Лекция 5: Органические вещества. Липиды.
План.
Общая характеристика липидов состав и структура молекул, физические и химические свойства.
1. Разнообразие липидов: жиры, воски, стероиды, фосфолипиды, гликолипиды и особенности строения их молекул.
2. Твердые жиры и масла.
Липиды (от греч. Lipos - жир), жироподобные вещества, входящие в состав всех живых клеток и играющие важную роль в жизненных процессах. Будучи одним из основных. компонентов биомембран, Л. влияют на проницаемость клеток и активность многих ферментов, участвующих в передаче нервного импульса, мышечном сокращении, создании межклеточных контактов, в иммунохимических. процессах. Другая функции Л.- образования энергетического. резерва и создание защитных водоотталкивающих и термоизоляционных покровов у животных и растений, а также защита различных органов от механических воздействий. Большинство Л.- производные высших жирных к-т, спиртов или альдегидов. Простые Л. включают вещества, молекулы которых состоят только из остатков жирных к-т (или альдегидов) и спиртов. К ним относятся жиры, воск и диольни Л. (эфиры жирных к-т и гликоля этилена или др. Двухатомных спиртов).
Сложные Л.- комплексы Л. с белками (липопротеиды), производные ортофосфорной к-ты (фосфатиды, или фосфолипиды), Л., содержащие остатки углеводов (гликолипиды). Молекулы сложных Л. содержат остатки многоатомных спиртов - глицерина (глицеринфосфатиды) или сфингозина (сфинголипиды). К Л. относят также некоторые вещества, не являющиеся производными жирных к-т, - стеарин, убихинон, терпены. Химические и физические свойства Л. определяются наличием в их молекулах как полярных группировок (-СООН, -ОН -NН2 и др.), Так и неполярных углеводородных цепей. Благодаря такому строению большинство Л.- поверхностно-активные вещества, умеренно растворимые в неполярных растворителях (эфире, бензоле и др.) И очень малорастворимые в воде. В организме Л. подвергаются ферментативному гидролизу под влиянием липаз. Освобождаются при этом жирные кислоты активируются взаимодействием с аденозинфосфорнимы к-тами (гл. Образом. С АТФ) и коферментом А и затем окисляются. Энергия, выделяющаяся при этом энергия используется для образования АТФ (см. Окисление биологическое)
Как было уже сказано липиды гидрофобные, но хорошо растворимые в органических растворителях (эфире, хлороформе). В общем липиды классифицируются следующим образом:
Первая группа - те имеющие в составе остатки жирных кислот - жиры и фосфолипиды.
Вторая группа - те, что не имеют остатков жирных кислот - стероиды и воски.
Функции липидов: жиры - энергетическая - при расщеплении 1 г жира до СО2 и Н2О высвобождается 38, 9 кДж энергии.
- защитная
- теплоизоляционная
- Регуляторная по обмену веществ (в составе стероидных гормонов и витаминов).
Жиры. По химическому составу жиры являются сложными комплексами из глицерина и жирных кислот (триглицеридами).
Содержание глицерина в составе жира около 10%. Есть растворителями витаминов А, Д Е. Основная биологическая активность определяется жирными кислотами, которые делятся на предельные и непредельные. Полиненасыщенные жирные кислоты входят в состав клеточных мембран, миелиновых оболочек, соединительной ткани. При дефиците в пище ПНЖК (линолевая, линоленовая, арахидоновая) наблюдаются сухость, нарушается эластичность сосудов и увеличивается содержание холестерина в крови. ПНЖК играют большую роль в синтезе простагландинов - веществ высокой биологической активности. Компонентом жиров являются фосфолипиды. Они входят в структуру клеточных мембран и составляют по разным оценкам до 50% строительного материала цитоплазматической мембраны клеток.
Схема фосфолипида.
Эти вещества в большом количестве содержатся в нервной ткани и в тканях мозга, сердца, печени. Средняя потребность взрослого человека в жире составляет 80 - 100 г / сут.
Терпеноиды, то же, что изопреноиды. По традиции в биохимической литературе в категорию Т. обычно не включают тетратерпеноидив (каротиноиды, ксантофиллы) и политерпены (каучук, гуттаперча), а также стероиды. К Т. в узком смысле этого слова относят терпены (монотерпены), сесквитерпены дитерпены и тритерпены, построенные в соответствии с 2, 3, 4 и б остатков мевалоновой кислоты, а также их производные.
Терпены, монотерпены, подкласс изопреноидов, состоят из 10 атомов углерода, и построенных из двух остатков мевалоновой к-ты. Общий биогенетический предшественник Т.- пирофосфат гераниол (геранилпирофосфат), различные ферментативные превращения которого приводят к образованию ациклического
(Напр. Цитраль), моноциклические (напр. Лимонен и ментол) и бициклические (например., Пинен и борнеол) терпена. Широко распространены среди растений как компоненты эфирных масел, а также в некоторых насекомых как компоненты защитных веществ и феромонов тревоги, следа и агрегации. Иногда под Т. подразумевают только соответствующие углеводороды, а их окисленные производные называют монотерпеноидамы.
