Полная версия

Главная arrow География arrow БИОХИМИЯ ЧЕЛОВЕКА

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Липиды (жиры) и мембраны

Структура и функции липидов.

Липиды (от греч. «lipos» - жир) - общее название для всех известных жиров и жироподобных веществ с различной структурой. обладающих типичным свойством - гидрофобностью (нерастворимость в воде) - и общими биологическими функциями.

Липиды объединены в одну группу по физико-химическим свойствам. Животные жи^ы - твердые легкоплавкие вещества легче воды (плотность 0,91- 0,94 г/см ), плохо проводят тепло. Большинство растительных масел - жидкости, застывающие при температуре ниже 0 °С (подсолнечное - от -16 до -19 °С, а оливковое - от -2 до -6 °С, поэтому оно легко замерзает), но известны и твердые (кокосовое, пальмовое, ядропальмовос, масло какао). Кипят масла при атмосферном давлении лишь при высокой температуре (порядка 300 °С) и при этом разлагаются; их можно перегонять только в вакууме. Жиры и масла нерастворимы в воде, а в присутствии поверхностно-активных веществ могут давать с ней эмульсию. Они хорошо растворяются в эфире, бензоле, хлороформе и других неполярных и малополярных органических растворителях (ССЦ, CHCI3, СС12=СНС1 и др.). Именно такими растворителями выводят жировые пятна в химчистке.

Липиды важны для пластического и энергетического обмена. Пластическая роль их состоит в том, что они входят в состав клеточных мембран и в значительной мере определяют их свойства. Велика энергетическая роль жиров. Их энергоемкость более чем в два раза превышает таковую углеводов или белков.

Большая часть жиров в организме находится в жировой ткани, меньшая входит в состав клеточных структур. В жировой ткани жир, находящийся в клетке в виде включений (липосом) (см. рис. 6.2), легко выявляется при микроскопическом и микрохимическом исследованиях. Жировые капельки в клетках - это запасной жир, используемый для энергетических потребностей. Больше всего его содержится в жировой ткани, которой особенно много в подкожной основе (клетчатке), вокруг некоторых внутренних органов, в частности почек (в околопочечной клетчатке), а также в некоторых органах, например в печени и мышцах.

Липиды образуют множество семейств, но во всех имеются углеводородные цепи, которые и определяют общие отличительные свойства этих веществ.

В организме человека содержится 10-20% липидов от массы тела и все они могут быть разделены на два вида: конструктивные и резервные.

Конструктивные (протоплазматические) входят в состав всех структур клеток органов и тканей (клеточные мембраны), и их содержание практически остается на одном уровне в течение всей жизни, составляя примерно 25% от общего количества липидов организма.

Резервные липиды запасаются в организме, и количество их меняется в зависимости от возраста, пола, условий питания, характера деятельности.

По биологическим функциям липиды подразделяются на три основные группы.

  • 1. Пластическая функция: структурные и рецепторные компоненты мембран и клеточных поверхностей. Основные компоненты - жирные кислоты.
  • 2. Энергетическая функция: депо энергии обеспечивают 25-30% всей энергии организма, при их полном распаде выделяется примерно в два раза больше энергии, чем при распаде углеводов и белков. Основные компоненты - жирные кислоты.
  • 3. Передаточная функция: «передатчики» биологических сигналов. В эту группу входят стероидные гормоны и витамины.

Липиды принимают участие в процессах терморегуляции, предохраняют кожу от высыхания, защищают органы от сотрясений (образуя своего рода жировую «подушку» вокруг почек, глаз), обеспечивают всасывание из кишечника жирорастворимых витаминов, являются потенциальным резервом эндогенной воды в организме (при окислении 100 г жира образуется 10 мл воды), а также источником ненасыщенных жирных кислот.

Жирные кислоты - это длинные углеводородные цепи, несущие на одном из концов карбоксильную (-СООН) группу (табл. 8.17). Углеводородные цепи могут быть насыщенными и частично ненасыщенными (см. также гл. 2).

Соли жирных кислот - поверхностно-активные вещества, обладают моющим действием. Их называют мылами по бытовому применению. К ним относится, например, лаурат натрия СНз(СН2)юСООЫа

Таблица 8.17

Наиболее распространенные жирные кислоты

Число атомов углерода

Crpyiaypa

Название

Насыщенные кислоты

12

СН3(СН2),0СООН

Лауриновая

14

СН3(СН2),2СООН

Миристи новая

16

СН,(СН2)|4СООН

Пальмитиновая

18

СН3(СН2),6СООН

Стеариновая

Ненасыщенные кислоты

16

СНз(СН2)5СН=СН(СН2)7СООН

Пальм итоолеиновая

18

СН,(С112)7СН=СН(СН2)7СООН

Олеиновая

18

СН3(СН2)4СН=СНСН2СН=СН(СН2)7СООН

Линолевая

18

СН3СН2СНСНСН2СН<;НСН2СН=СНз(СН2)7СООН

Линоленовая

20

СН,(СН2),(СН2СН=СН)4(СН2)3СООН

Арахилоновая

В пищу человека жирные кислоты входят в основном в виде нейтральных жиров - это производные трехатомного спирта глицерина, который этерифицирован жирными кислотами по всем трем гидроксильным группам. Такие сложные эфиры называют триацилглицеридами (или трнацилглицеролами). Триацилглицериды составляют основную массу липидов в организме.

Большинство жирных кислот может быть получено с пищей, но они не являются незаменимыми: клетки могут сами их синтезировать. Однако есть два исключения. Это линолевая и линоленовая жирные кислоты. При их отсутствии в пище у человека может развиться заболевание, характеризующееся шелушением кожи, выпадением волос и замедлением роста.

Жирные кислоты запасаются (депо липидов) в организме, как правило, в форме триацилглициридов, так как свободные жирные кислоты при высоких концентрациях токсичны.

Жирные кислоты являются специфическими функциональными группами (строительными блоками) липидов. В качестве других функциональных групп- блоков высту пают глицерин, фосфорная кислота, холин и др.:

Триацилглицирид образуется в результате последовательных реакций этерификации глицерина жирной кислотой (рис. 8.18).

Триацилглицериды могут образоваться при взаимодействии с различными жирными кислотами: Последовательные сталии синтеза триацилглицерида

Рис. 8.18. Последовательные сталии синтеза триацилглицерида

При взаимодействии фосфоглицерина с холином образуется фосфатидилхолин:

Если нейтральные жиры кипятить в водном растворе щелочи, то сложноэфирные связи гидролизуются и образуются глицерин и мыла (реакции, обратные этерификации). Данный процесс получил называние омыления.

Нейтральные жиры не имеют полярной группы, поэтому не выполняют структурных функций в организме, а являются только «энергетическими депо».

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>