Липиды: гидрофобные молекулы. урок 11
Содержание:
- Классификация
- Функции
- Липиды клеточных мембран
- Из чего состоят?
- Транспорт через мембраны: активный, пассивный.
- Что такое клеточная мембрана
- Описание
- Избыток или недостаток?
- Классификация липидов
- Функции фосфолипидов
- Как определить наличие АФС
- Границы определения
- Липиды в диете человека
- Классификация
- Характеристика мембранных белков
Классификация
Липиды – сложные соединения, которые встречаются в различных модификациях и выполняют различные функции. Поэтому классификация липидов обширна и не ограничивается одним признаком. Наиболее полная классификация по строению приведена в таблице.
Типы |
Виды |
Общая характеристика |
Простые |
Глицериды |
Нейтральные жиры. Относятся к сложным эфирам, состоящим из глицерина и жирных кислот. Различают моно-, ди- и триглицериды |
Воски |
Сложные эфиры жирных кислот и спиртов (одноатомных или двухатомных) |
|
Сложные |
Фосфолипиды |
Образованы присоединением к липидам остатков фосфорной кислоты. Обширная группа, включающая две подгруппы: – глицерофосфолипиды; – сфинголипиды |
Гликолипиды |
Состоят из углеводов и липидов, образующие гидрофильно-гидрофобные комплексы |
Описанные выше липиды относятся к омыляемым жирам – при их гидролизе образуется мыло. Отдельно в группу неомыляемых жиров, т.е. не взаимодействующих с водой, выделяют стероиды.Они подразделяются на подгруппы в зависимости от строения:
- стерины – стероидные спирты, входящие в состав животных и растительных тканей (холестерин, эргостерин);
- желчные кислоты – производные холевой кислоты, содержащие одну группу -СООН, способствуют растворению холестерина и перевариванию липидов (холевая, дезоксихолевая, литохолевая кислоты);
- стероидные гормоны – способствуют росту и развитию организма (кортизол, тестостерон, кальцитриол).
Рис. 2. Схема классификации липидов.
Отдельно выделяют липопротеины. Это сложные комплексы жиров и белков (аполипопротеинов). Липопротеины относят к сложным белкам, а не к жирам. В их состав входят разнообразные сложные жиры – холестерин, фосфолипиды, нейтральные жиры, жирные кислоты.Выделяют две группы:
- растворимые – входят в состав плазмы крови, молока, желтка;
- нерастворимые – входят в состав плазмалеммы, оболочки нервных волокон, хлоропласты.
Рис. 3. Липопротеины.
Наиболее изучены липопротеины плазмы крови. Они различаются по плотности. Чем больше жиров, тем меньше плотность.
Липиды по физической структуре классифицируются на твёрдые жиры и масла. По нахождению в организме выделяют резервные (непостоянные, зависят от питания) и структурные (генетически обусловленные) жиры. По происхождению жиры могут быть растительными и животными.
Функции
Липиды распределены в каждой клетке организма, но у каждых из них есть свои определенные функциональные обязанности, которые они выполняют. Существуют основные обязанности, это те функции, что выполняют липидные соединения, а дополнительные функции, это те, в которых липиды являются помощниками.
Функции липидных соединений:
Энергетическая функция.
Липидные соединения в процессе распадения выделяют много энергии, которая необходима организму:
- Для контролирования процесса поступления в клетки организма молекул кислорода;
- Формирование и обеспечение клеток питательными веществами;
- Корректирование дыхания и роста клеток.
Резервная функция липидов в организме.
Липидные соединения откладываются в подкожной клетчатке и обеспечивают запас жира в организме на случай непредвиденных ситуаций:
- В период беременности женщин, липиды обеспечивают развитие плода;
- При резком похудении, жиры восполняют запас жира из резерва, чтобы поддержать внутренние органы.
Теплорегулирующая функция позволяет организму справляться с перепадами температурного режима, и поддерживать необходимо температуру внутри тела, независимо от температуры окружающей среды.
Липид является основной частью мембран клеток организма, и в этом заключается основная структурная функция. Без липопротеидов, которые доставляют в клетки молекулы холестерола, структурная функция не могла бы выполняться.
Липопротеиды — это основные транспортные перевозчики жира по организму, поэтому они выполняют транспортную функцию липидных соединений.
К второстепенным функциям липидных соединений относятся:
Ферментативная второстепенная функциональная обязанность липида:
- Защита слизистой тонкого кишечника от чрезмерного влияния на расщепление липидов ферментов, вырабатываемых клетками поджелудочной железы;
- Уничтожение лишних ферментов происходит при помощи молекул фосфолипидов и холестерола.
Сигнальную функцию выполняют молекулы гликолипиды:
- Передача импульсов между волокнами нервной системы, а также между головным и спинным мозгом при помощи цереброспинальной жидкости;
- Распознавание импульсов на внутриклеточном уровне, которые подают липидоподобные соединения для выявления необходимых веществ для клетки.
Регуляторные обязанности липидов в организме:
- Регуляторная политика липида в клеточной мембране — это режим пропуска полезных элементов в клетку;
- Синтезирование гормонов в организме регулирующих репродуктивную функцию у человека;
- Регулирование защиты организма при помощи функционировании иммунной системы.
Липиды клеточных мембран
Клеточная мембрана состоит из белков и липидов, основу которых составляют фосфолипиды. Фосфолипиды занимают значительную часть — 40-90% всех липидов в мембранной оболочке.
Липиды – это амфипатические молекулы, самостоятельно формирующие бислои.
Липиды имеют особенность: растворяются только в растворителях на органической основе и совсем не подвержены растворению в воде. Клеточная мембрана имеет несколько видов липидов: фосфолипиды, холестерол, гликолипиды.
Строение клеточной мембраны до конца не изучено. Происходит постоянное изучение и составление моделей состава мембраны. В одной – мембрана характеризуется как липидный двойной слой. В этом слое углеводородные хвосты липидов за счет гидрофобных взаимодействий удерживаются друг возле друга в вытянутом состоянии во внутренней полости, образуя двойной углеводородный слой. Полярные группы липидов находятся на внешней поверхности бислоя.
Изучение клеточных мембран перспективное направление в науке. Возможно, с полным пониманием механизмов, происходящих внутри клетки, позволит продлить жизнь. Может быть удастся найти ключик к долголетию.
Из чего состоят?
Сложные молекулы липидов — это достаточно важная группа жировых компонентов в организме (фосфолипиды, молекулы гликолипидов и сфинголипиды):
- Жиры вместе с простыми липидными молекулами принимают участие в построении клеточных мембран;
- Обеспечивают взаимодействие на межклеточном уровне нервных волокон, которые передают импульсы при помощи миелиновых оболочек;
- Сложные в строении липиды, являются компонентом сурфактанта. Данное вещество обеспечивает правильную работу системы дыхания и ее органов, а также предотвращают спадание среднего диаметра артерий (альвеолы) при выдохе воздуха из организма;
- Сложного строения липиды играют основные роли на мембранных поверхностях клеток.
Очень велики свойства в деятельности таких органов:
- Цереброспинальной жидкости;
- Нервных волокон;
- Сердечного миокарда.
Основная функция липидов — это построение мембран клеток.
При формировании мембран принимают участие такие типы липидных соединений:
- Жироподобный спирт — холестерол;
- Липидо-углеводное соединение гликолипиды;
- Соединения карбоновых кислот и спиртовых эфиров — фосфолипиды.
Мембрана по своей структуре двухслойная и жиры находятся в пространстве между клеткой и наружной средой. Такая структура клеточной мембраны позволяет ей не терять форму и увеличивает ее крепость.
Содержание липидов в разных клетках сильно варьирует
Транспорт через мембраны: активный, пассивный.
Пассивный
транспорт —
перенос веществ по градиенту концентрации,
без затрат энергии (например, диффузия,
осмос). Диффузия — пассивное перемещение
вещества из участка большей концентрации
к участку меньшей концентрации. Осмос
— пассивное перемещение некоторых
веществ через полупроницаемую мембрану
(обычно мелкие молекулы проходят, крупные
не проходят).
Простая диффузия
-частицы вещества перемещаются сквозь
липидный бислой. Направл. ростой диффузии
определяется только разностью концентраций
вещества по обеим сторонам мембраны.
Путём простой диффузии в клетку проникают
гидрофобные вещества (O2,N2,бензол) и
полярные маленькие молекулы (CO2, H2O,
мочевина). Не проникают полярные
относительно крупные молекулы
(аминокислоты, моносахариды), заряженные
частицы (ионы) и макромолекулы (ДНК,
белки).
Облегченная
диффузия
Большинство веществ
переносится через мембрану с помощью
погружённых в неё транспортных белков
(белков-переносчиков). Все транспортные
белки образуют непрерывный белковый
проход через мембрану. С помощью
белков-переносчиков осуществляется
как пассивный, так и активный транспорт
веществ. Полярные вещества (аминокислоты,
моносахариды), заряженные частицы (ионы)
проходят через мембраны с помощью
облегченной диффузии, при участии
белков-каналов или белков-переносчиков.
Участие белков-переносчиков обеспечивает
более высокую скорость облегченной
диффузии по сравнению с простой пассивной
диффузией. Скорость облегченной диффузии
зависит от ряда причин: от трансмембранного
концентрационного градиента переносимого
вещества, от количества переносчика,
который связывается с переносимым
веществом, от скорости связывания
вещества переносчиком на одной поверхности
мембраны (например, на наружной), от
скорости конформационных изменений в
молекуле переносчика, в результате
которых вещество переносится через
мембрану и высвобождается на другой
стороне мембраны. Облегченная диффузия
не требует специальных энергетических
затрат за счет гидролиза АТФ. Эта
особенность отличает облегченную
диффузию от активного трансмембранного
транспорта.
Белки-переносчики
Белки-переносчики
— это трансмембранные белки, которые
специфически связывают молекулу
транспортируемого вещества и, изменяя
конформацию, осуществляют перенос
молекулы через липидный слой мембраны.
В белках-переносчиках всех типов имеются
определенные участки связывания для
транспортируемой молекулы. Они могут
обеспечивать как пассивный, так и
активный мембранный транспорт.
Активный транспорт
— перенос вещества через клеточную или
внутриклеточную мембрану (трансмембранный
А.т.) или через слой клеток (трансцеллюлярный
А.т.), протекающий против электрохимического
градиента, т. е. с затратой свободной
энергии организма. В большинстве случаев,
но не всегда, источником энергии служит
энергия макроэргических связей АТФ.
Различные транспортные АТФазы,
локализованные в клеточных мембранах
и участвующие в механизмах переноса
веществ, являются основным элементом
молекулярных устройств — насосов,
обеспечивающих избирательное поглощение
и откачивание определенных веществ
(например, электролитов) клеткой. Активный
специфический транспорт неэлектролитов
(молекулярный транспорт) реализуется
с помощью нескольких типов молекулярных
машин — насосов и переносчиков. Транспорт
неэлектролитов (моносахаридов, аминокислот
и других мономеров) может сопрягаться
с симпортом — транспортом другого
вещества, движение которого по градиенту
концентрации является источником
энергии для первого процесса. Симпорт
может обеспечиваться ионными градиентами
(например, натрия) без непосредственного
участия АТФ.
Что такое клеточная мембрана
Клеточная мембрана — это биологическая мембрана, которая отделяет внутреннюю часть клетки от внешней среды. Клеточная мембрана также называется плазматическая мембрана а также цитоплазматическая мембрана, Он избирательно проницаем для таких веществ, как ионы и органические молекулы. Клеточная мембрана поддерживает постоянную среду внутри протоплазмы, контролируя проникновение веществ внутрь и наружу клетки. Это также защищает клетку от окружающей среды.
Структура клеточной мембраны
Структура мембраны описывается моделью жидкостной мозаики. Клеточная мембрана состоит из липидного бислоя со встроенными в него белками. Липидный бислой рассматривается как двумерная жидкость, в которой молекулы липида и белка более или менее легко диффундируют в нем. Образуется при самосборке липидных молекул. Эти липиды являются амфипатическими фосфолипидами. Их гидрофобные «хвостовые» области скрыты от окружающей воды или гидрофильной среды двухслойной структурой. Таким образом, гидрофильные головки взаимодействуют с внутриклеточными / цитозольными или внеклеточными лицами. Благодаря этому образуется непрерывный сферический липидный бислой. Следовательно, гидрофобные взаимодействия рассматриваются как основные движущие силы для образования липидного бислоя.
Структура липидного бислоя предотвращает проникновение полярных растворенных веществ в клетку. Но пассивная диффузия неполярных молекул разрешена. Следовательно, трансмембранные белки функционируют либо как поры, каналы или ворота для диффузии полярных растворенных веществ. Фосфатидилсерин концентрируется на мембране, чтобы создать дополнительный барьер для заряженных молекул.
Мембранные структуры, такие как подосома, кавеола, очаговая адгезия, инвадоподиум и различные типы клеточных соединений, присутствуют в мембране. Это называется «supramembrane”Структуры, которые обеспечивают связь, клеточную адгезию, экзоцитоз и эндоцитоз. Под клеточной мембраной цитоскелет находится в цитоплазме. Цитоскелет обеспечивает леса для закрепления мембранных белков. Подробная схема клеточной мембраны показана на Рисунок 1.
Рисунок 1: Подробная схема клеточной мембраны
Состав клеточной мембраны
Клеточная мембрана в основном состоит из липидов и белков. В клеточной мембране можно найти три класса амфипатических липидов: фосфолипиды, гликолипиды и стеролы. Фосфолипиды являются наиболее распространенным типом липидов среди них. Холестерин обнаружен диспергированным по всей мембране в клетках животных.
Липосомы найдены ли липидные везикулы в клеточной мембране; они заключены в круглые карманы липидным бислоем. Углеводы можно найти в виде гликопротеинов и гликолипидов. 50% клеточной мембраны состоит из белков. Белки могут быть обнаружены в мембране трех типов: цельные или трансмембранные белки, закрепленные на липидах белки и периферические белки.
Функция клеточной мембраны
Клеточная мембрана физически отделяет цитоплазму от ее внеклеточной среды. Он также закрепляет цитоскелет, обеспечивая форму клетки. С другой стороны, клеточная мембрана прикрепляется к другим клеткам ткани, обеспечивая механическую поддержку клетки.
Клеточная мембрана избирательно проницаема, регулируя постоянную внутреннюю среду для функционирования клетки. Движение через клеточную мембрану может происходить как при пассивной, так и при активной диффузии. Четыре клеточных механизма могут быть идентифицированы в клеточной мембране. Небольшие молекулы, такие как углекислый газ, кислород и ионы, перемещаются через мембрану путем пассивного осмоса и диффузии. Питательные вещества, такие как сахар, аминокислоты и метаболиты, перемещаются пассивно через трансмембранные белковые каналы. Аквапорины являются своего рода белковыми каналами, которые транспортируют воду путем облегченной диффузии. Поглощение молекул в клетку путем их поглощения называется эндоцитозом. Твердые частицы поглощаются фагоцитозом, а небольшие молекулы и ионы поглощаются пиноцитозом. Некоторые непереваренные остатки удаляются из клетки путем инвагинации и образования пузырька. Этот процесс называется экзоцитозом.
Описание
Липиды — один из важнейших классов сложных молекул, присутствующих в клетках и тканях животных. Липиды выполняют самые разнообразные функции: снабжают энергией клеточные процессы, формируют клеточные мембраны, участвуют в межклеточной и внутриклеточной сигнализации. Липиды служат предшественниками стероидных гормонов, жёлчных кислот, простагландинов и фосфоинозитидов. В крови содержатся отдельные компоненты липидов (насыщенные жирные кислоты, мононенасыщенные жирные кислоты и полиненасыщенные жирные кислоты), триглицериды, холестерин, эфиры холестерина и фосфолипиды. Все эти вещества не растворимы в воде, поэтому в организме имеется сложная система транспорта липидов. Свободные (неэтерифицированные) жирные кислоты переносятся кровью в виде комплексов с альбумином. Триглицериды, холестерин и фосфолипиды транспортируются в форме водорастворимых липопротеидов. Некоторые липиды используются для создания наночастиц, например, липосом. Мембрана липосом состоит из природных фосфолипидов, что определяет их многие привлекательные качества. Они нетоксичны, биодеградируемы, при определённых условиях могут поглощаться клетками, что приводит к внутриклеточной доставке их содержимого. Липосомы предназначены для целевой доставки в клетки препаратов фотодинамической или генной терапии, а также компонентов другого назначения, например, косметического.
Избыток или недостаток?
Если человеческий организм испытывает избыток или недостаток какого-либо микроэлемента, витамина или минерала, он обязательно об этом сообщит. Дефицит фосфолипидов чреват серьезными последствиями – недостаточное количество этих липидов скажется на функционировании практически всех клеток. В результате жиродефицит может стать причиной нарушения работы мозга (ухудшится память) и органов пищеварения, ослабления иммунной системы, нарушения целостности слизистых оболочек. Недостаток фосфолипидов повлияет и на качество костной ткани – приведет к артриту или артрозу. Кроме того, тусклые волосы, сухая кожа и ломкие ногти также являются сигналом о нехватке фосфолипидов.
Чрезмерное насыщение клеток фосфолипидами чаще всего вызывает сгущение крови, что затем ухудшает снабжение тканей кислородом. Избыток этих специфических липидов сказывается на работе нервной системы, вызывает дисфункцию тонкого кишечника.
Классификация липидов
Классификация липидов, как и других соединений биологической природы, — весьма спорный и проблематичный процесс. Предлагаемая ниже классификация хоть и широко распространена в липидологии, но является далеко не единственной. Она основывается, прежде всего, на структурных и биосинтетических особенностях разных групп липидов.
Простые липиды
Простые липиды — липиды, включающие в свою структуру углерод (С), водород (H) и кислород (O).
Примеры жирных кислот: миристиновая (насыщенная жирная кислота) и миристолеиновая (мононенасыщенная кислота) имеют 14 атомов углерода
- Жирные кислоты — алифатические одноосновные карбоновые кислоты с открытой цепью, содержащиеся в этерифицированной форме в жирах, маслах и восках растительного и животного происхождения.
- Жирные альдегиды — высокомолекулярные альдегиды, с числом атомов углерода в молекуле выше 12.
- Жирные спирты — высокомолекулярные спирты, содержащие 1—3 гидроксильные группы.
- Предельные углеводороды с длинной алифатической цепочкой.
- Сфингозиновые основания.
- Воски — сложные эфиры высших жирных кислот и высших высокомолекулярных спиртов.
- Триглицериды (жиры).
Сложные липиды
Сложные липиды — липиды, включающие в свою структуру помимо углерода (С), водорода (H) и кислорода (О) другие химические элементы. Чаще всего: фосфор (Р), серу (S), азот (N).
Общее строение фосфолипидовЗаместители R1 и R² — остатки жирных кислот, X зависит от типа фосфолипида.
- Полярные
- Фосфолипиды — сложные эфиры многоатомных спиртов и высших жирных кислот, содержащие остаток фосфорной кислоты и соединённую с ней добавочную группу атомов различной химической природы.
- Гликолипиды — сложные липиды, образующиеся в результате соединения липидов с углеводами.
- Фосфогликолипиды
- Сфинголипиды — класс липидов, относящихся к производным алифатических аминоспиртов.
- Мышьяколипиды
- Нейтральные
- Ацилглицериды
- Диглицериды
- Моноглицериды
- Церамиды
- Эфиры стеринов
- N-ацетилэтаноламиды
- Ацилглицериды
Функции фосфолипидов
Фосфорсодержащие жиры принадлежат к незаменимым для человека соединениям. Организм не способен вырабатывать эти вещества самостоятельно, но, меж тем, функционировать без них также не сможет.
Фосфолипиды необходимы человеку, поскольку:
- обеспечивают мембранам гибкость;
- восстанавливают поврежденные стенки клеток;
- играют роль клеточных барьеров;
- растворяют «плохой» холестерин;
- служат профилактикой сердечно-сосудистых заболеваний (особенно атеросклероза);
- способствуют правильному сворачиванию крови;
- поддерживают здоровье нервной системы;
- обеспечивают передачу сигналов от нервных клеток к головному мозгу и обратно;
- благотворно влияют на работу органов пищеварения;
- очищают печень от токсинов;
- оздоровляют кожу;
- повышают чувствительность к инсулину;
- полезны для адекватного функционирования печени;
- улучшают циркуляцию крови по мышечным тканям;
- образовывают кластеры, которые транспортируют витамины, питательные вещества, жиросодержащие молекулы по телу;
- повышают работоспособность.
Польза для нервной системы
Человеческий мозг почти на 30 процентов состоит из фосфолипидов. Это же вещество входит в состав миелиновой субстанции, покрывающей нервные отростки и отвечающей за передачу импульсов. А фосфатидилхолин в комбинации с витамином В5 образует один из важнейших нейромедиаторов, необходимых для передачи сигналов центральной нервной системы. Недостаток вещества ведет к ухудшению памяти, разрушению клеток головного мозга, болезни Альцгеймера, раздражительности, истеричности. Дефицит фосфолипидов в детском организме также губительно влияет на работу нервной системы и мозга, вызывает задержки в развитии.
В связи с этим фосфолипидные препараты применяют, когда надо улучшить мозговую активность или функционирование периферической нервной системы.
Польза для печени
Эссенциале – один из наиболее известных и эффективных медпрепаратов для лечения печени. Эссенциальные фосфолипиды, входящие в состав лекарства, обладают гепатопротекторными свойствами. На печеночную ткань воздействуют по принципу пазлов: молекулы фосфолипидов встраиваются в места «пробелов» с поврежденными участками мембраны. Возобновление структуры клеток активизирует работу печени, в первую очередь в плане дезинтоксикации.
Влияние на обменные процессы
Липиды в человеческом организме образовываются несколькими способами. Но их чрезмерное накопление, в частности в печени, может стать причиной жирового перерождения органа. И за то, чтобы этого не произошло, отвечает фосфатидилхолин. Этот вид фосфолипидов ответственный за переработку и разжижение жировых молекул (облегчает транспортировку и выведение лишнего из печени и других органов).
К слову сказать, нарушение липидного обмена может послужить причиной дерматологических заболеваний (экзема, псориаз, атопический дерматит). Фосфолипиды предотвращают эти неприятности.
Как определить наличие АФС
Самостоятельно понять, что организм начал вырабатывать антитела к фосфолипидам, невозможно. Недомогание и проблемы со здоровьем люди связывают с «деятельностью» вирусов, дисфункцией некоторых органов или систем, но уж никак не со сбоем в работе антител. Поэтому единственный способ узнать о проблеме – сдать анализы в ближайшей лаборатории. При этом исследование мочи обязательно покажет повышенный уровень белка.
Внешне синдром может проявляться сосудистым рисунком на бедрах, голенях или других частях тела, гипертонией, почечной недостаточностью и снижением зрения (за счет образования тромбов в сетчатке глаза). У беременных женщин возможны выкидыши, замирание плода, преждевременные роды.
В результатах анализов может быть указана концентрация нескольких видов антител. Каждые из них имеют свой показатель нормы:
- IgG – не больше 19 МЕ/мл;
- IgM – не больше 10 МЕ/мл;
- IgA – не больше 15 МЕ/мл.
Границы определения
Используемое ранее определение липидов, как группы органических соединений, хорошо растворимых в неполярных органических растворителях (бензол, хлороформ) и практически нерастворимых в воде, является слишком расплывчатым. Во-первых, такое определение вместо чёткой характеристики класса химических соединений говорит лишь о физических свойствах. Во-вторых, в настоящее время известно достаточное количество соединений, нерастворимых в неполярных растворителях или же, наоборот, хорошо растворимых в воде, которые, тем не менее, относят к липидам.
В современной органической химии определение термина «липиды» основано на биосинтетическом родстве данных соединений — к липидам относят жирные кислоты и их производные.
В то же время в биохимии и других разделах биологии к липидам по-прежнему принято относить и гидрофобные или амфифильные вещества другой химической природы. Это определение позволяет включать сюда холестерин, который вряд ли можно считать производным жирной кислоты.
Липиды в диете человека
Среди липидов в диете человека преобладают триглицериды (нейтральные жиры), они являются богатым источником энергии, а также необходимы для всасывания жирорастворимых витаминов. Насыщенными жирными кислотами богата пища животного происхождения: мясо, молочные продукты, а также некоторые тропические растения, такие как кокосы. Ненасыщенные жирные кислоты попадают в организм человека в результате употребления орехов, семечек, оливкового и других растительных масел. Основными источниками холестерола в рационе является мясо и органы животных, яичные желтки, молочные продукты и рыба. Однако около 85 % процентов холестерола в крови синтезируется печенью. Организация American Heart Association рекомендует употреблять липиды в количестве не более 30 % от общего рациона, сократить содержание насыщенных жирных кислот в диете до 10 % от всех жиров и не принимать более 300 мг (количество, содержащееся в одном желтке) холестерола в сутки. Целью этих рекомендаций является ограничение уровня холестерола и триглицеридов в крови до 20 мг / л.
Суточная потребность взрослого человека в липидах — 70—145 граммов.
Классификация
Липиды – сложные соединения, которые встречаются в различных модификациях и выполняют различные функции. Поэтому классификация липидов обширна и не ограничивается одним признаком. Наиболее полная классификация по строению приведена в таблице.
Типы |
Виды |
Общая характеристика |
Простые |
Глицериды |
Нейтральные жиры. Относятся к сложным эфирам, состоящим из глицерина и жирных кислот. Различают моно-, ди- и триглицериды |
Воски |
Сложные эфиры жирных кислот и спиртов (одноатомных или двухатомных) |
|
Сложные |
Фосфолипиды |
Образованы присоединением к липидам остатков фосфорной кислоты. Обширная группа, включающая две подгруппы: – глицерофосфолипиды; – сфинголипиды |
Гликолипиды |
Состоят из углеводов и липидов, образующие гидрофильно-гидрофобные комплексы |
Описанные выше липиды относятся к омыляемым жирам – при их гидролизе образуется мыло. Отдельно в группу неомыляемых жиров, т.е. не взаимодействующих с водой, выделяют стероиды.Они подразделяются на подгруппы в зависимости от строения:
- стерины – стероидные спирты, входящие в состав животных и растительных тканей (холестерин, эргостерин);
- желчные кислоты – производные холевой кислоты, содержащие одну группу -СООН, способствуют растворению холестерина и перевариванию липидов (холевая, дезоксихолевая, литохолевая кислоты);
- стероидные гормоны – способствуют росту и развитию организма (кортизол, тестостерон, кальцитриол).
Рис. 2. Схема классификации липидов.
Отдельно выделяют липопротеины. Это сложные комплексы жиров и белков (аполипопротеинов). Липопротеины относят к сложным белкам, а не к жирам. В их состав входят разнообразные сложные жиры – холестерин, фосфолипиды, нейтральные жиры, жирные кислоты.Выделяют две группы:
- растворимые – входят в состав плазмы крови, молока, желтка;
- нерастворимые – входят в состав плазмалеммы, оболочки нервных волокон, хлоропласты.
Рис. 3. Липопротеины.
Наиболее изучены липопротеины плазмы крови. Они различаются по плотности. Чем больше жиров, тем меньше плотность.
Липиды по физической структуре классифицируются на твёрдые жиры и масла. По нахождению в организме выделяют резервные (непостоянные, зависят от питания) и структурные (генетически обусловленные) жиры. По происхождению жиры могут быть растительными и животными.
Характеристика мембранных белков
Интегральные |
Периферические |
Глубоко |
Локализованы |
Амфифильные |
Глобулярные |
Удерживаются |
Удерживаются |
По
выполняемым функциям белки в составе
мембран делятся на
-
структурные;
-
каталитические;
-
рецепторные;
-
транспортные.
Количество
белков в мембранах могут существенно
отличаться. Например, в миелиновой
мембране, предназначенной для изоляции
нервных волокон, белки составляют только
25% массы мембраны, а в мембранах
митохондрий, связанных с процессами
окислительного фосфорилирования, на
долю белков приходится около 75% массы.
В плазматической мембране доля белков
и липидов примерно одинаковы.
Углеводы
в составе мембран не представлены
самостоятельными соединениями, а
обнаруживаются только в соединении с
белками (гликопротеины) или липидами
(гликолипиды). Длина углеводных цепей
колеблется от двух до восемнадцати
остатков моносахаридов. Большая часть
углеводов расположена на наружной
поверхности плазматической мембраны.
Функции углеводов в биомембранах –
контроль за межклеточными взаимодействиями,
поддержание иммунного статуса, рецепция,
обеспечение стабильности белковых
молекул в мембране.