Содержание

Регуляторная функция липидов это. Рекоменцации специалистов. DoctorTela.ru

Особенности разных классов липидов и их функция

Особенности нахождения в организме

Большинство образует водорастворимые липопротеины, которые состоят из какого-либо липида и апопротеина. Таким образом транспортируются холестерин и его эфиры, триглицериды и фосфолипиды. Некоторые из липидов принимают участие в формировании наночастиц – липосом.

Классификация

Вещества липидной природы удобно классифицировать по структурным особенностям. Выделяют простые и сложные. Эти классы липидов имеют огромные отличия.

Простые отличаются тем, что содержат три стандартных химических элемента – это кислород, углерод и водород. К этой группе относятся жирные кислоты, спирты и альдегиды, а также воски и триглицериды.

Чем отличается биохимия? Простые липиды включаю в себя лишь спирт и жирные кислоты, а сложные соответствуют своему названию. Помимо спирта, в их составе высокомолекулярные жиры, а также углеводы, остатки фосфорной кислоты. Это не единственная классификация липидов.

Строение жиров

Чем отличаются эти вещества? Биохимия изучила строение их молекул. У насыщенных жиров все химические связи заполнены молекулами водорода, а у ненасыщенных – нет. За счет этого отличается и их консистенция – ненасыщенные более жидкие.

Ненасыщенные жиры дополнительно можно классифицировать на мононенасыщенные и полиненасыщенные. Первые имеют лишь одно вакантное место для водорода, а вторые – несколько, таково их строение.

Мононенасыщенные жиры имеются в таких маслах, как оливковое, рапсовое, а также в рыбьем жире. Полиненасыщенные попадают в организм с подсолнечным маслом, жирной рыбой, орехами.

Даже самый высокий холестерин можно снизить дома. Просто не забывайте один раз в день выпивать.

Липопротеины

Как говорилось выше, липиды нерастворимы в воде и переносятся специальными транспортерами. Комплекс с апопротеинами получил название – липопротеин. Биохимия этих веществ отличается плотностью и размерами молекул.

Контроль этих веществ важен для своевременной профилактики атеросклероза. Развернутый анализ на липопротеины показан людям, склонным к этой патологии (факторы риска, наследственность). Показанием также является высокий уровень общего холестерина в крови.

Роль в организме

Какие значения вещества имеют в организме? Липиды участвуют практически во всех процессах в организме, поэтому их роль не ограничивается одной функцией. Вещества поддерживают жизнедеятельность уже на молекулярном и клеточном уровне.

Структурная функция

Биохимия изучила, что в мембранах липиды располагаются особым образом. Головки молекул являются гидрофобными и образуют одноименный слой, а хвостики – гидрофильные. Мембрана состоит из двух слоев липидов, которые притягиваются гидрофильными хвостиками. Так, формируется своеобразный барьер. Гидрофобный слой имеет огромную значимость, так как он обладает свойством непроницаемости для полярных соединений и ионов.

Теплоизоляция и защита

Жировые клетки накапливаются в подкожной клетчатке у теплокровных, благодаря чему потери тепла сокращаются. Многие органы имеют дополнительную прослойку, которая выполняет функцию механической защиты.

Энергетическая функция
Регуляторная функция

Большинство гормонов имеют липидное строение (стероидные). Также эти вещества входят в состав эйкозаноидов. Гормоны участвуют в регуляции метаболизма, половой функции, регенерации. Они переносятся кровью, за счет чего могут действовать дистально, то есть далеко от места формирования.

Липиды в рационе

Питание должно быть сбалансированным. Оптимальным считается соотношение белков, жиров и углеводов – 1:1:4. Корректировки могут вноситься диетологом индивидуально для каждого случая.

Классификация основывается на особенностях молекул (строение). Все эти вещества участвуют в поддержании гомеостаза, то есть постоянства, в организме. Без них существование невозможно. На основе природных липидов, биохимия которых тщательно изучена, были синтезированы лекарственные препараты, что успешно применяются в терапии.

Полезная информация

Лишний вес, усталость, боли в сердце и груди, вялое состояние, плохая память, покалывание в конечностях, отдышка даже при небольшой нагрузке, гипертония — всё это симптомы повышенного ХОЛЕСТЕРИНА! :

Именно поэтому мы решили опубликовать эксклюзивное интервью флеболога , в котором раскрыт секрет как привести холестерин в норму!. Читать интервью.

http://vseoholesterine.ru/lipidy/osobennosti-raznyx-klassov.html

Особенности разных классов липидов и их функция

Особенности нахождения в организме

Большинство образует водорастворимые липопротеины, которые состоят из какого-либо липида и апопротеина. Таким образом транспортируются холестерин и его эфиры, триглицериды и фосфолипиды. Некоторые из липидов принимают участие в формировании наночастиц – липосом.

Классификация

Вещества липидной природы удобно классифицировать по структурным особенностям. Выделяют простые и сложные. Эти классы липидов имеют огромные отличия.

Простые отличаются тем, что содержат три стандартных химических элемента – это кислород, углерод и водород. К этой группе относятся жирные кислоты, спирты и альдегиды, а также воски и триглицериды.

Чем отличается биохимия? Простые липиды включаю в себя лишь спирт и жирные кислоты, а сложные соответствуют своему названию. Помимо спирта, в их составе высокомолекулярные жиры, а также углеводы, остатки фосфорной кислоты. Это не единственная классификация липидов.

Строение жиров

Чем отличаются эти вещества? Биохимия изучила строение их молекул. У насыщенных жиров все химические связи заполнены молекулами водорода, а у ненасыщенных – нет. За счет этого отличается и их консистенция – ненасыщенные более жидкие.

Ненасыщенные жиры дополнительно можно классифицировать на мононенасыщенные и полиненасыщенные. Первые имеют лишь одно вакантное место для водорода, а вторые – несколько, таково их строение.

Мононенасыщенные жиры имеются в таких маслах, как оливковое, рапсовое, а также в рыбьем жире. Полиненасыщенные попадают в организм с подсолнечным маслом, жирной рыбой, орехами.

Даже самый высокий холестерин можно снизить дома. Просто не забывайте один раз в день выпивать.

Липопротеины

Как говорилось выше, липиды нерастворимы в воде и переносятся специальными транспортерами. Комплекс с апопротеинами получил название – липопротеин. Биохимия этих веществ отличается плотностью и размерами молекул.

Контроль этих веществ важен для своевременной профилактики атеросклероза. Развернутый анализ на липопротеины показан людям, склонным к этой патологии (факторы риска, наследственность). Показанием также является высокий уровень общего холестерина в крови.

Роль в организме

Какие значения вещества имеют в организме? Липиды участвуют практически во всех процессах в организме, поэтому их роль не ограничивается одной функцией. Вещества поддерживают жизнедеятельность уже на молекулярном и клеточном уровне.

Структурная функция

Биохимия изучила, что в мембранах липиды располагаются особым образом. Головки молекул являются гидрофобными и образуют одноименный слой, а хвостики – гидрофильные. Мембрана состоит из двух слоев липидов, которые притягиваются гидрофильными хвостиками. Так, формируется своеобразный барьер. Гидрофобный слой имеет огромную значимость, так как он обладает свойством непроницаемости для полярных соединений и ионов.

Теплоизоляция и защита

Жировые клетки накапливаются в подкожной клетчатке у теплокровных, благодаря чему потери тепла сокращаются. Многие органы имеют дополнительную прослойку, которая выполняет функцию механической защиты.

Энергетическая функция
Регуляторная функция

Большинство гормонов имеют липидное строение (стероидные). Также эти вещества входят в состав эйкозаноидов. Гормоны участвуют в регуляции метаболизма, половой функции, регенерации. Они переносятся кровью, за счет чего могут действовать дистально, то есть далеко от места формирования.

Липиды в рационе

Питание должно быть сбалансированным. Оптимальным считается соотношение белков, жиров и углеводов – 1:1:4. Корректировки могут вноситься диетологом индивидуально для каждого случая.

Классификация основывается на особенностях молекул (строение). Все эти вещества участвуют в поддержании гомеостаза, то есть постоянства, в организме. Без них существование невозможно. На основе природных липидов, биохимия которых тщательно изучена, были синтезированы лекарственные препараты, что успешно применяются в терапии.

Полезная информация

Лишний вес, усталость, боли в сердце и груди, вялое состояние, плохая память, покалывание в конечностях, отдышка даже при небольшой нагрузке, гипертония — всё это симптомы повышенного ХОЛЕСТЕРИНА! :

Именно поэтому мы решили опубликовать эксклюзивное интервью флеболога , в котором раскрыт секрет как привести холестерин в норму!. Читать интервью.

http://vseoholesterine.ru/lipidy/osobennosti-raznyx-klassov.html

Функции липидов

Какие функции выполняют липиды

Перечислите основные функции липидов в организме, которые являются основными. На ознакомительном этапе целесообразно выделить ключевые роли жироподобных веществ в клетках организма человека. Базовый перечень – это пять функций липидов:

К второстепенным задачам, которые липиды выполняют в сочетании с другими соединениями можно отнести регуляторную и ферментативную роль.

Энергетический запас организма

Структурные блоки

Одновременно, липиды осуществляют строительную функцию: с их помощью формируется мембрана клетки. В процессе участвуют следующие группы жироподобных веществ:

  1. холестерин – липофильный спирт;
  2. гликолипиды – соединения липидов с углеводами;
  3. фосфолипиды – эфиры сложных спиртов и высших карбоновых кислот.

Это определяет защитные функции мембранных липидов. Во-первых, мембрана придает клетке форму и даже сохраняет ее. Во-вторых, двойная стенка – своеобразный пункт паспортного контроля, не пропускающий через себя нежелательных визитеров.

Автономная система отопления

«Золотой» запас индивидуума

Такси заказывали?

Второстепенные факторы

Список уже перечисленных 5 функций липидов, дополняет ряд не менее важных ролей:

Сигнальная функция
Ферментативная функция
Регуляторная функция

Перечень функций липидов не ограничивается рассмотренными случаями, но позволяет понять уровень важности веществ для человека.

Окисление липидов в организме – это различные типы реакций, которые имеют как положительные, так и отрицательные последствия для человеческого организма.

Соединения липидов – это обширный класс химических элементов, включающий жиры, воски, определенные гормональные вещества. Их невозможно растворить в воде.

Синтез липидов – этот процесс не может начинаться сразу после поступления жиров в желудок или кишечник. Для этого необходим процесс всасывания, который имеет свои особенности.

Липиды это высокомолекулярные комплексные образования, состоящие из белков, а также полярных и неполярных липидов. Структура липопротеида такова, что внутри располагается ядро из неполярных липидов.

http://sosudportal.ru/li/funkcii-lipidov.html

Комментариев пока нет!

www.doctortela.ru

особенности их строения и значение для организма

Липиды – это важнейшие органические соединения, играющие огромную роль в обеспечении жизнедеятельности организма. Без них невозможно представить не одного процесса, протекающего в нашем теле. Липиды входят в состав мембран клеток, создают механическую защиту органам, являются предшественниками биологически активных веществ – и это не весь список функций. Что это за соединения? Какова классификация и классы липидов?

Особенности нахождения в организме

Липиды относятся к нерастворимым в воде веществам. Большая их часть является строительным компонентом клеток, но эти вещества содержатся и в свободной форме. Для переноса липидов в крови требуются особые транспортные системы. Некоторые соединения существуют комплексно с белками – альбуминами.

Большинство образует водорастворимые липопротеины, которые состоят из какого-либо липида и апопротеина. Таким образом транспортируются холестерин и его эфиры, триглицериды и фосфолипиды. Некоторые из липидов принимают участие в формировании наночастиц – липосом.

Классификация

Вещества липидной природы удобно классифицировать по структурным особенностям. Выделяют простые и сложные. Эти классы липидов имеют огромные отличия.

Простые отличаются тем, что содержат три стандартных химических элемента – это кислород, углерод и водород. К этой группе относятся жирные кислоты, спирты и альдегиды, а также воски и триглицериды.

Сложные вещества имеют дополнительные компоненты – серу, фосфор, азот и другие. Они, в свою очередь, делятся на полярные и нейтральные. Среди полярных – фосфолипиды, содержащие остаток фосфорной кислоты. Также к ним относятся сфинголипиды, которые являются производными аминоспиртов. Нейтральные липиды – это ацилглицериды, эфиры стеринов и церамиды.

Чем отличается биохимия? Простые липиды включаю в себя лишь спирт и жирные кислоты, а сложные соответствуют своему названию. Помимо спирта, в их составе высокомолекулярные жиры, а также углеводы, остатки фосфорной кислоты. Это не единственная классификация липидов.

Строение жиров

Чем отличаются эти вещества? Биохимия изучила строение их молекул. У насыщенных жиров все химические связи заполнены молекулами водорода, а у ненасыщенных – нет. За счет этого отличается и их консистенция – ненасыщенные более жидкие.

Ненасыщенные жиры дополнительно можно классифицировать на мононенасыщенные и полиненасыщенные. Первые имеют лишь одно вакантное место для водорода, а вторые – несколько, таково их строение.

Мононенасыщенные жиры имеются в таких маслах, как оливковое, рапсовое, а также в рыбьем жире. Полиненасыщенные попадают в организм с подсолнечным маслом, жирной рыбой, орехами.

Липопротеины

Как говорилось выше, липиды нерастворимы в воде и переносятся специальными транспортерами. Комплекс с апопротеинами получил название – липопротеин. Биохимия этих веществ отличается плотностью и размерами молекул.

Липопротеины низкой плотности имеют возможность проникать к уязвимым стенкам сосудов и запускать атеросклеротический процесс. Вещества высокой плотности получили название – антиатерогенные, так как препятствуют развитию заболевания. Именно поэтому важен баланс между этими соединениями. Таблица отражает разность плотностей этих липопротеинов.

КлассПлотность
ЛПОНП0,96-1,006
ЛПНП1,019-1,063
ЛПВП1,063-1,200

Контроль этих веществ важен для своевременной профилактики атеросклероза. Развернутый анализ на липопротеины показан людям, склонным к этой патологии (факторы риска, наследственность). Показанием также является высокий уровень общего холестерина в крови.

При выявлении атерогенных фракций назначается специальная диета, которая зависит от индивидуальных особенностей. Цель ее – сократить поступление вредных продуктов – колбас, маргарина, майонеза и так далее. Людям с сопутствующим ожирением следует уменьшить общее количество калорий в сутки.

Роль в организме

Какие значения вещества имеют в организме? Липиды участвуют практически во всех процессах в организме, поэтому их роль не ограничивается одной функцией. Вещества поддерживают жизнедеятельность уже на молекулярном и клеточном уровне.

Структурная функция

Представителями этой группы веществ являются фосфолипиды, которые входят в состав бислоя мембраны клеток. Таким образом, липиды являются основным структурным веществом мембран. Дополнительным их компонентом является холестерин, отвечающий за свойство текучести.

Биохимия изучила, что в мембранах липиды располагаются особым образом. Головки молекул являются гидрофобными и образуют одноименный слой, а хвостики – гидрофильные. Мембрана состоит из двух слоев липидов, которые притягиваются гидрофильными хвостиками. Так, формируется своеобразный барьер. Гидрофобный слой имеет огромную значимость, так как он обладает свойством непроницаемости для полярных соединений и ионов.

Теплоизоляция и защита

Жировые клетки накапливаются в подкожной клетчатке у теплокровных, благодаря чему потери тепла сокращаются. Многие органы имеют дополнительную прослойку, которая выполняет функцию механической защиты.

Энергетическая функция

Липиды – запасные источники энергии. При их окислении выделяется больше энергии, чем при таком же процессе, происходящем с углеводами. Биохимия проста – жир накапливается в виде капель, локализованных в клетках, и при необходимости мобилизуется на энергетические нужды.

Регуляторная функция

Велико значение липидов и для стабилизации всех процессов. Происходит это за счет того, что липиды формируют основу важных молекул. Так, жирорастворимые витамины А, Д, Е и К принимают участие при обменных и регенераторных процессах. Кроме того, витамин Е отвечает за правильное созревание половых клеток, а К обеспечивает выработку плазменных факторов свертывания, отвечая за остановку кровотечения и поддержание оптимальной реологии.

Большинство гормонов имеют липидное строение (стероидные). Также эти вещества входят в состав эйкозаноидов. Гормоны участвуют в регуляции метаболизма, половой функции, регенерации. Они переносятся кровью, за счет чего могут действовать дистально, то есть далеко от места формирования.

Эйкозаноиды в зависимости от механизма образования делятся на простагландины, тромбоксаны и лейкотриены. Все эти вещества чрезвычайно важны – они участвуют в формировании воспалительного процесса, свертывании крови, регулируют артериальное давление и половую функцию, а также являются непосредственными участниками аллергической реакции.

Липиды в рационе

Важно поступление липидов с пищей. Преимущественно в продуктах питания содержатся триглицериды, которые и являются важнейшим источником энергии. Обязательна поставка насыщенных жирных кислот, которые содержатся в мясе, молоке. Ненасыщенные же содержатся в растительных маслах, семечках, орехах. С пищей должен поступать холестерол, имеющийся в животных продуктах – мясе, яйца, сливочном масле, однако, не стоит употреблять их в чрезмерных количествах.

Питание должно быть сбалансированным. Оптимальным считается соотношение белков, жиров и углеводов – 1:1:4. Корректировки могут вноситься диетологом индивидуально для каждого случая.

Классификация основывается на особенностях молекул (строение). Все эти вещества участвуют в поддержании гомеостаза, то есть постоянства, в организме. Без них существование невозможно. На основе природных липидов, биохимия которых тщательно изучена, были синтезированы лекарственные препараты, что успешно применяются в терапии.

Например, глюкокортикоиды, использующиеся как противовоспалительное, противоаллергическое и иммунодепрессивное средство, созданы на основе природных стероидов. В настоящее время они помогают спасать жизни пациентов даже в неотложных ситуациях. Таких примеров можно привести множество. Липиды – незаменимые помощники нашего организма, без которых его бы даже не существовало.

vseoholesterine.ru

Урок 2. Липиды, их структура и функции

Липиды – небольшие молекулы, их молекулярная масса составляет несколько сотен дальтон. Обычно в молекулах липидов имеются и гидрофильные, и гидрофобные группы, но в целом липиды имеют гидрофобные свойства. Липиды плохо растворимы в воде, зато хорошо растворяются в органических растворителях (спирте, ацетоне, хлороформе). Исторически липиды были выделены в отдельный класс веществ именно по этому признаку – как соединения, растворимые не в воде, а в менее полярных органических растворителях. К липидам относятся такие соединения, как фосфолипиды, нейтральные жиры, стероиды и воска. В живых организмах липиды выполняют несколько важных функций.

Структурная функция

Все клетки отграничены от окружающей среды наружной мембраной, которая примерно наполовину (по массе) состоит из липидов и наполовину – из белков. Способность липидов выполнять структурную функцию не ограничивается клеточным уровнем: медоносная пчела лепит свои соты из воска, из воскоподобных веществ состоит и кутикула наземных растений – тонкий слой на поверхности листьев и стеблей, уменьшающий испарение.

Энергетическая функция

Клетка может окислять липиды и использовать выделяющуюся энергию для своих нужд. При окислении нейтральных до углекислого газа и воды жиров выделяется много энергии – около 9,3 килокалорий на грамм. Жиры часто служат запасными питательными веществами. У высших позвоночных животных для этой цели используется особая ткань – жировая клетчатка. У растений запасы жиров нередко встречаются в семенах.

Регуляторная функция

Важнейшими регуляторами физиологических процессов в организме являются гормоны. Среди них встречаются соединения различной структуры. Особую группу составляют т. н. стероидные гормоны, которые относятся к классу липидов. Производными жирных кислот являются важные регуляторы клеточных функций простагландины (их иногда называют тканевыми гормонами).

 

Липиды могут выполнять и ряд других функций. Так, накопление липидов организмами планктона и нектона уменьшает их удельный вес и облегчает плавание в толще воды (такой механизм используют также акулы). Подкожная жировая клетчатка может служить механической защитой для внутренних органов, а у теплокровных животных она является теплоизолятором.

В молекулах фосфолипидов присутствуют различные по химическим свойствам составные части: «головка» и два «хвоста». В состав головки входят остатки глицерина, фосфорной кислоты и спирта. «Головка» гидрофильна и электрически заряжена, вода охотно с ней взаимодействует. «Хвосты» представляют собой остатки жирных кислот, содержащие множество СН2-групп. Поляризация связи С–Н очень слабая, так что «хвосты» вполне гидрофобны, и они «стремятся» избежать взаимодействия с водой.

Рис. 1. Фосфолипид фосфатидилхолин

В состав фосфолипидов входят как насыщенные жирные кислоты, не содержащие двойных связей, так и ненасыщенные. Очень распространенными жирными кислотами являются пальмитиновая CH3(CH2)14COOH, стеариновая CH3(CH2)16COOH, олеиновая CH3(CH2)7–СH=CH–(CH2)7COOH, пальмитоолеиновая CH3(CH2)5–СH=CH–(CH2)7COOH. В состав одной молекулы фосфолипида обычно входят остатки разных жирных кислот, причем ненасыщенная жирная кислота обычно располагается ближе к фосфату. Природные липиды содержат в основном цис-изомеры ненасыщенных жирных кислот. Транс-изомеры образуются при искусственной переработке растительных жиров – например, при получении маргарина. В последнее время выяснилось, что потребление транс-изомеров жирных кислот вредно для здоровья: оно увеличивает риск возникновения атеросклероза и онкологических заболеваний.

Рис. 2. Ионы пальмитиновой и олеиновой кислот

Если молекулы фосфолипидов поместить на поверхность водного слоя, то, очевидно, что гидрофильные «головки» будут обращены в воду, а гидрофобные «хвосты» будут выталкиваться из воды. Образуется монослой – поверхностная пленка толщиной в одну молекулу. Если же «затолкать» молекулы фосфолипидов в воду целиком, то тогда «головки» будут обращены к воде (наружу), а «хвосты» – от воды (внутрь). Такие небольшие скопления молекул называются мицеллами.

Рис. 3. Структуры, образуемые фосфолипидами в воде

К образованию мицелл более склонны не фосфолипиды, а жирные кислоты, имеющие только один гидрофобный «хвост» – мицеллы получаются, например, при растворении мыла в воде

Фосфолипиды чаще образуют другую структуру – липидный бислой. В составе бислоя молекулы фосфолипидов располагаются в два ряда: «головки» будут обращены к воде, а «хвосты» упрятаны внутрь. Липидный бислой составляет основу всех клеточных мембран – мембрана представляет собой «липидное озеро», в котором плавают белки.

Липидный бислой непроницаем для заряженных ионов – они не могут проникнуть через его гидрофобную центральную зону. Для того чтобы транспортировать ионы через мембрану, в клетке имеются специальные белки-переносчики. Через бислой не могут пройти крупные молекулы – белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты. Липидный бислой проницаем для небольших гидрофобных молекул, а также для совсем мелких полярных, но не заряженных – таких как Н2О, СО2, а также О2.

Нейтральные жиры представляют собой эфиры глицерина и остатков трех жирных кислот. Они более гидрофобны, чем фосфолипиды, и располагаются внутри клетки в виде нерастворимых жировых включений.

Рис. 4. Модель молекулы тристеарата

В состав жиров также могут входить остатки насыщенных и ненасыщенных жирных кислот. Первые преобладают в животных жирах, а вторые – в растительных. Насыщенные жирные кислоты имеют более высокую температуру плавления, поэтому подсолнечное масло при комнатной температуре является жидкостью, а сливочное масло и говяжий жир – твердыми телами. В состав жиров сливочного масла входят насыщенные кислоты с меньшим числом углеродных атомов, чем у жиров говяжьего жира, поэтому сливочное масло плавится при меньшей температуре. Как и молекулы фосфолипидов, молекулы нейтральных жиров обычно содержат остатки разных жирных кислот.

Жирные кислоты могут синтезироваться из углеводов и аминокислот, из-за этого ожирение наступает при избыточном питании не только жирами, но и другими продуктами.

Еще один класс липидов – стероиды. Это небольшие гидрофобные молекулы, производные холестерина. Они содержат в своем составе систему связанных углеводородных колец – три шестиатомных и одно пятиатомное. Стероидами являются такие гормоны надпочечников, как глюкокортикоиды (например, кортизол), играющие важнейшую роль в развитии стресса, и минералокортикоиды (альдостерон), уменьшающие выведение почками воды и ионов натрия из организма. К стероидным относятся мужские и женские половые гормоны (тестостерон и эстрадиол), а также прогестины (прогестерон).

Рис. 5. Холестерин и два стероидных гормона

В печени из холестерина синтезируются желчные кислоты, которые затем поступают в желчь. Эти соединения содержат как гидрофильные, так и гидрофобные группы. В водной среде они легко образуют мицеллы. В просвете кишечника в эти мицеллы включаются молекулы жиров из съеденной пищи – сами по себе нейтральные жиры почти нерастворимы, а в составе мицелл образуют эмульсию и становятся доступными для действия пищеварительных ферментов.

Сам холестерин – не гормон, а необходимый компонент клеточных мембран у высших организмов; у бактерий он встречается редко.

Интересен механизм действия стероидных гормонов на клетки-мишени. Стероиды – это небольшие гидрофобные молекулы, они легко проникают через наружную мембрану клетки. Белки-рецепторы, связывающие эти гормоны, расположены в цитоплазме. После связывания со стероидом белок-рецептор активируется и идет из цитоплазмы в ядро. В ядре гормон-рецепторный комплекс связывается с ДНК и регулирует активность некоторых генов (ДНК и гены рассматриваются на уроке 8). Каждый класс стероидных гормонов имеет свои собственные рецепторы и регулирует только определенные гены.

Рис. 6. Механизм действия стероидных гормонов

Так, глюкокортикоиды – гормоны стресса – активируют различные гены, отвечающие за обеспечения организма энергией, и угнетают гены, отвечающие за накопление запасных питательных веществ. Ведь стрессовая реакция служит для мобилизации организма на борьбу или бегство, а тут уж не до запасания. Минералокортикоиды активируют гены фермента Na+/K+–АТФазы, который возвращает в кровь из первичной мочи натрий, а вместе с ним и воду.

Еще одна группа важнейших регуляторов жизнедеятельности организма – это простагландины. Они образуются из арахидоновой кислоты – одной из полиненасыщенных жирных кислот. Сперва простагландины были обнаружены в предстательной железе – простате – с чем и связано их название, однако вскоре они были найдены в самых разных клетках, тканях и органах.

Простагландины иногда называют тканевыми гормонами. Дело в том, что в организме у них довольно короткое время жизни, поэтому они действуют локально, в том же органе, в котором и вырабатываются.

Рис. 7. Слева – арахидоновая кислота, справа – простагландин Е2

Существует много разных классов простагландинов, они обладают различным, иногда прямо противоположным физиологическим действием. Так, простагландин Е2 расширяет стенки кровеносных сосудов, увеличивает их проницаемость, это вещество вырабатывается при воспалении и вызывает многие его симптомы. Простагландин F2 действует на сосуды противоположным образом – сужает и уменьшает проницаемость – он обладает противовоспалительным действием. Однако при беременности эти соединения действуют одинаково, усиливая сокращения гладкой мускулатуры матки.

Простагландин I2 (простациклин) препятствует агрегации тромбоцитов и тормозит свертывание крови, тогда как тромбоксан А2 (очень похожее на простагландины вещество, тоже синтезируемое из арахидоновой кислоты) активирует эти два процесса.

Еще один класс производных арахидоновой кислоты – лейкотриены – играют ключевую роль в развитии такой тяжелой болезни как бронхиальная астма. Они вызывают сокращение гладких мышц дыхательных путей, что приводит к спазму бронхов и неукротимому кашлю, без специальной медицинской помощи больной может задохнуться и умереть.

Широко распространенное лекарство аспирин угнетает синтез простагландинов. Оно обладает противовоспалительным и жаропонижающим действием.

В организме человека всасывание липидов происходит в тонком кишечнике. Жирные кислоты и глицерин поступают из просвета кишки в клетки эпителия кишечника. Там из них синтезируются нейтральные жиры, которые в комплексе со специальными белками и холестерином образуют особые частицы диаметром 0,1–1 мкм – хиломикроны. Хиломикроны поступают из клеток кишечника в лимфатическую систему, затем в кровоток и разносятся по всему организму.

Кроме хиломикронов, перенос жиров от одной ткани к другой осуществляют т. н. липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП). Они образуются в печени – там синтезируется и белковая, и жировая часть этих комплексов, а к другим тканям переносятся с кровотоком. ЛПОНП также содержат холестерин. После усвоения жиров различными тканями организма липопротеиновые частицы, содержащие холестерин, становятся т. н. липопротеинами низкой плотности (ЛПНП). На поверхности почти всех клеток человеческого организма есть специальные белки–рецепторы ЛПНП. Когда ЛПНП связываются с этими рецепторами, клетка поглощает их, внутри клетки холестерин освобождается и используется для клеточных нужд.

Рис. 8. Усвоение холестерина клеткой через ЛПНП

При развитии опасного заболевания, атеросклероза, холестерин начинает откладываться на стенках кровеносных сосудов, образуя т. н. склеротические бляшки. Это может привести к закупорке и повреждению сосудов. Больным атеросклерозом часто назначают диету с пониженным содержанием холестерина, однако этот липид в значительных количествах вырабатывается в самом организме, так что такая диета не может предотвратить развитие заболевания.

Механизм развития атеросклероза изучен далеко не полностью. По-видимому, на первом этапе происходит самопроизвольное окисление жирных кислот, содержащихся в ЛПНП. Такие «испорченные» липопротеины откладываются на стенках кровеносных сосудов, что вызывает прикрепление к измененной сосудистой стенке защитных клеток – макрофагов. Макрофаги, прикрепленные к стенке сосуда, начинают активно поглощать из плазмы крови холестерин, причем не через рецепторы ЛПНП, а через совсем другие, т. н. рецепторы-мусорщики. Макрофаг оказывается напичканным холестерином, он и дает начало склеротической бляшке. Известно, что у людей с наследственными дефектами рецепторов ЛПНП атеросклероз развивается уже в детском возрасте.

Запасание триглицеридов происходит в специальной ткани – жировой клетчатке. При голодании в клетках этой ткани происходит распад триглицеридов, и свободные жирные кислоты переносятся к другим органам белком плазмы крови – сывороточным альбумином.

Краткое содержание урока

Липиды – небольшие, довольно гидрофобные молекулы, выполняющие в клетке несколько важнейших функций – структурную, энергетическую, регуляторную. При окислении жиров выделяется много энергии, что делает их особенно удобным запасным питательным веществом. Фосфолипиды образуют в водной среде бислой, который служит основой всех биологических мембран. Стероидные гормоны регулируют целый ряд функций организма – стрессовую реакцию, водный баланс, половую функцию.

files.school-collection.edu.ru

Какие липиды выполняют регуляторную функцию

Липиды: их строение, состав и роль в теле человека

НАШИ ЧИТАТЕЛИ РЕКОМЕНДУЮТ!

Для снижения холестерина наши читатели успешно используют Aterol. Видя, такую популярность этого средства мы решили предложить его и вашему вниманию.
Подробнее здесь…

Что такое липиды, какова классификация липидов, в чем состоит их строение и функции? Ответ на этот и многие другие вопросы дает биохимия, занимающаяся изучением этих и других веществ, имеющих большое значение для метаболизма.

  • Что это такое
  • Поступление в организм
  • Классификация
  • Жирные кислоты
  • Медиаторы воспаления и не только
  • Вещества сложного строения
  • Холестерин

Что это такое

Липиды представляют собой органические вещества, нерастворяемые в воде.  Функции липидов в теле человека многообразны.

Это прежде всего:

  • Энергетическая. Липиды служат субстратом для запасания и использования энергии. При расщеплении 1 грамма жиров выделяется примерно в 2 раза больше энергии, чем при расщеплении белка или углеводов такого же веса.
  • Структурная функция. Структура липидов определяет строение мембран клеток нашего тела. Они располагаются таким образом, что гидрофильная часть молекулы находится внутри клетки, а гидрофобная ─ на ее поверхности. Благодаря этим свойствам липидов каждая клетка, с одной стороны, представляет собой автономную систему, отгороженную от внешнего мира, а с другой ─ каждая клетка может обмениваться молекулами с другими и с окружающей средой с помощью специальных транспортных систем.
  • Защитная. Поверхностный слой, что имеется у нас на коже и служит своеобразным барьером между нами и окружающим миром также составлен из липидов. Кроме того, они в составе жировой ткани обеспечивают функцию теплоизоляции и защиту от пагубных внешних воздействий.
  • Регуляторная. Они входят в состав витаминов, гормонов и других веществ, регулирующих многие процессы в организме.

Общая характеристика липидов исходит из особенностей строения. Они обладают двоякими свойствами, так как имеют в составе молекулы растворимую и нерастворимую части.

Поступление в организм

Липиды частично поступают в организм человека с пищей, частично способны синтезироваться эндогенно. Расщепление основной части пищевых липидов происходит в 12-перстной кишке под воздействием панкреатического сока, выделяемого поджелудочной железой и желчных кислот в составе желчи. Расщепившись, они ресинтезируются вновь в кишечной стенке и, уже в составе специальных транспортных частиц ─ липопротеинов, ─ готовы поступить в лимфатическую систему и общий кровоток.

С пищей ежедневно человеку необходимо получать около 50-100 граммов жиров, что зависит от состояния организма и уровня физической активности.

Классификация

Классификация липидов в зависимости от их способности образовывать мыла в определенных условиях разделяет их на следующие классы липидов:

  • Омыляемые. Так называются вещества, которые в среде с щелочной реакцией образуют соли карбокислот (мыла). В эту группу относятся простые липиды, сложные липиды. Как простые липиды, так и сложные важны организму, они имеют разное строение и, соответственно ему, липиды выполняют разные функции.
  • Неомыляемые. В щелочной среде не образуют солей карбоновых кислот. Сюда биологическая химия относит жирные кислоты, производные полиненасыщенных жирных кислот ─ эйкозаноиды, холестерин, как наиболее яркий представитель основного класса стеринов-липидов, а также производные его ─ стероиды и некоторые другие вещества, например, витамины А, Е и др.

Жирные кислоты

Веществами, которые относятся к группе так называемых простых липидов и имеют большое значение для организма являются жирные кислоты. В зависимости от наличия двойных связей в неполярном (нерастворимом в воде) углеродном «хвосте», жирные кислоты делят на насыщенные (двойных связей не имеют) и ненасыщенные (имеют одну или даже больше двойных углерод-углеродных связей). Примеры первых: стеариновая, пальмитиновая. Примеры ненасыщенных и полиненасыщенных жирных кислот: олеиновая, линолевая и др.

Именно ненасыщенные жирные кислоты особенно важны для нас и должны обязательно поступать с пищей.

Почему? Потому что они:

  • Служат компонентом для синтеза клеточных мембран, участвуют в образовании многих биологически активных молекул.
  • Помогают поддерживать работу эндокринной и половой систем в норме.
  • Помогают предупредить или замедлить развитие атеросклероза и многих его последствий.

Медиаторы воспаления и не только

Еще одним видом простых липидов являются такие важные медиаторы внутренней регуляции, как эйкозаноиды. Они имеют уникальное (как практически все в биологии) химическое строение и, соответственно этому, уникальные химические свойства. Главной основой для синтеза эйкозаноидов выступает арахидоновая кислота, которая является одной из важнейших ненасыщенных жирных кислот. Именно эйкозаноиды отвечают в организме за течение воспалительных процессов.

Кратко описать их роль в воспалении можно следующим образом:

  • Они изменяют проницаемость сосудистой стенки (а именно ─ повышают ее проницаемость).
  • Стимулируют выход лейкоцитов и других клеток иммунной системы в ткани.
  • С помощью химических веществ опосредуют перемещения клеток иммунитета, выброс ферментов и поглощение чужеродных для организма частиц.

Но на этом роль эйкозаноидов в теле человека не заканчивается, они также ответственны за систему свертывания крови. В зависимости от складывающейся ситуации эйкозаноиды могут расширить сосуды, расслабить гладкую мускулатуру, уменьшить агрегацию или, если потребуется, вызвать обратные эффекты: сужение сосудов, сокращение гладких мышечных клеток и тромбообразование.

Проводились исследования, согласно которым, люди, в достаточном количестве получавшие главный субстрат синтеза эйкозаноидов ─ арахидоновую кислоту ─ с пищей (находится в рыбьем жире, рыбе, растительных маслах) меньше страдали от заболеваний сердечно-сосудистой системы. Вероятнее всего, это связано с тем, что такие люди имеют более совершенный обмен эйкозаноидов.

Вещества сложного строения

Сложные липиды ─ группа веществ, не менее важная для организма, чем простые липиды. Основные свойства этой группы жиров:

  • Участвуют в образовании клеточных мембран, наряду с простыми липидами, а также обеспечивают межклеточные взаимодействия.
  • Входят в состав миелиновой оболочки нервных волокон, необходимой для нормальной передачи нервного импульса.
  • Они являются одним из важных компонентов сурфактанта ─ вещества, обеспечивающего процессы дыхания, а именно предотвращающего спадание альвеол во время выдоха.
  • Многие из них играют роль рецепторов на поверхности клеток.
  • Значение некоторых сложных жиров, выделяемых из спинномозговой жидкости, нервной ткани, сердечной мышцы до конца не выяснена.

К простейшим представителям липидов этой группы относятся фосфолипиды, глико- и сфинголипиды.

Холестерин

Холестерин является веществом липидной природы с наиболее важным значением в медицине, так как нарушение именно его обмена негативно сказывается на состоянии всего организма.

Часть холестерина поступает внутрь с пищей, а часть ─ синтезируется в печени, надпочечниках, половых железах и коже.

Он также участвует в образовании клеточных мембран, синтезе гормонов и других химически активных веществ, а также участвует в метаболизме липидов в теле человека. Показатели именно холестерина в крови часто исследуются врачами, так как они показывают состояние обмена липидов в организме человека в целом.

Липиды имеют свои особые транспортные формы ─ липопротеины. С их помощью они могут переноситься с током крови, не вызывая эмболии.

Нарушения жирового обмена быстрее и ярче всего проявляются нарушениями обмена холестерина, преобладанием атерогенных его переносчиков (так называются липопротеины низкой и очень низкой плотности) над антиатерогенными (липопротеины с высокой плотностью).

Основным проявлением патологии липидного обмена является развитие атеросклероза.

Проявляет он себя сужением просвета артериальных сосудов по всему организму. В зависимости от преобладания в сосудах различных локализаций развивается сужение просвета коронарных сосудов (сопровождающееся стенокардией), сосудов головного мозга (с нарушениями запоминания, слуха, возможными головными болями, шумом в голове), сосудов почек, сосудов нижних конечностей, сосудов органов пищеварения с соответствующей симптоматикой.

Таким образом, липиды одновременно являются незаменимым субстратом для многих процессов в организме и, в то же время, при нарушении жирового обмена, могут стать причиной многих заболеваний и патологических состояний. Поэтому, жировой обмен требует за собой контроля и коррекции при возникновении такой необходимости.

krov.holesterin-lechenie.ru

Глава 19. Липиды тканей, переваривание и транспорт липидов. Биологическая химия

Глава 19. Липиды тканей, переваривание и транспорт липидов

Липиды – неоднородная в химическом отношении группа веществ биологического происхождения, общим свойством которых является гидрофобность и способность растворяться в неполярных органических растворителях. Существует несколько классификаций липидов: физико-химическая, биологическая или физиологическая и структурная. Наиболее сложной является структурная классификация, основанная на структурных особенностях этих соединений. Согласно этой классификации, все липиды делятся на омыляемые и неомыляемые. К омыляемым относят те соединения, которые при щелочном гидролизе образуют соли жирных кислот (мыла), неомыляемые же липиды щелочному гидролизу не подвергаются.

Рис. 19.1. Классификация липидов.

*В некоторых классификациях сфингомиелины, сульфатиды, ганглиозиды и цереброзиды объединяют в группу сфинголипидов, так как все они содержат аминоспирт сфингозин.

Разделение липидов по физико-химическим свойствам учитывает степень их полярности. По этому признаку липиды делятся на нейтральные или неполярные (не имеющие заряда), и полярные (несущие заряд), например, фосфолипиды и жирные кислоты. По физиологическому значению липиды делятся на резервные и структурные. Резервные липиды депонируются в больших количествах и затем расходуются для энергетических нужд организма. К резервным липидам относятся триацилглицеролы (ТАГ). Все остальные липиды можно отнести к структурным. Они не имеют особой энергетической ценности, но участвуют в построении биологических мембран и защитных покровов.

Характерным структурным компонентом большинства липидов являются жирные кислоты. Это длинноцепочечные органические кислоты, состоящие из 4–24 углеродных атомов и содержащие одну карбоксильную группу и длинный неполярный углеводородный «хвост». В составе ТАГ жирные кислоты выполняют функцию депонирования энергии. В составе фосфолипидов и сфинголипидов жирные кислоты образуют внутренний гидрофобный слой мембран, определяя его свойства. В клетках и тканях жирные кислоты встречаются в ковалентно связанной форме в составе липидов различных классов. В свободном состоянии жирные кислоты в организме содержатся в небольшом количестве, например в крови, где они транспортируются в комплексе с белком альбумином. Большинство жирных кислот образуется в организме человека, однако линолевая и линоленовая не синтезируются, поэтому обязательно должны поступать с пищей. Эти кислоты называются незаменимыми или эссенциальными. К ним относят и арахидоновую кислоту, которая может синтезироваться в организме из линолевой при достаточном поступлении последней.

Функции липидов важны и разнообразны:

1. субстратно-энергетическая: жир служит в организме весьма эффективным источником энергии либо при непосредственном использовании, либо потенциально – в форме запасов жировой ткани;

2. структурная (пластическая): липиды в виде комплекса с белками являются структурными элементами мембран клеток и клеточных органелл;

3. транспортная: являясь одним из основных компоненнтов клеточных мембран, липиды определяют транспорт веществ в клетки;

4. механическая защита: жировая прослойка предохраняет тело и органы от механических повреждений;

5.  теплоизолирующая: благодаря выраженной низкой термопроводимости, липиды сохраняют тепло в организме;

6. электроизолирующая: липиды являются электроизолирующим материалом, участвуя таким образом в передаче нервного импульса и, соответственно, в функционировании нервной системы;

7. эмульгирующая: фосфоглицеролы и желчные кислоты стабилизируют эмульсию на поверхности раздела фаз масло-вода;

8. гормональная (регуляторная): стероидные гормоны, синтезируемые из холестерола, участвуют в регуляции водно-солевого обменов, половых функций; эйкозаноиды, производные полиеновых жирных кислот, вызывают разнообразные биологические эффекты;

9. витаминная: в натуральных пищевых жирах содержатся жирорастворимые витамины и незаменимые жирные кислоты;

10. растворяющая: одни липиды являются растворителями для других липидных веществ.

Липиды тканей человека.

Липиды составляют около 10–12% массы тела человека. В среднем в теле взрослого человека содержится около 10–12 кг липидов, из них 2–3 кг приходится на структурные липиды, а остальное количество – на резервные. Основная масса резервных липидов (около 98%) сосредоточена в жировой ткани и представлена ТАГ. Эти липиды являются источником потенциальной химической энергии, доступной в периоды голодания.

Содержание липидов в тканях человека существенно различается. В жировой ткани они составляют до 75% сухого веса. В нервной ткани липидов содержится до 50% сухого веса, основные из них фосфолипиды и сфингомиелины (30%), холестерол (10%), ганглиозиды и цереброзиды (7%). В печени общее количество липидов в норме не превышает 10–14%.

Жирные кислоты, характерные для организма человека, содержат чётное число атомов углерода, чаще всего – от 16 до 20. Основной насыщенной жирной кислотой в липидах человека является пальмитиновая (до 30–35%). Ненасыщенные жирные кислоты представлены моноеновыми и полиеновыми. Двойные связи в жирных кислотах в организме человека имеют цис-конфигурацию Жиры и фосфолипиды организма при нормальной температуре тела имеют жидкую консистенцию, так как количество ненасыщенных жирных кислот преобладает над насыщенными. В фосфолипидах мембран ненасыщенных кислот может быть до 80–85%, а в составе подкожного жира – до 60%.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

bio.wikireading.ru

Липиды

Липиды — это группа органических веществ, входящих в состав живых организмов и характеризуются нерастворимость в воде и растворимостью в неполярных растворителях, таких как эфир, хлороформ и бензол. [1] Это определение объединяет большое количество соединений различных по химической природе, в частности таких как жирные кислоты, воски, фосфолипиды, стероиды и многие другие. Также разнообразны и функции липидов в живых организмах: жиры являются формой запасания энергии, фосфолипиды и стероиды входят в состав биологических мембран, другие липиды, содержащиеся в клетках в меньших количествах могут быть коферментами, Светопоглощающие пигментами, переносчиками электронов, гормонами, вторичными посредниками при внутриклеточной передачи сигнала, гидрофобными «якорями», которые содержат белки у мембран, шаперона, способствующих фолдинг белков, эмульгаторами в ЖКТ. [2]

Люди и другие животные имеют специальные биохимические пути для биосинтеза и расщепления липидов, однако некоторые из этих веществ являются незаменимыми и должны поступать в организм с пищей, например ω-3 и ω-6 ненасыщенные жирные кислоты.


1. Классификация липидов

Традиционно липиды делятся на простые ( эфиры жирных кислот с спиртами) и сложные (которые кроме остатка жирной кислоты и спирта содержат еще дополнительные группы: углеводороды, фосфатные и другие). К первой группе относятся в частности ацилглицеролы и воски, ко второй — фосфолипиды, гликолипиды, также сюда можно отнести липопротеины. [1][3] Эта классификация не включает все разнообразие липидов, поэтому часть из них выделят в отдельную группу предшественников и производных липидов (например жирные кислоты, стеролы, некоторые альдегиды и др.). [1]

Современная номенклатура и классификация липидов, который используется в исследованиях в области липидомикы, основан на разделении их на восемь основных групп, каждая из которых сокращенно обозначается двумя английскими буквами [4] :

Каждая из групп делится на отдельные подгруппы, обозначаемые комбинацией из двух цифр.

Возможна также классификация липидов на основе их биологических функций, в таком случае можно выделить такие группы как: запасные, структурные, сигнальные липиды, кофакторы, пигменты и т.д.. [2]


2. Характеристика основных классов липидов

2.1. Жирные кислоты

Модели молекул некоторых жирных кислот, встречающихся в живых организмах
Основная статья: Жирные кислоты

Жирные кислоты — это карбоновые кислоты, молекулы которых содержат от четырех до тридцати шести атомов карбона. В составе живых организмов было обнаружено более двухсот соединений этого класса, однако широкое распространение получили около двадцати. Молекулы всех природных жирных кислот содержат четное число атомов углерода (это связано с особенностями биосинтеза, который происходит путем добавления двокарбонових единиц), преимущественно от 12 до 24. Их углеводородные цепочки обычно неразветвленные, изредка они могут содержать трикарбонови циклы, гидроксильные группы или ответвления. [2][1]

В зависимости от наличия двойных связей между атомами углерода все жирные кислоты делятся на насыщенные, которые их не содержат, и ненасичнени, в состав которых входят двойные связи. Самыми распространенными из насыщенных жирных кислот в организме человека является пальмитиновая (C 16) и стеариновая (C 18).[1]

Ненасыщенные жирные кислоты встречаются в живых организмах чаще насыщенные (около 3/4 общего содержания). В большинстве из них наблюдается определенная закономерность в размещении двойных связей: если такая связь один, то он преимущественно находится между 9-тем и 10-тем атомами углерода, дополнительные двойные связи в основном появляются в позициях между 12 — тем и 13-тем и между 15-тем и 16-тем карбоном (исключением из этого правила является арахидоновая кислота). Двойные связи в природных полиненасыщенных жирных кислотах всегда изолированы, есть между ними содержится хотя бы одна метиленовая группа (-CH = CH-CH 2-CH = CH-). Почти во всех ненасыщенных жирных кислот, встречающихся в живых организмах, двойные связи находятся в цис-конфигурации. К наиболее распространенным ненасыщенных жирных кислот относятся олеиновая, линолевая, линоленовая и арахидоновая.

Наличие цис-двойных связей влияет на форму молекулы жирных кислот (делает ее менее компактной), а соответственно и на физические свойства этих веществ: ненасыщенные жирные кислоты в цис-форме имеют низкую температуру плавления чем соответствующие транс — изомеры и насыщенные жирные кислоты. [1]

Жирные кислоты встречаются в живых организмах преимущественно как остатки в составе других липидов. Однако в небольших количествах они могут быть обнаружены и в свободной форме. [3] Производные жирных кислот эйкозаноиды играют важную роль как сигнальные соединения.


2.2. Ацилглицериды

Структурная формула ТГ (1-пальмито-2-олеолинолен)
Основная статья: Жиры

Ацилглицериды (ацилглицеролы, глицериды) — это эфиры трехатомной спирта глицерола и жирных кислот. В зависимости от количества естерификованих гидроксильных групп в молекуле глицерина они делятся на триглицериды (триацилглицеролов), диглицериды (диацилглицеролы) и моноглицериды (моноацилглицеролы). Наиболее распространенные триглицериды, которые еще имеют эмпирическую название нейтральные жиры или просто жиры.

Жиры могут быть простыми, т.е. содержать три одинаковые остатки жирных кислот, например тристеарин или триолеин, но чаще встречаются смешанные жиры, содержащие остатки различных жирных кислот, например 1-пальмито-2-олеолинолен. Физические свойства триглицеридов зависят от жирнокислотного состава: чем больше они содержат остатков длинных ненасыщенных жирных кислот, тем больше у них температура плавления, и наоборот — чем больше коротких ненасыщенных, тем она меньше. Всего растительные жиры ( масла) содержат около 95% ненасыщенных жирных кислот, и поэтому при комнатной температуре находятся в жидком агрегатном состоянии. Животные жиры, наоборот содержат в основном насыщенные жирные кислоты (например коровье сало состоит в основном из тристеарин), поэтому при комнатной температуре твердые. [2][1]

Основной функцией ацилглицеридив является то, что они служат для запасания энергии, и является наиболее энергоемких топливом клетки. [3]


2.3. Воски

Основная статья: Воски

Воски — это эфиры жирных кислот и высших одноатомных или двухатомных спиртов, с числом атомов углерода от 16 до 30. Часто в составе восков встречается цетиловый (C 16 H 33 OH) и мирициловий (C 30 H 61 OH) спирты. К природным восков животного происхождения относится пчелиный воск, спермацет, ланолин, все они кроме эфиров содержат еще некоторое количество свободных жирных кислот и спиртов, а также углеводородов с числом атомов углерода 21-35.

Хотя некоторые виды, например определенные планктонные микроорганизмы, использующие воски как форму запасания энергии, обычно они выполняют другие функции, включая обеспечение водонепроницаемости покровов как животных так и растений. [2]


2.4. Стероиды

Основная статья: Стероиды

Стероиды — это группа природных липидов, содержащих в своем составе циклопентанпергідрофенантренове ядро. В частности к этому классу соединений относятся спирты с гидроксильной группой в третьем положении — стеролы (стерины) и их естреы с жирными кислотами — стеридами. [3] Наиболее распространенным стеролов у животных есть холестерол, что в неэстерифицированных составе входит в состав клеточных мембран. [1]

Другие стероиды выполняют множество важных функций у разных организмов: часть из них гормонами (например, половые гормоны, и гормоны коры надпочечников у человека), витаминами ( витамин D), эмульгаторами ( желчные кислоты) и другие. [2]


2.5. Фосфолипиды

Основная статья: Фосфолипиды

Основной группой структурных липидов фосфолипиды, которые в зависимости от спирта, входящего в их состав делятся на глицерофосфолипиды и сфингофосфолипиды. Общим признаком фосфолипидов является их амфифильнисть: они гидрофильную и гидрофобную части. Такое строение позволяет им образовывать в водной среде мицеллы и бислои, последние составляют основу биологических мембран.


2.5.1. Глицерофосфолипиды

Общая формула глицерофосфолипидов: R 1 и R 2-остатки жирных кислот, Х — остаток азтвмиснои вещества

Глицерофосфолипиды (фосфоглицериды) — это производные фосфатидной кислоты, состоящий из глицерина, в котором первые две гидроксильные группы естерификовани жирными кислотами (R 1 и R 2), а третья — фосфатной кислотой. К фосфатной группы в третьем положении присоединяется радикал (Х), обычно азотсодержащие. В естественных фосфоглицеридив, в первом положении зачастую находится остаток насыщенной жирной кислоты, а во втором — ненасыщенной. [2]

Остатки жирных кислот неполярные, поэтому они образуют гидрофобную часть молекулы глицерофосфолипидов, так называемые гидрофобные хвостики. Фосфатная группа в нейтральной среде несет отрицательный заряд, в то время, как азотсодержащие соединения — положительный (некоторые фосфоглицериды могут содержать и отрицательно заряженный или нейтральный радикал), значит эта часть молекулы полярная, она образует гидрофильную голову. В водном растворе фосфоглицериды образуют мицеллы, в которых головы повернуты наружу (к водной фазы), а гирофобни хвостики — внутрь. [1]

Наиболее распространенными фосфоглицеридамы, входящие в состав мембран животных и высших растений, является фосфатидилхолин (лецитин), в которых радикал Х — это остаток холина, и фосфатидилэтаноламин, содержащие остаток этаноламина. Реже встречаются фосфатидилсерин, в которых до фосфатной группы присоединена аминокислота серин.

Существуют также безазотистые глицерофосфолипиды: например фосфатидидинозитолы (радикал Х — циклический шестиатомный спирт инозитол), участвующих в клеточном сигналюванни и кардиолипину — двойные фосфоглицериды (две молекулы фосфатидной кислоты соединены фосфатом), найденные во внутренней мембране митохондрий. [1]

К глицерофосфолипидов относятся также плазмалогена, характерным признаком строения этих веществ является то, что у них ацильных остаток у первого атома углерода присоединен не эфирный, а эфирного связью. В позвоночных животных плазмалогена, которые еще ​​называют эфирного липидами, обогащенная ткань сердечной мышцы. Также к этому классу соединений относится биологически активное вещество фактор активации тромбоцитов. [2]


2.5.2. Сфингофосфолипиды

Структурная формула сфингомиелина

Сфингофосфолипиды (сфингомиелина) состоят из церамида, содержащая один остаток длинноцепочечных аминоспирты сфингозина и один остаток жирной кислоты и гирофильного радикала, присоединенного к сфингозина фосфодиестерним связью. В качестве гирофильного радикала часто выступает холин или этаноламин. Сфингомиелин встречаются в мембранах различных клеток, но богатый на них нервная ткань, особенно высокое содержание этих веществ в миелиновой оболочке аксонов, откуда и происходит их название. [1]


2.6. Гликолипиды

Гликолипиды — это класс липидов, содержащих остатки моно- или олигосахаридов. Они могут быть как производными глицерина, так и сфингозина.

2.6.1. Глицерогликолипиды

Структурная формула моногалактозил диацилглицеролу

Глицерогликолипиды (гликозилглицеролы) — это производные диацилглицеролив, в которых, третьего атома углерода глицерола присоединен гликозильним связью моно-или олигосахарид. Наиболее распространенными из этого класса соединений является галактолипидов, содержащих один или два остатка галактозы. Они составляют от 70% до 80% всех липидов мембран тилакоидов, через которые являются наиболее распространенными мембранными липидами биосферы. Предполагается, что растения «заменили» фосфолипиды гликолипидами из-за того, что содержание фосфатов в почве часто является лимитирующим фактором, а такая замена позволяет сократить потребность в нем. [2]

На ряду с галактолипидов в растительных мембранах встречаются также сульфолипиды, содержащие остаток сульфатированных глюкозы. [2]


2.6.2. Сфингогликолипиды

Структурная формула галактоцереброзиду

Сфингофосфолипиды — это производные церамида (сфингозин + жирная кислота), содержат углеводную группу присоединенную гликозидной связью. Этот класс соединений разделяют на несколько подклассов в зависимости от строения углеводородного радикала:

  • Цереброзидов — это сфингогликолипиды, гидрофильная часть которых представлена ​​остатком моносахарида, обычно глюкозы или галактозы. Галактоцереброзиды распространены в мембранах нейронов.
  • Глобозиды — олигосахаридных производные церамидов. Вместе с цереброзидов их называют нейтральными гликолипидами, поскольку при pH 7 они незаряженные.
  • Ганглиозиды — сложные с гликолипидов, их гидрофильная часть представлена ​​олигосахариды, на конце которого всегда находится один или несколько остатков N-ацетилнейраминовои (сиаловой) кислоты, через что они кислотные свойства. Ганглиозиды наиболее распространенные в мембранах ганглионарных нейронов. [3][2]

3. Основные функции

Подавляющее большинство липидов в живых организмах принадлежат к одной из двух групп: запасные, выполняющие функцию запасания энергии (преимущественно триацилглицеролов), и структурные, которые участвуют в построении клеточных мембран (преимущественно фосфолипиды и гилколипиды, а также холестерол). Однако функции липидов не ограничиваются только этими двумя, они также могут быть гормонами или другими сигнальными молекулами, пигментами, эмульгаторами, водовидштовхучимы веществами покровов, обеспечивать теплоизоляцию, изменение плавучести подобное.


3.1. Запасные липиды

Адипоциты — клетки, специализированные на запасании жира.

Почти все живые организмы запасают энергию в форме жиров. Существуют две главные причины, по которым именно эти вещества лучше подходят для выполнения такой функции. Во-первых, жиры содержат остатки жирных кислот, уровень окисления которых очень низкий (почти такой же как в углеводородов нефти). Поэтому полное окисление жиров к воде и углекислого газа позволяет получить более чем вдвое больше энергии, чем окисление той же массы углеводов. Во-вторых, жиры гидрофобные соединения, поэтому организм, что запасает энергию в такой форме, не должен нести дополнительной массы воды необходимой для гидратации, как в случае с полисахаридами, на 1 г которых приходится 2 г воды. Однако триглицериды это «медленнее» источник энергии, чем углеводы.

Жиры запасаются в виде капель в цитоплазме клетки. У позвоночных имеются специализированные клетки — адипоциты, почти полностью заполнены большой каплей жира. Также богатым ТГ является семян многих растений. Мобилизация жиров в адипоцитах и ​​клетках семян, прорастающих, происходит благодаря ферментам липаза, которые розщепелюють их в глицерола и жирных кислот.

У людей наибольшее количество жировой ткани находится под кожей (так называемая подкожная клетчатка), особенно в районе живота и молочных желез. Лицу с легким ожирением (15-20 кг ТГ) таких запасов может хватить для обеспечения энергией в течение месяца, в то время как всего запасного гликогена хватит меньше чем на сутки. [2]

Жировая ткань, на ряду с энергетическим обеспечением, выполняет также и другие функции: защита внутренних органов от механических повреждений; термоизоляция, особенно важна для теплокровных животных, живущих в очень холодных условиях, таких как тюлени, пингвины, моржи, жиры также могут быть источником метаболической воды, именно с такой целью используют свои запасы триглицеридов жители пустынь : верблюды, кенгуровые крысы (Dipodomys). [5]


3.2. Структурные липиды

Смотрите также: Цитоплазматическая мембрана

Примеры структур, образующих фосфолипиды в водных растворах

Все живые клетки окружены плазматическими мембранами, основным структурным элементом которых является двойной слой липидов (липидный бислой). В 1 мкм 2 биологической мембраны содержится около миллиона молекул липидов. [6] Все липиды, входящие в состав мембран, имеющих амфифильные свойства: они составляют с гирофильнои и гирофобнои частей. В водной среде такие молекулы спонтанно образуют мицеллы и бислои результате гидрофобных взаимодействий, в таких структурах полярные головы молекул обращены наружу в водной фазы, а неполярные хвосты — внутрь, такое же размещение липидов характерно для естественных мембран. Наличие гидрофобного слоя очень важна для выполнения мембранами их функций, поскольку он непроницаем для ионов и полярных соединений. [2]

Липидный бислой биологических мембран — это двумерная жидкость, есть отдельные молекулы могут свободно передвигаться относительно друг друга. Текучесть мембран зависит от их химического состава: например, с увеличением содержания липидов, в состав которых входят полиненесичени жирные кислоты она увеличивается. [6]

Основными структурными липидами, входят в состав мембран животных клеток, является глицерофосфолипиды, в основном фосфатидилхолин и фосфатидилэтаноламин, а также холестерол, что увеличивает их непроницаемость. Отдельные ткани могут быть выборочно обогащены другими классами мембранных липидов, например нервная ткань содержит большое количество сфингофосфолипидив, в частности сфингомиелина, а также сфингогликолипидив. В мембранах растительных клеток холестерол отсутствует, однако встречается другой стероид — эргостерол. Мембраны тилакоидов содержат большое количество галактолипидов, а также сульфолипиды.

Уникальным липидным составом характеризуются мембраны архей : они состоят из так называемых глицерол диалкил гилцерол тетраетерив (ГДГТ). Эти соединения построены из двух длинных (около 32 атомов углерода) разветвленных углеводородов, присоединенных на обоих концах до остатков глицерола эфирного связью. Использование эфирного связи вместо эфирный, характерного для фосфора и гликолипидов, объясняется тем, что он более устойчив к гидролиза в условиях низких значений pH и высокой температуры, что характерно для среды, в котором обычно проживают археи. На каждом из концов ГДГТ до глицерина присоединен по одной гидрофильной группе. ГДГТ в среднем вдвое длиннее мембранные липиды бактерий и эукариот, и могут пронизывать мембрану насквозь. [2]


3.3. Регуляторные липиды

Некоторые из липидов играют активную роль в регулировании жизнедеятельности отдельных клеток и организма в целом. В частности, в липидов относятся стероидные гормоны, секретируемые половыми железами и корой надпочечников. Эти вещества переносятся кровью по всему организму и влияют на его функционирование.

Среди липидов также и вторичные посредники — вещества, участвующие в передаче сигнала от гормонов или других биологически активных веществ внутри клетки. В частности фосфатидилинозитол-4 ,5-бифосфат (ФИ (4,5) Ф 2) задействован в сигналюванни с участием G-белков, фосфатидилинозитол-3 ,4,5-трифосфат инициирует образование супрамолекулярных комплексов сигнальных белков в ответ на действие определенных внеклеточных факторов, сфинголипиды, такие как сфингомиелин и цермаид, могут регулировать активность протеинкиназы.

Производные арахидоновой кислоты — эйкозаноиды — является примером паракринным регуляторов липидной природы. В зависимости от особенностей строения эти вещества делятся на три основные группы: простагландины, тромбоксаны и лейкориены. Они участвуют в регуляции широкого спектра физиологических функций, в частности эйкозаноиды необходимые для работы половой системы, для индукции и прохождения воспалительного процесса (в том числе обеспечение таких его аспектов как боль и повышенная температура), для свертывания крови, регуляции кровяного давления, и могут быть задействованы в аллергических реакциях. [2]


3.4. Другие функции

Часть витаминов, то есть веществ, необходимых для жизнедеятельности организма в небольших количествах, относятся к липидов. Их объединяют под названием жирорастворимые витамины и разделяют на четыре группы: витамин A, D, E и K. По химической природе все эти вещества являются изопреноидов. К изопреноидов также относятся и переносчики электронов убихинон и пластохинона, что является частью электронтранспортных цепей митохондрий и пластид соответственно.

Большинство изопреноидов содержащих конъюгированные двойные связи, из-за чего в их молекулах возможна делокализация электронов. Такие соединения легко возбуждаются светом, вследствие чего они цвет видимый человеческому глаза. Многие организмы используют изопреноиды как пигменты для поглощения света (например каротиноиды входят в светособирающих комплексов хлоропластов), а также и для общения с особями своего или других видов (наприкалд изопреноидов зеаксантин оказывает перу некоторых птиц желтого цвета). [2]


4. Липиды в диете человека

Рыбий жир — источник ω-из ненасыщенных жирных кислот

Среди липидов в диете человека преобладают триглицериды (нейтральные жиры), они являются богатым источником энергии, а также необходимые для всасывания жирорастворимых витаминов. Насыщенными жирными кислотами богата пища животного происхождения: мясо, молочные продукты, а также некоторые тропические растения, такие как кокосы. Ненасыщенные жирные кислоты попадают в организм человека вследствие употребления орехов, семена, оливкового и других растительных масел. Основными источниками холестерола в рационе является мясо и органы животных, яичные желтки, молочные продукты и рыба. Однако около 85% процентов холестерина в крови синтезируется печенью. [7]

Организация American Heart Association рекомендует липиды в количестве не более 30% от общего рациона, сократить содержание насыщенных жирных кислот в диете до 10% от всех жиров и не употреблять более 300 мг (количество, содержащееся в одном желтке) холестерола в сутки. Целью этих рекомендаций является ограничение уровня холестерола и триглицеридов крови до 20 мг / л. [7]


4.1. Незаменимые жирные кислоты

Печень играет ключевую роль в метаболизме жирных кислот, однако некоторые из них она синтезировать силах. Поэтому они называются незаменимыми, к таким в частности, относятся ω-3 (линоленовая) и ω-6 (линолевая) полиненасични жирные кислоты, они содержатся в основном в растительных жирах. Линоленовая кислота является предшественником для синтеза двух других ω-3 кислот: ейозапентаеноевои (EPA) и докозагексаеноевои (DHA). [2] Эти вещества необходимы для работы головного мозга, и положительно влияют на конгитивни и поведенческие функции. [8]

Важно также соотношение ω-6: ω-3 жирных кислот в рационе: рекомендуемые пропорции лежат в пределах от 1:1 до 4:1. Однако исследования показывают, что большинство жителей Северной Америки употребляют в 10-30 раз больше ω-6 жирных кислот, чем ω-3. Такое питание связано с риском возникновения сердечно-сосудистых заболеваний. Зато «средиземноморская диета» считается значительно здоровее, она богата линоленовую и другие ω-из кислоты, источником которых являются зеленые растения (напирклад листья салата) рыба, чеснок, цели злаки, свежие овощи и фрукты. Как пищевую добавку, содержащую ω-с жирные кислоты рекомендуется употреблять рыбий жир. [2][8]


Транс-ненасыщенные жирные кислоты

Большинство природных жиров содержат ненасыщенные жирные кислоты с двойными связями в цис-конфигурации. Если пища, богатая такие жиры, долгое время находится в контакте с воздухом, она горчит. Этот процесс связан с окислительным расщеплением двойных связей, в результате которого образуются альдегиды и карбоновые кислоты с меньшим молекулярной массой, часок из которых летучими веществами.

Для того чтобы увеличить срок хранения и устойчивость к высоким температурам триглицеридов с ненасыщенными жирными кислотами применяют процедуру частичной гидрогенизации. Следствием этого процесса является превращение двойных связей в одинарные, однако побочным эффектом также может быть переход двойных связей с цис — в транс-конфигурации. Применение так называемых «транс жиров» влечет повышение содержания липопротеинов низкой плотности (плохой холестерол) и снижение содержания липопротеинов высокой плотности («хороший» холестерин) в крови, что приводит к увеличению риска возникновения сердечно-сосудистых заболеваний, в частности коронарной недостаточности. Более того «транс жиры» способствуют воспалительные процессы.

Негативный эффект «транс жиров» проявляется при употреблении 2-7 г в сутки, такое их количество может миситись в одной порции картофеля фри жареной на частично гидрогенизированные масла. Некоторые законодательством запрещено использование такого масла, например в Дании, штате Филадельфия и Нью-Йорк. [2]


Источники

  1. а б в г д е ж и к л м Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия: Учебник. 3. — С. 704. — Москва: Медицина, 1998. ISBN 5-225-02709-1.
  2. а б в г д е ж и к л м н п р с т у ф х Nelson DL, Cox MM Lehninger Principles of Biochemistry 5th Fifth Edition 5th. — WH Freeman, 2008. ISBN 978-0-7167-7108-1.
  3. а б в г д Губский Ю.И. Биологическая химия. — С. 656. — Киев-Харьков: Новая книга, 2007. ISBN 978-966-382-017-0.
  4. Fahy E, Subramaniam S, Brown HA, et al. A comprehensive classification system for lipids / / Journal of Lipid Research. — 46 (5). — (2005): 839-61. DOI : 10.1002/ejlt.200405001. PMID 15722563 .
  5. Тейлор Д., Грин Н., Стаут У. Биология: В 3-х т. Т.1: Пер.с англ. / Под ред. Р.Сопера — 3-е изд. — М.: Мир, 2004-436с.
  6. а б Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P Molecular Biology Of The Cell 5th. — Garland Science, 2007. ISBN 978-0-8153-4105-5.
  7. а б Marieb EN, Hoehn K Human Anatomy & Physiology 7th. — Benjamin Cummings, 2006. ISBN 978-0805359091.
  8. а б Omega-3 fatty acids обзор на сайте Медицинского центра университета Мэриленда

nado.znate.ru

Регуляторная функция липидов это – . ? .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *