Опис функції ліпідів. Що таке ліпіди та їх функції. Яка різниця між ліпідами та жирами

Крім розподілу на прості і складні, ліпіди можна поділити на омилювані та неомилювані.

Класифікація ліпідів дозволяє розібратися з нюансами участі цих мікроелементів у багатьох біологічних процесів життєдіяльності людини. Біохімія та будова кожної подібної речовини, що входить до складу клітин, як і раніше, викликають чимало суперечок серед учених та експериментаторів.

Ліпіди, як відомо, - природні сполуки, що включають до складу різних жирів. Відмінністю цих речовин від інших представників зазначеної органічної групи є те, що вони практично не утилізуються у воді. Як активні ефіри кислот з високим рівнем жирності, вони не здатні повністю самоусунутись за допомогою розчинників неорганічного типу.

Ліпіди є в організмі кожної людини. Їхня частка досягає в середньому 10-15% від усього тіла. Значення ліпідів неможливо недооцінити: вони є прямим постачальником жирних ненасичених кислот. Ззовні всередину організму речовини надходять із вітаміном F, який дуже важливий для повноцінної роботи травної системи.

Крім того, ліпід – це прихований ресурс рідини у людському тілі. Окисляючись, 100 г жирів здатні утворити 106 г води. Одним із головних призначень даних елементів є виконання функції природного розчинника. Саме завдяки їй у кишечнику відбувається безперервна абсорбція цінних жирних кислот та вітамінів, що розчиняються в органічних розчинниках. Майже половина усієї маси головного мозку належить ліпідам. У складі інших тканин та органів їх число також велике. У прошарках підшкірно-жирової клітковини може бути до 90% всіх ліпідів.

Основні види ліпідних сполук

Біохімія жирових органічних речовин та їх будова визначають класові відмінності. Таблиця дозволяє наочно продемонструвати, якими бувають ліпіди.

Кожна жировмісна речовина відноситься до однієї з двох категорій ліпідів:

  • омилюваних;
  • неомилюваних.

Якщо солі кислот з високою жирністю були утворені за допомогою гідролізу з використанням лугу, може виникати омилення. При цьому милами називають калієві та натрієві солі. Омилювані речовини є найбільшою групою ліпідів.

У свою чергу, групу елементів, що омиляються, можна умовно розділити на дві групи:

  • прості (що складаються лише з атомів кисню, вуглекислого газу та водню);
  • складні (є прості сполуки в поєднанні з фосфорними основами, залишками гліцерину або двотомного ненасиченого сфінгозину).

Прості ліпіди

До типу простих ліпідів біохімія відносить різні жирні кислоти та спиртові ефіри. Серед останніх речовин найпоширенішими є холестерин (так званий циклічний спирт), гліцерин та олеїновий спирт.

Одним із складних ефірів гліцерину можна назвати триацигліцерин, який складається з кількох молекул кислот високої жирності. По суті, прості сполуки є частиною аподоцитів жирових тканин. Варто зазначити також, що складні ефірні контакти з жирними кислотами можуть виникати одразу в трьох точках, оскільки гліцерин є триатомним спиртом. У цьому випадку виникають сполуки, утворені з вищезгаданого зв'язку:

  • триацилгліцериди;
  • діацилгліцериди;
  • моноацилгліцериди.

Переважна частина цих жирів нейтрального типу є в організмі у тварин теплокровних. У тому структурі перебуває більшість залишків пальмитиновой, стеаринової кислот високої жирності. Крім того, нейтральні жири в одних тканинах за своїм вмістом можуть суттєво відрізнятися від жирів інших органів у межах того самого організму. Наприклад, підшкірна клітковина людини збагачена такими кислотами набагато вище, ніж печінка, що складається з ненасичених жирів.

Нейтральні жири

Обидва види кислот, незалежно від насиченості, належать до виду аліфатичних карбонових. Біохімія дозволяє зрозуміти, наскільки важливими є ці речовини для ліпідів, порівнюючи мікроелементи з будівельними блоками. Завдяки їм вишиковується кожен ліпід.
Якщо говорити про перший тип, про насичені кислоти, то в організмі людини найчастіше можна зустріти пальмітинову та стеаринову кислоти. Набагато рідше у біохімічних процесах бере участь лігноцеринова, будова якої є складнішою (24 вуглецеві атоми). При цьому у ліпідах у тварин насичені кислоти, що мають у своєму складі менше 10 атомів, практично відсутні.

Найпоширенішим атомним набором ненасичених кислот є сполуки, які з 18 атомів вуглецю. Незамінними вважають такі види ненасичених кислот, що мають від 1 до 4 подвійних зв'язків:

  • олеїнова;
  • лінолева;
  • ліноленова;
  • арахідонова.

Простагландиди та воски

Більшою чи меншою мірою всі вони мають в організмі ссавців. Величезне значення мають похідні кислот ненасиченого типу, якими є простагландиди. Синтезовані всіма клітинами та тканинами, крім еритроцитів, вони надають колосальну дію на функціонування головних структур та процесів людського організму:

  • систему кровообігу та серце;
  • метаболізм та обмін електролітами;
  • центральну та периферичну нервові системи;
  • органи травлення;
  • репродуктивну функцію.

В окремій групі знаходяться ефіри складних кислот та спиртів з одним або двома атомами у ланцюжку – воски. Загальна кількість вуглецевих частинок у них може досягати 22. Завдяки твердій текстурі ці речовини сприймаються ліпідами як протектори. Серед природних восків, що синтезуються організмами, найчастіше зустрічаються бджолиний, ланолін та елемент, що покриває поверхню листя.

Складні ліпіди

Класи ліпідів представлені групами складних сполук. Біохімія до них відносить:

  • фосфоліпіди;
  • гліколіпіди;
  • сульфоліпіди.

Фосфоліпіди є біологічними конструкціями, що мають складну будову. До їх складу обов'язково входить фосфор, азотисті сполуки, спирти та багато іншого. Для організму вони відіграють важливу роль, будучи основною складовою будівельного процесу біологічних мембран. Фосфоліпіди присутні в серці, печінці та головному мозку.

До підкласу складних ліпідів відносяться також гліколіпіди - це сполуки, у складі якого є сфінгозиновий спирт, а отже, і вуглеводи. Більшою мірою, ніж будь-які інші тканини в організмі, нервові оболонки багаті на гліколіпіди.

Різновидом гліколіпідів, що містять залишки сірчаної кислоти, вважаються сульфоліпіди. Між тим, Класифікація ліпідів завжди має на увазі виділення даних речовин в окрему групу. Основна відмінність між двома складними сполуками полягає в особливостях їхньої структури. На місці галактози третього атома вуглецю у гліколіпіду розташовується залишок сірчаної кислоти.

Група неомилюваних ліпідів

На відміну від великої за кількістю різновидів групи омилюваних ліпідів, неомилювані повністю вивільняють жирні кислоти і не проходять гідролізацію шляхом лужного впливу. Такі речовини бувають двох типів:

  • вищі спирти;
  • вищі вуглеводні.

До першої категорії належать вітаміни, що відрізняються жиророзчинними властивостями – А, Е, D. Найвідомішим представником другого типу стеринів – вищих спиртів – є холестерин. Виділити елемент із жовчного каміння шляхом виділення одноатомного спирту вченим вдалося ще кілька століть тому.

Холестерин неможливо виявити у рослин, тоді як в організмі ссавців він присутній абсолютно у всіх клітинах. Його наявність є важливою умовою повноцінного функціонування травної, гормональної та сечостатевої систем.

Розглядаючи вищі вуглеводні, які також є речовинами, що не омиляються, важливо звернутися до визначення, яке дає біохімія. Зазначені елементи з наукової точки зору є компонентами, що продукуються ізопреном. Молекулярна будова вуглеводнів заснована на поєднанні частинок ізопрену.

Як правило, зазначені елементи присутні в рослинних клітинах особливо запашних видів. Крім того, відомий усім натуральний каучук – політерпен – відносять до групи неомильних вищих вуглеводнів.

Група органічних речовин, що включає жири та жироподібні речовини (ліпоїди), називається ліпідами. Жири містяться у всіх живих клітинах, виконують функції природного бар'єру, обмежуючи проникність клітин, входять до складу гормонів.

Будова

Ліпіди за хімічною природою – один із трьох типів життєво важливих органічних речовин. Вони мало розчиняються у питній воді, тобто. є гідрофобними сполуками, але утворюють Н 2 Про емульсію. Ліпіди розпадаються в органічних розчинниках – бензолі, ацетоні спиртах тощо. за фізичним властивостямжири безбарвні, не мають смаку та запаху.

За будовою ліпіди - сполуки жирних кислот та спиртів. При приєднанні додаткових груп (фосфору, сірки, азоту) утворюються складні жири. Жирова молекула обов'язково включає атоми вуглецю, кисню та водню.

Жирні кислоти – аліфатичні, тобто. які не містять циклічних вуглецевих зв'язків, карбонові (група -СООН) кислоти. Відрізняються кількістю групи -СН2-.
Виділяють кислоти:

  • ненасичені - включають один або кілька подвійних зв'язків (-СН=СН-);
  • насичені - не містять подвійних зв'язків між атомами вуглецю

Мал. 1. Будова жирних кислот.

У клітинах запасаються як включень - крапель, гранул, у багатоклітинному організмі - у вигляді жирової тканини, що складається з адипоцитів - клітин, здатних накопичувати жири.

Класифікація

Ліпіди - складні сполуки, які зустрічаються у різних модифікаціях та виконують різні функції. Тому класифікація ліпідів велика і обмежується однією ознакою. Найбільш повна класифікація за будовою наведена у таблиці.

Описані вище ліпіди відносяться до жирів, що омиляються - при їх гідролізі утворюється мило. Окремо групи неомыляемых жирів, тобто. не взаємодіють із водою, виділяють стероїди.
Вони поділяються на підгрупи залежно від будови:

  • стерини - стероїдні спирти, що входять до складу тварин та рослинних тканин (холестерин, ергостерину);
  • жовчні кислоти - похідні холевої кислоти, що містять одну групу -СООН, сприяють розчиненню холестерину та перетравленню ліпідів (холева, дезоксихолева, літохолева кислоти);
  • стероїдні гормони - сприяють зростанню та розвитку організму (кортизол, тестостерон, кальцитріол).

Мал. 2. Схема класифікації ліпідів.

Окремо виділяють ліпопротеїни. Це складні комплекси жирів та білків (аполіпопротеїнів). Ліпопротеїни відносять до складних білків, а не жирів. До їх складу входять різноманітні складні жири – холестерин, фосфоліпіди, нейтральні жири, жирні кислоти.
Виділяють дві групи:

  • розчинні - Входять до складу плазми крові, молока, жовтка;
  • нерозчинні - Входять до складу плазмалеми, оболонки нервових волокон, хлоропласти.

Мал. 3. Ліпопротеїни.

Найбільш вивчені ліпопротеїни плазми. Вони різняться за щільністю. Чим більше жирів, тим менша щільність.

ТОП-4 статтіякі читають разом з цією

Ліпіди за фізичною структурою класифікуються на тверді жири та олії. За знаходженням в організмі виділяють резервні (непостійні, залежать від харчування) та структурні (генетично обумовлені) жири. За походженням жири можуть бути рослинними та тваринними.

Значення

Ліпіди повинні надходити в організм разом з їжею та брати участь у метаболізмі. Залежно від типу жири виконують в організмі різноманітні функції:

  • тригліцериди зберігають тепло організму;
  • підшкірний жир захищає внутрішні органи;
  • фосфоліпіди входять до складу мембран будь-якої клітини;
  • жирова тканина є резервом енергії – розщеплення 1 г жиру дає 39 кДж енергії;
  • гліколіпіди та ряд інших жирів виконують рецепторну функцію - зв'язують клітини, отримуючи та проводячи сигнали, отримані із зовнішнього середовища;
  • фосфоліпіди беруть участь у згортання крові;
  • воски покривають листя рослин, одночасно оберігаючи їх від висихання та промокання.

Надлишок або нестача жирів в організмі призводить до зміни обміну речовин та порушення функцій організму загалом.

Що ми дізналися?

Жири мають складну будову, класифікуються за різним ознакамта виконують різноманітні функції в організмі. Ліпіди складаються з жирних кислот та спиртів. При приєднанні додаткових груп утворюються складні жири. Білки та жири можуть утворювати складні комплекси – ліпопротеїни. Жири входять до складу плазмалеми, крові, тканин рослин і тварин, виконують теплоізолюючу та енергетичну функції.

Тест на тему

Оцінка доповіді

Середня оцінка: 3.9. Усього отримано оцінок: 665.

Органічні речовини. Загальна характеристика. Ліпіди

Органічні речовини— це складні вуглецевмісні сполуки. До них відносяться присутні в живих організмах білки, жири, вуглеводи, ферменти, гормони, вітаміни та продукти їх перетворень.

Назва «органічні сполуки» з'явилося на ранній стадіїрозвитку хімії і говорить саме за себе: вчені тієї епохи вважали, що живі істоти складаються з особливих органічних сполук.

Серед усіх хімічних елементів вуглецьнайбільш тісно пов'язаний із живими організмами. Відомо понад мільйон різних молекул, побудованих на його основі. Цікавою є унікальна здатність атомів вуглецю вступати в ковалентний зв'язок один з одним, утворюючи довгі ланцюги, складні кільця та інші структури.

Більшість органічних сполук у природі утворюється в результаті процесу фотосинтезу — з вуглекислого газу та води за участю енергії сонячного випромінювання в організмах, що містять хлорофіл.

Низькомолекулярні органічні сполукиотримали свою назву через невелику молекулярну вагу. До них відносяться амінокислоти, ліпіди, органічні кислоти, вітаміни, коферменти (похідні вітамінів, що зумовлюють активність ферментів) та інші.

Низькомолекулярні органічні сполуки становлять 0,1-0,5% від маси клітини.

Високомолекулярні органічні сполуки (біополімери)

Макромолекула, що складається з мономерів, називаєтьсяполімером(від грецької poly - "Багато"). Отже, полімер - це багатоланковий ланцюг, в якому ланкою є якесь відносно просте речовина.

Полімери- Це молекули, що складаються з повторюваних структурних одиниць - мономерів.

Властивості біополімерів залежать від числа та різноманітності мономерних ланок, що утворюють полімер. Якщо з'єднати разом 2 типи мономерів Аі Б, то можна отримати різноманітні полімери, будова та властивості яких залежатимуть від числа, співвідношення та порядку чергування мономерів у ланцюгах.

Припустимо, у парафіні 16 ланок. Не станете ж ви 16 разів повторювати метилен - метилен - метилен ... Для такого довгого слова існує спрощення - гексадекан. А якщо в молекулі тисяча ланок? Говоримо спрощено полі- "Багато". Наприклад, беремо тисячу ланок етилену, з'єднуємо, отримуємо всім знайомий поліетилен.

Гомополімери (або регулярні) побудовані з мономерів одного типу (наприклад,глікоген, крохмаль та целюлоза складаються з молекулглюкози).

Гетерополімери(або нерегулярні) побудовані з мономерів (наприклад, білки, що складаються з 20 амінокислот, і нуклеїнові кислоти, побудовані з 8 нуклеотидів).

Кожен із мономерів визначає якусь властивість полімеру. Наприклад, А- Високу міцність, Б- Електропровідність. Чергуючи їх по-різному, можна отримати величезну кількість полімерів з різними властивостями. Цей принцип є основою різноманіття життя на планеті.

Ліпіди, їх будова, властивості та функції

Ліпіди- Це складні ефіри трихатомного спирту гліцерину та вищих жирних кислот. У кожному є кислотний залишок СООН, він, втрачаючи атом водню, з'єднується з гліцерином, і з залишком з'єднується вуглецевий ланцюжок. Ліпіди - низькомолекулярні гідрофобні органічні сполуки.

« Жирнимикислоти називають тому, що деякі високомолекулярні члени цієї групи входять до складу жирів. Загальна формула жирних кислот: СН 3 - (СН 2) п - СООН. Більшість жирних кислот містить парне число атомів вуглецю (від 14 до 22).

Синтезуються жирні кислоти з холестерину в печінці, потім з жовчю надходять у дванадцятипалу кишку, де сприяють перетравленню жирів, емульгуючи їх, тим самим стимулюючи їх всмоктування.

До ліпідів відносяться жири, воски, стероїди, фосфоліпіди, терпени, гліколіпіди, ліпопротеїди.

Ліпіди прийнято ділити на жири та олії залежно від того, залишаються вони твердими при 20°С (жири) або мають при цій температурі рідку консистенцію (олії).

Чистий жир завжди буває білого кольору, а чиста олія завжди безбарвна. Жовте, помаранчеве та буре забарвлення олії пояснюється присутністю каротину або подібних до нього сполук. Оливкова олія іноді має зеленуватий відтінок: у ньому міститься трохи хлорофілу.

У жирів висока температуракипіння. Завдяки цьому на жирах зручно жарити їжу. Вони не випаровуються з гарячої сковороди, Починають пригоряти лише при температурі 200 - 300 0 С.

Нейтральні жири(тригліцериди) являють собою сполуки високомолекулярних жирних кислот та триатомного спирту гліцерину. У цитоплазмі клітин тригліцериди відкладаються як жирових крапель.

Надлишок жиру може спричиняти жирову дистрофію. Головна ознака появи жирової дистрофії - збільшення та ущільнення печінки за рахунок накопичення жиру в гепатоцитах (клітинах печінки).

Віски— пластичні речовини, що мають водовідштовхувальні властивості. У комах вони є матеріалом для будівництва сот. Восковий наліт на поверхні листя, стебел, плодів захищає рослини від механічних пошкоджень, ультрафіолетового випромінювання та відіграє важливу роль у регуляції водного балансу.

Фосфоліпіди- Представники класу жироподібних речовин, які є складними ефірами гліцерину і жирних кислот, що містять залишок фосфорної кислоти.

Вони утворюють основу всіх біологічних мембран. За своєю структурою фосфоліпіди подібні до жирів, але в їх молекулі один або два залишки жирних кислот заміщені залишком фосфорної кислоти.

Гліколіпіди- Речовини, що утворюються в результаті з'єднання вуглеводів і ліпідів. Вуглеводні компоненти гліколіпідних молекул полярні, і це визначає їх роль: подібно до фосфоліпідів гліколіпіди входять до складу клітинних мембран.

До жироподібних речовин (ліпоїдів)відносяться попередники та похідні простих та складних ліпідів: холестерин, жовчні кислоти, жиророзчинні вітаміни, стероїдні гормони, гліцерин та інші.

Загальні властивості ліпідів:

1) мають високу енергоємність;
2) мають густину нижче, ніж у води;
3) мають вигідну температуру кипіння;
4) висококалорійні речовини.

Різновид ліпідів

Роль в організмах рослин та тварин

Жири та олії

1. Служать енергетичним депо.
2. Запасаюча (в рослинах зазвичай накопичуються олії).
3. У хребетних тварин жири відкладаються під шкірою, служать для теплоізоляції, у китів ще сприяють плавучості.
4. Джерело метаболічної води у тварин, що мешкають у пустелі.

Віск

Використовується головним чином як водовідштовхувальне покриття:

1) утворює додатковий захисний шар на кутикулі епідермісу деяких органів рослин, наприклад, листя, плодів і насіння (в основному у ксерофітів);
2) покриває шкіру, вовну та пір'я;
3) входить до складу зовнішнього скелета комах.

З воску бджоли будують стільники.

Фосфоліпіди

Компоненти мембран.

Стероїди

Жовчні кислоти, наприклад холева кислота, входять до складу жовчі.
Солі жовчних кислот сприяють емульгуванню та солюбилізації ліпідів у процесі перетравлення.
За нестачі вітаміну D розвивається рахіт. Серцеві глікозиди, наприклад, глікозиди наперстянки, застосовуються при серцевих захворюваннях.

Терпени

Речовини, від яких залежить аромат ефірних олійрослин, наприклад ментол у м'яти, камфора. Гібберелліни - ростові речовини рослин. Фітон входить до складу хлорофілу. Каротиноїди – фотосинтетичні пігменти.

Ліпопротеїни

З ліпопротеїнів складаються мембрани.

Гліколіпіди

Компоненти клітинних мембран, особливо в мієліновій оболонці нервових волокон та на поверхні нервових клітин, а також компоненти мембран хлоропластів.

Загальні функції ліпідів

Функція Пояснення
Енергетична При розщепленні 1 г тригліцеридів виділяється 38,9 кДж енергії
Структурна Фосфоліпіди та гліколіпіди беруть участь в утворенні клітинних мембран
Запасаюча Жири та олії - найважливіші резервні речовини. Жири відкладаються у клітинах жирової тканини тварин і є джерелом енергії під час сплячки, міграцій чи голоду. Олії насіння рослин забезпечують енергією майбутні проростки
Джерело метаболічної води При окисненні 1 г жиру утворюється 1,1 г води
Захисна Прошарок жиру забезпечують амортизацію органів тварин, а підшкірна жирова клітковина створює теплоізолюючий шар. Віск служить водовідштовхувальним покриттям рослин
Регуляторна Стероїдні гормонирегулюють фундаментальні процеси в організмах тварин – зростання, диференціювання, розмноження, адаптації тощо.
Каталітична Жиророзчинні вітаміни А, D, E, Кє кофакторами ферментів, і, хоча самі по собі вони не мають каталітичної активності, без них ферменти не можуть виконувати свої функції

ЛІПІДИ - це різнорідна група природних сполук, повністю або майже повністю нерозчинних у воді, але розчинних в органічних розчинниках та один в одному, що дають при гідроліз високомолекулярні жирні кислоти.

У живому організмі ліпіди виконують різноманітні функції.

Біологічні функції ліпідів:

1) Структурна

Структурні ліпіди утворюють складні комплекси з білками та вуглеводами, з яких побудовані мембрани клітини та клітинних структур, беруть участь у різноманітних процесах, що протікають у клітині.

2) Запасна (енергетична)

Запасні ліпіди (в основному жири) є енергетичним резервом організму та беруть участь в обмінних процесах. У рослинах вони накопичуються головним чином у плодах і насінні, у тварин і риб - у підшкірних жирових тканинах і тканинах, що оточують внутрішні органи, а також печінки, мозковій та нервовій тканинах. Зміст залежить від багатьох чинників (виду, віку, харчування тощо. буд.) й у окремих випадках становить 95-97% всіх виділених ліпідів.

Калорійність вуглеводів та білків: ~ 4 ккал/грам.

Калорійність жиру: ~9 ккал/грам.

Перевагою жиру як енергетичного резерву, на відміну вуглеводів, є гидрофобность – не пов'язані з водою. Це забезпечує компактність жирових запасів – вони зберігаються у безводній формі, займаючи малий обсяг. У середньому у людини запас чистих триацилгліцеринів становить приблизно 13 кг. Цих запасів міг би вистачити на 40 днів голодування за умов помірної фізичної навантаження. Для порівняння: загальні запаси глікогену в організмі – приблизно 400 г; при голодуванні цієї кількості не вистачає навіть на одну добу.

3) Захисна

Підшкірні жирові тканини оберігають тварин від охолодження, а внутрішні органи – від механічних ушкоджень.

Утворення запасів жиру в організмі людини та деяких тварин розглядається як пристосування до нерегулярного харчування та до проживання в холодному середовищі. Особливо великий запас жиру у тварин, що впадають у тривалу сплячку (ведмеді, бабаки) та пристосованих до проживання в умовах холоду (моржі, тюлені). У плоду жир практично відсутній, і з'являється перед народженням.

Особливу групу за своїми функціями в живому організмі складають захисні ліпіди рослин - воски та їх похідні, що покривають поверхню листя, насіння та плодів.

4) Важливий компонент харчової сировини

Ліпіди є важливим компонентом їжі, багато в чому визначаючи її харчову цінність та смакову гідність. Винятково велика роль ліпідів у різноманітних процесах харчової технології. Псування зерна та продуктів його переробки при зберіганні (прогоркання) в першу чергу пов'язана зі зміною його ліпідного комплексу. Ліпіди, виділені з низки рослин і тварин, - основна сировина для отримання найважливіших харчових та технічних продуктів (олії, тваринних жирів, у тому числі вершкового масла, маргарину, гліцерину, жирних кислот та ін.).

2 Класифікація ліпідів

Загальноприйнятої класифікації ліпідів немає.

Найбільш доцільно класифікувати ліпіди залежно від їхньої хімічної природи, біологічних функцій, а також по відношенню до деяких реагентів, наприклад, до лугів.

За хімічним складом ліпіди зазвичай поділяють на дві групи: прості та складні.

Прості ліпіди – складні ефіри жирних кислот та спиртів. До них відносяться жири , воски і стероїди .

Жири – ефіри гліцерину та вищих жирних кислот.

Віски – ефіри вищих спиртів аліфатичного ряду (з довгим вуглеводним ланцюгом 16-30 атомів С) та вищих жирних кислот.

Стероїди – ефіри поліциклічних спиртів та вищих жирних кислот.

Складні ліпіди крім жирних кислот та спиртів містять інші компоненти різної хімічної природи. До них відносяться фосфоліпіди та гліколіпіди .

Фосфоліпіди – це складні ліпіди, у яких одна із спиртових груп пов'язана не з РК, а з фосфорною кислотою (фосфорна кислота може бути з'єднана з додатковою сполукою). Залежно від того, який спирт входить до складу фосфоліпідів, вони поділяються на гліцерофосфоліпіди (містять спирт гліцерин) та сфінгофосфоліпіди (містять спирт сфінгозин).

Гліколіпіди - це складні ліпіди, в яких одна із спиртових груп пов'язана не з РК, а з вуглеводним компонентом. Залежно від того, який вуглеводний компонент входить до складу гліколіпідів, вони поділяються на цереброзиди (як вуглеводний компонент містять якийсь моносахарид, дисахарид або невеликий нейтральний гомоолігосахарид) і гангліозиди (як вуглеводний компонент містять кислий гетероолігосахарид).

Іноді в самостійну групу ліпідів ( мінорні ліпіди ) виділяють жиророзчинні пігменти, стерини, жиророзчинні вітаміни. Деякі з цих сполук можуть бути віднесені до групи простих (нейтральних) ліпідів, інші складні.

За іншою класифікацією ліпіди в залежності від їх ставлення до луг ділять на дві великі групи: омилювані та неомилювані. До групи омилюваних ліпідів відносяться прості і складні ліпіди, які при взаємодії з лугами гідролізуються з утворенням солей високомолекулярних кислот, які отримали назву мила. До групи неомилюваних ліпідів відносяться сполуки, що не піддаються лужному гідролізу (стерини, жиророзчинні вітаміни, прості ефіри тощо).

За своїми функціями у живому організмі ліпіди поділяються на структурні, запасні та захисні.

Структурні ліпіди – головним чином фосфоліпіди.

Запасні ліпіди – переважно жири.

Захисні ліпіди рослин - воски та їх похідні, що покривають поверхню листя, насіння та плодів, тварин – жири.

ЖИРИ

Хімічна назва жирів – ацилгліцерини. Це складні ефіри гліцерину та вищих жирних кислот. "Ацил-" - це означає "залишок жирних кислот".

Залежно кількості ацильних радикалів жири поділяються на моно-, ди- і тригліцериди. Якщо у складі молекули 1 радикал жирних кислот, то жир називається моноацілгліцерином. Якщо у складі молекули 2 радикалу жирних кислот, то жир називається діацілгліцерином. В організмі людини та тварин переважають ТРІАЦИЛГЛІЦЕРИНИ (містять три радикали жирних кислот).

Три гідроксилу гліцерину можуть бути етерифіковані або тільки однією кислотою, наприклад пальмітинової або олеїнової, або двома або трьома різними кислотами:

Природні жири містять головним чином змішані тригліцериди, що включають залишки різних кислот.

Так як спирт у всіх природних жирах один і той же - гліцерин, спостережувані між жирами відмінності обумовлені виключно складом жирних кислот.

У жирах виявлено понад чотириста карбонових кислот різної будови. Проте більшість із них є лише у незначній кількості.

Кислоти, що містяться в природних жирах, є монокарбоновими, побудовані з нерозгалужених вуглецевих ланцюгів, що містять парне число вуглецевих атомів. Кислоти, що містять непарне число атомів вуглецю, що мають розгалужений вуглецевий ланцюжок або містять циклічні фрагменти, присутні в незначних кількостях. Виняток становлять ізовалеріанова кислота і ряд циклічних кислот, що містяться в деяких рідко зустрічаються жирах.

Найбільш поширені у жирах кислоти містять від 12 до 18 атомів вуглецю, вони часто називаються жирними кислотами. До складу багатьох жирів входять у невеликій кількості низькомолекулярні кислоти (З 2 -З 10). Кислоти з числом атомів вуглецю вище 24 є у восках.

До складу гліцеридів найбільш поширених жирів у значній кількості входять ненасичені кислоти, що містять 1-3 подвійні зв'язки: олеїнова, лінолева і ліноленова. У жирах тварин присутня арахідонова кислота, що містить чотири подвійні зв'язки, у жирах риб і морських тварин виявлено кислоти з п'ятьма, шістьма і більш подвійними зв'язками. Більшість ненасичених кислот ліпідів має цис-конфігурацію, подвійні зв'язки у них ізольовані або розділені метиленової (-СН 2 -) групою.

З усіх ненасичених кислот, що містяться в природних жирах, найбільш поширена олеїнова кислота. У багатьох жирах олеїнова кислота становить більше половини від загальної маси кислот, і лише в небагатьох жирах її міститься менше 10%. Дві інші ненасичені кислоти - лінолева і ліноленова - також дуже широко поширені, хоча вони присутні в значно меншій кількості, ніж олеїнова кислота. У помітних кількостях лінолева та ліноленова кислоти містяться в рослинних оліях; для тварин організмів є незамінними кислотами.

З граничних кислот пальмітинова кислота майже так само поширена, як і олеїнова. Вона є у всіх жирах, причому деякі містять її 15-50% від загального вмісту кислот. Широко поширені стеаринова та міристінова кислоти. Стеаринова кислота міститься у великій кількості (25% і більше) тільки в запасних жирах деяких ссавців (наприклад, в овечому жирі) і жирах деяких тропічних рослин, наприклад в маслі какао.

Доцільно розділяти кислоти, що містяться в жирах, на дві категорії: головні та другорядні кислоти. Головними кислотами жиру вважаються кислоти, вміст яких у жирі перевищує 10%.

Фізичні властивості жирів

Як правило, жири не витримують перегонки та розкладаються, навіть якщо їх переганяють при зниженому тиску.

Температура плавлення, а відповідно і консистенція жирів залежать від будови кислот, що входять до їхнього складу. Тверді жири, тобто жири, що плавляться при порівняно високій температурі, складаються переважно з гліцеридів граничних кислот (стеаринова, пальмітинова), а в оліях, що плавляться при нижчій температурі і являють собою густі рідини, містяться значні кількості гліцеридів ненасичених кислот ( , Лінолева, ліноленова).

Так як природні жири є складними сумішами змішаних гліцеридів, вони плавляться не при певній температурі, а в певному температурному інтервалі, причому попередньо вони розм'якшуються. Для характеристики жирів застосовується, як правило, температура затвердіння,яка не збігається з температурою плавлення – вона дещо нижча. Деякі природні жири – тверді речовини; інші ж – рідини (олії). Температура затвердіння змінюється в широких межах: -27 ° С у лляної олії, -18 ° С у соняшникової, 19-24 ° С у коров'ячої та 30-38 ° С у яловичого сала.

Температура затвердіння жиру обумовлена ​​характером складових його кислот: вона тим вища, чим більший вміст граничних кислот.

Жири розчиняються в ефірі, полигалогенопроизводных, сірковуглецю, в ароматичних вуглеводнях (бензолі, толуолі) і в бензині. Тверді жири важко розчиняються в петролейному ефірі; нерозчинні у холодному спирті. Жири нерозчинні у воді, однак вони можуть утворювати емульсії, які стабілізуються в присутності таких поверхнево-активних речовин (емульгаторів), як білки, мила та деякі сульфокислоти, головним чином у слаболужному середовищі. Природною емульсією жиру, що стабілізується білками, є молоко.

Хімічні властивості жирів

Жири вступають у всі хімічні реакції, характерні для складних ефірів, проте в їх хімічній поведінці є ряд особливостей, пов'язаних із будовою жирних кислот та гліцерину.

Серед хімічних реакцій за участю жирів виділяють кілька типів перетворень.

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:

  1. резервно-енергетична;
  2. структуроутворююча;
  3. транспортна;
  4. ізолююча;
  5. 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 функція ліпідами в такий спосіб. 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 допомогою формується мембрана клітини. У процесі беруть участь такі групи жироподібних речовин:

  1. холестерин – ліпофільний спирт;
  2. гліколіпіди – сполуки ліпідів із вуглеводами;
  3. 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. Сполуки не так опалюють організм скільки утримують тепло всередині. Подібна роль відведена жировим відкладенням, що формуються навколо різних органів та у підшкірній тканині. 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 імпульсиміж 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.

gastroguru 2017