Биологическая роль липидов — Метаболизм липидов и их роль

Биологическая роль липидов;

ЛИПИДЫ

ЛЕКЦИЯ 10

10.1. Классификация и биологическая роль липидов.

10.2. Омыляемые липиды. Воска, нейтральные жиры, масла.

10.3. Свойства омыляемых липидов.

10.4. Сложные липиды. Фосфолипиды как структурные компоненты биологических мембран.

10.1. К липидам относят большую группу веществ растительного и животного происхождения. Эти вещества весьма разнообразны по составу и строению. Общей характеристикой липидов является их от­ношение к растворителям: они нерастворимы в воде, а растворяются в неполярных и слабополярных органических растворителях (бензол, петролейный эфир, тетрахлорметан, диэтиловый эфир и т.п.). С по­мощью этих растворителей их экстрагируют из растительного и жи­вотного материала.

1.Липиды (фосфолипиды) принимают участие в образовании кле­точных мембран. Белково-липоидные мембраны окружают клетку с внешней стороны и играют важную роль в обмене веществ между клет­кой и окружающей средой (функция мембраны — пропускать в клетку одни вещества и выводить другие не по законам осмоса).

2.Энергетическая функция. Липиды играют важную роль в пита­нии, освобождая при окислении большое количество энергии (1 г жи­ра при полном окислении выделяет 38 кдж энергии), что приблизи­тельно в 2 раза больше чем при окислении белков и углеводов.

3.Структурная, формообразующая функция. Формы тела непос­редственно связаны с данной функцией. Можно сказать, что потреб­ление ежедневно только 3 г жира, считая на сухой вес «лишней» по энергозатратам пищи за 10 лет может накопиться 10 кг избыточной массы.

4.Защитная функция. Липиды в организме выполняют роль термо­изоляционного материала, т.к. неполярная природа липидов является причиной их низкой электро- и теплопроводности. Они предохраняют организм как от охлаждения, так и от перегрева.Поэтому наибольшие жировые отложения у животных, обитающих в воде, особенно у китов (китовое молоко самое жирное имеет 30 % жирности, в сравнении с коровьим 4-6 % ). Невысокая плотность жиров (0,91 — 0,97 гсм 3 ) обеспечивает лучшую плавучесть. (Человек,имеющий значительную жи­ровую прослойку лучше держится на воде).

5.Липиды служат растворителем для жирорастворимых витаминов и некоторых других биологически-активных соединений (всем извест­но, что морковь лучше употреблять в пищу со сметаной или расти­тельным маслом).

6.Липиды выполняют в организме чисто механическую функцию, защищая кровеносные сосуды и нервы от сдавливания, предохраняют некоторые внутренние органы (почки) , предохраняют плод в орга­низме матери (жировая подушка).

7.Жиры — источники воды для организма. При окислении 100г жира образуется 107 г воды (окисление такого же количества белков и углеводов приводит к образованию только 40 — 50 г воды). Верб­люды полностью удовлетворяют свои потребности во влаге за счет эндогенной воды.

8.Регуляторная функция. Липиды являются составной частью стероидных, половых гормонов, которые выполняют регуляторные функции.

9.Жиры, выделяемые кожными железами служат смазкой для кожи (придают ей эластичность), обеспечивают несмачиваемость перьев у птиц.

По отношению к гидролизу липиды делят на две групп — омыляе­мые и неомыляемые липиды.

Статья по теме:   Луз Перлетт - виноград

10.2. Омыляемые липиды гидролизуются в кислой и щелочной среде. При гидролизе в щелочной среде образуются соли высших кар-

боновых кислот (мыла), глицерин и другие компоненты.

Неомыляемые липиды гидролизу не подвергаются.

Основу строения омыляемых липидов составляют — высшие одноа­томные спирты, трехатомный спирт глицерин, двухатомный непредель­ный аминоспирт — сфингозин. Спирты ацилированы высшими карбоновы­ми кислотами. В случае глицерина и сфингозина один из спиртовых гидроксилов может быть этерифицирован замещенной фосфорной кисло­той.

Биологическая роль липидов

Липиды – обширная группа природных органических веществ. Название их происходит от греческого слова липос – жир, так как они включают жиры (собственно липиды) и жироподобные вещества (липоиды). В каждой клетке животного или растительного организма содержится вполне определенное количество липидов.

Животные жиры содержатся в молоке, мясе, подкожной клетчатке, у растений – в семенах, плодах и других органах. Растительные жиры называются маслами. В среднем содержание жира в клетках – около 5–10% от массы сухого вещества. Существуют, однако, клетки, содержание жира в которых достигает почти 90% от сухой массы. Эти наполненные жиром клетки имеются в жировой ткани. Жиры — это обязательный компонент питания.

Свободный жир можно условно разделить на две большие группы: протоплазматический (конституционный) и резервный.

Протоплазматический жир участвует в построении каждой клетки. Он входит в состав мембранных внутриклеточных структур (особенно много его содержится в мембранах нервных клеток), является основой гормонов стероидной природы. Количество протоплазматического жира постоянно и практически не меняется ни при каких состояниях организма. Например, у человека протоплазматический жир составляет около 25% всего жира, находящегося в организме. Резервный жир представляет собой очень удобную форму консервирования энергии. Это связано с тем, что калорийность жира почти в два раза выше калорийности белков и углеводов. Количество резервного жира может меняться в зависимости от различных условий (пол, возраст, характер активности, режим питания и т.д.). В норме он составляет 10-15% от веса тела, при ожирении — 30% и более. Жировая (адипозная) ткань выполняет функцию депо, т.е. поглощает липиды из крови и высвобождает их при необходимости (при повышении энергозатрат). Клетки, содержащие жиры называются адипоциты. Они имеют сферическую форму, большую часть их заполняет липидная капля. У человека депо жира являются подкожная клетчатка, сальник, околопочечная капсула и др. Богаты жиром клетки мозга, спермы, яичников – в них его количество составляет 7,5–30%. В организме наряду со свободным жиром имеется большое количество жира, связанного с углеводами и белками.

Липиды – органические соединения с различной структурой, но общими свойствами (рис.1).

Рисунок 1. Схема строения липидов

По химической структуре жиры представляют собой сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и высокомолекулярных жирных кислот.

R1, R2, R3 – это радикалы жирных кислот. Из них чаще всего встречаются пальмитиновая [СН3–(СН2)15–СООН], стеариновая [СН3–(СН2)16–СООН], олеиновая [CH3–(CH2)7–СН=СН–(СН2)7–СООН] жирные кислоты.

Все жирные кислоты делятся на две группы: насыщенные, т.е. не содержащие двойных связей, и ненасыщенные, или непредельные, содержащие двойные связи.

Из приведенных выше формул видно, что к насыщенным кислотам принадлежат пальмитиновая и стеариновая кислоты, а к ненасыщенным – олеиновая. Свойства жиров определяются качественным составом жирных кислот и их количественным соотношением. Растительные жиры богаты непредельными жирными кислотами, они являются легкоплавкими – жидкими при комнатной температуре. Животные жиры при комнатной температуре твердые, так как содержат главным образом насыщенные жирные кислоты.

Статья по теме:   Сатурн - винный сорт винограда

Из формулы жира также видно, что его молекула, с одной стороны, содержит остаток глицерина – вещества, хорошо растворимого в воде, а с другой – остатки жирных кислот, неполярные углеводородные цепочки которых в воде практически нерастворимы (атомы углерода и водорода притягивают электроны с приблизительно равной силой). Неполярные цепи жирных кислот поэтому тяготеют к неполярным органическим веществам (хлороформ, эфир, масло). Благодаря этой особенности молекулы липидов располагаются на поверхности раздела между водой и неполярными органическими соединениями или между водой и воздушной фазой, ориентируясь таким образом, чтобы их полярные части были обращены к воде. Такая ориентация молекул липидов по отношению к воде играет очень важную роль. Тончайший слой этих веществ, входящий в состав клеточных мембран, препятствует смешиванию содержимого клетки или отдельных ее частей с окружающей средой. Таким образом, липиды – небольшие молекулы с преобладанием гидрофобных свойств.

Биологическая роль липидов заключается в следующем:

Энергетическая — при сгорании 1 гр. жира выделяется 39 кДж, причем, это самый энергоемкий источник энергии, особенно для спортсменов, тренирующих выносливость. Кроме того, энергия, полученная при окислении жиров, используется не только во время работы, но и обеспечивает восстановительные процессы во время отдыха.

Теплоизоляционная (у полярных животных и растений)

Защитная (амортизационная) — жиры предохраняют внутренние органы от механических повреждений и фиксируют их.

Строительная — жиры выполняют роль структурного компонента мембран; особенно богата ими нервная ткань.

Гормональная — выполняют регуляторную функцию, являясь основой стероидных гормонов. Кроме того, жиры являются растворителями многих неполярных соединений.

Биологическая ценность жиров определяется наличием в них незаменимых компонентов — полиненасыщенных жирных кислот, которые подобно некоторым аминокислотам и витаминам, не могут синтезироваться в организме и должны обязательно поступать с пищей. Пищевыми источниками полиненасыщенных жирных кислот являются прежде всего растительные масла. Принято считать, что 25-30 г растительного масла обеспечивает суточную потребность человека в полиненасыщенных жирных кислотах.

1.Липиды, их классификация и биологическая роль.

2.Превращение липидов в органах пищеварения.

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

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

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

1.Структурными липидами.

2.Резервными липидами.

3.Свободными липидами. — хиломикроны,

— липопротеины низкой плотности (лпнп),

— липопротеины очень низкой плотности (лпонп),

— липопротеины высокой плотности (лпвп).

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

Статья по теме:   Сорт винограда Цикрах

БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ЛИПИДОВ.

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

2.Резервная. ЛИПИДЫ могут откладываться в запас.

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

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

5 .Теплоизолирующая. Защищают организм от переохлаждения и перегревания.

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

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

8.Участвуют в передаче нервного импульса.

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

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

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

БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ПОЛИНЕНАСЫЩЕННЫХ ВЖК:

1. Они являются обязательным структурным компонентом мембран клеток.

2. Являются источником гормон подобных веществ.

3. Стимулируют синтез желчных кислот в печени.

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

5. Понижают свёртываемость крови и уменьшают возможность тромб образования.

6. Повышают защитные силы организма.

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

1. Наличие желчных кислот.

3. Оптимальная рН среды.

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

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

-образование желчи в печени,

-сокращение желчного пузыря,

-выделение панкреатического сока,

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

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

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

БИОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ЖЕЛЧНЫХ КИСЛОТ:

Источники:

http://studopedia.su/7_33909_biologicheskaya-rol-lipidov.html
http://lektsii.org/4-1377.html
http://studfile.net/preview/6065827/page:16/

Ссылка на основную публикацию

Adblock
detector