• namai
  •  > 
  • minkštieji audiniai
  •  > 
  • Signalizacijos funkcija būdinga tokiems lipidams kaip. Didesniems alkoholiams priskiriami cholesterolis ir riebaluose tirpūs vitaminai – A, D, E

Signalizacijos funkcija būdinga tokiems lipidams kaip. Didesniems alkoholiams priskiriami cholesterolis ir riebaluose tirpūs vitaminai – A, D, E

- yra organinių medžiagų, kurios yra gyvų organizmų dalis, grupė, kuriai būdingas netirpumas vandenyje ir tirpumas nepoliniuose tirpikliuose, tokiuose kaip dieteteris, chloroformas ir benzenas. Šis apibrėžimas apjungia daugybę įvairios cheminės prigimties junginių, tokių kaip riebalų rūgštys, vaškai, fosfolipidai, steroidai ir daugelis kitų. Lipidų funkcijos gyvuose organizmuose taip pat įvairios: riebalai yra energijos kaupimo forma, fosfolipidai ir steroidai yra biologinių membranų dalis, kiti lipidai, esantys ląstelėse mažesniais kiekiais, gali būti kofermentai, šviesą sugeriantys pigmentai, elektronų nešėjai, hormonai, antrieji pasiuntiniai intraląstelinio perdavimo signalo metu, hidrofobiniai „inkarai“, kuriuose yra baltymų prie membranų, chaperonai, skatinantys baltymų lankstymąsi, emulsikliai virškinimo trakte.

Žmonės ir kiti gyvūnai turi specifinius biocheminius lipidų biosintezės ir skaidymo būdus, tačiau kai kurios iš šių medžiagų yra būtinos ir turi būti suvartojamos su maistu, pavyzdžiui, ω-3 ir ω-6 nesočiosios riebalų rūgštys.

Lipidų klasifikacija

Tradiciškai lipidai skirstomi į paprastus (riebalų rūgščių esteriai su alkoholiais) ir kompleksinius (kuriuose, be riebalų rūgščių likučio ir alkoholio, yra papildomų grupių: angliavandenilių, fosfatų ir kt.). Pirmajai grupei visų pirma priklauso acilgliceroliai ir vaškai, antrajai grupei priklauso fosfolipidai, glikolipidai, o lipoproteinai taip pat gali būti įtraukti. Ši klasifikacija neapima visos lipidų įvairovės, todėl kai kurie iš jų bus priskirti atskirai lipidų pirmtakų ir darinių grupei (pavyzdžiui, riebalų rūgštys, steroliai, kai kurie aldehidai ir kt.).

Šiuolaikinė lipidų nomenklatūra ir klasifikacija, naudojama tiriant lipidomiką, grindžiama jų suskirstymu į aštuonias pagrindines grupes, kurių kiekviena sutrumpinta dviem angliškomis raidėmis:

  • Riebalų rūgštys (FA)
  • Glicerolipidai (GL)
  • Glicerofosfolipidai (GP)
  • sfingolipidai (SP);
  • Steroidiniai lipidai (ST);
  • Prenolio lipidai (PR)
  • Cukraus lipidai (SL)
  • Poliketidai (PK).

Kiekviena grupė yra suskirstyta į atskirus pogrupius, pažymėtus dviejų skaičių kombinacija.

Taip pat galima klasifikuoti lipidus pagal jų biologines funkcijas, tokiu atveju galima išskirti tokias grupes kaip: saugojimo, struktūriniai, signaliniai lipidai, kofaktoriai, pigmentai ir panašiai.

Pagrindinių lipidų klasių charakteristikos

Riebalų rūgštis

Riebalų rūgštys yra karboksirūgštys, kurių molekulėse yra nuo keturių iki trisdešimt šešių anglies atomų. Gyvuose organizmuose rasta daugiau nei du šimtai šios klasės junginių, tačiau apie dvidešimt išplito. Visų natūralių riebalų rūgščių molekulėse yra lyginis anglies atomų skaičius (tai yra dėl biosintezės, kuri vyksta pridedant dviejų karboksigrupių, ypatumų), daugiausia nuo 12 iki 24. Jų angliavandenilių grandinės dažniausiai yra nešakotos, kartais gali būti turi trikarboksilo žiedus, hidroksilo grupes arba šakas.

Priklausomai nuo dvigubų jungčių tarp anglies atomų, visos riebalų rūgštys skirstomos į sočiąsias, kuriose jų yra, ir nesočiąsias, kuriose yra dvigubos jungtys. Žmogaus organizme labiausiai paplitusios sočiųjų riebalų rūgštys yra palmitino (C16) ir stearino (C18).

Nesočiųjų riebalų rūgščių gyvuose organizmuose randama dažniau nei sočiųjų (apie 3/4 viso kiekio). Daugumoje jų pastebimas tam tikras dvigubų jungčių išdėstymo modelis: jei toks ryšys yra vienas, tai jis daugiausia yra tarp 9 ir 10 anglies atomų, papildomos dvigubos jungtys daugiausia atsiranda pozicijose tarp 12 ir 13 ir tarp 15 ir 16 anglies (šios taisyklės išimtis yra arachidono rūgštis). Dvigubos jungtys natūraliose polinesočiosiose riebalų rūgštyse visada išskiriamos, tai yra, tarp jų yra bent viena metileno grupė (-CH = CH-CH 2 -CH = CH-). Beveik visose nesočiosiose riebalų rūgštyse, esančiose gyvuose organizmuose, yra dvigubos jungtys cis konfigūracija. Labiausiai paplitusios nesočiosios riebalų rūgštys yra oleino, linolo, linoleno ir arachidono.

Prieinamumas cis- Dvigubos jungtys veikia riebalų rūgščių molekulės formą (padaro ją mažiau kompaktišką) ir atitinkamai šių medžiagų fizines savybes: nesočiosios riebalų rūgštys cis-formos lydymosi temperatūra yra žemesnė nei atitinkamos transas izomerai ir sočiosios riebalų rūgštys.

Riebalų rūgštys randamos gyvuose organizmuose daugiausia kaip likučiai kituose lipiduose. Tačiau nedideliais kiekiais jų galima rasti ir laisvos formos. Eikozanoidų riebalų rūgščių dariniai svarbus vaidmuo kaip signalų jungtys.

Acilgliceridai

Acilgliceridai (acilgliceroliai, gliceridai) yra trihidroalkoholio glicerolio ir riebalų rūgščių esteriai. Priklausomai nuo esterifikuotų hidroksilo grupių skaičiaus glicerolio molekulėje, jos skirstomos į trigliceridus (triacilglicerolius), digliceridus (diacilglicerolius) ir monogliceridus (monoacilglicerolius). Labiausiai paplitę trigliceridai, kurie empiriškai dar vadinami neutraliais riebalais arba tiesiog riebalais.

Riebalai gali būti paprasti, tai yra, juose gali būti trijų identiškų riebalų rūgščių likučių, tokių kaip tristearinas arba trioleinas, tačiau dažniau yra mišrūs riebalai, kuriuose yra skirtingų riebalų rūgščių likučių, pavyzdžiui, 1-palmito-2-oleolinoleno. Fizinės trigliceridų savybės priklauso nuo riebalų rūgščių sudėties: kuo daugiau juose yra ilgųjų nesočiųjų riebalų rūgščių likučių, tuo aukštesnė jų lydymosi temperatūra, ir atvirkščiai – kuo daugiau trumpų nesočiųjų riebalų rūgščių, tuo ji mažesnė. Paprastai augaliniuose riebaluose (aliejuje) yra apie 95% nesočiųjų riebalų rūgščių, todėl kambario temperatūroje jie yra skystos agregatinės būsenos. Kita vertus, gyvūniniuose riebaluose daugiausia yra sočiųjų riebalų rūgščių (pavyzdžiui, karvės svieste daugiausia yra tristearino), todėl kambario temperatūroje jie yra kieti.

Pagrindinė acilgliceridų funkcija yra ta, kad jie saugo energiją ir yra daugiausiai energijos sunaudojantis ląstelės kuras.

Vaškai

Vaškai yra riebiųjų rūgščių ir aukštesniųjų monohidroksilių arba dviakių alkoholių esteriai, turintys anglies atomų skaičių nuo 16 iki 30. Cetilo (C 16 H 33 OH) ir miricilo (C 30 H 61 OH) alkoholių dažnai randama vaškuose. Natūralūs gyvūninės kilmės vaškai yra bičių vaškas, spermacetas, lanolinas, kuriuose, be esterių, yra tam tikras kiekis laisvųjų riebalų rūgščių ir alkoholių, taip pat angliavandenilių, kurių anglies atomų skaičius yra 21-35.

Nors kai kurios rūšys, pavyzdžiui, tam tikri planktoniniai mikroorganizmai, naudoja vašką kaip energijos kaupimo formą, dažniausiai jie atlieka kitas funkcijas, pavyzdžiui, išlaiko vandens nepraleidžiančias gyvūnų ir augalų odas.

Steroidai

Steroidai yra natūralių lipidų grupė, kurios sudėtyje yra ciklopentanperhidrofenantreno šerdis. Visų pirma, šiai junginių klasei priklauso alkoholiai, kurių hidroksilo grupė yra trečioje padėtyje – steroliai (steroliai) ir jų esteriai su riebalų rūgštimis – steridai. Labiausiai paplitęs sterolis gyvūnams yra cholesterolis, kuris neesterifikuotai yra ląstelių membranų dalis.

Steroidai įvairiuose organizmuose atlieka daug svarbių funkcijų: kai kurie iš jų yra hormonai (pavyzdžiui, lytiniai hormonai, žmogaus antinksčių žievės hormonai), vitaminai (vitaminas D), emulsikliai (tulžies rūgštys) ir kt.

Fosfolipidai

Pagrindinė struktūrinių lipidų grupė yra fosfolipidai, kurie, priklausomai nuo jų sudėtyje esančio alkoholio, skirstomi į glicerofosfolipidus ir sfingofosfolipidus. Bendras fosfolipidų bruožas yra jų amfifiliškumas: jie turi hidrofilines ir hidrofobines dalis. Ši struktūra leidžia jiems formuoti miceles ir dvisluoksnius vandeninėje terpėje, pastaroji sudaro biologinių membranų pagrindą.

Glicerofosfolipidai

Glicerofosfolipidai (fosfogliceridai) yra fosfatido rūgšties dariniai, susidedantys iš glicerolio, kuriame pirmosios dvi hidroksilo grupės yra esterintos riebalų rūgštimis (R1 ir R2), o trečioji - fosfato rūgštimi. Trečioje padėtyje prie fosfato grupės yra prijungtas radikalas (X), paprastai turintis azoto. Natūraliuose fosfogliceriduose sočiųjų riebalų rūgščių likutis dažniausiai yra pirmoje padėtyje, o nesočiųjų riebalų rūgščių likutis – antroje.

Riebalų rūgščių liekanos yra nepolinės, todėl jos sudaro hidrofobinę glicerofosfolipidų molekulės dalį, vadinamąsias hidrofobines uodegas. Fosfatų grupė neutralioje aplinkoje neša neigiamą krūvį, o azoto turintys junginiai – teigiamą (kai kuriuose fosfogliceriduose gali būti ir neigiamo krūvio ar neutralaus radikalo), todėl ši molekulės dalis yra polinė, formuojasi hidrofilinė galvutė. Vandeniniame fosfogliceridų tirpale susidaro micelės, kurių galvutės yra pasuktos į išorę (vandeninės fazės), o girofobinės uodegos yra į vidų.

Labiausiai paplitę fosfogliceridai, sudarantys gyvūnų ir aukštesniųjų augalų membranas, yra fosfatidilcholinas (lecitinas), kuriame X radikalas yra cholino liekana, ir fosfatidiletanolaminas, kuriame yra etanolamino likučių. Fosfatidilserinas, kuriame aminorūgštis serinas yra prijungtas prie fosfato grupės, yra mažiau paplitęs.

Taip pat yra ir azoto neturinčių glicerofosfolipidų: pavyzdžiui, fosfatididinozitoliai (radikalas X – ciklinis heksaatominis alkoholio inozitolis), dalyvaujantys ląstelių signalizacijoje, ir kardiolipinas – dvigubi fosfogliceridai (dvi fosfatidino rūgšties molekulės yra sujungtos fosfato mitochondrijų membranoje).

Glicerofosfolipidams taip pat priklauso plazmogenai, būdingas šių medžiagų struktūros bruožas yra tai, kad juose esanti acilo liekana prie pirmojo anglies atomo yra prijungta NE prie esterio, o prie eterio ryšio. Stuburiniams gyvūnams plazmogenai, dar vadinami eterio lipidais, yra praturtintas širdies raumens audinys. Šiai junginių klasei priklauso ir biologiškai aktyvi medžiaga trombocitus aktyvinantis faktorius.

Sfingofosfolipidai

Sfingofosfolipidai (sfingomielinai) susideda iš keramido, kuriame yra viena ilgos grandinės aminoalkoholio sfingozino liekana ir viena riebalų rūgšties liekana, ir girofilinis radikalas, prijungtas prie sfingozino fosfodiesterio jungtimi. Girofilinis radikalas dažniausiai yra cholinas arba etanolaminas. Sfingomielinai randami įvairių ląstelių membranose, tačiau jų gausu nerviniame audinyje, ypač didelis šių medžiagų kiekis mielininiame aksonų apvalkale, iš čia ir kilo jų pavadinimas.

Glikolipidai

Glikolipidai yra lipidų klasė, kurioje yra mono- arba oligosacharidų liekanų. Jie gali būti ir glicerolio, ir sfingozino dariniai.

Gliceroglikolipidai

Gliceroglikolipidai (glikozilgliceroliai) yra diacilglicerolių dariniai, kuriuose mono- arba oligosacharidas yra prijungtas prie trečiojo glicerolio anglies atomo glikozilo ryšiu. Labiausiai paplitę šios klasės junginiai yra galaktolipidai, kuriuose yra viena ar dvi galaktozės liekanos. Jie sudaro 70–80 % visų tilakoidinių membranų lipidų, todėl jie yra gausiausi membranos lipidai biosferoje. Daroma prielaida, kad augalai fosfolipidus „pakeitė“ glikolipidais, nes fosfatų kiekis dirvožemyje dažnai yra ribojantis veiksnys, o toks pakeitimas sumažina jo poreikį.

Be galaktolipidų, augalų membranose taip pat yra sulfolipidų, kuriuose yra sulfatuotos gliukozės likučių.

Sfingoglikolipidai

Sfingoglikolipidai – turi keramidą, taip pat vieną ar daugiau cukraus likučių. Ši junginių klasė yra suskirstyta į keletą poklasių, priklausomai nuo angliavandenių radikalo struktūros:

  • Cerebrozidai yra sfingoglikolipidai, kurių hidrofilinę dalį sudaro monosacharido liekanos, dažniausiai gliukozė arba galaktozė. Galaktocerebrozidai yra dažni neuronų membranose.
  • Globozidai yra keramidų oligosacharidų dariniai. Kartu su cerebrozidais jie vadinami neutraliais glikolipidais, nes esant pH 7, jie nėra įkrauti.
  • Gangliozidai yra kompleksiniai su glikolipidais, jų hidrofilinę dalį atstovauja oligosacharidai, kurių gale visada yra viena ar daugiau N-acetilneuramino (sialo) rūgšties likučių, todėl jie turi rūgštinių savybių. Gangliozidų daugiausia yra ganglioninių neuronų membranose.

Pagrindinės funkcijos

Didžioji dauguma gyvų organizmų lipidų priklauso vienai iš dviejų grupių: rezerviniams, kurie atlieka energijos kaupimo funkciją (daugiausia triacilgliceroliai), ir struktūriniams, kurie dalyvauja ląstelių membranų konstrukcijoje (daugiausia fosfolipidai ir gliukolipidai, taip pat lipidai). cholesterolis). Tačiau lipidų funkcijos neapsiriboja šiomis dviem, tai gali būti ir hormonai ar kitos signalinės molekulės, pigmentai, emulsikliai, vandenį atstumiančios medžiagos dangose, suteikia šilumos izoliaciją, keičia plūdrumą ir panašiai.

Atsarginiai lipidai

Beveik visi gyvi organizmai kaupia energiją riebalų pavidalu. Yra dvi pagrindinės priežastys, kodėl šios medžiagos geriausiai tinka šiai funkcijai. Pirma, riebaluose yra riebalų rūgščių likučių, kurių oksidacijos lygis yra labai žemas (beveik toks pat kaip ir naftos angliavandenilių). Todėl visiškas riebalų oksidavimas iki vandens ir anglies dioksido suteikia daugiau nei dvigubai daugiau energijos nei oksiduojant tą pačią masę angliavandenių. Antra, riebalai yra hidrofobiniai junginiai, todėl organizmas, kaupdamas energiją tokia forma, neturi nešti papildomos hidratacijai būtinos vandens masės, nes polisacharidų atveju 1 g vandens yra 2 g. Tačiau trigliceridai yra „lėtesnis“ energijos šaltinis nei angliavandeniai.

Riebalai kaupiami lašelių pavidalu ląstelės citoplazmoje. Stuburiniuose gyvūnuose yra specializuotų ląstelių – adipocitų – beveik visiškai užpildytų dideliu riebalų lašu. Taip pat daug TG yra daugelio augalų sėklose. Riebalų mobilizacija adipocituose ir sėklinėse ląstelėse, dygsta, vyksta dėl lipazės fermentų, kurie juos skaido iki glicerolio ir riebalų rūgščių.

Žmonėms didžiausias riebalinio audinio kiekis yra po oda (vadinamasis poodinis audinys), ypač pilvo ir pieno liaukose. Žmogui, turinčiam lengvą nutukimą (15-20 kg trigliceridų), tokių atsargų energijos gali pakakti mėnesiui, o viso rezervinio glikogeno užtenka mažiau nei parai.

Riebalinis audinys kartu su energijos tiekimu atlieka ir kitas funkcijas: saugo vidaus organus nuo mechaninių pažeidimų; šilumos izoliacija, ypač svarbi šiltakraujams gyvūnams, gyvenantiems labai šaltomis sąlygomis, pavyzdžiui, ruoniams, pingvinams, vėpams; riebalai taip pat gali būti medžiagų apykaitos vandens šaltinis, tam dykumų gyventojai naudoja savo trigliceridų atsargas: kupranugariai, kengūros žiurkės (Dipodomys).

Struktūriniai lipidai

Visas gyvas ląsteles supa plazminės membranos, kurių pagrindinis struktūrinis elementas yra dvigubas lipidų sluoksnis (lipidinis dvisluoksnis). 1 µm 2 biologinės membranos turi apie milijoną lipidų molekulių. Visi lipidai, sudarantys membranas, turi amfifilinių savybių: jie susideda iš girofilinių ir girofobinių dalių. Vandeninėje terpėje tokios molekulės dėl hidrofobinių sąveikų spontaniškai sudaro miceles ir dvisluoksnius; tokiose struktūrose molekulių polinės galvutės grįžta į vandeninės fazės išorę, o nepolinės uodegos grįžta į vidų; toks pat lipidų išsidėstymas būdingas natūralioms membranoms. Hidrofobinio sluoksnio buvimas yra labai svarbus, kad membranos atliktų savo funkcijas, nes jis yra nepralaidus jonams ir poliniams junginiams.

Biologinių membranų lipidų dvisluoksnis yra dvimatis skystis, tai yra, atskiros molekulės gali laisvai judėti viena kitos atžvilgiu. Membranų sklandumas priklauso nuo jų cheminės sudėties: pavyzdžiui, padidėjus lipidų kiekiui, kuriame yra polinesočiųjų riebalų rūgščių, jis didėja.

Pagrindiniai struktūriniai lipidai, sudarantys gyvūnų ląstelių membranas, yra glicerofosfolipidai, daugiausia fosfatidilcholinas ir fosfatidiletanolaminas, taip pat cholesterolis, kuris padidina jų nepralaidumą. Atskiri audiniai gali būti selektyviai praturtinti kitomis membraninių lipidų klasėmis, pavyzdžiui, nerviniame audinyje yra daug sfingofosfolipidų, ypač sfingomielino, taip pat sfingoglikolipidų. Augalų ląstelių membranose cholesterolio nėra, tačiau randamas kitas steroidas – ergosterolis. Tylakoidinėse membranose yra daug galaktolipidų, taip pat sulfolipidų.

Archealinės membranos pasižymi unikalia lipidų sudėtimi: jas sudaro vadinamieji glicerolio dialkil-gicerolio tetraeteriai (GDHT). Šie junginiai yra sudaryti iš dviejų ilgų (apie 32 anglies atomų) išsišakojusių angliavandenilių, abiejuose galuose prijungtų prie glicerolio liekanų eterio ryšiu. Esterinės jungties naudojimas vietoj Estern, būdingo fosfo- ir glikolipidams, paaiškinamas tuo, kad jis yra atsparesnis hidrolizei esant žemoms pH vertėms ir aukštoms temperatūroms, o tai būdinga aplinkai, kurioje auga archėjos. paprastai gyvena. Kiekviename gale GDHT yra prijungtas prie glicerolio viena hidrofiline grupe. GDHT yra vidutiniškai dvigubai ilgesnis už bakterijų ir eukariotų membraninius lipidus ir gali prasiskverbti pro membraną ir pro ją.

Reguliuojantys lipidai

Kai kurie lipidai atlieka aktyvų vaidmenį reguliuojant atskirų ląstelių ir viso organizmo gyvybinę veiklą. Visų pirma, lipidai apima steroidinius hormonus, kuriuos išskiria lytinės liaukos ir antinksčių žievė. Šios medžiagos krauju pernešamos visame kūne ir turi įtakos jo veikimui.

Tarp lipidų taip pat yra antrinių pasiuntinių - medžiagų, kurios dalyvauja perduodant signalą iš hormonų ar kitų biologiškai aktyvių medžiagų ląstelės viduje. Konkrečiai kalbant, fosfatidilinozitolio-4,5 bifosfatas (PI (4,5) F2) dalyvauja signalizacijoje dalyvaujant G baltymams, o fosfatidilinozitolio-3,4,5-trifosfatas inicijuoja supramolekulinių signalinių baltymų kompleksų susidarymą. Dėl tam tikrų tarpląstelinių veiksnių sfingolipidai, tokie kaip sfingomielinas ir cermaid, gali reguliuoti baltymų kinazės aktyvumą.

Arachidono rūgšties dariniai – eikozanoidai – yra parakrininių lipidų reguliatorių pavyzdys. Pagal struktūrinius požymius šios medžiagos skirstomos į tris pagrindines grupes: prostaglandinus, tromboksanus ir leukotrienus. Jie dalyvauja reguliuojant daugybę fiziologinių funkcijų, visų pirma, eikozanoidai yra būtini reprodukcinės sistemos funkcionavimui, uždegiminio proceso sukėlimui ir praeinimui (įskaitant tokius jo aspektus kaip skausmas ir karščiavimas), kraujo krešėjimui, kraujospūdžio reguliavimui, jie taip pat gali dalyvauti alerginėse reakcijose.

Kitos funkcijos

Dalis vitaminų, tai yra medžiagų, reikalingų organizmo gyvybei nedideliais kiekiais, yra lipidai. Jie jungiami riebaluose tirpių vitaminų pavadinimu ir skirstomi į keturias grupes: vitaminas A, D, E ir K. Pagal cheminę prigimtį visos šios medžiagos yra izoprenoidai. Izoprenoidai taip pat apima elektronų nešiklius ubichinoną ir plastochinoną, kurie yra atitinkamai mitochondrijų ir plastidų elektronų transportavimo grandinių dalis.

Daugumoje izoprenoidų yra konjuguotų dvigubų jungčių, dėl kurių jų molekulėse galima elektronų delokalizacija. Tokius junginius lengvai sužadina šviesa, todėl jie turi žmogaus akiai matomą spalvą. Daugelis organizmų naudoja izoprenoidus kaip pigmentus šviesai sugerti (pavyzdžiui, karotinoidus, įtrauktus į chloroplastų šviesos surinkimo kompleksus), taip pat bendrauti su savo ar kitų rūšių individais (pvz., zeaksantinas, izoprenoidai suteikia kai kurių žmonių plunksnas). geltonos spalvos paukščiai).

Lipidai žmogaus mityboje

Tarp žmogaus maiste esančių lipidų vyrauja trigliceridai (neutralūs riebalai), jie yra turtingas energijos šaltinis, taip pat būtini riebaluose tirpių vitaminų pasisavinimui. Sočiųjų riebalų rūgščių yra gyvūniniuose maisto produktuose, pavyzdžiui, mėsoje, pieno produktuose ir kai kuriuose atogrąžų augaluose, pavyzdžiui, kokosuose. Nesočiosios riebalų rūgštys į žmogaus organizmą patenka naudojant riešutus, sėklas, alyvuogių ir kitus augalinius aliejus. Pagrindiniai cholesterolio šaltiniai maiste yra mėsa ir gyvūnų organai, kiaušinių tryniai, pieno produktai ir žuvis. Tačiau apie 85% kraujyje esančio cholesterolio sintetina kepenys.

Organizacija Amerikos širdies asociacija rekomenduoja vartoti lipidų ne daugiau kaip 30% visos dietos, sumažinti sočiųjų riebalų rūgščių kiekį maiste iki 10% visų riebalų ir suvartoti ne daugiau kaip 300 mg (kiekis yra viename trynyje) cholesterolio. per dieną. Šių rekomendacijų tikslas – apriboti cholesterolio ir trigliceridų kiekį kraujyje iki 20 mg/l.

Riebalai užima aukščiausią vietą energetinė vertė ir vaidina svarbų vaidmenį lipidų struktūrų, pirmiausia ląstelių membranų, biosintezėje. Maisto riebalus sudaro trigliceridai ir lipoidinės medžiagos. Gyvūniniai riebalai yra sudaryti iš sočiųjų riebalų rūgščių, kurių lydymosi temperatūra yra aukšta. Augaliniuose riebaluose yra daug polinesočiųjų riebalų rūgščių (PUFA).

Gyvuliniuose riebaluose yra taukų (90-92 proc. riebalų), sviesto (72-82 proc.), kiaulienos (iki 49 proc.), dešrelių (įvairių rūšių 20-40 proc.), grietinės (20-30 proc.), sūrių ( 15-30%). Augalinių riebalų šaltiniai yra aliejai (99,9% riebumo), riešutai (53-65%), avižiniai dribsniai (6,1%), grikiai (3,3%).

Nepakeičiamos riebalų rūgštys

Kepenys vaidina pagrindinį vaidmenį riebalų rūgščių apykaitoje, tačiau jos nepajėgios kai kurių jų sintetinti. Todėl jie vadinami esminiais, visų pirma, tai apima ω-3 (linoleno) ir ω-6 (linolo) polinesočiąsias riebalų rūgštis, daugiausia jų yra augaliniuose riebaluose. Linoleno rūgštis yra dviejų kitų ω-3 rūgščių: eiosapentaeno (EPA) ir dokozaheksaeno (DHR) sintezės pirmtakas. Šios medžiagos būtinos smegenų veiklai, teigiamai veikia pažinimo ir elgesio funkcijas.

Svarbus ir ω-6 ω-3 riebalų rūgščių santykis maiste: rekomenduojamos proporcijos svyruoja nuo 1:1 iki 4:1. Tačiau tyrimai rodo, kad dauguma Šiaurės Amerikos gyventojų suvartoja 10-30 kartų daugiau ω-6 riebalų rūgščių. , nei ω-3. Šios dietos yra susijusios su širdies ir kraujagyslių ligų rizika. Tačiau „Viduržemio jūros dieta“ laikoma daug sveikesne, joje gausu linoleno ir kitų ω rūgščių, kurių šaltinis yra žalieji augalai (pvz., salotos), žuvis, česnakai, pilno grūdo produktai, šviežios daržovės ir vaisiai. Kaip maisto papildą, kuriame yra ω-c riebalų rūgščių, rekomenduojami žuvų taukai.

Transas- nepakeičiamos riebalų rūgštys

Daugumoje natūralių riebalų yra nesočiųjų riebalų rūgščių su dvigubomis jungtimis cis-konfigūracija. Jei maistas, kuriame gausu tokių riebalų, ilgą laiką liečiasi su oru, pasidaro kartaus. Šis procesas yra susijęs su oksidaciniu dvigubų jungčių skilimu, dėl kurio susidaro mažesnės molekulinės masės aldehidai ir karboksirūgštys, kai kurios iš jų yra lakios medžiagos.

Siekiant padidinti trigliceridų su nesočiosiomis riebalų rūgštimis galiojimo laiką ir atsparumą aukštai temperatūrai, naudojama dalinio hidrinimo procedūra. Šio proceso pasekmė yra dvigubų jungčių pavertimas viengubomis jungtimis, tačiau šalutinis poveikis gali būti ir dvigubų jungčių perėjimas su cis– V transas-konfigūracija. Vadinamųjų „transriebalų“ vartojimas padidina mažo tankio lipoproteinų („blogojo“ cholesterolio) kiekį ir sumažina didelio tankio lipoproteinų („gerojo“ cholesterolio) kiekį kraujyje, o tai lemia. padidina širdies ir kraujagyslių ligų, ypač koronarinio nepakankamumo, riziką. Be to, „transriebalai“ prisideda prie uždegiminių procesų.

Neigiamas „transriebalų“ poveikis pasireiškia vartojant 2–7 g per dieną, tokio kiekio galima praleisti vienoje iš dalies hidrintame aliejuje keptų gruzdintų bulvyčių porcijoje. Kai kurie įstatymai draudžia naudoti šį aliejų, pavyzdžiui, Danija, Filadelfijos valstija ir Niujorkas.

Lipidai sudaro didelę ir gana nevienalytę organinių medžiagų grupę, kuri yra gyvų ląstelių dalis, tirpsta mažo poliškumo organiniuose tirpikliuose (eteryje, benzene, chloroforme ir kt.) ir netirpi vandenyje. Apskritai jie laikomi riebalų rūgščių dariniais.

Struktūrinė lipidų ypatybė yra tai, kad jų molekulėse yra tiek polinių (hidrofilinių), tiek nepolinių (hidrofobinių) struktūrinių fragmentų, kurie suteikia lipidams afinitetą ir vandeniui, ir nevandeninei fazei. Lipidai yra bifilinės medžiagos, leidžiančios jiems atlikti savo funkcijas sąsajoje.

10.1. klasifikacija

Lipidai skirstomi į paprastas(dviejų komponentų), jei jų hidrolizės produktai yra alkoholiai ir karboksirūgštys, ir kompleksas(daugiakomponentės), kai dėl jų hidrolizės taip pat susidaro kitos medžiagos, pavyzdžiui, fosforo rūgštis ir angliavandeniai. Paprastieji lipidai apima vaškus, riebalus ir aliejus, taip pat keramidus, sudėtingus lipidus – fosfolipidus, sfingolipidus ir glikolipidus (10.1 schema).

Schema 10.1.Bendroji lipidų klasifikacija

10.2. Struktūriniai lipidų komponentai

Visos lipidų grupės turi du privalomus struktūrinius komponentus – aukštesnes karboksirūgštis ir alkoholius.

Didesnės riebalų rūgštys (HFA). Daugelis aukštesnių karboksirūgščių pirmiausia buvo išskirtos iš riebalų, todėl ir pavadinimas riebus. Biologiškai svarbios riebalų rūgštys gali būti turtingas(10.1 lentelė) ir nesočiųjų(10.2 lentelė). Bendros jų struktūros ypatybės yra šios:

Jie yra monokarboksirūgštys;

Į grandinę įtraukite lyginį anglies atomų skaičių;

Turi dvigubų jungčių cis konfigūraciją (jei yra).

10.1 lentelė.Pagrindinės lipidų sočiųjų riebalų rūgštys

Natūraliose rūgštyse anglies atomų skaičius svyruoja nuo 4 iki 22, tačiau dažniau pasitaiko 16 arba 18 anglies atomų turinčios rūgštys. Nesočiosios rūgštys turi vieną ar daugiau dvigubų jungčių cis konfigūracijoje. Arčiausiai karboksilo grupės esanti dviguba jungtis paprastai yra tarp C-9 ir C-10 atomų. Jei yra keletas dvigubų jungčių, jie yra atskirti vienas nuo kito metileno grupe CH2.

IUPAC taisyklės, skirtos VZhK, leidžia naudoti jų trivialius pavadinimus (žr. 10.1 ir 10.2 lenteles).

Šiuo metu taip pat naudojama patentuota nesočiųjų HFA nomenklatūra. Jame galinis anglies atomas, nepriklausomai nuo grandinės ilgio, žymimas paskutine graikų abėcėlės raide ω (omega). Dvigubų jungčių padėtis skaičiuojama ne kaip įprasta nuo karboksilo grupės, o iš metilo grupės. Taigi linoleno rūgštis žymima 18:3 ω-3 (omega-3).

Omega-3 riebalų rūgščių šeimą sudaro pati linolo rūgštis ir nesočiosios rūgštys, turinčios skirtingą anglies atomų skaičių, tačiau su dvigubomis jungtimis išsidėsčiusios ir trečiajame anglies atome, skaičiuojant nuo metilo grupės. Kiti rūgščių tipai sudaro panašias linolo (omega-6) ir oleino (omega-9) rūgščių šeimas. Normaliam žmogaus gyvenimui labai svarbus teisingas trijų tipų rūgščių lipidų balansas: omega-3 (sėmenų aliejus, žuvų taukai), omega-6 (saulėgrąžų, kukurūzų aliejus) ir omega-9 (alyvuogių aliejus). dieta.

Iš lipiduose esančių sočiųjų rūgščių Žmogaus kūnas svarbiausi yra palmitino C 16 ir stearino C 18 (žr. 10.1 lentelę), o iš nesočiųjų – oleino C18: 1, linolo С18:2, linoleno ir arachidono C 20:4 (žr. 10.2 lentelę).

Reikėtų pabrėžti polinesočiųjų linolo ir linoleno rūgščių, kaip junginių, vaidmenį būtinasžmonėms ("vitaminas F"). Jie nėra sintezuojami organizme ir turi būti tiekiami su maistu apie 5 g per dieną. Gamtoje šių rūgščių daugiausia yra augaliniuose aliejuose. Jie prisideda

10 lentelė .2. Pagrindinės nesočiosios riebalų rūgštys iš lipidų

* Įtrauktas palyginimui. ** Cis izomerams.

kraujo plazmos lipidų profilio normalizavimas. Linetolis, kuris yra aukštesnių nesočiųjų riebalų rūgščių etilo esterių mišinys, naudojamas kaip lipidų kiekį mažinantis augalinės kilmės vaistas. Alkoholiai. Lipidai gali apimti:

Aukštesniųjų vienahidroksilių alkoholiai;

Polihidroksiliai alkoholiai;

Amino alkoholiai.

Natūraliuose lipiduose dažniausiai randami sotieji ir rečiau nesotieji ilgos grandinės alkoholiai (C 16 ir daugiau), daugiausia turintys lyginį anglies atomų skaičių. Kaip aukštesniųjų alkoholių pavyzdys, cetilo CH3 (CH 2 ) 15 OH ir melissil CH 3 (CH 2) 29 OH alkoholiai, kurie yra vaškų dalis.

Daugumoje natūralių lipidų polihidroksilius alkoholius atstovauja trihidroalkoholis glicerolis. Aptinkama ir kitų daugiahidročių alkoholių, tokių kaip dvihidroksiliai alkoholiai etilenglikolis ir propandiolis-1,2 ir mioinozitolis (žr. 7.2.2).

Svarbiausi amino alkoholiai, kurie yra natūralių lipidų dalis, yra 2-aminoetanolis (kolaminas), cholinas, kuris taip pat priklauso α-aminorūgštims serinui ir sfingozinui.

Sfingozinas yra neprisotintas ilgos grandinės dvihidris amino alkoholis. Sfingozino dviguba jungtis turi transas-konfigūracija, o asimetriniai С-2 ir С-3 atomai - D konfigūracija.

Lipiduose esantys alkoholiai yra acilinami aukštesnėmis karboksirūgštimis atitinkamose hidroksilo arba amino grupėse. Glicerolyje ir sfingozine vienas iš alkoholio hidroksilų gali būti esterintas pakeista fosforo rūgštimi.

10.3. Paprasti lipidai

10.3.1. Vaškai

Vaškai yra aukštesnių riebalų rūgščių ir aukštesniųjų monohidroksilių alkoholių esteriai.

Vaškas sudaro apsauginį lubrikantą ant žmonių ir gyvūnų odos ir apsaugo augalus nuo išsausėjimo. Jie naudojami farmacijos ir parfumerijos pramonėje kremų ir tepalų gamyboje. Pavyzdys yra palmitino rūgšties cetilo esteris(cetinas) – pagrindinis komponentas spermacetas. Spermacetas išskiriamas iš kašalotų kaukolės ertmėse esančių riebalų. Kitas pavyzdys yra palmitino rūgšties melizilo esteris- bičių vaško komponentas.

10.3.2. Riebalai ir aliejai

Riebalai ir aliejai yra labiausiai paplitusi lipidų grupė. Dauguma jų priklauso triacilgliceroliams – pilniesiems glicerolio ir VFA esteriams, nors atsiranda ir metabolizme dalyvauja ir mono- bei diacilgliceroliai.

Riebalai ir aliejai (triacilgliceroliai) yra glicerolio ir aukštesnių riebalų rūgščių esteriai.

Žmogaus kūne triacilgliceroliai atlieka struktūrinio ląstelių komponento arba rezervinės medžiagos („riebalų depo“) vaidmenį. Jų energetinė vertė yra maždaug du kartus didesnė nei baltymų.

arba angliavandenių. Tačiau pakeltas lygis triacilglicerolis kraujyje yra vienas iš papildomų koronarinės širdies ligos rizikos veiksnių.

Kietieji triacilgliceroliai vadinami riebalais, skysti triacilgliceroliai – aliejais. Paprastuose triacilgliceroliuose yra tų pačių rūgščių likučių, mišriuose – skirtingų.

Gyvūninės kilmės triacilglicerolių sudėtyje dažniausiai vyrauja sočiųjų rūgščių likučiai. Tokie triacilgliceroliai paprastai yra kietos medžiagos. Priešingai, augaliniuose aliejuose daugiausia yra nesočiųjų rūgščių likučių ir jie yra skystos konsistencijos.

Žemiau pateikiami neutralių triacilglicerolių pavyzdžiai ir jų sisteminiai ir (skliausteliuose) dažniausiai vartojami nereikšmingi pavadinimai, pagrįsti juos sudarančių riebalų rūgščių pavadinimais.

10.3.3. Keramidai

Keramidai yra N-acilinti alkoholio sfingozino dariniai.

Keramidų pėdsakų yra augalų ir gyvūnų audiniuose. Daug dažniau jie yra sudėtinių lipidų dalis - sfingomielinai, cerebrozidai, gangliozidai ir kt.

(žr. 10.4).

10.4. Sudėtingi lipidai

Kai kuriuos sudėtingus lipidus sunku vienareikšmiškai klasifikuoti, nes jie turi grupes, leidžiančias vienu metu priskirti įvairioms grupėms. Pagal bendrą lipidų klasifikaciją (žr. 10.1 schemą) kompleksiniai lipidai paprastai skirstomi į tris dideles grupes: fosfolipidus, sfingolipidus ir glikolipidus.

10.4.1. Fosfolipidai

Fosfolipidų grupei priklauso medžiagos, kurios hidrolizės metu atskiria fosforo rūgštį, pavyzdžiui, glicerofosfolipidai ir kai kurie sfingolipidai (10.2 schema). Apskritai fosfolipidams būdingas gana didelis nesočiųjų rūgščių kiekis.

10.2 schema.Fosfolipidų klasifikacija

Glicerofosfolipidai. Šie junginiai yra pagrindiniai ląstelių membranų lipidiniai komponentai.

Pagal cheminę struktūrą glicerofosfolipidai yra dariniai l -glicero-3-fosfatas.

l-glicero-3-fosfatas turi asimetrinį anglies atomą, todėl gali egzistuoti kaip du stereoizomerai.

Natūralūs glicerofosfolipidai turi tokią pačią konfigūraciją, nes yra l-glicero-3-fosfato, kuris susidaro metabolizmo metu iš dihidroksiacetono fosfato, dariniai.

Fosfatidai. Tarp glicerofosfolipidų labiausiai paplitę fosfatidai – l-fosfatidinių rūgščių esterių dariniai.

Fosfato rūgštys yra dariniai l -glicero-3-fosfatas, esterintas riebalų rūgštimis alkoholio hidroksilo grupėse.

Paprastai natūraliuose fosfatiduose glicerolio grandinės 1 padėtyje yra sočiosios rūgšties liekanos, 2 padėtyje - nesočiosios rūgšties, o vienas iš fosforo rūgšties hidroksilų yra esterintas polihidroksiliu arba aminoalkoholiu (X). yra šio alkoholio likutis). Organizme (pH ~ 7,4) jonizuojasi likęs laisvas fosforo rūgšties hidroksilas ir kitos fosfatiduose esančios jonogeninės grupės.

Fosfatidų pavyzdžiai yra junginiai, kurių sudėtyje yra fosfatidinių rūgščių esterifikuota ant fosfato hidroksilo su atitinkamais alkoholiais:

Fosfatidilserinai, esterinimo agentas - serinas;

Fosfatidiletanolaminai, esterinimo agentas - 2-aminoetanolis (dažnai, bet ne visai teisingai, biocheminėje literatūroje vadinamas etanolaminu);

Fosfatidilcholinai, esterinimo medžiaga - cholinas.

Šie esterinimo agentai yra tarpusavyje susiję, nes etanolamino ir cholino dalys gali būti metabolizuojamos iš serino dalies dekarboksilinant ir vėliau metilinant S-adenozilmetioninu (SAM) (žr. 9.2.1).

Kai kuriuose fosfatiduose vietoj aminų turinčio esterinimo agento yra polihidroksilių alkoholių likučių – glicerolio, mioinozitolio ir kt. Toliau kaip pavyzdyje pateikti fosfatidilgliceroliai ir fosfatidilinozitoliai priklauso rūgštiniams glicerofosfolipidams, nes jų struktūrose trūksta aminofosfato alkoholio fragmentų. sujungia neutralų charakterį.

Plazmalogenai. Mažiau paplitę, palyginti su esteriiniais glicerofosfolipidais, yra lipidai su paprasta eterio jungtimi, ypač plazmogenai. Juose yra nesočiųjų liekanų

* Patogumo dėlei mioinozitolio likučio fosfatidilinozitolių konfigūracijos formulės rašymo būdas buvo pakeistas, palyginti su pirmiau pateiktu būdu (žr. 7.2.2).

alkoholis, susietas eterio jungtimi su glicero-3-fosfato C-1 atomu, pvz., plazmogenai su etanolamino fragmentu - L-fosfatidaletanolaminai. Plazmalogenai sudaro iki 10% visų CNS lipidų.

10.4.2. Sfingolipidai

Sfingolipidai yra struktūriniai glicerofosfolipidų analogai, kuriuose vietoj glicerolio naudojamas sfingozinas. Kitas sfingolipidų pavyzdys yra aukščiau aptarti keramidai (žr. 10.3.3).

Svarbi sfingolipidų grupė yra sfingomielinai, pirmą kartą aptiktas nerviniame audinyje. Sfingomielinuose ceramido C-1 hidroksilo grupė dažniausiai esterinama cholino fosfatu (rečiau kolamino fosfatu), todėl jie taip pat gali būti klasifikuojami kaip fosfolipidai.

10.4.3. Glikolipidai

Kaip rodo pavadinimas, šios grupės junginiuose yra angliavandenių likučių (dažniau D-galaktozės, rečiau D-gliukozės) ir nėra fosforo rūgšties liekanų. Tipiški glikolipidų – cerebrozidų ir gangliozidų – atstovai yra sfingozino turintys lipidai (todėl juos galima laikyti ir sfingolipidais).

IN cerebrozidai keramido liekana yra sujungta su D-galaktoze arba D-gliukoze β-glikozidiniu ryšiu. Cerebrozidai (galaktocerebrozidai, gliukocerebrozidai) yra nervinių ląstelių membranų dalis.

Gangliozidai- angliavandenių turtingi kompleksiniai lipidai - pirmą kartą buvo išskirti iš pilkosios smegenų medžiagos. Struktūriškai gangliozidai yra panašūs į cerebrozidus, skiriasi tuo, kad vietoj monosacharido juose yra sudėtingas oligosacharidas, įskaitant bent vieną likutį. V-acetilneuramino rūgštis (žr. 11-2 priedą).

10.5. Lipidų savybės

ir jų konstrukcinius komponentus

Sudėtingų lipidų ypatybė yra jų dvišališkumas, dėl nepolinių hidrofobinių ir labai polinių jonizuotų hidrofilinių grupių. Pavyzdžiui, fosfatidilcholinuose riebalų rūgščių angliavandenilių radikalai sudaro dvi nepolines „uodegas“, o karboksilo, fosfato ir cholino grupės sudaro polinę dalį.

Sąsajoje tokie junginiai veikia kaip puikūs emulsikliai. Kaip ląstelių membranų dalis, lipidų komponentai užtikrina didelį membranos elektrinį atsparumą, jos nepralaidumą jonams ir polinėms molekulėms bei pralaidumą nepolinėms medžiagoms. Visų pirma, dauguma anestetikų yra labai tirpūs lipiduose, todėl jie gali prasiskverbti į nervų ląstelių membranas.

Riebalų rūgštys yra silpni elektrolitai( p K a~4,8). Vandeniniuose tirpaluose jie yra šiek tiek disocijuoti. Esant pH< p K a vyrauja nejonizuota forma, kai pH > p K a , y., fiziologinėmis sąlygomis vyrauja jonizuota RCOO forma. Aukštesniųjų riebalų rūgščių tirpios druskos vadinamos muilai. Aukštesniųjų riebalų rūgščių natrio druskos yra kietos, kalio druskos yra skystos. Kaip silpnų rūgščių ir stiprių bazių druskos, muilai iš dalies hidrolizuojasi vandenyje, jų tirpalai yra šarminiai.

Natūralios nesočiosios riebalų rūgštys cis-dvigubos jungties konfigūracija, turi didelį vidinės energijos tiekimą ir todėl, palyginti su transas-izomerai yra termodinamiškai mažiau stabilūs. Jų cis-trans -izomerizacija lengvai vyksta kaitinant, ypač esant radikalių reakcijų iniciatoriams. Laboratorinėmis sąlygomis ši transformacija gali būti atlikta veikiant azoto oksidams, susidariusiems irstant azoto rūgščiai kaitinant.

Didesnės riebalų rūgštys yra bendros Cheminės savybės karboksirūgštys. Visų pirma, jie lengvai sudaro atitinkamus funkcinius darinius. Riebalų rūgštys su dvigubomis jungtimis pasižymi nesočiųjų junginių savybėmis – į dvigubą jungtį prideda vandenilio, vandenilio halogenidų ir kitų reagentų.

10.5.1. Hidrolizė

Hidrolizės reakcijos pagalba nustatoma lipidų struktūra, taip pat gaunami vertingi produktai (muilai). Hidrolizė yra pirmasis su maistu gaunamų riebalų panaudojimo ir metabolizmo žingsnis organizme.

Triacilglicerolių hidrolizė atliekama veikiant perkaitintus garus (pramonėje), arba kaitinant vandeniu, esant mineralinėms rūgštims ar šarmams (muilinimas). Organizme lipidų hidrolizė vyksta veikiant lipazės fermentams. Kai kurie hidrolizės reakcijų pavyzdžiai pateikti žemiau.

Plazmalogenuose, kaip ir įprastuose vinilo eteriuose, eterio ryšys suskaidomas rūgštinėje, bet ne šarminėje terpėje.

10.5.2. Papildymo reakcijos

Lipidai, kurių struktūroje yra nesočiųjų rūgščių likučių, dvigubomis jungtimis rūgštinėje terpėje prideda vandenilio, halogenų, vandenilio halogenidų ir vandens. Jodo skaičius yra triacilglicerolių neprisotinimo matas. Tai atitinka jodo gramų skaičių, kurį galima pridėti į 100 g medžiagos. Natūralių riebalų ir aliejų sudėtis bei jų jodo kiekis skiriasi gana plačiame diapazone. Kaip pavyzdį pateikiame 1-oleoil-distearoilglicerolio sąveiką su jodu (šio triacilglicerolio jodo skaičius yra 30).

Katalizinis nesočiųjų augalinių aliejų hidrinimas (hidrinimas) yra svarbus pramoninis procesas. Šiuo atveju vandenilis prisotina dvigubus ryšius, o skysti aliejai paverčiami kietais riebalais.

10.5.3. Oksidacijos reakcijos

Oksidaciniai procesai, kuriuose dalyvauja lipidai ir jų struktūriniai komponentai, yra gana įvairūs. Visų pirma, nesočiųjų triacilglicerolių oksidacija atmosferos deguonimi saugojimo metu (autoksidacija, žr. 3.2.1), po kurios vyksta hidrolizė, yra proceso, žinomo kaip aliejaus apkartimas.

Pirminiai lipidų sąveikos su molekuliniu deguonimi produktai yra hidroperoksidai, susidarantys dėl grandininio laisvųjų radikalų proceso (žr. 3.2.1).

lipidų peroksidacija – vienas iš svarbiausių oksidacinių procesų organizme. Tai yra pagrindinė ląstelių membranų pažeidimo priežastis (pavyzdžiui, sergant spinduline liga).

Struktūriniai nesočiųjų aukštųjų riebalų rūgščių fragmentai fosfolipiduose yra atakos taikinys reaktyviosios deguonies rūšys(AFK, žr. 03-1 priedą).

Atakuojant hidroksilo radikalui HO, aktyviausiam iš ROS, lipidų molekulėje LH vyksta homolitinis CH jungties skilimas alilo padėtyje, kaip parodyta lipidų peroksidacijos modelio pavyzdyje (schema). 10.3). Susidaręs alilo tipo radikalas L" akimirksniu reaguoja su molekuliniu deguonimi oksidacijos terpėje, sudarydamas lipidų peroksilo radikalą LOO". Nuo šio momento prasideda lipidų peroksidacijos reakcijų grandininė kaskada, nes alilo lipidų radikalai L" nuolat yra susiformavo, atnaujinant šį procesą.

Lipidų peroksidai LOOH yra nestabilūs junginiai ir gali spontaniškai arba dalyvaujant kintamo valentingumo metalų jonams (žr. 3.2.1) suirti, susidarant lipidoksilo radikalams LO", galintiems inicijuoti tolesnę lipidinio substrato oksidaciją. Toks laviną primenantis lipidų peroksidacijos procesas kelia pavojų ląstelių membraninių struktūrų sunaikinimui.

Vidutiniškai susidaręs alilo tipo radikalas turi mezomerinę struktūrą ir gali toliau transformuotis dviem kryptimis (žr. 10.3 schemą, keliai A Ir b) dėl kurių susidaro tarpiniai hidroperoksidai. Hidroperoksidai yra nestabilūs ir jau įprastoje temperatūroje skyla, sudarydami aldehidus, kurie toliau oksiduojasi į rūgštis – galutinius reakcijos produktus. Rezultatas paprastai yra dvi monokarboksirūgštys ir dvi dikarboksirūgštys su trumpesnėmis anglies grandinėmis.

Esant švelnioms sąlygoms, nesočiosios rūgštys ir lipidai su nesočiųjų rūgščių likučiais oksiduojami vandeniniu kalio permanganato tirpalu, susidaro glikoliai, o kietesnėmis sąlygomis (nutrūkus anglies-anglies ryšiams) – atitinkamos rūgštys.

Kas yra lipidai, kokia lipidų klasifikacija, kokia jų struktūra ir funkcija? Į šį ir daugelį kitų klausimų atsakymą duoda biochemija, tirianti šias ir kitas medžiagų apykaitai labai svarbias medžiagas.

Kas tai yra

Lipidai yra organinės medžiagos, netirpios vandenyje. Lipidų funkcijos žmogaus organizme yra įvairios.

Lipidai - šis žodis reiškia "mažas riebalų daleles"

Tai visų pirma:

  • Energija. Lipidai yra energijos saugojimo ir naudojimo substratas. Suskaidžius 1 gramą riebalų išsiskiria apie 2 kartus daugiau energijos nei skaidant tokio pat svorio baltymus ar angliavandenius.
  • struktūrinė funkcija. Lipidų struktūra lemia mūsų kūno ląstelių membranų sandarą. Jie išsidėstę taip, kad hidrofilinė molekulės dalis būtų ląstelės viduje, o hidrofobinė – jos paviršiuje. Dėl šių lipidų savybių kiekviena ląstelė, viena vertus, yra autonominė sistema, atskirta nuo išorinio pasaulio, kita vertus, kiekviena ląstelė gali keistis molekulėmis su kitomis ir aplinką naudojant specialias transporto sistemas.
  • Apsauginis. Paviršinis sluoksnis, kurį turime ant odos ir yra tam tikras barjeras tarp mūsų ir išorinio pasaulio, taip pat sudarytas iš lipidų. Be to, jie, kaip riebalinio audinio dalis, atlieka šilumos izoliacijos funkciją ir apsaugo nuo žalingo išorinio poveikio.
  • Reguliavimo. Jie yra vitaminų, hormonų ir kitų medžiagų, reguliuojančių daugelį organizme vykstančių procesų, dalis.

Bendra lipidų charakteristika kyla iš struktūrinių savybių. Jie turi dvigubas savybes, nes molekulėje turi tirpių ir netirpių dalių.

Įėjimas į kūną

Lipidai iš dalies patenka į žmogaus organizmą su maistu, iš dalies sugeba susintetinti endogeniniu būdu. Didžioji dalis maistinių lipidų suyra dvylikapirštėje žarnoje, veikiant kasos išskiriamoms kasos sultims ir tulžies rūgštims. Suskilusios, jos vėl sintezuojamos žarnyno sienelėje ir jau kaip specialių transportavimo dalelių – lipoproteinų – dalis yra paruoštos patekti į limfinę sistemą ir bendrą kraujotaką.

Kasdien su maistu žmogus turi gauti apie 50-100 gramų riebalų, tai priklauso nuo organizmo būklės ir fizinio aktyvumo lygio.

klasifikacija

Pagal lipidų klasifikaciją, atsižvelgiant į jų gebėjimą tam tikromis sąlygomis sudaryti muilą, jie skirstomi į šias lipidų klases:

  • Muilinamas. Taip vadinamos medžiagos, kurios aplinkoje, kurioje vyksta šarminė reakcija, sudaro karboksirūgščių druskas (muilas). Šiai grupei priklauso paprastieji lipidai, kompleksiniai lipidai. Organizmui svarbūs ir paprasti, ir sudėtingi lipidai, jie turi skirtingą struktūrą ir atitinkamai lipidai atlieka skirtingas funkcijas.
  • Nemuilinamas. Šarminėje aplinkoje jie nesudaro karboksirūgščių druskų. Ši biologinė chemija apima riebalų rūgštis, polinesočiųjų riebalų rūgščių darinius – eikozanoidus, cholesterolį, kaip ryškiausią pagrindinės lipidų sterolių klasės atstovą, taip pat jo darinius – steroidus ir kai kurias kitas medžiagas, pavyzdžiui, vitaminus A, E, ir tt

Bendroji lipidų klasifikacija

Riebalų rūgštis

Medžiagos, priklausančios vadinamųjų paprastųjų lipidų grupei ir turinčios didelę reikšmę organizmui, yra riebalų rūgštys. Priklausomai nuo dvigubų jungčių buvimo nepolinėje (vandenyje netirpioje) anglies „uodegoje“, riebalų rūgštys skirstomos į sočiąsias (neturi dvigubų jungčių) ir nesočiąsias (turi vieną ar net daugiau dvigubų anglies-anglies ryšių). Pirmojo pavyzdžiai: stearino, palmitino. Nesočiųjų ir polinesočiųjų riebalų rūgščių pavyzdžiai: oleino, linolo ir kt.

Būtent nesočiosios riebalų rūgštys mums yra ypač svarbios ir turi būti aprūpinamos maistu.

Kodėl? Nes jie:

  • Tarnauja kaip ląstelių membranų sintezės komponentas, dalyvauja formuojant daugelį biologiškai aktyvių molekulių.
  • Padeda palaikyti normalią endokrininės ir reprodukcinės sistemos veiklą.
  • Padėkite išvengti ar sulėtinti aterosklerozės ir daugelio jos pasekmių vystymąsi.

Riebalų rūgštys skirstomos į dvi dideles grupes: nesočiąsias ir sočiąsias

Uždegimo mediatoriai ir kt

Kitas paprastų lipidų tipas yra tokie svarbūs vidinio reguliavimo tarpininkai kaip eikozanoidai. Jie turi unikalią (kaip ir beveik viskas biologijoje) cheminę struktūrą ir atitinkamai unikalias chemines savybes. Pagrindinis eikozanoidų sintezės pagrindas yra arachidono rūgštis, kuri yra viena iš svarbiausių nesočiųjų riebalų rūgščių. Būtent eikozanoidai yra atsakingi už uždegiminių procesų eigą organizme.

Trumpai apibūdinkite jų vaidmenį uždegime taip:

  • Jie keičia kraujagyslių sienelės pralaidumą (būtent padidina jos pralaidumą).
  • Skatinti leukocitų ir kitų imuninės sistemos ląstelių išsiskyrimą į audinius.
  • Cheminių medžiagų pagalba jie tarpininkauja imuninių ląstelių judėjimui, fermentų išsiskyrimui ir svetimų organizmui dalelių įsisavinimui.

Tačiau eikozanoidų vaidmuo žmogaus organizme tuo nesibaigia, jie taip pat atsakingi už kraujo krešėjimo sistemą. Priklausomai nuo situacijos, eikozanoidai gali išplėsti kraujagysles, atpalaiduoti lygiuosius raumenis, sumažinti agregaciją arba, jei reikia, sukelti priešingą poveikį: kraujagyslių susiaurėjimą, lygiųjų raumenų ląstelių susitraukimą, trombozę.

Eikozanoidai yra didelė fiziologiškai ir farmakologiškai aktyvių junginių grupė.

Atlikti tyrimai, kurių duomenimis, žmonės, kurie su maistu pakankamai gavo pagrindinio eikozanoidų sintezei skirto substrato – arachidono rūgšties ─ (jo yra žuvų taukuose, žuvyje, augaliniuose aliejuose), rečiau sirgo širdies ir kraujagyslių sistemos ligomis. Greičiausiai taip yra dėl to, kad tokie žmonės tobuliau keičiasi eikozanoidais.

Sudėtingos struktūros medžiagos

Kompleksiniai lipidai – tai grupė medžiagų, kurios organizmui yra ne mažiau svarbios nei paprastieji lipidai. Pagrindinės šios riebalų grupės savybės:

  • Jie dalyvauja formuojant ląstelių membranas kartu su paprastais lipidais, taip pat užtikrina tarpląstelinę sąveiką.
  • Jie yra nervinių skaidulų mielino apvalkalo dalis, būtini normaliam nervinių impulsų perdavimui.
  • Jie yra vienas iš svarbių paviršinio aktyvumo medžiagų komponentų – medžiagos, užtikrinančios kvėpavimo procesus, būtent, neleidžiančios alveolėms subyrėti iškvėpimo metu.
  • Daugelis jų atlieka receptorių vaidmenį ląstelių paviršiuje.
  • Kai kurių sudėtingų riebalų, išskiriamų iš smegenų skysčio, nervinio audinio ir širdies raumens, reikšmė nėra iki galo išaiškinta.

Paprasčiausi šios lipidų grupės atstovai yra fosfolipidai, gliko- ir sfingolipidai.

Cholesterolis

Cholesterolis yra lipidinė medžiaga, turinti svarbiausią reikšmę medicinoje, nes jos metabolizmo pažeidimas neigiamai veikia viso organizmo būklę.

Dalis cholesterolio patenka su maistu, o dalis sintetinama kepenyse, antinksčiuose, lytinėse liaukose ir odoje.

Taip pat dalyvauja formuojant ląstelių membranas, hormonų ir kitų chemiškai aktyvių medžiagų sintezę, taip pat dalyvauja lipidų apykaitoje žmogaus organizme. Cholesterolio rodiklius kraujyje dažnai tiria gydytojai, nes jie parodo lipidų apykaitos būklę visame žmogaus organizme.

Lipidai turi savo specialias transportavimo formas – lipoproteinus. Su jų pagalba jie gali būti nešiojami su kraujo srove, nesukeliant embolijos.

Riebalų apykaitos sutrikimai greičiausiai ir ryškiausiai pasireiškia cholesterolio apykaitos sutrikimais, jo aterogeninių nešėjų (vadinamųjų mažo ir labai mažo tankio lipoproteinų) vyravimu prieš antiaterogeninius (didelio tankio lipoproteinus).

Pagrindinis lipidų apykaitos patologijos pasireiškimas yra aterosklerozės vystymasis.

Tai pasireiškia viso kūno arterijų spindžio susiaurėjimu. Priklausomai nuo įvairių lokalizacijų vyravimo kraujagyslėse, vainikinių kraujagyslių spindžio susiaurėjimas (kartu su krūtinės angina), smegenų kraujagyslių (su sutrikusia atmintimi, klausa, galimi galvos skausmai, triukšmas galvoje), inkstų kraujagyslės, vystosi apatinių galūnių kraujagyslės, virškinimo organų kraujagyslės su atitinkamais simptomais.

Taigi lipidai kartu yra ir nepakeičiamas substratas daugeliui organizme vykstančių procesų, o tuo pačiu, sutrikus lipidų apykaitai, gali sukelti daugybę ligų ir patologinių būklių. Todėl riebalų apykaitą reikia stebėti ir koreguoti, jei iškyla toks poreikis.

Lipidų sudėtis, savybės ir funkcijos organizme

Kepimo ir konditerijos pramonėje naudojamų aliejų ir riebalų maistinė vertė.

cikliniai lipidai. Vaidmuo maisto technologijoje ir organizmo gyvenime.

Paprasti ir sudėtingi lipidai.

Lipidų sudėtis, savybės ir funkcijos organizme.

Lipidai žaliavose ir maisto produktuose

Lipidai jungia daugybę augalinės ir gyvūninės kilmės riebalų ir į riebalus panašių medžiagų, kurios turi keletą bendrų bruožų:

a) netirpumas vandenyje (hidrofobiškumas ir geras tirpumas organiniuose tirpikliuose, benzine, dietilo eteryje, chloroforme ir kt.);

b) jų molekulėse yra ilgos grandinės angliavandenilių radikalų ir esterių

grupes ().

Dauguma lipidų nėra stambiamolekuliniai junginiai ir susideda iš kelių tarpusavyje susijusių molekulių. Lipidai gali apimti alkoholius ir daugelio karboksirūgščių linijines grandines. Kai kuriais atvejais atskirus jų blokus gali sudaryti stambiamolekulinės rūgštys, įvairios fosforo rūgšties liekanos, angliavandeniai, azotinės bazės ir kiti komponentai.

Lipidai, kartu su baltymais ir angliavandeniais, sudaro didžiąją dalį visų gyvų organizmų organinių medžiagų ir yra nepakeičiamas kiekvienos ląstelės komponentas.

Iš aliejinių augalų žaliavų išskiriant lipidus, į aliejų patenka didelė grupė lydinčių riebaluose tirpių medžiagų: steroidų, pigmentų, riebaluose tirpių vitaminų ir kai kurių kitų junginių. Iš natūralių objektų išgautas mišinys, susidedantis iš lipidų ir juose tirpių junginių, buvo vadinamas „žaliaviniais“ riebalais.

Pagrindiniai žalių riebalų komponentai


Su lipidais susijusios medžiagos vaidina svarbų vaidmenį maisto technologijoje, turi įtakos gaunamų maisto produktų maistinei ir fiziologinei vertei. Vegetatyvinės augalų dalys kaupia ne daugiau kaip 5% lipidų, daugiausia sėklose ir vaisiuose. Pavyzdžiui, lipidų kiekis įvairiuose augaliniuose produktuose yra (g / 100g): saulėgrąžos 33-57, kakava (pupelės) 49-57, sojos pupelės 14-25, kanapės 30-38, kviečiai 1,9-2,9, žemės riešutai 54-61, rugiai 2,1-2,8, linai 27-47, kukurūzai 4,8-5,9, kokoso palmės 65-72. Lipidų kiekis juose priklauso ne tik nuo individualių augalų savybių, bet ir nuo veislės, vietos, augimo sąlygų. Lipidai vaidina svarbų vaidmenį organizmo gyvybiniuose procesuose.

Jų funkcijos labai įvairios: svarbus vaidmuo energetiniuose procesuose, organizmo gynybinėse reakcijose, jo brendime, senėjimuose ir kt.



Lipidai yra visų ląstelės struktūrinių elementų ir, visų pirma, ląstelių membranų dalis, turinčios įtakos jų pralaidumui. Jie dalyvauja perduodant nervinį impulsą, užtikrina tarpląstelinį kontaktą, aktyvų maistinių medžiagų pernešimą per membranas, riebalų pernešimą kraujo plazmoje, baltymų sintezę ir įvairius fermentinius procesus.

Pagal savo funkcijas organizme jie sąlyginai skirstomi į dvi grupes: atsargines ir struktūrines. Atsarginiai (daugiausia acilgliceroliai) turi daug kalorijų, yra organizmo energijos rezervas ir yra naudojami prastos mitybos ir ligų atveju.

Atsarginiai lipidai yra atsarginės medžiagos, padedančios organizmui ištverti neigiamą išorinės aplinkos poveikį. Daugumoje augalų (iki 90 %) yra saugojimo lipidų, daugiausia sėklose. Jie lengvai išgaunami iš riebalų turinčios medžiagos (laisvųjų lipidų).

Struktūriniai lipidai (pirmiausia fosfolipidai) sudaro kompleksinius kompleksus su baltymais ir angliavandeniais. Jie dalyvauja įvairiuose sudėtinguose procesuose, vykstančiuose ląstelėje. Pagal svorį jie sudaro žymiai mažesnę lipidų grupę (aliejinių augalų sėklose 3–5 %). Tai sunkiai pašalinami „surišti“ lipidai.

Natūralios riebalų rūgštys, esančios lipiduose, gyvūnuose ir augaluose, turi daug savybių. Juose, kaip taisyklė, yra aiškus anglies atomų skaičius ir jie turi neišsišakojusią grandinę. Riebalų rūgštys tradiciškai skirstomos į tris grupes: sočiąsias, mononesočiąsias ir polinesočiąsias. Gyvūnų ir žmonių nesočiosios riebalų rūgštys paprastai turi dvigubą ryšį tarp devinto ir dešimto anglies atomų, o likusios karboksirūgštys, sudarančios riebalus, yra šios:


Dauguma lipidų turi bendrų struktūrinių ypatybių, tačiau kol kas nėra griežtos lipidų klasifikacijos. Vienas iš lipidų klasifikavimo būdų yra cheminis, pagal kurį alkoholių ir aukštesniųjų riebalų rūgščių dariniai priklauso lipidams.

Lipidų klasifikavimo schema.


paprasti lipidai. Paprastuosius lipidus atstovauja dvikomponentės medžiagos, aukštesnių riebalų rūgščių esteriai su gliceroliu, aukštesni arba policikliniai alkoholiai.

Tai apima riebalus ir vašką. Svarbiausi paprastųjų lipidų atstovai yra acilgliceridai (gliceroliai). Jie sudaro didžiąją dalį lipidų (95–96%) ir vadinami aliejais bei riebalais. Riebalų sudėtis daugiausia apima trigliceridus, tačiau yra mono- ir diacilglicerolių:


Konkrečių aliejų savybes lemia riebalų rūgščių, dalyvaujančių jų molekulių konstrukcijoje, sudėtis ir šių rūgščių likučių padėtis aliejų ir riebalų molekulėse.

Riebaluose ir aliejuose rasta iki 300 įvairios struktūros karboksirūgščių. Tačiau dauguma jų yra nedideliais kiekiais.

Stearino ir palmitino rūgštys yra beveik visų natūralių aliejų ir riebalų dalis. Eruko rūgšties yra rapsų aliejuje. Daugumoje labiausiai paplitusių aliejų yra nesočiųjų rūgščių, turinčių 1-3 dvigubas jungtis. Kai kurios rūgštys natūraliuose aliejuose ir riebaluose dažniausiai būna cis konfigūracijos, t.y. pakaitai yra pasiskirstę vienoje dvigubos jungties plokštumos pusėje.

Šakotųjų angliavandenių rūgščių, turinčių hidroksi, keto ir kitų grupių, paprastai nedideli kiekiai randami lipiduose. Išimtis – ricinos aliejuje esanti racinolio rūgštis. Natūraliuose augaliniuose triacilgliceroliuose 1 ir 3 pozicijas geriausiai užima sočiųjų riebalų rūgščių liekanos, o 2 – nesočiosios. Gyvūniniuose riebaluose vaizdas yra atvirkštinis.

Riebalų rūgščių likučių padėtis triacilgliceroliuose reikšmingai veikia jų fizikines ir chemines savybes.

Acilgliceroliai yra skysčiai arba kietos medžiagos, kurių lydymosi temperatūra ir gana aukšta virimo temperatūra, didelis klampumas, bespalvis ir bekvapis, lengvesnis už vandenį, nelakus.

Riebalai praktiškai netirpsta vandenyje, tačiau su juo sudaro emulsijas.

Be įprastų fizinių rodiklių, riebalams būdinga daugybė fizikinių ir cheminių konstantų. Šios kiekvienos riebalų rūšies ir jų rūšies konstantos pateikiamos standarte.

Rūgščių skaičius arba rūgštingumo indeksas rodo, kiek laisvųjų riebalų rūgščių yra riebaluose. Jis išreiškiamas mg KOH skaičiumi, reikalingu neutralizuoti laisvąsias riebalų rūgštis 1 g riebalų. Rūgščių skaičius yra riebalų šviežumo rodiklis. Vidutiniškai skirtingų tipų riebalams jis svyruoja nuo 0,4 iki 6.

Muilinimo skaičius, arba muilinimo koeficientas, lemia bendrą rūgščių, tiek laisvųjų, tiek surištų triacilgliceroliuose, kiekį, esantį 1 g riebalų. Riebalai, kuriuose yra didelės molekulinės masės riebalų rūgščių likučių, turi mažesnį muilinimosi skaičių nei riebalai, susidarę iš mažos molekulinės masės rūgščių.

Jodo skaičius yra riebalų neprisotinimo rodiklis. O nustatomas pagal jodo gramų skaičių, pridėtą į 100 g riebalų. Kuo didesnis jodo skaičius, tuo daugiau nesočiųjų riebalų.

Vaškai. Vaškai yra aukštesnių riebalų rūgščių ir didelės molekulinės masės alkoholių (18-30 anglies atomų) esteriai. Riebalų rūgštys, sudarančios vaškus, yra tokios pačios kaip ir riebaluose, tačiau yra ir specifinių, būdingų tik vaškams.

Pavyzdžiui: karnaubas;

cerotino;

montana.

Bendrą vaškų formulę galima parašyti taip:


Gamtoje plačiai paplitę vaškai, plonu sluoksniu padengdami augalų lapus, stiebus, vaisius, saugo juos nuo sušlapimo vandeniu, išdžiūvimo, mikroorganizmų poveikio. Vaško kiekis grūduose ir vaisiuose yra mažas.

kompleksiniai lipidai. Kompleksiniai lipidai turi daugiakomponentes molekules, kurių atskiras dalis jungia įvairių tipų cheminiai ryšiai. Tai apima fosfolipidus, sudarytus iš riebalų rūgščių likučių, glicerolio ir kitų polihidroksilių alkoholių, fosforo rūgšties ir azoto bazių. Glikolipidų struktūroje kartu su polihidroksiliais alkoholiais ir didelės molekulinės masės riebalų rūgštimis yra ir angliavandenių (dažniausiai galaktozės, gliukozės, manozės likučių).

Taip pat yra dvi lipidų grupės, kurios apima ir paprastus, ir sudėtingus lipidus. Tai yra diolio lipidai, kurie yra paprasti ir sudėtingi dvihidročių alkoholių ir didelės molekulinės masės riebalų rūgščių lipidai, kai kuriais atvejais turintys fosforo rūgšties, azoto bazių.

Ormitinolipidai yra sudaryti iš riebalų rūgščių liekanų, aminorūgšties ormitino arba lizino, o kai kuriais atvejais apima ir dvihidroksilius alkoholius. Svarbiausia ir labiausiai paplitusi sudėtingų lipidų grupė yra fosfolipidai. Jų molekulė sudaryta iš alkoholių, didelės molekulinės masės riebalų rūgščių, fosforo rūgšties, azoto bazių, aminorūgščių ir kai kurių kitų junginių likučių.

Bendra fosfolipidų (fosfotidų) formulė yra tokia:

Todėl fosfolipidų molekulė turi dviejų tipų grupes: hidrofilinę ir hidrofobinę.

Fosforo rūgšties liekanos ir azoto bazės veikia kaip hidrofilinės grupės, o angliavandenilių radikalai – kaip hidrofobinės grupės.

Fosfolipidų sandaros schema


Ryžiai. 11. Fosfolipidų molekulė

Hidrofilinė polinė galvutė yra fosforo rūgšties ir azoto bazės likutis.

Hidrofobinės uodegos yra angliavandenilių radikalai.

Fosfolipidai buvo išskirti kaip šalutiniai produktai gaminant aliejų. Tai aktyviosios paviršiaus medžiagos, pagerinančios kvietinių miltų kepimo savybes.

Jie taip pat naudojami kaip emulsikliai konditerijos pramonėje ir margarino gaminių gamyboje. Jie yra esminė ląstelių sudedamoji dalis.

Kartu su baltymais ir angliavandeniais jie dalyvauja kuriant ląstelių membranas ir tarpląstelines struktūras, atliekančias atraminių membranų struktūrų funkcijas. Jie skatina geresnį riebalų įsisavinimą ir neleidžia kepenims riebaluotis, vaidina svarbų vaidmenį aterosklerozės profilaktikai.

Lipidai- į riebalus panašūs organiniai junginiai, netirpūs vandenyje, bet gerai tirpūs nepoliniuose tirpikliuose (eteryje, benzine, benzene, chloroforme ir kt.). Lipidai priklauso paprasčiausioms biologinėms molekulėms. Chemiškai dauguma lipidų yra aukštesnių karboksirūgščių ir daugelio alkoholių esteriai. Garsiausias tarp jų riebalų. Kiekvieną riebalų molekulę sudaro trihidrolio alkoholio glicerolio ir trijų aukštesnių karboksirūgščių molekulių esterių jungtys, prijungtos prie jos. Pagal priimtą nomenklatūrą riebalai vadinami triacilgliceroliai.

Hidrolizuojant riebalus (t. y. suskaidžius dėl H + ir OH - įvedimo į esterinius ryšius), jie skyla į glicerolį ir laisvas aukštesnes karboksirūgštis, kurių kiekvienoje yra lyginis anglies atomų skaičius.

Anglies atomai aukštesniųjų karboksirūgščių molekulėse gali būti sujungti vienas su kitu tiek viengubomis, tiek dvigubomis jungtimis. Tarp ribojančių (sočiųjų) aukštesnių karboksirūgščių riebalų sudėtis dažniausiai apima:

  • palmitinis CH3- (CH2)14-COOH arba C15H31COOH;
  • stearino CH3- (CH2)16-COOH arba C17H35COOH;
  • arachidinis CH3- (CH2)18-COOH arba C19H39COOH;

tarp neribotų:

  • oleino CH3- (CH2)7-CH \u003d CH-(CH2)7-COOH arba C17H33COOH;
  • linolo CH3- (CH2)4-CH \u003d CH-CH2-CH- (CH2)7-COOH arba C17H31COOH;
  • linoleno CH 3 - CH 2 - CH \u003d CH - CH 2 - CH \u003d CH - CH 2 - CH \u003d CH - (CH 2) 7 - COOH arba C 17 H 29 COOH.

Aukštesnių karboksirūgščių neprisotinimo laipsnis ir grandinės ilgis (t. y. anglies atomų skaičius) lemia tam tikrų riebalų fizines savybes.

Riebalai, kurių riebalų rūgščių liekanose yra trumpų ir nesočiųjų anglies grandinių, turi žemą lydymosi temperatūrą. Kambario temperatūroje tai yra skysčiai (aliejai) arba riebios medžiagos. Ir atvirkščiai, riebalai su ilgomis ir prisotintomis aukštesnių karboksirūgščių grandinėmis yra kietos medžiagos kambario temperatūroje. Štai kodėl hidrinimas (rūgščių grandinių prisotinimas vandenilio atomais dvigubomis jungtimis) skystas žemės riešutų sviestas, pavyzdžiui, paverčiamas vienalyčiu, tepamu žemės riešutų sviestu, o saulėgrąžų aliejus – margarinu. Gyvūnai, gyvenantys šaltame klimate, pavyzdžiui, žuvys iš Arkties jūrų, paprastai turi daugiau nesočiųjų triacilglicerolių nei gyvenantys pietinėse platumose. Dėl šios priežasties jų kūnas išlieka lankstus net esant žemai temperatūrai.

Išskirti:

Fosfolipidai- amfifiliniai junginiai, ty jie turi poliarines galvutes ir nepolines uodegas. Poliarinę galvutę sudarančios grupės yra hidrofilinės (tirpsta vandenyje), o nepolinės uodegos grupės yra hidrofobinės (netirpi vandenyje).

Dvigubas šių lipidų pobūdis lemia jų pagrindinį vaidmenį organizuojant biologines membranas.

Vaškas- vienahidroksilių (su viena hidroksilo grupe) stambiamolekulinių (turinčių ilgą anglies skeletą) alkoholių ir aukštesniųjų karboksilo rūgščių esteriai.

Kita lipidų grupė yra steroidai. Šios medžiagos yra pagamintos cholesterolio alkoholio pagrindu. Steroidai labai blogai tirpsta vandenyje ir neturi aukštesnių karboksirūgščių.

Tai tulžies rūgštys, cholesterolis, lytiniai hormonai, vitaminas D ir kt.

arti steroidų terpenai(augalų augimo medžiagos – giberelinai; fitolis, kuris yra chlorofilo dalis, karotinoidai – fotosintezės pigmentai; augalų eteriniai aliejai – mentolis, kamparas ir kt.).

Lipidai gali sudaryti kompleksus su kitomis biologinėmis molekulėmis.

Lipoproteinai- kompleksiniai dariniai, kuriuose yra triacilglicerolių, cholesterolio ir baltymų, pastarieji neturi kovalentinių ryšių su lipidais.

Glikolipidai- tai lipidų grupė, sudaryta sfingozino alkoholio pagrindu ir kurioje, be likusių aukštesniųjų karboksirūgščių, yra viena ar daugiau cukraus molekulių (dažniausiai gliukozės arba galaktozės).

Lipidų funkcijos

Struktūrinis. Fosfolipidai kartu su baltymais sudaro biologines membranas. Membranose taip pat yra sterolių.

Energija. Oksiduojant 1 g riebalų išsiskiria 38,9 kJ energijos, kuri atitenka ATP susidarymui. Lipidų pavidalu sukaupiama nemaža dalis organizmo energijos atsargų, kurios suvartojamos, kai trūksta maistinių medžiagų. Žiemą miegantys gyvūnai ir augalai kaupia riebalus bei aliejus ir naudoja juos gyvybės procesams palaikyti. Didelis lipidų kiekis sėklose suteikia energijos embriono ir daigų vystymuisi, kol jis pereis į savarankišką mitybą. Daugelio augalų (kokoso palmių, ricinos pupelių, saulėgrąžų, sojų, rapsų ir kt.) sėklos yra žaliava pramoninei aliejaus gamybai.

Apsauginė ir šilumos izoliacija. Riebalinis sluoksnis, besikaupiantis poodiniame riebaliniame audinyje ir aplink tam tikrus organus (inkstus, žarnas), saugo organizmą nuo mechaninių pažeidimų. Be to, dėl mažo šilumos laidumo poodinių riebalų sluoksnis padeda išlaikyti šilumą, o tai leidžia, pavyzdžiui, daugeliui gyvūnų gyventi šaltame klimate. Be to, banginiuose jis atlieka kitą vaidmenį – prisideda prie plūdrumo.

Tepamas ir vandenį atstumiantis. Vaškas padengia odą, vilną, plunksnas, daro jas elastingesnes ir apsaugo nuo drėgmės. Augalų lapai ir vaisiai padengti vaško danga; Vašką bitės naudoja korių statybai.

Reguliavimo. Daugelis hormonų yra gaunami iš cholesterolio, pavyzdžiui, lytiniai hormonai (testosteronas vyrams ir progesteronas moterims) ir kortikosteroidai (aldosteronas).

medžiagų apykaitos. Cholesterolio dariniai, vitaminas D vaidina pagrindinį vaidmenį keičiantis kalciu ir fosforu. Tulžies rūgštys dalyvauja virškinimo (riebalų emulsinimo) ir aukštesnių karboksirūgščių pasisavinimo procesuose.

Lipidai yra medžiagų apykaitos vandens šaltinis. Oksiduojant riebalus susidaro maždaug 105 g vandens. Šis vanduo yra labai svarbus kai kuriems dykumų gyventojams, ypač kupranugariams, kurie be vandens gali išbūti 10–12 dienų: tam naudojami kuproje sukaupti riebalai. Meškos, kiaunės ir kiti žiemos miego metu esantys gyvūnai gyvybei reikalingą vandenį gauna dėl riebalų oksidacijos.