Свойства и функции липидов таблица


Строение, свойства и функции липидов

Липиды — жироподобные органические соединения, нерастворимые в воде, но хорошо растворимые в неполярных растворителях (эфире, бензине, бензоле, хлороформе и др.). Липиды принадлежат к простейшим биологическим молекулам.

В химическом отношении большинство липидов представляет собой сложные эфиры высших карбоновых кислот и ряда спиртов. Наиболее известны среди них жиры. Каждая молекула жира образована молекулой трехатомного спирта глицерола и присоединенными к ней эфирными связями трех молекул высших карбоновых кислот. Согласно принятой номенклатуре жиры называют триацилглицеролами.

Когда жиры гидролизуются (т.е. расщепляются из-за внедрения H+ и OH  в эфирные связи), они распадаются на глицерол и свободные высшие карбоновые кислоты, каждая из которых содержит четное число атомов углерода.

Атомы углерода в молекулах высших карбоновых кислот могут быть соединены друг с другом как простыми, так и двойными связями. Среди предельных (насыщенных) высших карбоновых кислот наиболее часто в состав жиров входят:

  • пальмитиновая СН3 — (СН2)14 — СООН или С15Н31СООН;
  • стеариновая СН3 — (СН2)16 — СООН или С17Н35СООН;
  • арахиновая СН3 — (СН2)18 — СООН или С19Н39СООН;

среди непредельных:

  • олеиновая СН3 — (СН2)7 — СН = СН — (СН2)7 — СООН или С17Н33СООН;
  • линолевая СН3 — (СН2)4 — СН = СН — СН2 — СН — (СН2)7 — СООН или С17Н31СООН;
  • линоленовая СН3 — СН2 — СН = СН — СН2 — СН = СН — СН2 — СН = СН — (СН2)7 — СООН или С17Н29СООН.

Степень ненасыщенности и длина цепей высших карбоновых кислот (т.е. число атомов углерода) определяет физические свойства того или иного жира.

Жиры с короткими и непредельными кислотными цепями имеют низкую температуру плавления. При комнатной температуре это жидкости (масла) либо мазеподобные вещества. И наоборот, жиры с длинными и насыщенными цепями высших карбоновых кислот при комнатной температуре представляют собой твердые вещества. Вот почему при гидрировании (насыщении кислотных цепей атомами водорода по двойным связям) жидкое арахисовое масло, например, превращается в однородное мазеобразное арахисовое масло, а подсолнечное масло — в маргарин. В организме животных, живущих в холодном климате, например у рыб арктических морей, обычно содержится больше ненасыщенных триацилглицеролов, чем у обитателей южных широт. По этой причине тело их остается гибким и при низких температурах.

Различают:

Фосфолипиды — амфифильные соединения, т. е. имеют полярные головки и неполярные хвосты. Группы, образующие полярную головку, гидрофильны (растворимы в воде), а неполярные хвостовые группы гидрофобны (нерастворимы в воде).

Двойственная природа этих липидов обусловливает их ключевую роль в организации биологических мембран.

Воска — сложные эфиры адноатомных (с одной гидроксильной группой) высокомолекулярных (имеющих длинный углеродный скелет) спиртов и высших карбоновых кислот.

Еще одну группу липидов составляют стероиды. Эти вещества построены на основе спирта холестерола. Стероиды очень плохо растворимы в воде и не содержат высших карбоновых кислот.

К ним относятся желчные кислоты, холестерол, половые гормоны, витамин D и др.

К стероидам близки терпены (ростовые вещества растений — гиббереллины; фитол, входящий в состав хлорофилла каротиноиды — фотосинтетичские пигменты; эфирные масла растений — ментол, камфора и др.).

Липиды могут образовывать комплексы с другими биологическими молекулами.

Липопротеины — сложные образования, содержащие триацилглицеролы, холестерол и белки, причем последние не имеют ковалентных связей с липидами.

Гликолипиды — это группа липидов, построенных на основе спирта сфингозина и содержащих кроме остатка высших карбоновых кислот одну или несколько молекул сахаров (чаще всего глюкозу или галактозу).

Функции липидов

Структурная. Фосфолипиды вместе с белками образуют биологические мембраны. В состав мембран входят также стеролы.

Энергетическая. При окислении 1 г жиров высвобождается 38,9 кДж энергии, которая идет на образование АТФ. В форме липидов хранится значительная часть энергетических запасов организма, которые расходуются при недостатке питательных веществ. Животные, впадающие в спячку, и растения накапливают жиры и масла и расходуют их на поддержание процессов жизнедеятельности. Высокое содержание липидов в семенах обеспечивает энергией развитие зародыша и проростка, пока он не перейдет к самостоятельному питанию. Семена многих растений (кокосовая пальма, клещевина, подсолнечник, соя, рапс и др.) служат сырьем для получения масла промышленным способом.

Защитная и теплоизоляционная. Накапливаясь в подкожной жировой клетчатке и вокруг некоторых органов (почки, кишечник), жировой слой защищает организм от механических повреждений. Кроме того, благодаря низкой теплопроводности слой подкожного жира помогает сохранить тепло, что позволяет, например, многим животным обитать в условиях холодного климата. У китов, кроме того, он играет еще и другую роль — способствует плавучести.

Смазывающая и водоотталкивающая. Воска покрывают кожу, шерсть, перья, делают их более эластичными и предохраняют от влаги. Восковым налетом покрыты листья и плоды растений; воск используется пчелами в строительстве сот.

Регуляторная. Многие гормоны являются производными холестерола, например половые (тестостерон у мужчин и прогестерон у женщин) и кортикостероиды (альдостерон).

Метаболическая. Производные холестерола, витамин D играют ключевую роль в обмене кальция и фосфора. Желчные кислоты участвуют в процессах пищеварения (эмульгирование жиров) и всасывания высших карбоновых кислот.

Липиды являются источником метаболической воды. При окислении жира образуется примерно 105 г воды. Эта вода очень важна для некоторых обитателей пустынь, в частности для верблюдов, способных обходиться без воды в течение 10-12 суток: жир, запасенный в горбе, используется именно на эти цели. Необходимую для жизнедеятельности воду медведи, сурки и другие животные в спячке получают в результате окисления жира.

jbio.ru

Липиды

Название «липиды» произошло от греческого слова (lipos) липос — жир.

Липиды — это обширная группа природных органических соединений, включающая жиры и жироподобные вещества.

Рассмотрим строение липидов

Липиды не имеют единой химической характеристики. Их можно условно разделить на простые и сложные.

Основную часть простых липидов составляют триглицериды. В большинстве своём они представлены сложными эфирами высших жирных кислот и трехатомного спирта глицерина.

Сложные эфиры глицерина и органических кислот с большим числом углеродных атомов ─ это и есть собственно жиры, поэтому и кислоты, входящие в их состав, называют жирными.

Жирные кислоты имеют одинаковую для всех кислот группировку — карбоксильную группу (–СООН) и радикал, которым они отличаются друг от друга.

Радикал представляет собой цепочку из различного количества (от 14 до 22) группировок –СН2– .

Жирные кислоты, входящие в состав жиров, в зависимости от наличия двойных связей, подразделяют на насыщенные и ненасыщенные.

Ненасыщенной жирная кислота называется, когда в её составе содержится одна или несколько двойных связей.

Если жирная кислота не имеет двойных связей, её называют насыщенной. Насыщенные жирные кислоты чаще всего содержатся в составе животных жиров.

Ненасыщенные жирные кислоты ─ в составе растительных жиров.

Классификация жиров

Все жиры делят по происхождению и по агрегатному состоянию.

По происхождению жиры подразделяют на животные, растительные и переработанные.

По агрегатному состоянию: твёрдые, жидкие и полужидкие.

Если в триглицеридах преобладают насыщенные жирные кислоты, то их называют жирами.  При температуре 20°С они — твёрдые; Твёрдые жиры характерны для животных клеток.

Если в триглицеридах преобладают ненасыщенные жирные кислоты, их называют маслами. При 20 С  они — жидкие. Масла характерны для растительных клеток.

К простым липидам также относят воски — сложные эфиры высших жирных кислот и высокомолекулярных спиртов.

Воски покрывают кожу, шерсть, перья животных, смягчая их и предохраняя от воздействия воды. Восковой защитный слой покрывает также стебель, листья и плоды многих растений.

Сложные липиды

Они состоят — из спирта, высокомолекулярных жирных кислот и других компонентов.

К сложным липидам относят фосфолипиды, гликолипиды, липопротеины, липоиды и др.

Фосфолипиды — триглицериды, у которых один остаток жирной кислоты замещён на остаток фосфорной кислоты. Фосфолипиды являются составными компонентами клеточных мембран.

Гликолипиды — комплексные вещества, образующиеся в результате соединения углеводов и липидов.

Липопротеины — комплексные вещества, образующиеся в результате соединения липидов и белков.

Липоиды — жироподобные вещества, к которым относятся каротиноиды (фотосинтетические пигменты), стероидные гормоны (половые гормоны), гиббереллины (ростовые вещества растений), жирорастворимые витамины (А, D, Е, К), холестерин и т. д.

Физико-химические свойства липидов объясняют их биологические функции. В состав молекул липидов входят атомы углерода, водорода и кислород. Атомы углерода образуют длинные углеводородные цепи.

Карбоксильная группа жирных кислот ионизирована и способна образовывать водородные связи. Однако по мере увеличения длины углеводородной цепи растворимость жирных кислот заметно снижается. Жирные кислоты, содержащие в цепи более 10 углеродных атомов, практически нерастворимы в воде.

Наиболее общим свойством всех липидов является хорошая растворимость в органических растворителях (бензине, хлороформе, эфире и др.)

В организм липиды попадают двумя способами — с пищей и вырабатываются в печени.

Излюбленный многими пищевой продукт – шоколад, на 50 г которого приходится 12 г жира.

Из бобов дерева какао получают какао-масло ─ жирное масло бледно-жёлтого цвета со слабым ароматным запахом какао. В бобах содержится до 50% какао-масла.

Какао-бобы были завезены испанцами в Европу из Мексики в 16 веке. Благодаря содержанию тристеарина какао-масло имеет твёрдую консистенцию при комнатной температуре. Плавится шоколад при температуре 30─34 °С. В состав какао-масла входят также глицериды олеиновой и линолевой кислот (до 40 %).

Какао масло применяется для приготовления лечебных свечей, мазей, губной помады, а также в кондитерской промышленности для изготовления шоколада.

Печень играет ключевую роль в метаболизме жирных кислот, однако некоторые из них она синтезировать не способна.

Поэтому они называются незаменимыми, к таким относятся ω-3 (омега-три) и ω-6 (омега-шесть) полиненасыщенные жирные кислоты.

Омега-3 и омега-6 полиненасыщенные жирные кислоты — это типы естественных ненасыщенных жиров.

Омега-3 кислоты имеют тройку в названии, потому что первая молекула с двойной связью находится на три атома углерода от омега-конца (то же самое с омега-6 жирными кислотами).

Омега-3 и омега-6 полиненасыщенные жирные кислоты необходимы человеку для работы головного мозга, памяти, внимания, психомоторной координации, речи, мышления, ориентации и других особо важных функций.

Эксперты предупреждают, что наше тело не умеет производить омега-3 и 6 жирные кислоты, так что их необходимо обязательно потреблять вместе с продуктами, которые их содержат.

Источником ω-3 и других полиненасыщенных жирных кислот являются зелёные растения (например, листья салата), рыба, чеснок, цельные злаки, свежие овощи и фрукты. Как пищевую добавку, содержащую ω-3 жирные кислоты, рекомендуется принимать рыбий жир.

Жиры могут транспортироваться по кровеносным и лимфатическим сосудам в виде эмульсии. Природной эмульсией жира в воде является молоко.

Функции липидов

Энергетическая

В организме обмен веществ характеризуется единством всех его компонентов, жиров, белков и углеводов. Они образуют между собой сложные химические соединения, служат строительным материалом друг для друга, а при их расщеплении выделяется энергия.

Жиры, на ряду с углеводами и белками, являются источником энергии, необходимой для осуществления обмена веществ, движения, мышечных сокращений, поддержания температуры тела.

Однако, наибольшая калорийность характерна для жиров. Она вдвое выше чем у белков и углеводов. При полном окислении 1 г жира выделяется около 9 ккал энергии, примерно вдвое больше, чем при окислении 1 г углеводов.

Структурная функция

Сложные липиды и белки являются главным строительным материалом клеток и мембран. Их расположение в мембране упрощённо можно представить в виде двойного слоя сложных липидов.

Молекулы сложных липидов гидрофильны с одной стороны и гидрофобны с другой. При контакте с водной средой молекулы этих липидов всегда обращены к ней гидрофильной стороной.

В водной среде такие молекулы спонтанно образуют мицеллы и бислои в результате гидрофобных взаимодействий, в таких структурах полярные головы молекул обращены наружу к водной фазе, а неполярные хвосты — внутрь, такое же размещение липидов характерно для естественных мембран.

Наличие гидрофобного слоя очень важно для выполнения мембранами их функций, поскольку он непроницаем для ионов и полярных соединений.

Простые липиды, в отличие от сложных только гидрофобны. Билепидный слой является барьером между внутренней и внешней стороной клетки.

Защитная функция

Благодаря низкой теплопроводности жиры защищают организм от холода. Особенно толстый подкожный жировой слой характерен для водных млекопитающих (китов, моржей и др.).

Поэтому жировые депо находятся не только в подкожном слое, но и вокруг жизненно важных органов.

Но в то же время у животных, обитающих в условиях жаркого климата, верблюдов например, жировые запасы откладываются на изолированных участках тела (в горбах) в качестве резервных запасов воды, так как вода — один из продуктов окисления жиров.

При расщеплении 1 грамма жира образуется 1─1,5 грамма воды.

Жиры также предохраняют организмы и от механических воздействий. Толстый слой жира защищает внутренние органы многих животных от повреждений при ударах (например, сивучи при массе до тонны, могут прыгать в воду со скал высотой 20─25 м).

Жировые отложения используются в качестве запасных источников питательных веществ.

Восковой налёт на различных частях растений препятствует излишнему испарению воды. А у животных он играет роль водоотталкивающего покрытия. 

Например, у птиц перья обладают гидрофобной поверхностью и хорошо отталкивают воду. Растения чаще запасают углеводы, однако в семенах многих растений содержание жиров также достаточно высоко.

Растительные масла добывают из семян подсолнечника, кукурузы, рапса, льна и других масличных растений.

У позвоночных имеются специализированные клетки — адипоциты из которых в основном состоит жировая ткань. Они почти полностью заполнены большой каплей жира.

У людей наибольшее количество жировой ткани находится под кожей (так называемая подкожная клетчатка), особенно в районе живота и молочных желёз.

Человеку с лёгким ожирением (15─20 кг триглицеридов) таких запасов может хватить для обеспечения себя энергией в течение месяца, в то время как всего запасного гликогена хватит не более чем на сутки.

Самые разные организмы — от диатомовых водорослей до акул — используют резервные запасы жира как средство снижения удельного веса тела и, таким образом, увеличения плавучести. Это позволяет снизить расходы энергии на удержание в толще воды.

Регуляторная функция

Многие производные липидов (например, гормоны коры надпочечников, половых желёз, витамины А, D, E) участвуют в обменных процессах, происходящих в организме.

Липиды участвуют в межклеточной и внутриклеточной сигнализации.

videouroki.net

- транспортные формы - Биохимия

Поскольку липиды являются в основе своей гидрофобными молекулами, то они транспортируются в водной фазе крови в составе особых частиц – липопротеинов. 

Структуру транспортных липопротеинов можно сравнить с орехом, у которых имеется скорлупа и ядро. "Скорлупа" липопротеина является гидрофильной, ядро – гидрофобное.

  • поверхностный гидрофильный слой формируют фосфолипиды (их полярная часть), холестерол (его ОН-группа),  белки. Гидрофильность липидов поверхностного слоя призвана обеспечить растворимость липопротеиновой частицы в плазме крови,
  • "ядро" формируют неполярные эфиры холестерола (ХС) и триацилглицеролы (ТАГ), которые и являются транспортируемыми жирами. Их соотношение колеблется в разных типах липопротеинов. Также к центру обращены жирнокислотные остатки фосфолипидов и циклическая часть холестерола.
Схема строения любого транспортного липопротеина

Выделяют четыре основных класса липопротеинов:

  • липопротеины высокой плотности (ЛПВП, α-липопротеины, α-ЛП),
  • липопротеины низкой плотности (ЛПНП, β-липопротеины, β-ЛП),
  • липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП, пре-β-липопротеины, пре-β-ЛП),
  • хиломикроны (ХМ).

Свойства и функции липопротеинов разных классов зависят от их состава, т.е. от вида присутствующих белков и от соотношения триацилглицеролов, холестерола и его эфиров, фосфолипидов.

Cравнение размера и свойств липопротеинов

Функции липопротеинов

Функциями липопротеинов крови являются

1. Перенос к клеткам тканей и органов 

  • насыщенных и мононенасыщенных жирных кислот в составе триацилглицеролов для последующего депонирования или использования в качестве энергетических субстратов,
  • полиненасыщенных жирных кислот в составе эфиров холестерола для использования клетками в синтезе фосфолипидов или образования эйкозаноидов,
  • холестерола в качестве мембранного материала,
  • фосфолипидов в качестве мембранного материала,

Хиломикроны и ЛПОНП ответственны, в первую очередь, за транспорт жирных кислот в составе ТАГ.  Липопротеины высокой и низкой плотности – за транспорт свободного холестерола и жирных кислот в составе его эфиров. ЛПВП способны также отдавать клеткам часть своей фосфолипидной оболочки.

2. Удаление избытка холестерола с мембран клеток.

3. Транспорт жирорастворимых витаминов.

4. Перенос стероидных гормонов (наряду со специфическими транспортными белками).

Апобелки липопротеинов

Белки в липопротеинах обычно называются апобелками, выделяют несколько их типов – А, В, С, D, Е. В каждом классе липопротеинов находятся соответствующие ему апобелки, выполняющие свою собственную функцию:

1. Структурная функция («стационарные» белки) – связывают липиды и формируют белок-липидные комплексы:

  • апоВ-48 – присоединяет триациллицеролы,
  • апоВ-100 – связывает как триацилглицеролы, так и эфиры холестерина,
  • апоА-I – акцептирует фосфолипиды,
  • апоА-IV  – связывается с холестеролом.

2. Кофакторная функция («динамические» белки) – влияют на активность ферментов метаболизма липопротеинов в крови:

  • апоС-II - кофактор гепаринзависимой липопротеинлипазы,
  • апоС-III – кофактор печеночной ТАГ-липазы и ингибитор липопротеинлипазы,
  • апоА-I, апоА-II и апоС-I – кофакторы лецитин-холестерол-ацилтрансферазы,
  • апоЕ – ингибитор липопротеинлипазы.

3. Векторная функция (белки-маркеры, стационарные) –  обеспечивают направленный транспорт липопротеинов:

  • апоВ-48, апоВ-100 и апоА-I – связываются со своими рецепторами клеток-мишеней,
  • апоЕ помогает взаимодействию векторных апобелков с рецепторами. 

Названия апобелков B-48 и  B-100 возникли не случайно. Длина мРНК гена апоВ равна 14 тысяч оснований и молекулярная масса "целого 100%-го" белка апоB-100 составляет 512 кДа. В мРНК имеется глутаминовый кодон СAA, который в результате процессинга мРНК превращается в терминирующий кодон UAA (стоп-кодон). В результате трансляции этой мРНК образуется укороченный апоB – апоВ-48 (241 кДа), который содержит N-концевые аминокислотные остатки апоВ-100.

biokhimija.ru

ЛИПИДЫ Строение классификация функции Липиды это

ЛИПИДЫ Строение, классификация, функции

Липиды – это органические соединения, не растворимые в воде и растворимые в неполярных растворителях ( хлороформ, эфир, бензол ).

Функции липидов 1. Главный компонент биомембран 2. Запасной, изолирующий и защищающий органы и ткани биоматериал 3. Наиболее калорийная часть пищи 4. Важный компонент диеты человека 5. Регуляторы транспорта воды и солей 6. Иммуномодуляторы 7. Регуляторы активности ферментов 8. Эндогормоны 9. Передатчики биологических сигналов

Основные функции: 1. Энергетическая: в результате биологического окисления 1 г жира выделяется 39 к. Дж энергии ( это вдвое больше, чем при окислении белков, углеводов). 2. Структурная функция: липиды являются компонентами клеточных мембран и органелл. 3. Защитная: жировая ткань задействована в процессах терморегуляции организма, предохраняет жизненно важные органы от случайных сотрясений при падениях, ударах, ушибах. Основные источники липидов: молоко, растительные масла (оливковое, подсолнечное, льняное, кукурузное, кокосовое и т. д. ), свиное сало и другие животные жиры, яйца, мозг и внутренности животных и др.

Нейтральные жиры – сложные эфиры глицерина и высших жирных монокарбоновых кислот - триацилгрицерины R, R 1, R 2 – ацильные остатки жирных кислот Если ацильные остатки одинаковые – простые триацилглицерины. Если разные – сложные.

Жирные кислоты, наиболее распространенные в липидах человека

У ненасыщенных жирных кислот наблюдается геометрическая изомерия, обусловленная различием в ориентации атомов или групп относительно двойной связи. Если ацильные группы располагаются с одной стороны от двойной связи, образуется цис-конфигурация; если же они располагаются по разные стороны, то молекула находится в транс-конфигурации. цисконфигурация придает углеводородной цепи изогнутый и укороченный вид. По этой причине молекулы этих кислот занимают больший объем, а при образовании кристаллов упаковываются не так плотно, как яу. Цисконфигурация делает ненасыщенную кислоту менее стабильной и более подверженной катаболизму.

Природные ненасыщенные кислоты – жидкие вещества и их производные имеют низкие температуры плавления. Насыщенные кислоты – твердые , их производные имеют высокие температуры плавления.

Кислотное число – масса КОН (мг), которая необходима для нейтрализации свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г жира. Йодное число – масса йода (мг), связываемая 100 г жира.

Воски – смесь эфиров высших одноатомных спиртов и высших жирных кислот. 1. Природные ( покрывают листья, стебли, плоды ). 2. Животные: пчелиный воск, ланолин ( шерсть овец). Создают водоотталкивающее защитное покрытие. Применение в фармации и парфюмерии для изготовления кремов и мазей, пластырей, свечей.

Омыляемые сложные липиды – эффективные поверхностно-активные вещества, содержащие одновременно гидрофобные и гидрофильные фрагменты. Свойства: 1. Гидролиз: щелочной гидролиз называется омылением 2. β-окисление высших жирных кислот с образованием ацетил-Ко. А ( в цикл Кребса) 3. Пероксидное окисление липидов

Фосфолипиды – производные фосфатидной кислоты, состоящей из остатков глицерина, фосфорной и жирных кислот. Два радикала – остатки жирной кислоты, а R 3 – остаток азотистого основания, соединенный эфирной связью с фосфатной группой. R 1, R 2 – остатки жирный кислот. R 3 - этаноламин ( фосфатидилэтаноламин - холин ( фосфатидилхолин ) - серин ( фосфактидилсерин ) - инозит ( фосфатидилинозит ) Фосфолипид

Сфинголипиды – структурные аналоги фосфолипидов, содержащие вместо глицерина ненасыщенный двухатомный аминоспирт сфингозин или дигидросфингозин.

Сфингомиелины – самые распространенные сфинголипиды. Основное их количество расположено в сером и белом веществе головного и спинного мозга, в оболочке аксонов периферической нервной системы, есть в печени, почках, эритроцитах и других тканях.

Гликолипиды – смешанные липиды, содержащие углеводный компонент. Входит остатки углеводов, чаще D-галактоза. Гликозилдиацилглицерин – содержит 1 или 2 остатка моносахарида ( Dгалактоза или D-глюкоза), связанных с ОН-группой глицерина β – гликозидной связью. Гликосфинголипиды – 1 или несколько остатков углеводов. В зависимости от их числа выделяют цереброзиды и ганглиозиды.

Неомыляемые липиды Стероиды – в основе лежит стеран. Представитель ХОЛЕСТЕРИН Это промежуточный продукт в синтезе многих соединений стероидной природы, играет роль в образовании витамина Д, желчных кислот ( холевой и дезоксихолевой).

Функции холестерола 1. Структурная – входит в состав мембран, обуславливая их вязкость и жесткость. 2. Связывание и транспорт полиненасыщенных жирных кислот между органами и тканями в составе липопротеинов низкой и высокой плотности. Примерно 1/4 часть всего холестерола в организме этерифицирована олеиновой кислотой и полиненасыщенными жирными кислотами. В плазме крови соотношение эфиров холестерола к свободному холестеролу составляет 2: 1. 3. Является предшественником желчных кислот, стероидных гормонов (кортизола, альдостерона, половых гормонов) и витамина D.

Переваривание липидов

Метаболические пути жирных кислот

Переваривание жиров

Всасывание липидов

Схема ресинтеза ТАГ

Транспортные формы липидов

Жизненный цикл ХМ, ЛПОНП и ЛПНП

Переносчики липидов в митохондрию

Окисление ненасыщенных ЖК

Окисление ЖК с нечетным количеством атомов углерода

Активация синтеза кетоновых тел при голодании

Синтез кетоновых тел

Кетоацидоз Окисление кетоновых тел

present5.com

1.Липиды, их классификация и биологическая роль.

2.Превращение липидов в органах пищеварения.

З.ЖЕЛЧНЫЕ КИСЛОТЫ, ИХ БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ. РЕСИНТЕЗ ЖИРА В СТЕНКАХ

КИШЕЧНИКА.

ЛИПИДАМИ называются сложные органические вещества биологической природы нерастворимые в воде, но растворимые в органических растворителях. ЛИПИДЫ являются основным продуктом питания. Они поступают в организм с продуктами растительного и животного происхождения. Суточная потребность в ЛИПИДАХ для взрослого человека составляет 80-100 гр.

Воска - это сложные эфиры одно- или двухатомных спиртов с количеством углеводных звеньев в цепи 16-35 и ВЖК. Они входят в состав ЛИПИДОВ, покрывающих листья и плоды растений, шерсть животных, перья птиц. К природным воскам относятся пчелиный воск, спермацет, ланолин. В организме человека ЛИПИДЫ представлены:

1.Структурными липидами.

2.Резервными липидами.

3.Свободными липидами. — хиломикроны,

- липопротеины низкой плотности (лпнп),

- липопротеины очень низкой плотности (лпонп),

- липопротеины высокой плотности (лпвп).

ЛИПИДЫ - трудно растворимые в воде вещества, поэтому для транспорта их кровью нужны —специальные-транспортные частицы. Ими являются ЛИПОПРОТЕИНЫ крови, где роль стабилизатора выполняют белки. ЛИПОПРОТЕИНЫ осуществляют транспорт ЛИПИДОВ от органов и тканей, где они синтезируются к местам их потребления. С их помощью осуществляется транспорт ВЖК и жирорастворимых витаминов A, D, Е, К..

БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ЛИПИДОВ.

1 .Структурная. Липиды являются обязательным структурным компонентом биологических мембран клеток.

2.Резервная. ЛИПИДЫ могут откладываться в запас.

3.Энергетическая. Было установлено, что при окислении 1 гр. ЛИПИДОВ до конечных продуктов выделяется 9,3 ккал энергии.

4.Механическая. ЛИПИДЫ подкожной жировой клетчатки, соединительной ткани предохраняют внутренние органы от механических повреждений.

5 .Теплоизолирующая. Защищают организм от переохлаждения и перегревания.

6.Транспортная. ЛИПИДЫ мембран клеток участвуют в транспорте катионов.

7.Регуляторная. Некоторые гормоны являются СТЕРОИДАМИ (АНДРОГЕНЫ, ЭСТРОГЕНЫ, ГЛЮКО- и МИНЕРАЛОКОРТИКОИДЫ), «Местные» гормоны - ПРОСТАГЛАНДИНЫ, ПРОСТАЦИКЛИНЫ, тромбоксаны, лейкотриены образуются в организме из ПОЛИНЕНАСЫЩЕННЫХ ВЖК, входящих в состав ЛИПИДОВ.

8.Участвуют в передаче нервного импульса.

9.Являются источником эндогенной воды. При окислении 100 гр. ЛИПИДОВ выделяется 107гр эндогенной воды.

10.Растворяющая роль. В ЛИПИДАХ растворяются витамины A, D, E, К.

11.Питательная. С пищей в организм поступают незаменимые ВЖК, которые имеют 2 и более связи (ЛИНОЛЕВАЯ, ЛИНОЛЕНОВАЯ, АРАХИДОНОВАЯ).

БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ПОЛИНЕНАСЫЩЕННЫХ ВЖК:

1. Они являются обязательным структурным компонентом мембран клеток.

2. Являются источником гормон подобных веществ.

3. Стимулируют синтез желчных кислот в печени.

4. Предупреждают развитие атеросклероза, ограничивая всасывание холестерина пищи в кишечнике, тормозя образование АТЕРОГЕННОЙ фракции ЛИПОПРОТЕИНОВ.

5. Понижают свёртываемость крови и уменьшают возможность тромб образования.

6. Повышают защитные силы организма.

ПЕРЕВАРИВАНИЕ ЛИПИДОВ.

Поступающие с пищей ЛИПИДЫ в ротовой полости подвергаются только механической переработке. ЛИПОЛИТИЧЕСКИЕ ферменты - ЭСТЕРАЗЫ - в ротовой полости не образуются. Переваривание жиров у взрослого человека будет происходить в кишечнике, где для этого имеются все условия:

1. Наличие желчных кислот.

2. Наличие ферментов.

3. Оптимальная рН среды.

У детей до 1 года в кишечнике выделяется ЛИПАЗА, рН оптимум которой = 5-5,5. Под влиянием этого фермента расщепляются только жиры молока. У взрослого человека она не активна, т.к. рН желудочного содержимого =1,5 - 2,5. Следовательно, переваривание жиров в желудке не происходит (в норме).

Переваривание ЛИПИДОВ пищи в кишечнике происходит при наличии желчных кислот, образованных печенью, и ЛИПОЛИТИЧЕСКИХ ферментов ПЖЖ. При поступлении пищи из желудка в двенадцатиперстную кишку в слизистой оболочке тонкой кишки начинают выделяться регуляторы: СЕКРЕТИН, ХОЛЕЦИСТОКИНИН, ХИМОДЕНИН, ИНТЕРОКЛИИН. Они обеспечивают:

-образование желчи в печени,

-сокращение желчного пузыря,

-выделение панкреатического сока,

-секрецию желез тонкого отдела кишечника. Всё это в целом обеспечивает быстрое переваривание пищи.

Особую роль в переваривании играют желчные кислоты. Все они образуются в печени и являются конечным продуктом окисления холестерина в организме. В основе их строения лежит структура ЦИКЛОПЕНТАНПЕРГИДРОФЕНАНТРЕН.

По своей химической природе все желчные кислоты являются производными ХОЛЕВОЙ К-ТЫ, у которой в 3, 7, 12 положениях имеются ОКСИГРУППЫ. Если у ХОЛЕВОЙ кислоты присутствует две группы в 3 и 7 положениях, то её называют ХЕНОДЕЗОКСИХОЛЕВОЙ. Если присутствует две группы в 3 и 12 положении, то она называется ДЕЗОКСИХОЛЕВОЙ. Если одна группа в 3 положении, кислота называется ЛИТОХОЛЕВАЯ.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ЖЕЛЧНЫХ КИСЛОТ:

studfile.net

1) Общая характеристика и классификации липидов.

16

Липиды 7

2) Химический состав и современная модель мембран.

Липидами называются природные неполярные соединения, нерастворимые в воде, но растворимые в неполярных растворителях, например, эфире, хлороформе, горячем этаноле.

Вследствие разнообразия структуры и биологических функций липидов все определения носят некоторую долю неопределённости, имея в тоже время и обобщающий характер.

Функции липидов:

- структурная - служат компонентами мембран;

- резервная - служат формой запасания углерода и энергии;

- защитная – жировой слой предохраняет организм от термического, электрического и физического воздействий.

Классификация липидов

Липиды по их структуре делятся на два класса:

- простые липиды

- сложные липиды.

К простым липидам относятся только эфиры жирных кислот и спиртов.

К сложным липидам относятся соединения, в состав которых помимо жирных кислот входят и другие компоненты.

Сложные липиды делятся на: фосфолипиды и гликолипиды.

7.1. Жирные кислоты

Структурное многообразие и физико-химические свойства липидов обусловлены наличием в их составе жирных кислот.

В природе в свободном виде жирные кислоты встречаются редко.

Они входят в состав различных классов липидов, образуя эфирные связи.

В природе обнаружено около 200-500 жирных кислот.

Однако широкое распространение получили не более 20 жирных кислот, которые характеризуются рядом общих свойств:

1) Жирные кислоты, входящие в состав липидов высших растений и животных, - это монокарбоновые кислоты, содержащие линейные углеводородные цепи (С1220), общая формула которых имеет следующий вид:

Ch4(ch3)cooh

2) Природные жирные кислоты содержат чётное число атомов углерода.

3) В липидах содержатся как насыщенные, так и ненасыщенные жирные кислоты, с несколькими ненасыщенными связями.

4) Все природные ненасыщенные кислоты являются несопряжёнными, т. е. ненасыщенные связи всегда разделены метиленовой (-CH2-) группой.

На долю всех ненасыщенных жирных кислот, входящих в состав липидов, приходится до 75% всех жирных кислот.

5) Как правило, природные ненасыщенные жирные кислоты имеют цис-конфигурацию.

По данным рентгеноструктурного анализа углеводородные цепи жирных кислот представляют собой зигзагообразные структуры, в которых угол между –С-С- связями лежит:

а) в приделах 110-114º для насыщенных жирных кислот;

б) составляет 123º для ненасыщенных жирных кислот.

Ниже приведены формулы наиболее распространенных жирных кислот:

1) насыщенные жирные кислоты:

лауриновая - (С12) CH3-(CH2)10-COOH

миристиновая - (С14) CH3-(CH2)12-COOH

пальмитиновая - (С16) CH3-(CH2)14-COOH

стеариновая - (С18) CH3-(CH2)18-COOH

лигноцериновая - (С24) CH3-(CH2)22-COOH;

2) ненасыщенные жирные кислоты:

а) моноеновые жирные кислоты:

пальмитолеиновая - (С16) CH3-(CH2)5-CH=CH-(CH2)5-COOH

олеиновая - (С18) CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH

б) полиеновые:

с двумя двойными связями:

линолевая - (С18) CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH

линоленовая - (С18)

CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH- CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH;

с четырьмя двойными связями:

арахидоновая - (С20)

CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)5-OOH

studfile.net

6. Строение, классификация и функции липидов.

Липиды представляют собой достаточно сложные по химической структуре вещества. В их состав также входят углерод, кислород, водород, но в отдельные группы липидов могут входить и фосфор, и сера, и азот (фосфатиды, пигменты). Все липиды гидрофобны, т.е. не растворяются в воде. Функции у липидов различны в зависимости от химического строения. Липиды не являются биополимерами.

Липиды классифицируются на 5 больших групп по признаку функции и сложности строения: Жиры, Воска, Фосфатиды, Пигменты (хлорофиллы и каротиноиды), Стероиды.

Жиры - наиболее легко синтезируемая группа липидов. С химической точки зрения - это эфиры жирных кислот и глицерина (дать формулу на доске).

Поскольку жирные кислоты бывают насыщенные и ненасыщенные, то они определяют структуру жира. Поэтому в обыденной практике твердые жиры (включающие насыщенные жирные кислоты) называют жирами, а жидкие жиры с ненасыщенными жирными кислотами - маслами. Твердые жиры - в основном животного происхождения, и маслы - растительного, хотя есть и исключения из правила (рыбий жир и арахисовое масло). Насыщенность жира ненасыщенными жирными кислотами определяют по йодному числу (т.е. по количеству граммов йода, связывающегося 100 г жира).

Основные функции жиров - энергетическая, строительная и запасающая.

Воска - это жироподобные вещества, твердые при комнатной температуре. По химической структуре - это сложные эфиры между жирными кислотами и высокомолекулярными одноатомными спиртами жирного ряда. Основная функция восков - защитная.

Фосфатиды, к которым относятся глицерофосфатиды, лецитины и кефалины - это молекулы сложных эфиров глицерина, жирных кислот и фосфорной кислоты. Эти вещества входят в состав запасных жиров и предохраняют их от прогоркания.

Основная функция фосфатидов - запасающая. Пигменты - это особая группа липидов, имеющая сложное строение, куда входят и азотистые радикалы. Подробно строение пигментов будет изучено в разделе о фотосинтезе. К пигментам относят две группы веществ - хлорофиллы и каротиноиды. Основная функция пигментов - участие в энергетической (световой) фазе фотосинтеза. Стероиды - это производные сложного гетероциклического соединения - циклопентанпергидрофенантрена. Дать формулу. В эту группу соединений входят высокомолекулярные спирты (стеролы) и их сложные эфиры (стериды) Наиболее известный стероид - эргостерол, из которого в промышленности получают витамин Д.Основная функция стероидов - строительная (участвуют в составе мембран).

7. Строение и классификация аминокислот.

Аминокислоты - это мономеры белков, то есть составные компоненты биополимеро, к которым относятся белки.

В состав аминокислот входят углерод, водород, кислород, азот и сера. Общая форму аминокислот - дать формулу.

В природе имеется всего 20 аминокислот, из которых затем в живых организмах синтезируется огромное количество белков.

Все аминокислоты классифицируются на 4 группы:

моноаминомонокарбоновые (глицин, аланин, цистеин, метионин, валин),

моноаминодикарбоновые (аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота),

диаминомонокарбоновые (лизин, аргинин),

гетероциклические (триптофан, гистидин).

Аминокислоты обладают амфотерными свойствами, способны к образованию между собой особого типа связей - пептидной и дисульфидной.

studfile.net


Смотрите также