Липидные кислоты. Значение липидов в жизнедеятельности человеческого организма и их функции

Вконтакте

Одноклассники

Это обширная группа природных органических соединений, включающая жиры и жироподобные вещества, в состав которых входят триглицериды, холестерин и липоидные вещества (фосфолипидовы, стерины).

Триглицериды – это эфирные соединения глицерина и жирных кислот.

Жирообразные вещества входят в состав всех живых клеток и имеют важное значение в жизненных процессах. Содержание жира в организме составляет 10-20%, при наличии его более 50% наступает тяжелая патология - ожирение.

Физиологическая роль жиров (липидов) в организме человека следующая:

• Структурно-пластическая - являются одним из основных компонентов биологических мембран, оказывают влияние на проницаемость клеток и активность большого количества ферментов.
• Энергетическая - образуют энергетический резерв орга­низма.
• Принимают участие в создании межклеточных контактов.
• Участвуют в передаче нервного импульса, обеспечивая направленность нервных сигналов.
• Являются растворителями витаминов А, D, Е и К.
• С липидами в организм поступают биологически активные вещества.
• Из них синтезируются некоторые стероидные гормоны (подовые, коры надпочечников) и витамин D.
• Принимают участие в сокращении мышц.
• Участвуют в имунно-химических процессах.
• Выполняют защитную роль (от переохлаждения, механических повреждений, предохраняют кожу от высыхания и растрескивания).

Значение жиров и липидов в организме человека

Большое биологическое значение в организме имеет незаменимая жирная кислота - линолевая. Как-то ее даже называли витамином F, поскольку она не синтезируется в организме и непременно должна поступать с пищей. В целом полинеиасыщенные жирные кислоты (составляют значительную часть растительных масел) способствуют удалению холестерина из организма. Однако их избыток приводит к заболеваниям почек и печени.

При чрезмерном потреблении жиров нарушается обмен холестерина , усиливаются свертывающие свойства крови, возника­ют ожирение, желчнокаменная болезнь, атеросклероз . На послед­нем хочется остановиться особенно, поскольку оно является типичным заболеванием обмена веществ , хотя медицина относит его к сердечно-сосудистым заболеваниям.

Следует учитывать, что при хранении жиры окисляются. Это сопровождается ухудшением их органолептических свойств и образованием токсичных продуктов окисления (перекиси, полимерные соединения). При использовании жиров в пищу следует четко сознавать, что биологическую потребность в них и некоторых других компонентах можно удовлетворить только за счет рациональной смеси жиров животного и растительного происхождения. Сравнительно недавно было установлено, что полиненасыщенные жирные кислоты, которые, как уже указывалось, содержатся лишь в жирах растительного происхождения и явля­ются незаменимыми, стимулируют защитные функции организма, повышают его сопротивляемость против инфекционных, заболеваний и влияния радиации.

Употребление жиров (липидов)

Если в течение длительного времени поступление растительных жиров сократится или в организм будет поступать только сливочное масло, то он теряет способность правильно использовать избыток его и становится менее стойким против развития атеросклеротического процесса. Поэтому не менее 30 % суточного жирового рациона должны составлять растительные жиры и около 70%-животные. С возрастом это соотношение должно изменяться в сторону использования преимущественно растительных жиров.

Которые нужны всему живому. В этой статье мы рассмотрим строение и функции липидов. Они бывают разнообразными как по структуре, так и по функциям.

Строение липидов (биология)

Липид — это сложное органическое химическое соединение. Оно состоит из нескольких компонентов. Давайте рассмотрим строение липидов более подробно.

Простые липиды

Строение липидов этой группы предусматривает наличие двух компонентов: спирта и жирных кислот. Обычно в химический состав таких веществ входят только три элемента: карбон, гидроген и оксиген.

Разновидности простых липидов

Они делятся на три группы:

• Алкилацилаты (воски). Это сложные эфиры высших жирных кислот и одно- или двухатомных спиртов.
• Триацилглицерины (жиры и масла). Строение липидов этого вида предусматривает наличие в составе глицерина (трехатомного спирта) и остатков высших жирных кислот.
• Церамиды. Сложные эфиры сфингозина и жирных кислот.

Сложные липиды

Вещества данной группы состоят не из трех элементов. Помимо них, они включают в свой состав чаще всего сульфур, нитроген и фосфор.

Классификация сложных липидов

Их также можно разделить на три группы:

• Фосфолипиды. Строение липидов этой группы предусматривает, помимо остатков и высших жирных кислот, наличие остатков фосфорной кислоты, к которым присоединены добавочные группы различных элементов.
• Гликолипиды. Это химические вещества, образующиеся в результате соединения липидов с углеводами.
• Сфинголипиды. Это производные алифатических аминоспиртов.

Первые два типа липидов, в свою очередь, разделяются на подгруппы.

Так, разновидностями фосфолипидов можно считать фосфоглицеролипиды (содержат в своем составе глицерин, остатки двух жирных и аминоспирт), кардиолипины, плазмалогены (содержат в своем составе ненасыщенный одноатомный высший спирт, фосфорную кислоту и аминоспирт) и сфингомиелины (вещества, которые состоят из сфингозина, жирной кислоты, фосфорной кислоты и аминоспирта холина).

К видам гликолипидов относятся цереброзиды (кроме сфингозина и жирной кислоты, содержат галактозу либо глюкозу), ганглиозиды (содержат олигосахарид из гексоз и сиаловых кислот) и сульфатиды (к гексозе прикреплена серная кислота).

Роль липидов в организме

Строение и функции липидов взаимосвязаны. Благодаря тому, что в их молекулах одновременно присутствуют полярные и неполярные структурные фрагменты, эти вещества могут функционировать на границе раздела фаз.

Липиды обладают восемью основными функциями:

1. Энергетическая. За счет окисления этих веществ организм получает более 30 процентов всей необходимой ему энергии.
2. Структурная. Особенности строения липидов позволяют им быть важной составляющей оболочек. Они входят в состав мембран, выстилают различные органы, образуют мембраны нервных тканей.
3. Запасающая. Данные вещества являются формой сбережения организмом жирных кислот.
4. Антиокисдантная. Строение липидов позволяет им выполнять и такую роль в организме.
5. Регуляторная. Некоторые липиды являются посредниками гормонов в клетках. Кроме того, из липидов формируются некоторые гормоны, а также вещества, стимулирующие иммуногенез.
6. Защитная. Подкожная прослойка жира обеспечивает термическую и механическую защиту организма животного. Что касается растений, то из восков формируется защитная оболочка на поверхности листьев и плодов.
7. Информационная. Липиды ганглиозиды обеспечивают контакты между клетками.
8. Пищеварительная. Из липида холестерина формируются участвующие в процессе переваривания пищи.

Синтез липидов в организме

Большинство веществ этого класса синтезируются в клетке из одного и того же исходного вещества — уксусной кислоты. Регулируют обмен жиров такие гормоны, как инсулин, адреналин и гормоны гипофиза.

Существуют также липиды, которые организм не способен производить самостоятельно. Они обязательно должны попадать в организм человека с пищей. Содержатся они в основном в овощах, фруктах, зелени, орехах, злаках, подсолнечном и оливковом маслах и других продуктах растительного происхождения.

Липиды-витамины

Некоторые витамины по своей химической природе относятся к классу липидов. Это витамины А, D, Е и К. Они должны поступать в организм человека с пищей.

Вот мы и рассмотрели строение и свойства липидов. Теперь вы знаете, какими бывают эти вещества, в чем заключаются отличия разных из групп, какую роль липиды выполняют в организме человека.

Заключение

Липиды — сложные органические вещества, которые делятся на простые и сложные. Они выполняют в организме восемь функций: энергетическую, запасающую, структурную, антиоксидантную, защитную, регуляторную, пищеварительную и информационную. Кроме того, существуют липиды-витамины. Они выполняют множество биологических функций.

Липиды принимают участие в выполнении следующий функций:

1. Структурная или пластическая роль липидов состоит в том, что они входят в состав структурных компонентов клетки (фосфо- и гликолипиды), ядра, цитоплазмы, мембраны и в значительной степени определяют их свойства (в нервной ткани содержится до 25% , в клеточных мембранах до 40% жиров).

2. Энергетическая функция – обеспечивает 25-30% всей энергии необходимой организму (при расщеплении 1г жира образуется 38,9 кДж.). У взрослой женщины доля жировой ткани в организме составляет в среднем 20-25% массы тела, что почти вдовое больше, чем у мужчины (соответственно 12- 14%). Следует полагать, что жир выполняет в женском организме еще и специфические функции. В частности, жировая ткань обеспечивает женщине резерв энергии , необходимый для вынашивания плода и грудного вскармливания.

3. Жиры являются источником образования эндогенной воды. При окислении 100 г жира выделяется 107 мл Н 2 О.

4. Функция запасания питательных веществ (жировое депо). Жиры являются своего рода «энергетическими консервами».

5.Защитная. Жиры защищают органы от повреждений (подушка около глаз, околопочечная капсула).

6. Выполняют транспортную функцию – носители жирорастворимых витаминов.

7. Терморегуляционная. Жиры предохраняют организм от потери тепла.

8. Жиры являются источником синтеза стероидных гормонов.

9. Участвуют в синтезе тромбопластина и миелина нервной ткани, желчных кислот, простагландинов и витамина D.

10 . Существуют данные о том, что часть мужских половых стероидных гормонов в жировой ткани преобразуется в женские гормоны, что является основой косвенного участия жировой ткани в гуморальной регуляции функций организма.

Метаболизм жиров в организме.

Нейтральные жиры являются важнейшим источником энергии. За счет окисления образуется 50% всей энергии необходимой организму. Нейтральные жиры, составляющие основную массу животной пищи и липидов организма (10-20% массы тела), являются источником эндо­генной воды. Физиологическое депонирование нейтральных жиров выполняют липоциты, накапливая их в подкожной жировой клетчатке, сальнике, жировых капсулах различных органов – увеличиваясь в объеме. Считают, что количество жировых клеток закладывается в детском возрасте и в дальнейшем может лишь увеличиваться в размерах. Жиры, депонированные в подкожной клетчатке, предохраняют организм от потерь тепла, а окружающие внутренние органы – от механических повреждений. Жир может депонироваться в печени и мышцах. Количество жира отложенного в депо зависит от характера питания, особенностей конституции, пола, возраста, вида деятельности, образа жизни и т.д.

Фосфо- и гликолипиды входят в состав всех клеток (клеточные липиды), особенно нервных. Этот вид жиров – непременный компонент биологических мембран. Фосфолипиды синтезируются в печени и в кишечной стенке, однако только гепатоциты способны выделять их в кровь. Поэтому печень является единственным органом, определяющим уровень фосфолипидов крови.

Бурый жир представлен особой жировой тканью, располагающейся у новорожденных и грудных детей в области шеи и верхней части спины (его количество в организме 1-2% от общей массы тела). В небольшом количестве (0,1-0,2% от общей массы тела) бурый жир имеется и у взрослого человека. Особенностью состава бурого жира является огромное количество митохондрий с красновато-бурыми пигментами в которых происходят интенсивные процессы окисления, не сопряженные с образованием АТФ. Важнейшую роль в механизмах этого явления играет белок термогенин, составляющий 10-15% общего белка митохондрий бурого жира. Продукция тепла бурым жиром (на единицу массы его ткани) в 20 и более раз превышает таковую обычной жировой ткани.

У новорожденных низкая функциональная активность организма и незрелость центральных и периферических механизмов терморегуляции не обеспечивают достаточную теплопродукцию, поэтому функцию дополнительного специфического генератора тепла выполняет бурый жир. У взрослых же необходимость в дополнительном источнике тепла отпадает, так как теплопродукция обеспечивается иными, более совершенными, механизмами.

Следует отметить, что бурый жир является также источником эндогенной воды.

Высшие жирные кислоты являются основным продуктом гидролиза липидов в кишечнике. Всасывание их в кровь происходит в виде мицелярных комплексов, состоящих из жирных и желчных кислот, фосфолипидов и холестерола.

Для нормальной жизнедеятельности необходимо присутствие в пище незаменимых жирных кислот, которые не синтезируются в организме. К таким кислотам относятся олеиновая, линолевая, линоленовая и арахидоновая. Суточная потребностьв них составляет 10-12 г. Линолевая и линоленовая кислоты содержатся в основном в растительных жирах, арахидоновая – только в животных. Дефицит незаменимых жирных кислот в пище приводит к замедлению роста и развития организма, снижению репродуктивной функции и различным поражениям кожи. Полиненасыщенные жирные кислоты необходимы для построения и сохранения липопротеидных клеточных мембран, для синтеза простагландинов и половых гормонов.

Жиры могут образовываться в организме из углеводов и белков при их избыточном поступлении извне. Значительное количество жиров человек получает с колбасами – от 20- 40%, салом – 90% , сливочным маслом – 72- 82% , сырами – 15- 50%, сметаной – 20- 30%.

В среднем человеку требуется 70-125 г жира в сутки, из которого 70% животного, а 30% растительного. Лишний жир откладывается в организме в определенных частях тела в виде жирового депо.

Холестерол относится к классу стеринов, включающему также стероидные гормоны, витамин D и желчные кислоты. Холестерол, поступает в организм с пищей и синтезируется в самом организме. При этом значительная его часть синтезируется в печени, где происходит и его расщепление на желчные кислоты, выделяемых в составе желчи в кишечник. Транспортхолестерола в крови осуществляется в составе липопротеидов высокой, низкой и очень низкой плотности.

Повышение фракции липопротеидов низкой плотности несет опасность развития атеросклероза вследствие их накопления в сосудистой стенке. Липопротеиды высокой плотности, напротив, способствуют удалению холестерола из клеток,

Суммарное количество жиров в организме человека составляет 10- 20% массы тела. Увеличение массы тела на 20- 25% считается предельно допустимой физиологической границей. Более чем у 30% населения экономически развитых стран масса тела превышает нормальные показатели.

Липиды - органические соединения, которые являются нерастворимыми в воде из-за своей неполярнисть. Их содержание в клетке - 5-15% от сухой массы, в некоторых клетках может достигать почти 90% (клетки жировой ткани).

Особенности . Липиды - это неполимерных, неполярные, гидрофобные соединения, которые легко образуют эмульсии, благодаря чему и происходит их поступления в организм гетеротрофов. Растворяются липиды в органических растворителях: эфире, ацетоне, хлороформе и др. Молекулы липидов имеют разную химическую строение, но общим у них является наличие в составе высших жирных кислот (насыщенных и ненасыщенных) и одно-, двух-, и трехатомных спиртов. Липиды способны образовывать сложные комплексы с белками, углеводами, фосфорной кислотой и др. Настоящие липиды - это сложные эфиры жирных кислот и спирта, которые образуются в результате реакций этерификации (кислота + спирт - эфир + вода). При сочетании высших жирных кислот и спиртов возникают сложноэфирные связи. Свойства зависят от химического состава, то есть наличии определенных жирных кислот и спиртов.

Разнообразие . Классифицировать липиды очень трудно из-за их огромную химическую разнообразие.

И. Простые липиды (являются производными высших жирных кислот и спиртов).

1. Воски (сложные эфиры жирных кислот и одноатомных длинноцепочечных спиртов). Они используются в организмах растений и животных, в основном, как водоотталкивающее покрытие: образуют защитный слой на кутикуле эпидермиса листьев, плодов, семян, покрывают хитиновую Оболонь наземных членистоногих. Из воска пчелы строят соты.

2. Диольни липиды (сложные эфиры жирных кислот и двухатомных спиртов).

3. Триглицериды (сложные эфиры жирных кислот и трехатомных спиртов). их разделяют на животные жиры (насыщенные жирные кислоты и трехатомные спирты) и растительные масла (ненасыщенные жирные кислоты и трехатомные спирты). Свойства жиров зависят от содержания высших жирных кислот: а) если в составе преобладают насыщенные жирные кислоты , то жиры имеют твердую консистенцию и высокую температуру плавления; б) при преобладании в составе жиров ненасыщенных жирных кислот они будут низкую температуру плавления и жидкую консистенцию. Жиры легче воды, практически в ней не растворяются, могут образовывать устойчивые эмульсии (например, молоко). Благодаря реакции гидролиза под действием ферментов липаз происходит расщепление жиров, а благодаря реакциям этерификации - синтез и ресинтез жиров (у животных - в клетках ворсинок тонкого кишечника, печени и жировой ткани, у растений - в клетках семян). Основная функция триглицеридов - является энергетическим депо. Жиры получают вытапливанием из жировых клеток и костей животных, прессованием и экстрагированием из семян и плодов растений. их используют в медицине (рыбий жир, касторовое масло, масло какао), в технике (лляняна, конопляное, хлопковая, рапсовое масла), косметике (розовое, лавандовое масла).

II . Сложные липиды (содержат липидную часть и нелипидные комплекс).

1. липопротеиды (липидная часть соединена с белком) является транспортной формой липидов в крови и лимфе, из них строятся мембраны.

2. Фосфолипиды (липидная часть и остаток фосфорной кислоты) входят в состав клеточных мембран.

3. Гликолипиды (липидная часть и углеводы) являются компонентами миелиновых оболочек нервных отростков, а также компонентами мембран хлоропластов.

III . Жироподобные вещества, или липоиды (в их образовании принимают участие жирные кислоты и спирты).

1. Стероиды является важным компонентом половых гормонов, гормонов надпочечников, витамина D и др.

2. Терпены объединяют каротиноиды (фотосинтезирующие пигменты) и гиббереллины (гормоны растений).

Биологическое значение. Основными функциями липидов:

1 ) строительная (фосфолипиды участвуют в построении билипидного слоя мембран, которые содержат, кроме них, еще и гликолипиды и липопротеиды)

2 ) энергетическая (при расщеплении 1 г жиров высвобождается 38,9 кДж энергии, то есть вдвое больше, чем при окислении белков и углеводов)

3 ) запасающая (у растений откладываются про запас масла, у животных - жиры, а также избыток углеводов и белков может превращаться в жиры и откладываться про запас);

4 ) теплоизоляционная (благодаря низкой теплопроводности жиры, накапливаясь в подкожной клетчатке, предотвращают потери тепла);

5 ) водоутворююча (при окислении 1 г жиров образуется 1,1 г метаболической воды, которая очень важна для жителей пустыни, животных, впадающих в спячку)

6 ) регуляторная (среди липоидов является стероидные гормоны, жирорастворимые витамины, которые участвуют в регуляции процессов жизнедеятельности организмов)

7 ) защитная (воски защищают органы растений от потерь воды, жиры вокруг внутренних органов животных защищают от механических воздействий).