водоотталкивающую функцию выполняют такие липиды как
Водоотталкивающую функцию выполняют такие липиды как
Липиды организма человека — это, главным образом, нейтральные сложные эфиры глицерина и высших жирных кислот — триглицериды, фосфолипиды и стерины. Высшие жирные кислоты, входящие в состав сложных липидных молекул в виде углеводородных радикалов, бывают насыщенными и ненасыщенными, содержащими одну и более двойных связей. Липиды играют в организме энергетическую и пластическую роль. По сравнению с молекулами углеводов и белков молекула липидов является более энергоемкой. Поэтому при окислении липидов в организме образуется больше молекул АТФ и тепла. За счет окисления жиров обеспечивается около 50 % потребности в энергии взрослого организма.
Запасы нейтральных жиров-триглицеридов в жировых депо человека в среднем составляют 10—20 % массы его тела. Из них около половины локализуется в подкожной жировой клетчатке. Кроме того, значительные запасы нейтрального жира откладываются в большом сальнике, околопочечной клетчатке, в области гениталий и между мышцами. Жиры, откладываясь в жировых депо, служат долгосрочным резервом питания организма.
Нарушения обмена липидов у детей приводит к различным расстройствам. Особенно актуально нарушение обмена жиров в жаркое время года, что грозит психическими расстройствами. Жиры являются источником образования эндогенной воды. При окислении 100 г нейтрального жира в организме образуется около 107 г воды. Если в удовлетворении энергетических потребностей организма основную роль играют нейтральные молекулы жира (триглицериды), то пластическая функция липидов в организме осуществляется, главным образом, за счет фосфолипидов, холестерина, жирных кислот. Эти липидные молекулы являются структурными компонентами клеточных мембран (липопротеинов) и предшественниками синтеза стероидных гормонов, желчных кислот и простагландинов.
Клеточные липиды
В состав клеточных липидов входят фосфолипиды и холестерин, являющиеся необходимыми структурными компонентами поверхностной и внутриклеточных мембран. Триглицериды откладываются в клетках в виде жировых капель, формируя жировые депо. Последние являются не инертной массой, а активной динамической тканью, в которой запасенные жиры подвергаются постоянному расщеплению и ресинтезу.
При действии на организм холода, в состоянии голода, при физической или психоэмоциональной нагрузке происходит интенсивное расщепление (липолиз) запасенных триглицеридов. Образующиеся при этом неэстерифицированные жирные кислоты используются в организме как энергодающие или как пластические вещества, необходимые для синтеза сложных липидных молекул. В условиях покоя после приема пищи происходят ресинтез и отложение нейтральных липидов в подкожной жировой клетчатке, брюшной полости, мышцах.
Биология. 11 класс
§ 6. Липиды
Липиды — разнообразные по структуре органические вещества, которые хорошо растворяются в неполярных растворителях (бензине, хлороформе и др.), но нерастворимы или мало растворимы в воде. К этой группе соединений относятся жиры и жироподобные вещества. Молекулы большинства липидов неполярны, что и обусловливает их гидрофобность.
Массовая доля липидов в различных тканях и органах неодинакова. У животных высокое содержание жиров и жироподобных веществ наблюдается в подкожной клетчатке, желтом костном мозге, нервной ткани, молоке млекопитающих. Наиболее богаты липидами клетки жировой ткани. У растений липиды запасаются преимущественно в плодах и семенах. Большое количество жиров содержится в семенах подсолнечника, льна, рапса, плодах оливкового дерева и др.
Основные группы липидов. Известно несколько групп липидов: жиры, фосфолипиды, воски, стероиды и др. Самая широко распространенная группа липидов — это жиры (триглицериды). Из курса химии 10-го класса вам известно, что их молекулы состоят из остатка трехатомного спирта глицерина и трех остатков карбоновых кислот (рис. 6.1). В образовании жиров участвуют преимущественно высшие карбоновые кислоты, которые также называют жирными кислотами.
Карбоновые кислоты в составе триглицерида могут быть одинаковыми или разными. Как вы знаете, карбоновые кислоты бывают насыщенными или ненасыщенными (вспомните, в чем заключается отличие между ними). Из насыщенных карбоновых кислот в состав жиров чаще всего входят пальмитиновая и стеариновая, а из ненасыщенных — олеиновая, линолевая и линоленовая (рис. 6.2).
Температура плавления жиров зависит от длины углеродных цепей и количества двойных связей в остатках карбоновых кислот. Жиры с короткими и (или) ненасыщенными цепями имеют сравнительно низкую температуру плавления и при комнатной температуре являются жидкими. Для триглицеридов с длинными и насыщенными цепями характерна более высокая температура плавления. При комнатной температуре такие жиры имеют твердую консистенцию.
У животных, обитающих в холодном климате, жиры обычно содержат больше остатков ненасыщенных кислот, чем у обитателей умеренных и тропических широт. Поэтому их жир даже при низких температурах остается жидким, а тело сохраняет гибкость.
Интересно, что в составе жиров, синтезирующихся в организме человека, около 70 % остатков карбоновых кислот представлено ненасыщенной олеиновой кислотой. Поэтому человеческий жир плавится при 15 °С и при температуре тела человека является жидким. Для сравнения: содержание ненасыщенных жирных кислот в говяжьем жире составляет только 43—47 % (из них 41 % олеиновой ) и его температура плавления — около 45 °С.
Фосфолипиды по строению сходны с триглицеридами, но в их молекулах один остаток карбоновой кислоты замещен радикалом, содержащим остаток фосфорной кислоты.
Молекула фосфолипида состоит из двух частей, различных по растворимости в воде: полярной гидрофильной головки и гидрофобных хвостов — неполярных углеводородных цепей карбоновых кислот (рис. 6.3). *Такие соединения называют амфифильными.*
Двойственная природа фосфолипидов обусловливает особую ориентацию их молекул в водной среде. Гидрофильные головки фосфолипидов взаимодействуют с молекулами воды, а гидрофобные хвосты притягиваются друг к другу (вспомните гидрофобные взаимодействия в молекулах белков). При этом фосфолипиды образуют двойной слой (бислой), в котором их неполярные хвосты погружены внутрь и защищены от контакта с водой, а полярные головки, наоборот, обращены к воде (см. рис. 6.3). Такая ориентация молекул играет ключевую роль в формировании структуры биологических мембран, в составе которых фосфолипиды являются важнейшим компонентом.
*Еще одну группу липидов составляют вóски. Их молекулы образованы остатками высших спиртов и жирных кислот. В живой природе воски входят преимущественно в состав наружных покровов организмов, придавая им водоотталкивающие свойства и выполняя защитную функцию.
Так, в составе кутикулы, покрывающей поверхность плодов, листьев и стеблей растений, содержание восков достигает 80 %. Восковая кутикула защищает органы растений от проникновения микроорганизмов, избыточного испарения воды и, наоборот, от ее излишнего поступления извне. Сходные функции выполняют воски, входящие в состав наружного скелета насекомых и паукообразных.
Воски являются компонентом секретов сальных желез млекопитающих и копчиковой железы птиц. Эти секреты покрывают поверхность кожи, волос и перьев, придавая им эластичность и защищая от намокания. Воск, выделяемый особыми железами пчел, используется ими для построения сот.
Кроме того, воски входят в состав клеточной стенки некоторых бактерий (например, туберкулезной палочки), повышая их устойчивость к различным внешним воздействиям.*
К стероидам относятся гормоны коры надпочечников — кортикостероиды *(альдостерон, кортизол и др.)*. Мужские половые гормоны *– андрогены (например, тестостерон)* и женские *– эстрогены (например, эстрадиол)* по химической природе также являются стероидами. Кроме того, в эту группу липидов входят желчные кислоты (важнейшие компоненты желчи), витамин D и др.
Важную роль в организме человека и животных играет холестерин. Он необходим для синтеза стероидных гормонов, желчных кислот, витамина D. Кроме того, холестерин входит в состав биологических мембран, обеспечивает их стабильность и регулирует проницаемость.
Однако повышенное содержание холестерина в организме может вызвать развитие ряда заболеваний, в частности сердечно-сосудистых. Холестерин может откладываться на внутренних стенках кровеносных сосудов, из-за чего их просвет сужается. Это ведет к нарушению кровоснабжения тканей и органов, в первую очередь сердечной мышцы, повышается риск инфаркта миокарда, инсульта, других осложнений. К факторам, повышающим уровень холестерина, относятся: курение, недостаточная физическая активность, неправильное питание (переедание, избыток жиров в пище) и др.
*Липидную природу имеют также терпены — производные изопрена ( ). Эти вещества входят в состав смол и эфирных масел растений, например, хвойных (пинен), мяты (ментол), цитрусовых (лимонен) и др. К терпенам относятся витамины группы К, необходимые для свертывания крови, растительные пигменты каротины, ростовые гормоны растений гиббереллины и другие биологически важные соединения.
Как вы знаете, липиды могут образовывать сложные соединения с белками — липопротеины, углеводами — гликолипиды и т. д.
§ 6. Липиды
Биология, 10 класс (Лисов, 2014)
Липиды (от греч. липос — жир) — обширная группа жиров и жироподобных веществ, которые содержатся в клетках всех живых организмов. Большинство из них неполярны и, следовательно, гидрофобны. Они практически нерастворимы в воде, но хорошо растворяются в органических растворителях (бензине, хлороформе, эфире и др.).
В живых организмах содержание липидов составляет от 5 до 15 % сухой массы. В клетках жировой ткани оно достигает 90 %. Высокое содержание липидов характерно для нервной ткани, подкожной клетчатки, молока млекопитающих. Много жиров в семенах и плодах некоторых растений (подсолнечника, грецкого ореха, маслины, льна, клещевины, рапса, сои, кукурузы). Они используются для промышленного получения растительных масел.
По химическому строению липиды весьма разнообразны. Рассмотрим важнейшие группы липидов. Жиры — наиболее простые и широко распространенные липиды. Их молекулы образуются в результате присоединения к молекуле спирта глицерина трех остатков карбоновых кислот (чаще всего высших), которые могут быть одинаковыми или разными (рис. 16).
Атомы углерода в молекулах карбоновых кислот могут быть соединены друг с другом как простыми, так и двойными связями. В первом случае кислоты называются предельными или насыщенными. Если же имеются двойные связи, то это кислоты непредельные, или ненасыщенные. Среди предельных карбоновых кислот наиболее часто в состав жиров входят пальмитиновая и стеариновая, а среди непредельных — олеиновая, л и нолевая и л и ноленовая кислоты (рис. 17).
Длина углеродных цепей и количество двойных связей в остатках карбоновых кислот определяют физические свойства того или иного жира. Для жиров с короткими и (или) ненасыщенными цепями характерна низкая температура плавления. При комнатной температуре они имеют жидкую либо мазеподобную
консистенцию. И наоборот, жиры с длинными и насыщенными цепями при комнатной температуре представляют собой твердые вещества. У животных, живущих в холодном климате (например, у рыб арктических морей), жиры обычно содержат больше остатков ненасыщенных кислот, чем у обитателей южных широт.
По этой причине их жир и при низких температурах остается жидким, а тело сохраняет гибкость.
Фосфолипиды по структуре сходны с жирами, но в их молекуле один остаток карбоновой кислоты замещен радикалом, содержащим остаток фосфорной кислоты (рис. 18). Фосфолипиды являются основным компонентом клеточных мембран.
Молекула фосфолипида состоит из двух частей, различных по своей растворимости в воде: полярной гидрофильной головки и гидрофобных хвостов — неполярных углеводородных цепей карбоновых кислот (см. рис. 18). На рисунке 19 показана ориентация молекул фосфолипидов в разных средах. Такая природа фосфолипидов обусловливает их ключевую роль в формировании структуры биологических мембран, которые мы рассмотрим позднее.
К липидам относятся также воски, выполняющие в организме растений и животных в основном защитную функцию.
У млекопитающих воски входят в состав секрета, выделяемого сальными железами кожи. Секрет сальных желез смазывает кожу и волосы, делая их эластичными и уменьшая снашиваемость волосяного покрова. У птиц воски, секретируемые копчиковой железой, придают перьям водоотталкивающие свойства.
Восковой слой покрывает листья наземных растений (восковая кутикула) и поверхность тела наземных членистоногих, предохраняя от излишнего испарения воды.
Воски — сложные эфиры одноатомных высокомолекулярных (имеющих длинный углеродный скелет) спиртов и высших карбоновых кислот. У животных воски также входят в состав головного мозга, лимфатических узлов, селезенки. Образуемый пчелами воск используется для строительства сот.
Еще одну группу липидов составляют стероиды. Их молекулы не содержат остатков карбоновых кислот. Стероидами являются, например, желчные кислоты (важнейшие компоненты желчи) и стероидные гормоны (половые гормоны, гормоны коры надпочечников — кортикостероиды).
Однако повышенное содержание холестерина в организме может вызывать развитие ряда заболеваний, в частности сердечно-сосудистых. Холестерин может откладываться на внутренних стенках кровеносных сосудов, из-за чего их просвет сужается. Это ведет к нарушению кровоснабжения тканей и органов, в первую очередь сердечной мышцы, повышается риск инфаркта миокарда, инсульта, других осложнений. К факторам, повышающим уровень холестерина, относятся: курение, недостаточная физическая активность, неправильное питание (переедание, избыток жиров в пище) и др.
Функции липидов. Одна из основных функций липидов — энергетическая. При полном окислении 1 г жиров до углекислого газа и воды выделяется около
39 кДж энергии, что намного больше по сравнению с полным окислением такого же количества углеводов. Это дает возможность животным, впадающим в спячку, расходовать накопленные летом и осенью жировые запасы для поддержания процессов жизнедеятельности в зимний период. Высокое содержание липидов в семенах растений обеспечивает энергией развитие зародыша и проростка, пока он не перейдет к самостоятельному питанию.
Кроме того, при окислении 1 г жиров образуется 1,05—1,1 г воды, поэтому благодаря запасам жира некоторые животные могут длительное время обходиться без нее. Например, верблюды в пустыне выдерживают без воды 10—12 суток, медведи и другие животные во время зимней спячки — более двух месяцев. Необходимую для жизнедеятельности воду эти животные получают именно в результате окисления запасенных жиров.
Важной функцией липидов является строительная (структурная). Фосфолипиды, холестерин, липопротеины, гликолипиды — важнейшие компоненты клеточных мембран.
Защитная функция липидов заключается в том, что они предохраняют внутренние органы от механических повреждений (например, почки человека покрыты жировым слоем, защищающим их от травм, сотрясения при ходьбе и прыжках).
Накапливаясь в подкожной жировой клетчатке, жиры выполняют теплоизоляционную функцию. Так, у синего кита толщина подкожного жирового слоя может превышать 50 см.
Регуляторная функция. Половые гормоны и кортикостероиды регулируют процессы развития и размножения, обмена веществ. Витамины группы D, которые являются производными холестерина, играют важную роль в обмене кальция и фосфора. Желчные кислоты участвуют в пищеварении: они обеспечивают эмульгирование жиров пищи и всасывание продуктов их расщепления.
1. Что представляют собой липиды? К какой группе относится большинство липидов — ‘ к гидрофильным или к гидрофобным веществам?
2. В каких клетках (тканях, органах) растений и животных содержится больше всего липидов?
3. Перечислите группы липидов. Какие основные биологические функции характерны для каждой группы?
4. Почему при комнатной температуре одни жиры твердые, а другие имеют жидкую консистенцию? Приведите примеры твердых и жидких жиров.
5. Выявите сходство и различия в структуре и свойствах жиров и фосфолипидов.
6. Многие животные, обитающие в условиях холодного климата, имеют толстую подкожную жировую клетчатку. Некоторые обитатели степей и пустынь также усиленно запасают подкожный жир. Какие функции выполняют жиры в организме этих животных?
7. Почему при окислении жиров высвобождается больше энергии, чем при окислении такого же количества углеводов?
8. Содержание запасных углеводов в клетках растений может достигать 90 % сухой массы. В организме животных основные запасы хранятся в виде жиров. Чем это можно объяснить?
Глава 1. Химические компоненты живых организмов
Глава 2. Клетка — структурная и функциональная единица живых организмов
Глава 3. Обмен веществ и преобразование энергии в организме
Глава 4. Структурная организация и регуляция функций в живых организмах
Глава 5. Размножение и индивидуальное развитие организмов
Глава 6. Наследственность и изменчивость организмов
Липиды: функции, классификация
Липиды – это органические соединения, которые присутствуют в большинстве живых организмов. Простые липиды представлены спиртами и желчными кислотами, а в состав молекулы сложных липидов входят различные соединения и атомы.
Для человека липиды очень важны. Они присутствуют в пище, встречаются в составе лекарственных средств, их активно используют в различных промышленных отраслях. Липиды присутствуют во всех клетках человеческого организма. Получаемые из продуктов питания, они являются источником энергии.
Липиды и жиры – в чем разница?
В переводе с греческого «липиды» означают «жир», но не следует путать эти 2 понятия. Жиры – это только определенные разновидности липидов, а в целом они представлены достаточно широкой группой веществ. Жиры – это триглицериды, которые состоят из глицерина и карбоновых кислот. Они, наряду с липидами, имеют колоссальное значение для человеческого организма.
Зачем организму липиды?
В организме не найдется таких тканей, в которых бы отсутствовали липиды. Они являются неотъемлемой составляющей каждой клетки, так как без них она не смогла бы нормально функционировать. Липидов в теле человека много, но каждая мельчайшая молекула выполняет свою функцию.
Биохимические процессы, которые не могут обойтись без участия липидов:
Кроветворение, формирование гормонов.
Защита внутренних органов, их стабильность.
Передача нервных сигналов и не только.
Большая часть липидов поступает в организм извне, с продуктами питания. Он их усваивает и вырабатывает новые молекулы, необходимые для нормального функционирования.
Какие функции выполняют липиды в организме?
Функции липидов в нашем организме зависят от их структуры и в каком органе находятся. Липиды «работают» в каждой клетке, для того, чтобы организм мог нормально существовать.
Основные биологические функции липидов:
Энергетическая
При распаде липидов выделяется энергия. Ее используют клетки для обеспечения собственной жизнедеятельности: они дышат, растут, делятся, вырабатывают определенные вещества.
Липиды попадают в цитоплазму клетки с током крови. Когда у клетки возникает необходимость в восполнении собственной энергии, она расщепляет их и питается выделенной энергией.
Запасающая
Еще эту функцию называют резервной. Каждая клетка запасает энергию на случай, если произойдет перебой с питанием. Энергия в ней сохраняется в виде жиров. За это отвечают адипоциты, которые по большей части состоят из капли жира. Именно адипоцитами представлены все жировые ткани в организме. Их максимальное скопление наблюдается в подкожно-жировой клетчатке и в брюшной полости. Если организм не получает питания, то адипоциты распадаются, выступая в качестве источника энергии.
Липиды, находящиеся в подкожно-жировой клетчатке, отвечают за теплоизоляцию организма. Чем больше их скопление, тем хуже эти ткани проводят тепло. В результате, организм имеет возможность поддерживать постоянную температуру тела, быстро не охлаждается и не перегревается.
Структурная
Липиды образуют двойной слой клеточной стенки, за счет чего она имеет возможность функционировать и принимать участие в метаболических процессах. Каждая молекула, которая формирует эту стенку, имеет две части: одна контактирует с водой (гидрофильная), а другая нет (гидрофобная). Те поверхности молекул, которые взаимодействуют с жидкостью, развернуты наружу, а гидрофобные, напротив, внутрь, практически соприкасаясь друг с другом. Таким образом формируется двойной слой, в толще которого могут находиться другие вещества, например, углеводы или белки.
Отсутствие липидов в клеточной стенке привело бы к тому, что она просто потеряла свою форму и правильную структуру.
Ферментативная
В состав ферментов липиды не входят, но без участия жировых фракций образоваться они не смогут.
Не последнюю роль играют липиды в процессе переваривания пищи. Например, в состав желчи входит значительное количество фосфолипидов и холестерина. Они помогают обезвредить избыток ферментов поджелудочной железы, чтобы те не смогли нанести вреда кишечнику. Липиды, поступающие с пищей, растворяются именно в желчи, благодаря воздействию фосфолипидов.
В результате получается, что сами по себе липиды не являются ферментами, но принимают активное участие в их работе. Без них нормальное функционирование системы пищеварения невозможно.
Регуляторная
Эта функция для липидов не является основной. Непосредственно из крови они не оказывают прямого влияния на различные процессы. В то же время липиды являются неотъемлемой составляющей веществ, которые отвечают за регулировку этих процессов. В первую очередь речь идет о гормонах надпочечников и о половых гормонах. Без них невозможна работа иммунной системы, нормальный метаболизм и даже рост и развитие организма в целом.
Липиды содержатся в простагландинах, которые вырабатываются в ответ на воспаление, а также влияют на некоторые функции нервной системы.
Итак, липиды напрямую не влияют на регуляторную функцию, но их дефицит приведет к многочисленным сбоям в работе организма.
Сигнальная
Некоторые сложные липиды отвечают за сигнальную функцию. Это необходимо для нормального протекания большинства процессов в организме. Так, гликолипиды, содержащиеся в нейронах, обеспечивают нормальную передачу нервных импульсов. Более того, липиды участвуют в передаче сигналов внутрь клетки. Они помогают ей идентифицировать вещества, приносящиеся с током крови и пропускать их сквозь мембрану.
Водоотталкивающая
На коже, шерсти и перьях есть слой воска, который оставляет их эластичными и защищает от влаги. Такой слой воска есть и на листьях и плодах различных растений.
Теплоизоляционная
Жиры обладают низкой теплопроводностью, поэтому образующийся слой сохраняет тепло, что позволяет животным жить в условиях холодного климата. У многих животных, живущих в холодной среде, он откладывается в значительном количестве. Например, подкожный жир кита может достигать 1 метра
Биохимия и метаболизм липидов
Метаболизм липидов в организме имеет прочную взаимосвязь с метаболизмом других веществ. Продукты питания, которые потребляет человек, состоят из углеводов, белков и жиров. Они должны поступать в определенных пропорциях, только так организму удастся обеспечить себя достаточным количеством энергии. Если баланс нарушается, например, наблюдается дефицит липидов, то для получения энергией клетки будут расщеплять углеводы и белки.
Вещества, в метаболизме которых липиды принимают непосредственное участие:
АТФ. Аденозинтрифосфатная кислота присутствует в каждой клетке (она принимает участие в их делении, транспорте различных веществ, уничтожении токсинов и пр.). Для ее производства необходима энергия, которая выделяется в процессе расщепления липидов.
Нуклеиновые кислоты. Они являются составляющими единицами ДНК, располагаются в ядрах живых клеток. Энергия, которая выделяется при расщеплении липидов, тратится на деление клеток. Параллельно происходит формирование новых ДНК из нуклеиновых кислот.
Стероиды. В этих гормонах липидов содержится очень много. Если жиры из продуктов питания усваиваются плохо, то у человека могут развиться заболевания эндокринной системы.
Аминокислоты. Они входят в структуру протеинов. В связке с липидами, белки формируются в липопротеины, которые принимают участие в процессе транспортировки различных веществ в организме.
Первый этап метаболизма липидов – это их переваривание и всасывание. Поступают в организм они преимущественно с пищей. Смешиваясь во рту со слюной, жиры начинают разрушаться под действием фермента липазы. Затем они попадают в желудок, где под влиянием соляной кислоты происходит их дальнейший распад.
В воде липиды не растворяются, поэтому в 12-перстной кишке происходит их эмульгирование, после чего под действием ферментов поджелудочной железы они расщепляются. Для каждого вида липидов существует свой фермент: холестерол расщепляет холестеролэстераза, фосфолипиды распадаются под влиянием фосфолипазы и пр.
Всасывание липидов происходит в тонком кишечнике. Их переваривание – сложный процесс, за который отвечают различные гормоны и подобные им вещества.
Эмульгирование липидов
Под эмульгированием липидов понимают процесс их неполного растворения в воде.
Когда частично переваренная пища поступает в 12-перстную кишку, жиры имеют вид капель. Пока они находятся в таком состоянии, ферменты справиться с ними не могут. Эмульгирование направлено на то, чтобы разбить эти крупные капли на мелкие фракции. Площадь соприкосновения капелек жира с окружающей водой увеличивается, благодаря чему они расщепляются.
Этапы эмульгирования липидов:
Продукция желчи в печени. Она содержит вещества, отвечающие за дробление крупных жировых капель на более мелкие.
Скопление желчи в желчном пузыре. Там она набирает нужную концентрацию.
Выброс концентрированной желчи в 12-перстную кишку. Это происходит при поступлении в организм пищи, содержащей липиды.
Эмульгирование жиров в 12-перстной кишке. Это происходит под влиянием ферментов поджелудочной железы и активных веществ из желчи.
Если у человека была проведена операция по удалению желчного пузыря, процесс расщепления липидов у него будет нарушен. В таком случае желчь поступает в 12-перстную кишку непрерывно, напрямую из печени. Поэтому ее будет не хватать для эмульгирования жиров.
Ферменты, растворяющие липиды
Определенные вещества перевариваются конкретными ферментами. Они разрушают существующие между ними молекулярные связи, благодаря чему организм получает возможность их усвоить. Липиды расщепляются собственной группой ферментов. Содержатся они преимущественно в соке, продуцируемом поджелудочной железой. К ним относятся:
Холестероллипаза и пр.
Связь липидов с витаминами и гормонами
Уровень липидов в крови человека остается стабильным, в норме допустимы его незначительные колебания. Они зависят не только от внутренних, но и от внешних факторов.
За поддержание уровня липидов в крови отвечают сразу несколько веществ, среди которых:
Ферменты поджелудочной железы. Они принимают участие в расщеплении липидов, которые поступают в организм с пищей. Если выработка соков поджелудочной железы нарушена, то кишечник не сможет усвоить липиды. В результате, они просто покинут организм и их уровень снизится.
Соли и желчные кислоты. Они принимают непосредственное участие в эмульгировании липидов. Без них они не смогут всосаться в кишечную стенку.
Гормоны. Они, в целом, влияют на обменные процессы, происходящие в организме. Например, избыток инсулина приводит к изменению уровня липидов. В связи с этим для пациентов, страдающих диабетом, разработаны собственные показатели нормы и патологии. Способствуют снижению количества липидов в организме такие гормоны, как: норадреналин и глюкокортикостероиды.
Ферменты, содержащиеся внутри клеток кишечника. Они отвечают за преобразование липидов в транспортную форму и перенаправление в системный кровоток.
Витамины. Они оказывают непосредственное и опосредованное влияние на метаболизм липидов. Например, при дефиците витамина А клетки слизистых оболочек хуже регенерируют, что негативным образом отражается на функционировании органов ЖКТ.
Чтобы уровень липидов не выходил за пределы нормы, необходима правильная работа всего организма в целом. Значение имеет гормональный баланс, поступление достаточного количества витаминов с пищей. Поджелудочная железа и кишечник должны быть здоровыми, чтобы обеспечивать организм необходимыми ферментами.
Процесс образования и распада липидов
Обменные процессы бывают двух типов: катаболическими и анаболическими. Катаболизм – это распад веществ, а для липидов – гидролиз, то есть их расщепление на простые молекулы. Анаболизм – это формирование новых веществ.
Ткани и клетки, в которых происходит образование липидов:
Эпителий кишечника. В его стенках они всасываются и там же трансформируются в транспортные формы. С током крови преобразованные молекулы доставляются в печень.
Печень. В паренхиме органа липиды распадаются, на их основе формируются новые вещества. Например, холестерин связывается с фосфолипидами, которые поступают в желчь и обеспечивают нормальную работу органов ЖКТ.
Клетки различных органов. С током крови молекулы жирных кислот попадают не только в печень. Они разносятся по всему организму, так как входят в мембраны всех клеточных стенок, образуя в них липидный слой. Половые железы и надпочечники используют липиды для выработки стероидных гормонов.
Все описанные процессы тесно взаимосвязаны друг с другом и составляют метаболизм липидов в организме.
Ресинтез липидов
Ресинтез липидов предполагает их распад на простые вещества, из которых организм сможет получить максимум пользы. После его прохождения экзогенные липиды становятся эндогенными. Для обеспечения этого процесса также тратится энергия.
Сначала липиды ресинтезируют в кишечнике, когда жирные кислоты, поступившие с пищей, преобразуются в транспортные формы. Попав в печень, они проходят второй этап ресинтеза и превращаются в вещества, обеспечивающие работу пищеварительной системы. Часть липидов отправляется к клеткам внутренних органов, которые используют их для обеспечения собственных нужд. Неистраченные липиды откладываются в виде жировых запасов.
Важность липидов для организма человека
Липиды и головной мозг
Липиды присутствуют не только в головном мозге, они входят в состав всех нервных клеток. Каждый нейрон покрыт миелиновой оболочкой, которая выступает в качестве изолята. До 75% миелина представлено именно липидами. Как и в мембранах клеточных стенок, липиды образуют в миелине бислой, который плотно облегает нервные клетки.
Липиды, входящие в состав миелиновой оболочки нейронов:
Если в организме наблюдается дефицит липидов, у человека развиваются нарушения в функционировании нервной системы, которые обусловлены истончением и многочисленными разрывами миелиновой оболочки.
Липиды и гормональный фон
Липиды входят в структуру большинства гормонов. Если в их составе присутствует жировой компонент, их называют стероидами. За выработку таких гормонов отвечают надпочечники и половые железы.
Гормоны участвуют во многих процессах, происходящих в организме. Если случается их перевес в ту или иную сторону, у человека наблюдаются скачки веса, развивается бесплодие, возникают воспаления, нарушается работа иммунитета. Чтобы процесс выработки стероидов происходил без сбоев, в организм должно поступать достаточное количество липидов.
Их можно встретить в составе следующих гормонов:
Кортикостероиды: кортизол, гидрокортизон, альдостерон и пр.
Андрогены – главные мужские половые гормоны: андростендион, дигидротестостерон и пр.
Эстрогены – гормоны женской половой системы: эстрадиол, эстриол и пр.
При дефиците липидов происходит сбой в гормональной системе: в половой и эндокринной.
Влияние липидов на кожу и волосы
Кожа волосы и ногти не будут здоровыми, если организм испытывает нехватку липидов. Вся дерма пронизана сальными железами, которые продуцируют секрет, содержащий жиры, отвечающие за множество функций.
Значение липидов для кожи и волос:
Сложные жиры составляют основу волоса.
Они принимают активное участие в процессе обновления клеток кожи.
Кожное сало, состоящее из липидов необходимо для увлажнения дермы.
Липиды помогают поддерживать кожу упругой, гладкой и эластичной.
Липиды обеспечивают блеск волос.
Жиры защищают кожу от агрессивного воздействия внешней среды: от мороза, ультрафиолета, микробов и пр.
Липиды поступают к клеткам кожи и к волосяным фолликулам с током крови, обеспечивая их правильное питание и рост. Для улучшения их состояния можно пользоваться шампунями и кремами, содержащими жирные кислоты. Они будут всасываться с поверхности клеток, улучшая их состояние.
Классификация липидов
Если обратиться к биологии, как к науке, можно встретить много схем систематизации липидов по разным признакам, но за основу принимают химическую классификацию. В ней их делят исходя из структуры:
Простые – состоящие из кислорода, водорода и углерода.
Сложные – кроме трех перечисленных молекул, они содержат еще один атом другого вещества.
Простые и сложные липиды делятся на подгруппы. Предложенная классификация отражает не только строение, но и определяет их свойства.
Внешние и внутренние липиды
Внешние – это экзолипиды, а внутренние – это эндолипиды. К экзогенным жирам относятся вещества, попадающие в организм извне: с пищей, при нанесении косметических средств, при приеме медикаментов.
Попав в организм, липиды усваиваются клетками внутренних органов и формируются в другие соединения. Липиды, синтезируемые клетками, носят название эндогенных. Их структура отличается, но основа все та же, что и у экзогенных жиров. Поэтому при дефиците липидов в пище у человека будут развиваться различные болезни. Многие сложные липиды организм самостоятельно вырабатывать не умеет, но остро в них нуждается. Поэтому они обязательно должны поступать с едой.
Жирные кислоты
Жирные кислоты входят в состав липидов, напрямую влияя на их функционирование. Например, триглицериды являются источником энергии для клеток, а состоят они их нескольких жирных кислот и глицерина.
Жирные кислоты присутствуют в различных веществах, начиная от бензина и заканчивая растительными маслами. В организм они поступают с продуктами питания, из которых активно разбираются различными клетками и ферментами и используются для обеспечения собственных нужд.
Продукты – источники жирных кислот:
Тропические масла: пальмовое, цитрусовое и пр.
Жиры, используемые в пищевой промышленности, например, маргарин.
Жиры в организме откладываются впрок в виде жировой ткани, либо в виде свободных фракций плавают в крови.
Насыщенные и ненасыщенные жиры
Насыщенные жиры несут организму меньшую пользу, а некоторые них даже вредны. В их молекулах нет двойных связей, они достаточно стабильные, поэтому клетки не могут усвоить их. На сегодняшний день установлено, что часть насыщенных жиров стимулируют развитие атеросклероза.
Ненасыщенные жиры полезны, они бывают двух типов:
Мононенасыщенные. В их составе одна двойная связь, поэтому они лучше усваиваются организмом. Ученые считают, что прием в пищу продуктов – источников мононенасыщенных жиров способствует нормализации уровня холестерина в крови, препятствует развитию атеросклероза. Их источником являются преимущественно растительные продукты: оливки, фисташки, авокадо, а также масла на их основе.
Фосфолипиды
К сложным липидам относятся фосфолипиды, которые содержат фосфорную кислоту. Они входят в состав клеточных мембран, также как и холестерин, участвуют в переносе других липидов к органам и тканям.
Фосфолипиды берут на себя сигнальную функцию, входят в состав желчи, обеспечивая расщепление жиров. Если в желчи преобладает холестерин, повышается вероятность развития желчнокаменной болезни, а если фосфолипиды – желчный пузырь будет здоров.
Глицерин и триглицериды
Глицерин не относится к липидам, но он входит в состав триглицеридов, которые важны для организма. Их главная задача – обеспечение его энергией. Попадая в организм с продуктами питания, триглицериды распадаются на глицерин и жирные кислоты. Этот процесс сопровождается выработкой энергии, которая обеспечивает работу сердца, скелетной мускулатуры и пр.
Жировые запасы в организме представлены преимущественно триглицеридами. Прежде чем отправиться в резерв, они метаболизируют в печени.
Бета-липиды
Бета-липопротеиды являются фракцией липопротеидов, которые оказывают влияние на развитие некоторых заболеваний, в первую очередь – атеросклероза. Эти вещества переносят холестерол от одних клеток к другим, но особенность их строения такова, что они часто оседают на сосудистых стенках, в результате чего на них формируются отложения – бляшки. Они, в свою очередь, препятствуют нормальному току крови.
Продукты – источники липидов
Липиды содержатся практически во всей пище, но их основным источником являются продукты животного происхождения. В растениях липиды есть, но их очень мало. Однако они представляют для организма существенную ценность.
Найти информацию о содержании липидов в продукте можно в разделе пищевая ценность, в колонке жиры. Чтобы рассчитать их количество в пище, приготовленной в домашних условиях, пользуются специальными таблицами, составленными диетологами.
Количество липидов в продуктах питания:
Процентное содержание липидов от общей массы продуктов