Lipide und Fettsäuren. Lipide – was ist das? Lipide: Funktionen, Eigenschaften. Lipide in Rohstoffen und Lebensmitteln
Zusammen mit Proteinen, Kohlenhydraten und Nukleinsäuren sehr wichtig für alle lebenden Organismen haben sie auch Lipide. Dies sind organische Verbindungen, die wichtige biologische Funktionen erfüllen. Daher ist die ständige Auffüllung des Körpers mit ihnen für ein normales Leben einfach notwendig. Was sie aus chemischer Sicht sind und welche Lipide in der Zelle Funktionen erfüllen, erfahren wir aus diesem Artikel.
Lipide: ein allgemeines Konzept
Wenn Sie geben allgemeine Charakteristiken betrachteten Verbindungen, dann können wir sagen, dass Lipide komplexe fettähnliche Moleküle sind, die einen hydrophilen und einen hydrophoben Teil in ihrer Zusammensetzung enthalten.
Einfach gesagt, alles tierischen Ursprungs, Wachse, Cholesterine, viele Hormone, Terpene sind alle Lipide. Dieser Begriff bezieht sich einfach auf den gesamten Satz von Verbindungen mit ähnlichen Eigenschaften. Alle von ihnen sind in Wasser unlöslich, aber in organischen unpolaren Substanzen löslich. Ölig bei Berührung.
Die chemische Zusammensetzung von Lipiden ist recht komplex und hängt davon ab, um welche spezielle Verbindung es sich handelt. Daher werden wir dieses Thema separat betrachten.
Einstufung
Alle Lipide lassen sich nach verschiedenen Kriterien in Gruppen einteilen. Eine der gebräuchlichsten Klassifizierungen basiert auf der Fähigkeit von Molekülen zu hydrolysieren. Nach diesem Merkmal werden zwei große Gruppen organischer Fette unterschieden.
- Verseifbar - solche, die einer Hydrolyse unterliegen und sich in Bestandteile zersetzen. Beispiele: Wachse, Phospholipide, Sterinester, Neutralfette.
- Unverseifbare Stoffe sind solche, die keiner Hydrolyse unterliegen. Dazu gehören Terpene, Sterole, fettlösliche Vitamine (A, D, E, K), Cholesterin, Östradiol, Testosteron und andere.
Es gibt ein weiteres Zeichen für die Klassifizierung der betrachteten Stoffe - die Anzahl der in der Zusammensetzung enthaltenen Komponenten. Also zuordnen:
- zweikomponentig oder einfach (Fette und Wachse von Pflanzen);
- mehrkomponentig oder komplex (Phospholipide, Glykolipide, Ornithinolipide und andere).
Generell erfüllen Lipide in der Zelle sehr wichtige Funktionen, da sie direkt oder indirekt an allen lebenswichtigen Prozessen beteiligt sind. Daher ist ihre Vielfalt sehr groß.
Lipidzusammensetzung
Aus chemischer Sicht umfasst die Zusammensetzung des Moleküls fettähnlicher Substanzen zwei Hauptkomponenten:
- hydrophobe Komponente;
- hydrophil.
Da es viele Lipide gibt, gibt es auch viele Beispiele für beide Teile. Für das Verständnis chemische Zusammensetzung Verbindungen geben Beispiele.
Welche Verbindungen sind die hydrophoben Bestandteile von Lipidmolekülen?
- Höhere Fettsäuren (HFA).
- höhere Alkohole.
- höhere Aldehyde.
Die hydrophilen Bestandteile der Moleküle sind wie folgt:
- Glycerin;
- Aminodiole;
- Kohlenhydrate;
- Phosphor- und Schwefelsäure;
- Aminoalkohole;
- Aminosäuren.
Verschiedene Kombinationen dieser Komponenten, die aufgrund von ionischen, kovalenten Wechselwirkungen, elektrostatischen Anziehungskräften und Wasserstoffbindungen nahe beieinander gehalten werden, bilden die ganze Vielfalt öliger, wasserunlöslicher Verbindungen, die zusammen als Lipide bekannt sind.
Struktur und Eigenschaften
Die Eigenschaften von Lipiden werden durch ihre chemische Struktur erklärt. Wenn also die Zusammensetzung ungesättigte höhere und Glycerin enthält, wird das Fett sichtbar Eigenschaften Säure und dreiwertiger Alkohol. Wenn es Aldehyd enthält, sind die Reaktionen diejenigen, die für die Ketogruppe charakteristisch sind.
Daher ist die Beziehung zwischen den Eigenschaften und der chemischen Struktur des Moleküls ziemlich offensichtlich. Die einzigen gemeinsamen Merkmale für alle Arten von Fetten sind:
- Löslichkeit in Benzol, Hexan, Chloroform und anderen unpolaren Lösungsmitteln;
- fettig oder ölig anfühlt.
Transformation in einer Zelle
Diejenigen Lipide, die im Körper die Funktion eines Reservenährstoffs, einer Energiequelle, erfüllen, sind Neutralfette. Entsprechend der Einstufung der betrachteten Stoffe handelt es sich um Gemische von Triacylglycerolen. Hydrophobe, wasserunlösliche, unpolare Verbindungen, die bei der Bildung von Glycerin und drei Molekülen höher sind Carbonsäuren.
Diese Lipide werden in den Zellen lebender Organismen verarbeitet. Was sind diese Transformationen? Dies ist der Prozess der Hydrolyse durch spezielle Enzyme, die Lipasen genannt werden. Als Ergebnis der vollständigen Spaltung werden ein Glycerinmolekül und Fettsäuren gebildet. Mit dem Blutstrom gelangen sie dann wieder in die Zellen und werden weiterverarbeitet – es werden Lipide in der Zelle synthetisiert, die bereits eine andere Struktur haben.
Es gibt mehrere höhere Fettsäuren, die für den Menschen unverzichtbar sind, da sie nicht selbstständig in Zellen gebildet werden. Das:
- Ölsäure;
- Linolsäure;
- Linolensäure.
Für die normale Aufrechterhaltung des Lipidspiegels ist es notwendig, Lebensmittel zu sich zu nehmen, die reich an diesen Säuren sind: Fleisch, Fisch, Eier, Geflügel, Gemüse, Nüsse, Hüttenkäse und andere Körner.
Die Rolle der Lipide in der Zelle
Welche Bedeutung haben Fette für den Körper? Lipide in der Zelle erfüllen die folgenden Funktionen:
- Reserveenergie;
- strukturell;
- Signal;
- schützend.
Jeder von ihnen ist äußerst wichtig, um das normale Funktionieren jedes Lebewesens aufrechtzuerhalten.
Von besonderer Bedeutung sind solche, die von ungesättigten Säuren gebildet werden, da sie unersetzlich sind. Sie sind an der Bildung spezieller Moleküle von Prostaglandinen beteiligt, die wiederum Regulatoren vieler Prozesse sind. Außerdem sind es die Eigenschaften von Lipiden in dieser Gruppe, die Cholesterin neutralisieren und die Entwicklung von Arteriosklerose verhindern können.
Reserveenergie und strukturelle Funktion
Triacylglycerine oder sind für viele die Hauptenergiequelle innere Organe(Leber, Niere, Muskel). Beim Aufspalten von 1 Gramm Lipiden werden 9,3 kcal Wärme freigesetzt, was den entsprechenden Wert für den Abbau von Kohlenhydraten und Proteinen deutlich übersteigt.
Daher sind Fette zum Zeitpunkt des Fastens für den Körper eine Quelle Vitalität und Energie. Lipide erfüllen in der Zelle strukturelle Funktionen, da sie Teil der Zellmembranen sind. Dies sind Moleküle wie:
- Glykolipide;
- Phospholipide;
- Cholesterin.
Ein Lipid wie Phosphatidylcholin ist ein wesentliches Strukturelement von Leberzellen. Daher ist die Reservefunktion von Fetten ihre Speicherung in separaten Körperteilen. Energie spaltet sich ggf. unter Energiefreisetzung auf. Und die strukturelle liegt in der Tatsache, dass einige Verbindungen von Zellen und Geweben aus Lipiden aufgebaut sind.
Signal und schützend
Die Signalfunktion von Lipiden besteht darin, dass viele von ihnen Träger sind wichtige Signale aus der Zelle und hinein. Dies sind Fette wie:
- Phosphatidylinositol;
- Eicosanoide;
- Glykolipide.
Sie binden an Hormone und sorgen für ein schnelles Ein- und Austreten aus der Zelle. Fette sorgen auch für die Regulierung vieler Funktionen, die von Zellen ausgeführt werden.
Die schützende Rolle von Lipiden liegt in der Tatsache, dass die Masse des subkutanen Fettes eine thermische und thermische Isolierung sowie einen mechanischen Schutz der inneren Organe vor Schäden bietet. Beim Menschen (Frauen) ist die Hauptfettkonzentration während der Schwangerschaft der Bauch. Das ist auch ein Gerät, um den Fötus vor Stößen, Kollisionen und anderen Einflüssen zu schützen.
Darüber hinaus spielen Phospholipide eine wichtige Rolle, indem sie Proteine und Hormone aktivieren, die während der Blutgerinnung wirken. Da dieser Prozess auch eine Schutzvorrichtung des Körpers ist, ist die Funktion der Fette in diesem Fall dieselbe.
Lipide- eine Reihe organischer Substanzen. Sie kommen in lebenden Organismen vor und werden in Lipidklassen eingeteilt. Lipide sind in Wasser unlöslich, können aber in Ether gelöst werden, Chlorophor und Benzol. Die Struktur und Funktion von Lipiden umfassen viele chemische Verbindungen, sie haben die Funktion von Energiereserven. Steroide und Phospholipide sind enthalten , andere Lipide, die etwas weniger sind, können Coenzyme, Elektronenträger, Licht sein absorbierend Pigmente, Hormone, hydrophobe "Anker", die Proteine an den Membranen enthalten.
Der menschliche Körper hat die Eigenschaft, Lipide zu spalten, obwohl viele dieser Substanzen benötigt werden, um in den Körper zu gelangen, dies sind (Omega-3, Omega-6)
Lipidgruppen
Lipide werden in einfache und komplexe unterteilt. Einfache umfassen Fettsäureester, komplexe Lipide, zusätzlich zu Fettsäuren und Alkohol, enthalten Kohlenwasserstoffe, Phosphat, Lipoproteine und andere. Jede Gruppe ist mit zwei vertreten Englische Buchstaben:
Glycerophospholipide (GP)
Glycerolipide (GL)
Polyketide (PK).
Sphingolipide (SP);
Steroidlipide (ST)
Prenollipide (PR);
Fettsäuren (FS)
Zuckerlipide (SL);
Die chemische Zusammensetzung von Lipiden
Glykolipide
Glykolipide sind eine Klasse von Lipiden, die Mono- oder Oligosaccharidreste enthalten. Sie können sowohl Derivate von Glycerin als auch von Sphingosin sein.
(TG) Acylglyceride-Glyceride sind Ester aus dreiwertigen Alkoholen und Fettsäuren. Hydroxylklassen im Molekül werden weiter in Gruppen unterteilt:
- Triglyceride
- Diglyceride
- Monoglyceride
Am meisten gemeinsamdas sind Triglyceride. Sie werden auch Fette genannt. Fette sind einfach und enthalten Fettsäuren, aber gemischte Fette sind häufiger, sie enthalten auch Fettsäuren. Eigenschaften Triglyceride hängt von seiner Fettsäurezusammensetzung ab, je mehr ungesättigte Säuren, desto höher ihr Schmelzpunkt. Nehmen wir zum Beispiel Butter, sie enthält fast 95 % ungesättigte Fettsäuren und schmilzt bei Zimmertemperatur. Tierische Fette wie Schmalz Zimmer Temperatur, sie behalten Masse, also haben sie alles genau umgekehrt (den Gehalt an gesättigten Fettsäuren)
Glycerophospholipide
Die Formel von Glycerophospholipiden ist R1 und R2 von Fettsäuren, X ist der Rest der Stickstoffsubstanz. Glycerophospholipide, auch Phosphoglyceride genannt, sie produzieren Phosphatidsäuren, die wiederum aus bestehen Glyzerin . Darin enthalten die erste und zweite Gruppe R1, R2 und die dritte Phosphatsäuren, an die bereits der Rest X (stickstoffhaltig) gebunden ist
Fettsäuren bilden den hydrophoben Teil von Glycerophospholipiden im Molekül. Der Phosphatteil trägt in einer neutralen Umgebung eine negative Ladung und stickstoffhaltige Verbindungen tragen eine positive Entladung, in einer stickstoffhaltigen Umgebung kann er negativ geladen sein, daher wird er manchmal als polar bezeichnet. In der aquatischen Umgebung produzieren Phosphoglycerine Micellen, deren Köpfe nach außen und ihre Schwänze nach innen gerichtet sind.
Die häufigste Phosphoglyceridam-Membran ist Lecithin, in dem das X-Radikal ein Rest von Cholin und Phosphatidylethanolamin ist. Es gibt auch stickstofffreie Glycerophospholipide, darunter X, Inosit und Alkohol. Doppelte Phosphoglyceride wurden in der inneren Membran der Mitochondrien gefunden. Bei Tieren essentielle Lipide bereichern Herz, diese Gruppe von Verbindungen umfasst auch Wirkstoffe der Aktivierung Blutplättchen.
Glyceroglycolipide
Glyceroglycolipide sind eine Klasse von Diacylglycerolen, die ein Kohlenstoffatom enthalten, an das Glycosylmin gebunden ist. bei den meistenweit verbreitetEine Klasse von Lipiden sind Galactolipide, sie enthalten Reste von Galactose. Sie machen 80 % der Membranlipide aus. Zusammen mit Galactolipiden in Pflanzenmembranen kann ein Glucoserest gefunden werden
Sphingoglycolipide
Cerebroside sind Sphingoglycolipide, deren hydrophiler Teil durch einen Monosaccharidrest dargestellt wird, üblicherweise Glucose oder Galactose. Galaktocerebroside kommen häufig in neuronalen Membranen vor.
Globoside sind Oligosaccharidderivate von Ceramiden. Zusammen mit Cerebrosiden werden sie als neutrale Glykolipide bezeichnet, da sie bei pH 7 ungeladen sind.
Ganglioside sind mit Glykolipiden komplexiert, ihr hydrophiler Teil wird durch Oligosaccharide dargestellt, an deren Ende sich immer ein oder mehrere Reste von N-Acetylneuraminsäure (Sialinsäure) befinden, wodurch sie saure Eigenschaften haben. Ganglioside sind die häufigstenGanglienmembranen Neuronen.
Sphingophospholipide
Strukturformel von Sphingomyelin in einem Teil davon Komponente enthält Ceramid, das langkettige Aminoalkohole und 1 Fettsäurerest enthält, einen hydrophilen Rest, der wiederum mit Sphingosin verbunden. in Membranzellen gefunden, aber Nervengewebe gilt als das reichste. Außerdem befindet sich ein großer Teil ihres Inhalts in den Axonen, von denen ihre Namen stammen.
Phospholipide
Die Strukturklassen von Lipiden sind Phospholipide, ein gemeinsames Merkmal von Phospholipiden ist ihre Amphiphilie, und sie hat einen hydrophilen und einen hydrophoben Teil. Daher können sie in wässrigem Medium Micellen und Doppelschichten bilden.
Steroide
Steroid ist eine Klasse von natürlichen Lipiden, die es enthältCyclopentanperhydrophenanthrenKern. Dazu gehören Alkohole mit einer Hydroxylklasse in 3. Position, Sterole mit Fettsäuren - Steride. Bei Tieren ist das am häufigsten vorkommende Sterol Cholesterin, das auch Teil der Membranen ist.
Steroide erfüllen viele Funktionen in verschiedenen Organismen. Für Sexualhormone Nebennieren , Vitaminfunktionen und andere.
Kapitel II. LIPIDE
§ 4. KLASSIFIZIERUNG UND FUNKTIONEN DER LIPIDE
Lipide sind eine heterogene Gruppe chemischer Verbindungen, die in Wasser unlöslich, aber in unpolaren organischen Lösungsmitteln gut löslich sind: Chloroform, Ether, Aceton, Benzol usw., d.h. ihre gemeinsame Eigenschaft ist Hydrophobizität (Hydro - Wasser, Phobie - Angst). Aufgrund der großen Vielfalt an Lipiden ist eine genauere Definition nicht möglich. Lipide sind in den meisten Fällen Ester von Fettsäuren und einer Art Alkohol. Folgende Klassen von Lipiden werden unterschieden: Triacylglycerine bzw. Fette, Phospholipide, Glykolipide, Steroide, Wachse, Terpene. Es gibt zwei Kategorien von Lipiden – verseifbare und unverseifbare. Zu den Verseifbaren gehören Substanzen, die eine Esterbindung enthalten (Wachse, Triacylglycerine, Phospholipide usw.). Zu den Unverseifbaren gehören Steroide und Terpene.
Triacylglycerine oder Fette
Triacylglycerine sind Ester des dreiwertigen Alkohols Glycerin
und Fettsäuren (höhere Carbonsäuren). Die allgemeine Formel von Fettsäuren lautet: R-COOH, wobei R ein Kohlenwasserstoffrest ist. Natürliche Fettsäuren enthalten 4 bis 24 Kohlenstoffatome. Als Beispiel geben wir die Formel einer der häufigsten Stearinsäuren in Fetten an:
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2 -COOH
IN Gesamtansicht Das Triacylglycerol-Molekül kann geschrieben werden als:
Enthält Triacioglycerin Reste verschiedener Säuren (R 1 R 2 R 3), so wird das zentrale Kohlenstoffatom im Glycerinrest chiral.
Triacylglycerine sind unpolar und daher in Wasser praktisch unlöslich. Die Hauptfunktion von Triacylglycerolen ist die Energiespeicherung. Bei der Oxidation von 1 g Fett werden 39 kJ Energie freigesetzt. Triacylglycerine reichern sich im Fettgewebe an, das neben der Speicherung von Fett eine wärmeisolierende Funktion erfüllt und Organe vor mechanischen Schäden schützt. Mehr genaue Information zu Fetten und Fettsäuren siehe nächster Absatz.
Interessant zu wissen! Das Fett, mit dem der Kamelhöcker gefüllt ist, dient zunächst nicht als Energiequelle, sondern als Wasserquelle, die bei seiner Oxidation entsteht.
Phospholipide
Phospholipide enthalten hydrophobe und hydrophile Regionen und haben daher amphiphil Eigenschaften, d.h. sie sind in der Lage, sich in unpolaren Lösungsmitteln zu lösen und mit Wasser stabile Emulsionen zu bilden.
Phospholipide werden je nach Vorhandensein von Glycerin und Sphingosinalkoholen in ihrer Zusammensetzung unterteilt Glycerophospholipide Und Sphingophospholipide.
Glycerophospholipide
Die Struktur des Glycerophospholipid-Moleküls basiert auf Phosphatidsäure, gebildet aus Glycerin, zwei Fettsäuren und Phosphorsäuren:
In Glycerophospholipidmolekülen ist ein HO-haltiges polares Molekül über eine Esterbindung an Phosphatidsäure gebunden. Die Formel von Glycerophospholipiden kann wie folgt dargestellt werden:
wobei X der Rest eines HO-haltigen polaren Moleküls (polare Gruppe) ist. Die Namen von Phospholipiden werden in Abhängigkeit vom Vorhandensein der einen oder anderen polaren Gruppe in ihrer Zusammensetzung gebildet. Glycerophospholipide, die als polare Gruppe einen Ethanolaminrest enthalten,
HO-CH 2 -CH 2 -NH 2
werden Phosphatidylethanolamine genannt, ein Cholinrest
- Phosphatidylcholine, Serin
- Phosphatidylserine.
Die Formel für Phosphatidylethanolamin sieht folgendermaßen aus:
Glycerophospholipide unterscheiden sich nicht nur in polaren Gruppen, sondern auch in Fettsäureresten. Sie umfassen sowohl gesättigte (normalerweise aus 16–18 Kohlenstoffatomen bestehende) als auch ungesättigte (häufiger aus 16–18 Kohlenstoffatomen und 1–4 Doppelbindungen bestehende) Fettsäuren.
Sphingophospholipide
Sphingophospholipide ähneln in ihrer Zusammensetzung Glycerophospholipiden, enthalten jedoch anstelle von Glycerin den Aminoalkohol Sphingosin:
oder Dihydrosphingazin:
Die häufigsten Sphingophospholipide sind Sphingomyeline. Sie werden von Sphingosin, Cholin, Fettsäure und Phosphorsäure gebildet:
Die Moleküle sowohl von Glycerophospholipiden als auch von Sphingophospholipiden bestehen aus einem polaren Kopf (gebildet aus Phosphorsäure und einer polaren Gruppe) und zwei unpolaren Kohlenwasserstoffschwänzen (Abb. 1). Bei Glycerophospholipiden sind beide unpolaren Enden Fettsäurereste, bei Sphingophospholipiden ist ein Ende ein Fettsäurerest, das andere eine Kohlenwasserstoffkette von Sphingazinalkohol.
Reis. 1. Schematische Darstellung eines Phospholipidmoleküls.
Beim Schütteln in Wasser bilden sich spontan Phospholipide Mizellen, in dem unpolare Schwänze im Inneren des Partikels gesammelt werden und polare Köpfe auf seiner Oberfläche lokalisiert sind und mit Wassermolekülen interagieren (Abb. 2a). Es können sich auch Phospholipide bilden Doppelschichten(Abb. 2b) und Liposomen– geschlossene Blasen, umgeben von einer durchgehenden Doppelschicht (Abb. 2c).
Reis. 2. Strukturen, die von Phospholipiden gebildet werden.
Die Fähigkeit von Phospholipiden, eine Doppelschicht zu bilden, liegt der Bildung von Zellmembranen zugrunde.
Glykolipide
Glykolipide enthalten in ihrer Zusammensetzung eine Kohlenhydratkomponente. Dazu gehören Glykosphingolipide, die neben Kohlenhydraten Alkohol, Sphingosin und einen Fettsäurerest enthalten:
Sie bestehen wie Phospholipide aus einem polaren Kopf und zwei unpolaren Schwänzen. Glykolipide befinden sich auf der äußeren Schicht der Membran, sind Bestandteil Rezeptoren sorgen für die Interaktion zwischen Zellen. Sie sind besonders zahlreich im Nervengewebe.
Steroide
Steroide sind Derivate Cyclopentanperhydrophenanthren(Abb. 3). Einer der wichtigsten Vertreter der Steroide - Cholesterin. Im Körper kommt es sowohl in freiem als auch in gebundenem Zustand vor und bildet mit Fettsäuren Ester (Abb. 3). In freier Form ist Cholesterin Bestandteil der Membranen und Lipoproteine des Blutes. Cholesterinester sind seine Reserveform. Cholesterin ist die Vorstufe aller anderen Steroide: Sexualhormone (Testosteron, Estradiol etc.), Hormone der Nebennierenrinde (Corticosteron etc.), Gallensäuren (Desoxycholie etc.), Vitamin D (Abb. 3).
Interessant zu wissen! Der Körper eines Erwachsenen enthält etwa 140 g Cholesterin, von denen das meiste im Nervengewebe und in den Nebennieren vorkommt. Jeden Tag gelangen 0,3-0,5 g Cholesterin in den menschlichen Körper und es werden bis zu 1 g synthetisiert.
Wachs
Wachse sind Ester aus langkettigen Fettsäuren (14-36 C-Atome) und langkettigen einwertigen Alkoholen (16-22 C-Atome). Betrachten Sie als Beispiel die Formel für Wachs, das aus Ölalkohol und Ölsäure gebildet wird:
Wachsleistung hauptsächlich Schutzfunktion Da sie sich auf der Oberfläche von Blättern, Stängeln, Früchten und Samen befinden, schützen sie das Gewebe vor dem Austrocknen und dem Eindringen von Mikroben. Sie bedecken die Wolle und Federn von Tieren und Vögeln und schützen sie vor Nässe. Bienenwachs dient den Bienen als Baumaterial für die Bildung von Waben. Im Plankton ist Wachs die Hauptform der Energiespeicherung.
Terpene
Terpenverbindungen basieren auf Isoprenresten:
Terpene sind essentielle Öle, Harzsäuren, Kautschuk, Carotine, Vitamin A, Squalen. Als Beispiel hier die Formel für Squalen:
Squalen ist der Hauptbestandteil des Sekrets der Talgdrüsen.
Was sind Lipide, was ist die Klassifizierung von Lipiden, was ist ihre Struktur und Funktion? Die Antwort auf diese und viele weitere Fragen gibt die Biochemie, die sich mit diesen und weiteren Stoffen befasst, die für den Stoffwechsel von großer Bedeutung sind.
Was ist das
Lipide sind organische Substanzen, die in Wasser unlöslich sind. Die Funktionen von Lipiden im menschlichen Körper sind vielfältig.
Lipide – dieses Wort bedeutet „kleine Fettpartikel“
Das ist erstmal:
- Energie. Lipide dienen als Substrat für die Speicherung und Nutzung von Energie. Beim Abbau von 1 Gramm Fett wird etwa 2-mal mehr Energie freigesetzt als beim Abbau von Eiweiß oder Kohlenhydraten des gleichen Gewichts.
- strukturelle Funktion. Die Struktur der Lipide bestimmt den Aufbau der Membranen unserer Körperzellen. Sie sind so angeordnet, dass sich der hydrophile Teil des Moleküls im Inneren der Zelle und der hydrophobe Teil an ihrer Oberfläche befindet. Aufgrund dieser Eigenschaften von Lipiden ist jede Zelle einerseits ein autonomes, von der Außenwelt abgeschottetes System, andererseits kann jede Zelle über spezielle Transportsysteme Moleküle mit anderen und mit der Umwelt austauschen.
- Schützend. Auch die Oberflächenschicht, die wir auf der Haut haben und als eine Art Barriere zwischen uns und der Außenwelt dient, besteht aus Lipiden. Darüber hinaus erfüllen sie als Teil des Fettgewebes die Funktion der Wärmedämmung und des Schutzes vor schädlichen äußeren Einflüssen.
- Regulierung. Sie sind Bestandteil von Vitaminen, Hormonen und anderen Stoffen, die viele Prozesse im Körper regulieren.
Die allgemeine Eigenschaft von Lipiden ergibt sich aus strukturellen Merkmalen. Sie haben zweifache Eigenschaften, da sie lösliche und unlösliche Teile im Molekül haben.
Eintritt in den Körper
Lipide gelangen teilweise mit der Nahrung in den menschlichen Körper, teilweise können sie endogen synthetisiert werden. Der Abbau des Hauptteils der Nahrungslipide erfolgt im Zwölffingerdarm unter dem Einfluss des von der Bauchspeicheldrüse abgesonderten Pankreassaftes und der Gallensäuren in der Galle. Nach ihrer Spaltung werden sie in der Darmwand wieder resynthetisiert und stehen bereits als Teil spezieller Transportpartikel – Lipoproteine – bereit, in das Lymphsystem und den allgemeinen Blutkreislauf zu gelangen.
Mit der täglichen Nahrung muss eine Person etwa 50-100 Gramm Fett erhalten, was vom Zustand des Körpers und dem Grad der körperlichen Aktivität abhängt.
Einstufung
Die Klassifizierung von Lipiden, abhängig von ihrer Fähigkeit, unter bestimmten Bedingungen Seifen zu bilden, teilt sie in die folgenden Klassen von Lipiden ein:
- Verseifbar. So werden Stoffe bezeichnet, die in alkalisch reagierender Umgebung Salze von Carbonsäuren (Seifen) bilden. Diese Gruppe umfasst einfache Lipide, komplexe Lipide. Sowohl einfache als auch komplexe Lipide sind wichtig für den Körper, sie haben eine unterschiedliche Struktur und dementsprechend erfüllen Lipide unterschiedliche Funktionen.
- Unverseifbar. In alkalischem Milieu bilden sie keine Salze von Carbonsäuren. Hier Biologische Chemie klassifiziert Fettsäuren, Derivate mehrfach ungesättigter Fettsäuren ─ Eicosanoide, Cholesterin als prominenteste Vertreter der Hauptklasse der Lipidsterine, sowie deren Derivate ─ Steroide und einige andere Substanzen, z. B. Vitamine A, E usw.
Allgemeine Klassifizierung von Lipiden
Fettsäure
Stoffe, die zur Gruppe der sog einfache Lipide und für den Körper von großer Bedeutung sind Fettsäuren. Abhängig vom Vorhandensein von Doppelbindungen im unpolaren (wasserunlöslichen) Kohlenstoff-"Schwanz" werden Fettsäuren in gesättigte (haben keine Doppelbindungen) und ungesättigte (haben eine oder sogar mehrere doppelte Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen) eingeteilt. Beispiele für die erste: Stearinsäure, Palmitinsäure. Beispiele für ungesättigte und mehrfach ungesättigte Fettsäuren: Ölsäure, Linolsäure etc.
Gerade die ungesättigten Fettsäuren sind für uns besonders wichtig und müssen mit der Nahrung zugeführt werden.
Warum? Weil sie:
- Dienen als Komponente für die Synthese von Zellmembranen, beteiligen sich an der Bildung vieler biologisch aktiver Moleküle.
- Hilft, das Funktionieren des endokrinen Systems und des Fortpflanzungssystems auf normale Weise aufrechtzuerhalten.
- Helfen Sie, die Entstehung von Arteriosklerose und viele ihrer Folgen zu verhindern oder zu verlangsamen.
Fettsäuren werden in zwei große Gruppen eingeteilt: ungesättigt und gesättigt
Entzündungsmediatoren und mehr
Eine andere Art von einfachen Lipiden sind so wichtige Mediatoren der internen Regulation wie Eicosanoide. Sie haben eine einzigartige (wie fast alles in der Biologie) chemische Struktur und sind dementsprechend einzigartig Chemische Eigenschaften. Die Hauptgrundlage für die Synthese von Eicosanoiden ist Arachidonsäure, die eine der wichtigsten ungesättigten Fettsäuren ist. Eicosanoide sind für den Ablauf von Entzündungsprozessen im Körper verantwortlich.
Beschreiben Sie kurz ihre Rolle bei Entzündungen wie folgt:
- Sie verändern die Durchlässigkeit der Gefäßwand (nämlich erhöhen ihre Durchlässigkeit).
- Stimulieren Sie die Freisetzung von Leukozyten und anderen Zellen Immunsystem im Stoff.
- Mit Hilfe von Chemikalien vermitteln sie die Bewegung von Immunzellen, die Freisetzung von Enzymen und die Aufnahme von körperfremden Partikeln.
Aber die Rolle der Eicosanoide im menschlichen Körper endet hier nicht, sie sind auch für das Blutgerinnungssystem verantwortlich. Je nach Situation können Eicosanoide die Blutgefäße erweitern, die glatte Muskulatur entspannen, die Aggregation verringern oder, falls erforderlich, die gegenteiligen Wirkungen hervorrufen: Vasokonstriktion, Kontraktion der glatten Muskulatur Muskelzellen und Thrombose.
Eicosanoide sind eine umfangreiche Gruppe von physiologisch und pharmakologisch wirksamen Verbindungen.
Es wurden Studien durchgeführt, denen zufolge Menschen, die ausreichende Mengen des Hauptsubstrats für die Synthese von Eicosanoiden – Arachidonsäure – mit der Nahrung (gefunden in Fischöl, Fisch, Pflanzenöle) litten weniger unter Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems. Dies liegt höchstwahrscheinlich daran, dass solche Menschen einen perfekteren Austausch von Eicosanoiden haben.
Substanzen mit komplexer Struktur
Komplexe Lipide sind eine Gruppe von Stoffen, die für den Körper nicht weniger wichtig sind als einfache Lipide. Die Haupteigenschaften dieser Fettgruppe:
- Sie sind zusammen mit einfachen Lipiden an der Bildung von Zellmembranen beteiligt und sorgen auch für interzelluläre Wechselwirkungen.
- Sie sind Teil der Myelinscheide von Nervenfasern, die für die normale Übertragung von Nervenimpulsen notwendig sind.
- Sie sind einer der wichtigen Bestandteile eines Surfactants ─ einer Substanz, die die Atmungsprozesse sicherstellt, nämlich verhindert, dass die Lungenbläschen beim Ausatmen kollabieren.
- Viele von ihnen spielen die Rolle von Rezeptoren auf der Oberfläche von Zellen.
- Die Bedeutung einiger komplexer Fette, die aus der Zerebrospinalflüssigkeit, dem Nervengewebe und dem Herzmuskel ausgeschieden werden, ist noch nicht vollständig aufgeklärt.
Zu den einfachsten Vertretern dieser Gruppe von Lipiden gehören Phospholipide, Glyko- und Sphingolipide.
Cholesterin
Cholesterin ist ein Lipidstoff mit der wichtigsten Bedeutung in der Medizin, da die Verletzung seines Stoffwechsels den Zustand des gesamten Organismus negativ beeinflusst.
Ein Teil des Cholesterins wird mit der Nahrung aufgenommen und ein Teil wird in der Leber, den Nebennieren, den Keimdrüsen und der Haut synthetisiert.
Es ist auch an der Bildung von Zellmembranen, der Synthese von Hormonen und anderen chemisch aktiven Substanzen beteiligt und ist auch am Stoffwechsel von Lipiden im menschlichen Körper beteiligt. Indikatoren für Cholesterin im Blut werden häufig von Ärzten untersucht, da sie den Zustand des Fettstoffwechsels im gesamten menschlichen Körper anzeigen.
Lipide haben ihre eigenen speziellen Transportformen – Lipoproteine. Mit ihrer Hilfe können sie mit dem Blutstrom transportiert werden, ohne Embolien zu verursachen.
Störungen des Fettstoffwechsels äußern sich am schnellsten und deutlichsten in Störungen des Cholesterinstoffwechsels, dem Vorherrschen seiner atherogenen Träger (sogenannte Low- und Very-Low-Density-Lipoproteine) gegenüber antiatherogenen Trägern (High-Density-Lipoproteine).
Die Hauptmanifestation der Pathologie des Fettstoffwechsels ist die Entwicklung von Atherosklerose.
Es manifestiert sich als eine Verengung des Lumens arterieller Gefäße im ganzen Körper. Je nach Vorherrschen verschiedener Lokalisationen in den Gefäßen eine Verengung des Lumens der Herzkranzgefäße (begleitet von Angina pectoris), Hirngefäßen (mit Gedächtnis-, Hör-, evtl. Kopfschmerzen, Kopfgeräuschen), Gefäßen der Nieren, Gefäße der unteren Extremitäten, Gefäße der Verdauungsorgane mit entsprechenden Symptomen entwickelt. .
Somit sind Lipide gleichzeitig ein unverzichtbares Substrat für viele Prozesse im Körper und können gleichzeitig, wenn der Fettstoffwechsel gestört ist, viele Krankheiten und pathologische Zustände hervorrufen. Daher muss der Fettstoffwechsel überwacht und gegebenenfalls korrigiert werden.
Zusätzlich zur Unterteilung in einfache und komplexe Lipide können Lipide in verseifbare und unverseifbare unterteilt werden.
Die Klassifizierung von Lipiden ermöglicht es Ihnen, die Nuancen der Beteiligung dieser Mikroelemente an einer Vielzahl biologischer Prozesse des menschlichen Lebens zu verstehen. Die Biochemie und Struktur jeder solchen Substanz, die Teil von Zellen ist, sorgt immer noch für viele Kontroversen unter Wissenschaftlern und Experimentatoren.
Wie Sie wissen, sind Lipide natürliche Verbindungen, die verschiedene Fette in ihrer Zusammensetzung enthalten. Der Unterschied zwischen diesen Stoffen und anderen Vertretern dieser organischen Gruppe besteht darin, dass sie im Wasser praktisch nicht verwertet werden. Als aktive Ester von Säuren mit hohem Fettgehalt können sie sich mit Hilfe anorganischer Lösungsmittel nicht vollständig eliminieren.
Lipide sind im menschlichen Körper vorhanden. Ihr Anteil erreicht durchschnittlich 10-15% des Gesamtkörpers. Die Bedeutung von Lipiden ist nicht zu unterschätzen: Sie dienen als direkter Lieferant von ungesättigten Fettsäuren. Von außen gelangen Substanzen mit Vitamin F in den Körper, das für das reibungslose Funktionieren des Verdauungssystems äußerst wichtig ist.
Darüber hinaus ist Lipid eine verborgene Flüssigkeitsressource in menschlicher Körper. Oxidiert können 100 g Fette 106 g Wasser bilden. Einer der Hauptzwecke dieser Elemente besteht darin, die Funktion eines natürlichen Lösungsmittels zu erfüllen. Ihr ist es zu verdanken, dass im Darm kontinuierlich wertvolle Fettsäuren und Vitamine aufgenommen werden, die sich in organischen Lösungsmitteln auflösen. Fast die Hälfte der gesamten Gehirnmasse gehört Lipiden an. In der Zusammensetzung anderer Gewebe und Organe ist ihre Anzahl ebenfalls groß. In den Unterhautfettschichten können sich bis zu 90 % aller Lipide befinden.
Die wichtigsten Arten von Lipidverbindungen
Die Biochemie fetthaltiger organischer Substanzen und ihre Struktur bestimmen die Klassenunterschiede. Anhand der Tabelle können Sie visuell demonstrieren, was Lipide sind.
Jede fetthaltige Substanz gehört zu einer von zwei Kategorien von Lipiden:
- verseifbar;
- unverseifbar.
Wenn Salze hoher Fettsäuren durch Hydrolyse mit Alkali gebildet wurden, kann Verseifung auftreten. In diesem Fall werden Kalium- und Natriumsalze als Seifen bezeichnet. Die verseifbaren Substanzen sind die größte Gruppe der Lipide.
Die Gruppe der verseifbaren Elemente lässt sich wiederum bedingt in zwei Gruppen einteilen:
- einfach (nur aus Sauerstoffatomen bestehend, Kohlendioxid und Wasserstoff);
- Komplex (es sind einfache Verbindungen in Kombination mit Phosphorbasen, Glycerinresten oder zweifach ungesättigtem Sphingosin).
Einfache Lipide
Die Biochemie klassifiziert verschiedene Fettsäuren und Alkoholester als einfache Lipide. Unter den letztgenannten Substanzen sind Cholesterin (der sogenannte zyklische Alkohol), Glycerin und Ölalkohol die häufigsten.
- Triacylglyceride;
- Diacylglyceride;
- Monoacylglyceride.
Der überwiegende Teil dieser Fette vom neutralen Typ ist im Körper von Warmblütern vorhanden. In ihrer Struktur ist Großer Teil Rückstände von Palmitinsäure, Stearinsäure mit hohem Fettgehalt. Darüber hinaus können sich Neutralfette in einigen Geweben im Gehalt erheblich von Fetten in anderen Organen innerhalb desselben Organismus unterscheiden. Beispielsweise ist menschliches Unterhautgewebe um eine Größenordnung höher mit solchen Säuren angereichert als die Leber, die aus ungesättigten Fetten besteht.
Neutrale Fette
Beide Arten von Säuren gehören unabhängig von der Sättigung zur Art der aliphatischen Carbonsäuren. Die Biochemie macht es möglich, zu verstehen, wie wichtig diese Substanzen für Lipide sind, indem sie Mikronährstoffe mit Bausteinen vergleicht. Dank ihnen wird jedes Lipid aufgebaut.
Wenn wir über den ersten Typ sprechen, über gesättigte Säuren, dann findet man im menschlichen Körper am häufigsten Palmitin- und Stearinsäure. Lignocerin ist viel seltener an biochemischen Prozessen beteiligt, deren Struktur komplexer ist (24 Kohlenstoffatome). Gleichzeitig fehlen gesättigte Säuren mit weniger als 10 Atomen in ihrer Zusammensetzung in tierischen Lipiden praktisch.
Der häufigste Atomsatz ungesättigter Säuren sind Verbindungen, die aus 18 Kohlenstoffatomen bestehen. Die folgenden Arten von ungesättigten Säuren mit 1 bis 4 Doppelbindungen gelten als unverzichtbar: 
- Ölsäure;
- Linolsäure;
- Linolensäure;
- Arachidonisch.
Prostaglandiden und Wachse
Sie alle besitzen mehr oder weniger im Körper von Säugetieren. Toller Wert haben Derivate von ungesättigten Säuren, die Prostaglandide sind. Sie werden von allen Zellen und Geweben mit Ausnahme der Erythrozyten synthetisiert und haben einen enormen Einfluss auf die Funktion der Hauptstrukturen und -prozesse des menschlichen Körpers:
- Kreislauf und Herz;
- Stoffwechsel und Elektrolytaustausch;
- zentrales und peripheres Nervensystem;
- Verdauungsorgane;
- Fortpflanzungsfunktion.
In einer separaten Gruppe befinden sich Ester komplexer Säuren und Alkohole mit einem oder zwei Atomen in der Kette - Wachse. Gesamtzahl ihre Kohlenstoffpartikel können 22 erreichen. Aufgrund der festen Textur werden diese Substanzen von Lipiden als Protektoren wahrgenommen. Unter den natürlichen Wachsen, die von Organismen synthetisiert werden, sind die häufigsten Bienenwachs, Lanolin und ein Element, das die Oberfläche der Blätter bedeckt.
Komplexe Lipide
Lipidklassen werden durch Gruppen komplexer Verbindungen dargestellt. Biochemie umfasst:
- Phospholipide;
- Glykolipide;
- Sulfolipide.
Phospholipide sind biologische Konstrukte mit komplexer Struktur. Dazu gehören zwangsläufig Phosphor, stickstoffhaltige Verbindungen, Alkohole und vieles mehr. Für den Körper spielen sie eine bedeutende Rolle, da sie ein grundlegender Bestandteil des Aufbauprozesses biologischer Membranen sind. Phospholipide sind in Herz, Leber und Gehirn vorhanden.
Die Unterklasse der komplexen Lipide umfasst auch Glykolipide – das sind Verbindungen, die Sphingosinalkohol und damit Kohlenhydrate enthalten. Mehr als jedes andere Gewebe im Körper sind Nervenhüllen reich an Glykolipiden.
Eine Vielzahl von Glykolipiden, die Schwefelsäurereste enthalten, werden als Sulfolipide betrachtet. In der Zwischenzeit, 
die einteilung von lipiden impliziert immer die zuordnung dieser stoffe zu einer eigenen gruppe. Der Hauptunterschied zwischen den beiden Komplexverbindungen liegt in den Merkmalen ihrer Struktur. Anstelle der Galactose des dritten Kohlenstoffatoms des Glykolipids befindet sich ein Schwefelsäurerest.
Gruppe der unverseifbaren Lipide
Im Gegensatz zu der in ihrer Variantenvielfalt beeindruckenden Gruppe der verseifbaren Lipide setzen unverseifbare Lipide Fettsäuren vollständig frei und hydrolysieren nicht durch alkalische Einwirkung. Diese Substanzen sind von zwei Arten:
- höhere Alkohole;
- höhere Kohlenwasserstoffe.
Die erste Kategorie umfasst Vitamine, die sich in fettlöslichen Eigenschaften unterscheiden - A, E, D. Der bekannteste Vertreter der zweiten Art von Sterolen - höhere Alkohole - ist Cholesterin. Wissenschaftlern gelang es vor mehreren Jahrhunderten, das Element aus Gallensteinen zu isolieren, indem sie einwertigen Alkohol isolierten.
Cholesterin kommt in Pflanzen nicht vor, während es bei Säugetieren in absolut allen Zellen vorhanden ist. Seine Anwesenheit ist wichtiger Zustand volle Funktion des Verdauungs-, Hormon- und Urogenitalsystems.
Bei höheren Kohlenwasserstoffen, die ebenfalls unverseifbar sind, ist es wichtig, sich auf die Definition der Biochemie zu beziehen. Diese Elemente sind wissenschaftlich die von Isopren produzierten Komponenten. Die molekulare Struktur von Kohlenwasserstoffen basiert auf der Kombination von Isoprenpartikeln.
Diese Elemente kommen in der Regel in Pflanzenzellen besonders duftender Arten vor. Außerdem gehört der bekannte Naturkautschuk – Polyterpene – zur Gruppe der unverseifbaren höheren Kohlenwasserstoffe.