригліцериди, які потрапляють в організм з їжею, розщеплюються на гліцерин та жирні кислоти. В результаті виділяється дуже велика кількість енергії, яка йде на роботу м'язів. скелетних м'язів, м'язи серця та ін.).Жирова тканина в організмі людини представлена переважно тригліцеридами. Більшість цих речовин, перед тим як відкластися в жировій тканині, зазнає деяких хімічних трансформацій у печінці.
Loading...