Загальна характеристика і класифікація ліпідів
I. ЛІПІДИ - органічні речовини, характерні для живих організмів, нерозчинні у воді, але розчинні в органічних розчинниках (сірковуглеці, хлороформі, ефірі, бензолі), що дають при гідролізі високомолекулярні жирні кислоти. Вони не є на відміну від білків, нуклеїнових кислот і полісахаридів, не є високомолекулярними седіненіямі, їх структура досить різноманітна, вони мають лише одну загальну ознаку - гидрофобность.
В організмі ліпіди виконують такі функції:
1. енергетична - є резервними сполуками, основною формою запасу енергії і вуглецю. При окисленні 1 г нейтральних жирів (триацилгліцеролів) виділяється близько 38 кДж енергії;
2. регуляторна - ліпідами є жиророзчинні вітаміни і похідні деяких жирних кислот, які беруть участь в обміні речовин.
3. структурна - є головними структурними компонентами клітинних мембран, утворюють подвійні шари полярних ліпідів, в які вбудовуються білки-ферменти;
4. захисна функція:
Ø захищає органи від механічних пошкоджень;
Ø бере участь у терморегуляції.
Освіта запасів жиру в організмі людини і деяких тварин розглядається як пристосування до нерегулярного харчування і до перебування в холодному середовищі. Особливо великий запас жиру у тварин, що впадають в тривалу сплячку (ведмеді, бабаки) і пристосованих до перебування в умовах холоду (моржі, тюлені). У плода жир практично відсутній, і з'являється тільки перед народженням.
За структурою ліпіди можна поділити на три групи:
Ø прості ліпіди - до них відносяться лише ефіри жирних кислот і спиртів. Сюди відносяться: жири, воски та стеридів;
Ø складні ліпіди - в їх склад входять жирні кислоти, спирти та інші компоненти різного хімічної будови. До них відносяться фосфоліпіди, гліколіпіди і т.д .;
Ø похідні ліпідів - це в основному жиророзчинні вітаміни і їх попередники.
У тканинах тварин жири знаходяться в частково вільному стані, в більшій мірі вони складають комплекс з білками.
За хімічним складом, будовою і функції, виконуваної в живій клітині ліпіди поділяються на:
II. Прості ліпади - сполуки, що складаються тільки з жирних кислот і спиртів. Вони діляться на нейтраольние ацілгліцеріди (жири) і воску.
Жири - запасні речовини, накапліваающіеся в дуже великих кількостях в насінні і плодах багатьох рослин, входять до складу організму людини, тварин, мікробів і навіть вірусів.
За хімічною будовою жири - суміш складних ефірів (гліцерінодов) трехатомного спітра гліцерину і високомолекулярних жирних кислот - побудовані за типом:
де R1. R2. R3 - радикали високомолекулярних жирних кислот.
Жирні кислоти є довголанцюгові монокарбонові кислоти (містять від 12 до 20 вуглецевих атомів).
Жирні кислоти, що входять до складу жирів, поділяються на насичені (не містять подвійних вуглець-вуглецевих зв'язків) і ненасичені або непрідельние (містять одну і більше подвійну вуглець-вуглецевий зв'язок). Ненасичені жирні кислоти поділяються на:
1. мононенасичені - містять одну зв'язок:
2. поліненасичені - містять більше ніж одну зв'язок.
З насичених кислот найбільше значення мають:
найбільш важливі з ненасичених жирних кислот - олеїнова, лінолева і ліноленова.
Якщо в складі жиру переважають насичені (граничні) жирні кислоти, то жир має тверду консистенцію. Навпаки в рідких жирах переважають непрідельние (ненасичені) кислоти. Рідкі жири називають маслами.
Показником насиченості жиру служить йодне число - кількість міліграмів йоду, здатного приєднатися до 100 г жиру за місцем розриву подвійних зв'язку в молекулах непрідельних кислот. Чим більше в молекулі жиру подвійних зв'язків (вище його ненасиченість), тим вище його йодне число.
Інший важливий показник - число омилення жиру. При гідролізі жиру утворюються гліцерин і жирні кислоти. Останні з лугами утворюють шари, звані милом, а процес їх утворення називається омилення жирів.
Число омилення - кількість КОН (мг), що йде на нейтралізацію кислот, що утворюються при гідролізі 1 г жиру.
Особливістю жирів є їх здатність до утворення в певних умовах водних емульсій, що важливо для харчування організму. Прикладом такої емульсії служить молоко - секрет молочних залоз ссавців і людини. Молоко являє собою тонку емульсію жиру молока в його плазмі. В 1 мм 3 молока міститься до 5-6 млн. Молочних жирових кульок діаметром близько 3 мкм. Ліпіди молока складаються переважно з тригліцеридів, в яких переважають олеїнова і пальметіновая кислоти.
Поліненасичені жирні кис (лоти оленів, лінолева, ліноленова і арахідонова) називають незамінними (ессенціальними), тому що вони необхідні людині. Поліненасичені жирні кислоти сприяють виділенню з організму холестерину, попереджаючи і послаблюючи атеросклероз, підвищують еластичність кровоносних судин.
Завдяки тому, що в ненасичених жирних кислотах є подвійні зв'язку, вони дуже легко окислюються. Процес окислення жиру може йти сам по собі за рахунок приєднання кисню повітря за місцем подвійних зв'язків, проте він може значно прискорюватися під впливом ферменту ліпоксигенази.
Воски - складні ефіри високомолекулярних жирних кислот і одноатомних спиртів з довгою вуглецевої ланцюгом. Це тверді з'єднання з яскраво вираженими гідрофобними властивостями. Жирні кислоти в них містять від 24 до 30 вуглецевих атомів, а високомолекулярні спирти - 16-30 атомів вуглецю.
Основна функція природних восків - освіту захисних покриттів на листках, стеблах і плодах рослин, які оберігають плоди від висихання і поразки мікроорганізмами. Під покровом з бджолиного воску зберігається мед і розвиваються личинки бджоли. Ланолін - віск тваринного походження оберігає волосся і шкіру від дії води
Стеридів - складні ефіри циклічних спиртів (стеролов) і вищих жирних кислот. Вони утворюють обмилюють фракцію ліпідів.
Обмилюють фракцію ліпідів утворюють стероли.
II. складні ліпіди
Фосфатиди (фосфоліпіди) - жири, що містять в своєму складі фосфорну кислоту, пов'язану з азотистих основ або іншим з'єднанням (В).