Ліпіди

Ліпіди – це жироподібні органічні сполуки, нерозчинні у воді, але добре розчинні в неполярних розчинниках (ефірі, бензині, бензолі, хлороформі та ін.) Ліпіди належать до найпростіших біологічних молекул.

У хімічному відношенні більшість ліпідів являє собою складні ефіри вищих карбонових кислот і ряду спиртів. Найбільш відомі серед них жири. Кожна молекула жиру утворена молекулою трехатомного спирту гліцерину і приєднаними до неї ефірними зв’язками трьох молекул вищих карбонових кислот. Згідно прийнятої номенклатурі, жири називають тріацілглщероламі.

Атоми вуглецю в молекулах вищих карбонових кислот можуть бути з’єднані один з одним як простими, так і подвійними зв’язками. З граничних (насичених) вищих карбонових кислот найбільш часто до складу жирів входять пальмітинова, стеаринова, арахінова; з ненасичених (ненасичених) – оленів і лінолева.

Ступінь ненасиченість і довжина ланцюгів вищих карбонових кислот (тобто число атомів вуглецю) визначають фізичні властивості того чи іншого жиру.

Жири з короткими і неграничними кислотними ланцюгами мають низьку температуру плавлення. При кімнатній температурі це рідини (масла) або мазеподібними речовини (жири). І навпаки, жири з довгими і насиченими ланцюгами вищих карбонових кислот при кімнатній температурі стають твердими. Ось чому при гідруванні (насиченні кислотних ланцюгів атомами водню по подвійним зв’язкам) рідке арахісове масло, наприклад, стає мазеобразную, а соняшникова олія перетворюється на твердий маргарин. У порівнянні з мешканцями південних широт в організмі тварин, що мешкають в холодному кліматі (наприклад, у риб арктичних морів), зазвичай міститься більше ненасичених триацилгліцеролів. З цієї причини тіло їх залишається гнучким і при низьких температурах.

У фосфоліпідах одна з крайніх ланцюгів вищих карбонових кислот триацилгліцеролів заміщена на групу, яка містить фосфат. Фосфоліпіди мають полярні головки і неполярні хвости. Групи, що утворюють полярну голівку, гідрофільних, а неполярні хвостові групи гідрофобні. Двоїста природа цих ліпідів обумовлює їх ключову роль в організації біологічних мембран.

Ще одну групу ліпідів складають стероїди (стероли). Ці речовини побудовані на основі спирту холестеролу. Стероли погано розчиняються у воді і не містять вищих карбонових кислот. До них відносяться жовчні кислоти, холестерол, статеві гар – Мони, вітамін D і ін

До ліпідів також відносяться терпени (ростові речовини рослин – гібереліни; каротиноїди – фотосінтетічскіе пігменти; ефірні олії рослин, а також воску).

Ліпіди можуть утворювати комплекси з іншими біологічними молекулами – білками і цукрами.

Функції ліпідів наступні:

Структурна. Фосфоліпіди разом з білками утворюють біологічні мембрани. До складу мембран входять також стероли.
Енергетична. При окисленні жирів вивільняється велика кількість енергії, яка йде на утворення АТФ. У формі ліпідів зберігається значна частина енергетичних запасів організму, які витрачаються при нестачі поживних речовин. Тварини, що впадають в сплячку, і рослини накопичують жири та олії та витрачають їх на підтримку процесів життєдіяльності. Високий вміст ліпідів у насінні рослин забезпечує розвиток зародка і проростка до їх переходу до самостійного харчування. Насіння багатьох рослин (кокосової пальми, рицини, соняшнику, сої, ріпаку та ін) служать сировиною для отримання рослинного масла промисловим способом.
Захисна і теплоізоляційна. Накопичуючись в підшкірній клітковині і навколо деяких органів (нирок, кишечника), жировий шар захищає організм тварин і його окремі органи від механічних пошкоджень. Крім того, завдяки низькій теплопровідності шар підшкірного жиру допомагає зберегти тепло, що дозволяє, наприклад, багатьом тваринам мешкати в умовах холодного клімату. У китів, крім того, він грає ще й іншу роль – сприяє плавучості.
Змащуюча і водовідштовхувальна. Віск покриває шкіру, вовну, пір’я, робить їх більш еластичними і оберігає від вологи. Восковий наліт мають листя і плоди багатьох рослин.
Регуляторна. Багато гормонів є похідними хо- лестерола, наприклад статеві (тестостерон у чоловіків і прогестерон у жінок) і кортикостероїди (альдостерон). Похідні холестеролу, вітамін D відіграють ключову роль в обміні кальцію і фосфору. Жовчні кислоти беруть участь у процесах травлення (емульгування жирів) і всмоктування вищих карбонових кислот.
Ліпіди є також джерелом утворення метаболічної води. Окислення 100 г жиру дає приблизно 105 г води. Ця вода дуже важлива для деяких мешканців пустель, зокрема для верблюдів, здатних обходитися без води протягом 10-12 діб: жир, запасені в горбі, використовується саме в цих цілях. Необхідну для життєдіяльності воду ведмеді, бабаки та інші тварини, що впадають в сплячку, отримують в результаті окислення жиру.

У мієлінових оболонках аксонів нервових клітин ліпіди є ізоляторами при проведенні нервових імпульсів.

Посилання на основну публікацію