لیپیدها و اسیدهای چرب لیپیدها - چیست؟ لیپیدها: عملکردها، خصوصیات. لیپیدها در مواد خام و محصولات غذایی

همراه با پروتئین ها، کربوهیدرات ها و اسیدهای نوکلئیک پراهمیتبرای همه موجودات زنده، آنها همچنین دارای چربی هستند. اینها ترکیبات آلی هستند که عملکردهای بیولوژیکی مهمی را انجام می دهند. بنابراین، دوباره پر کردن مداوم بدن با آنها به سادگی برای زندگی عادی ضروری است. از نظر شیمی چه هستند و چه لیپیدهایی در سلول انجام می دهند، از این مقاله یاد می گیریم.

لیپیدها: یک مفهوم کلی

اگر دادن ویژگی های عمومیدر نظر گرفتن ترکیبات، می‌توان گفت که لیپیدها مولکول‌های پیچیده‌ای مانند چربی هستند که شامل یک بخش آبدوست و آبگریز در ترکیب خود هستند.

به عبارت ساده، همه چیز از منشاء حیوانی، موم، کلسترول، بسیاری از هورمون ها، ترپن ها همه لیپید هستند. این اصطلاح به سادگی به کل مجموعه ای از ترکیبات مشابه از نظر خواص اشاره دارد. همه آنها در آب نامحلول هستند، اما در مواد آلی غیر قطبی محلول هستند. در لمس چرب است.

ترکیب لیپیدها از دیدگاه شیمی کاملاً پیچیده است و بستگی به این دارد که کدام ترکیب خاص مورد نظر است. بنابراین این موضوع را جداگانه بررسی خواهیم کرد.

طبقه بندی

تمام لیپیدها را می توان بر اساس معیارهای مختلف به گروه هایی تقسیم کرد. یکی از رایج ترین طبقه بندی ها بر اساس توانایی مولکول ها برای هیدرولیز است. با توجه به این ویژگی، دو گروه بزرگ از چربی های آلی متمایز می شوند.

1. صابونی پذیر - آنهایی که تحت هیدرولیز قرار می گیرند و به اجزای تشکیل دهنده تجزیه می شوند. به عنوان مثال: موم، فسفولیپیدها، استرهای استرول، چربی های خنثی.
2. غیر صابونی شدنی آنهایی هستند که تحت هیدرولیز قرار نمی گیرند. اینها عبارتند از ترپن ها، استرول ها، ویتامین های محلول در چربی (A، D، E، K)، کلسترول، استرادیول، تستوسترون و غیره.

نشانه دیگری از طبقه بندی مواد مورد بررسی وجود دارد - تعداد اجزای موجود در ترکیب. بنابراین، اختصاص دهید:

• دو جزئی یا ساده (چربی ها و موم های گیاهان)؛
• چند جزئی یا پیچیده (فسفولیپیدها، گلیکولیپیدها، اورنیتینولیپیدها و غیره).

به طور کلی، لیپیدها در سلول وظایف بسیار مهمی را انجام می دهند، زیرا آنها به طور مستقیم یا غیرمستقیم در تمام فرآیندهای حیاتی شرکت می کنند. بنابراین تنوع آنها بسیار زیاد است.

ترکیب لیپیدی

از دیدگاه شیمیایی، ترکیب مولکول مواد چربی مانند شامل دو جزء اصلی است:

• جزء آبگریز؛
• آب دوست.

از آنجایی که لیپیدهای زیادی وجود دارد، نمونه های زیادی از هر دو قسمت نیز وجود دارد. برای فهمیدن ترکیب شیمیاییاتصالات مثال می زنند.

ترکیبات آبگریز مولکول های لیپید چه ترکیباتی هستند؟

1. اسیدهای چرب بالاتر (HFAs).
2. الکل های بالاتر
3. آلدئیدهای بالاتر

اجزای آبدوست مولکول ها به شرح زیر است:

• گلیسرول؛
• آمینودیول ها؛
• کربوهیدرات ها؛
• اسیدهای فسفریک و سولفوریک؛
• آمینو الکل ها؛
• آمینو اسید.

ترکیبات مختلف این اجزا که به دلیل برهمکنش های یونی، کووالانسی، نیروهای جاذبه الکترواستاتیکی و پیوندهای هیدروژنی در نزدیکی یکدیگر قرار دارند، کل انواع ترکیبات روغنی و نامحلول در آب را تشکیل می دهند که در مجموع به عنوان لیپید شناخته می شوند.

ساختار و خواص

خواص لیپیدها با ساختار شیمیایی آنها توضیح داده می شود. بنابراین، اگر ترکیب شامل بالاتر غیراشباع و گلیسیرین باشد، چربی نشان داده می شود مشخصاتاسید و الکل تری هیدریک اگر حاوی آلدئید باشد، واکنش هایی خواهد بود که مشخصه گروه کتو است.

بنابراین، رابطه بین خواص و ساختار شیمیایی مولکول کاملاً آشکار است. تنها ویژگی های مشترک برای همه انواع چربی ها عبارتند از:

• حلالیت در بنزن، هگزان، کلروفرم و سایر حلال های غیر قطبی.
• در لمس چرب یا روغنی است.

دگرگونی در یک سلول

آن دسته از لیپیدهایی که عملکرد یک ماده مغذی ذخیره، منبع انرژی در بدن را انجام می دهند، چربی های خنثی هستند. با توجه به طبقه بندی مواد مورد بررسی، اینها مخلوطی از تری گلیسرول ها خواهند بود. ترکیبات آبگریز، نامحلول در آب، غیر قطبی، که تشکیل گلیسرول و سه مولکول بالاتر است. اسیدهای کربوکسیلیک.

این لیپیدها هستند که در سلول های موجودات زنده پردازش می شوند. این دگرگونی ها چیست؟ این فرآیند هیدرولیز توسط آنزیم های خاصی به نام لیپاز است. در نتیجه شکاف کامل، یک مولکول گلیسرول و اسیدهای چرب تشکیل می شود. سپس آنها دوباره با جریان خون وارد سلول ها می شوند و تحت پردازش بیشتر قرار می گیرند - لیپیدها در سلول سنتز می شوند که قبلاً ساختار متفاوتی دارند.

چندین اسید چرب بالاتر وجود دارد که برای انسان ضروری است، زیرا آنها به طور مستقل در سلول ها تشکیل نمی شوند. آی تی:

• اولئیک
• لینولئیک؛
• لینولنیک

برای حفظ طبیعی سطح لیپیدها، مصرف غذاهای غنی از این اسیدها ضروری است: گوشت، ماهی، تخم مرغ، مرغ، سبزیجات، آجیل، پنیر دلمه و سایر غلات.

نقش لیپیدها در سلول

اهمیت چربی ها برای بدن چیست؟ لیپیدها در سلول وظایف زیر را انجام می دهند:

• ذخیره انرژی؛
• ساختاری؛
• علامت؛
• محافظ

هر یک از آنها برای حفظ عملکرد طبیعی هر موجود زنده بسیار مهم است.

آنهایی که توسط اسیدهای غیراشباع تشکیل می شوند از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند، زیرا آنها غیر قابل جایگزینی هستند. آنها در تشکیل مولکول های خاص پروستاگلاندین نقش دارند که به نوبه خود تنظیم کننده بسیاری از فرآیندها هستند. همچنین، خواص لیپیدهای این گروه است که می تواند کلسترول را خنثی کرده و از ایجاد تصلب شرایین جلوگیری کند.

ذخیره انرژی و عملکرد ساختاری

تری گلیسرول ها یا منبع اصلی انرژی برای بسیاری هستند اعضای داخلی(کبد، کلیه، ماهیچه). هنگام تقسیم 1 گرم لیپید، 9.3 کیلو کالری گرما آزاد می شود که به طور قابل توجهی از رقم مربوطه برای تجزیه کربوهیدرات ها و پروتئین ها بیشتر است.

بنابراین در زمان روزه برای بدن، چربی ها منبع هستند سرزندگیو انرژی لیپیدها در سلول عملکردهای ساختاری را انجام می دهند، زیرا بخشی از غشای سلولی هستند. اینها مولکول هایی مانند:

• گلیکولیپیدها؛
• فسفولیپیدها؛
• کلسترول

لیپیدهایی مانند فسفاتیدیل کولین یک عنصر ساختاری ضروری سلول های کبدی است. بنابراین وظیفه ذخیره چربی ها ذخیره آنها در قسمت های جداگانه بدن است. انرژی در صورت لزوم با آزاد شدن انرژی تقسیم می شود. و ساختار ساختاری در این واقعیت نهفته است که از لیپیدها است که پیوندهای سلولی و بافتی ایجاد می شود.

سیگنال و محافظ

عملکرد سیگنالینگ لیپیدها این است که بسیاری از آنها حامل هستند سیگنال های مهماز سلول خارج شده و وارد آن می شود. اینها چربی هایی مانند:

• فسفاتیدیلینوزیتول؛
• ایکوزانوئیدها؛
• گلیکولیپیدها

آنها به هورمون ها متصل می شوند و به سرعت در داخل و خارج سلول فراهم می شوند. چربی ها همچنین بسیاری از عملکردهایی را که توسط سلول ها انجام می شود تنظیم می کنند.

نقش محافظتی لیپیدها در این واقعیت نهفته است که توده چربی زیر جلدی عایق حرارتی و حرارتی و همچنین محافظت مکانیکی از اندام های داخلی در برابر آسیب است. در انسان (زنان) غلظت اصلی چربی در دوران بارداری شکم است. که همچنین وسیله ای برای محافظت از جنین در برابر ضربه، برخورد و سایر تأثیرات است.

علاوه بر این، فسفولیپیدها با فعال کردن پروتئین ها و هورمون هایی که در طول لخته شدن خون کار می کنند، نقش مهمی ایفا می کنند. از آنجایی که این فرآیند یک وسیله محافظ بدن نیز می باشد، عملکرد چربی ها در این مورد نیز یکسان است.

لیپیدها- مجموعه ای از مواد آلی. در موجودات زنده یافت می شود و به کلاس های لیپید تقسیم می شود. لیپیدها در آب نامحلول هستند، اما می توانند در اتر حل شوند.کلروفور و بنزن ساختار و عملکرد لیپیدها شامل بسیاری از ترکیبات شیمیایی است، آنها عملکرد ذخایر انرژی را دارند. استروئیدها و فسفولیپیدها شامل می شوند ، سایر لیپیدها که کمی کمتر هستند می توانند کوآنزیم ها، حامل های الکترون، نور باشندجذب کننده رنگدانه ها، هورمون ها، "لنگرهای" آبگریز که حاوی پروتئین در غشاها هستند.

بدن انسان دارای خواص تجزیه لیپیدها است، اگرچه بسیاری از این مواد برای ورود به بدن مورد نیاز هستند، اینها هستند (امگا 3، امگا 6)

گروه های لیپیدی

لیپیدها به ساده و پیچیده تقسیم می شوند. ساده ها شامل استرهای اسیدهای چرب، لیپیدهای پیچیده، علاوه بر اسیدهای چرب و الکل، حاوی هیدروکربن ها، فسفات، لیپوپروتئین ها و غیره هستند. هر گروه با دو نفر نشان داده می شودحروف انگلیسی:

گلیسروفسفولیپیدها (GP)

گلیسرولیپیدها (GL)

پلی کتیدها (PK).

اسفنگولیپیدها (SP)؛

لیپیدهای استروئیدی (ST)

لیپیدهای پرنول (PR)؛

اسیدهای چرب (FA)

لیپیدهای قند (SL)؛

ترکیب شیمیایی لیپیدها

گلیکولیپیدها

گلیکولیپیدها دسته ای از لیپیدها هستند که حاوی باقی مانده های تک یا الیگوساکارید هستند. آنها می توانند هر دو مشتقات گلیسرول و اسفنگوزین باشند.

(TG) آسیل گلیسرید-گلیسریدها استرهای الکل تری هیدریک و اسیدهای چرب هستند. کلاس های هیدروکسیل در مولکول بیشتر به گروه های زیر تقسیم می شوند:

1. تری گلیسیرید
2. دی گلیسیرید
3. مونوگلیسریدها

اکثر مشترکاینها تری گلیسیرید هستند به آنها چربی نیز می گویند. چربی ها ساده حاوی اسیدهای چرب هستند، اما چربی های مخلوط رایج تر هستند، آنها همچنین حاوی اسیدهای چرب هستند. خواصتری گلیسیرید به ترکیب اسیدهای چرب آن بستگی دارد، به عنوان مثال، اسیدهای غیر اشباع بیشتر، نقطه ذوب آنها بالاتر است. به عنوان مثال کره را در نظر بگیرید، تقریباً 95٪ اسیدهای چرب غیراشباع دارد و در دمای اتاق ذوب می شود. چربی های حیوانی مانند گوشت خوکاتاق دما، جرم را حفظ می کنند، بنابراین همه چیز دقیقا برعکس است (محتوای اسیدهای چرب اشباع شده)

گلیسروفسفولیپیدها

فرمول گلیسروفسفولیپیدها R1 و R2 اسیدهای چرب است، X باقیمانده ماده نیتروژن است. گلیسروفسفولیپیدها که در غیر این صورت فسفوگلیسرید نامیده می شوند، اسیدهای فسفاتیدیک تولید می کنند که به نوبه خود شاملگلیسیرین . در آن، گروه اول و دوم شامل R1، R2، و سومین اسید فسفات، رادیکال X (حاوی نیتروژن) از قبل به آن متصل است.

اسیدهای چرب قسمت آبگریز گلیسروفسفولیپیدها را در مولکول تشکیل می دهند. قسمت فسفات در یک محیط خنثی حامل بار منفی است و ترکیبات حاوی نیتروژن دارای تخلیه مثبت هستند، در یک محیط حاوی نیتروژن می توان آن را بار منفی کرد، بنابراین گاهی اوقات به آن قطبی می گویند. در محیط آبی، فسفوگلیسرول ها میسل تولید می کنند، سر آنها به سمت بیرون چرخیده و دم آنها به سمت داخل است.

رایج ترین غشای فسفوگلیسرید لسیتین است که در آن رادیکال X باقیمانده کولین و فسفاتیدیل اتانول آمین است. گلیسروفسفولیپیدهای بدون نیتروژن نیز وجود دارد که شامل X، اینوزیتول و الکل است. فسفوگلیسرید دوگانه در غشای داخلی میتوکندری یافت شده است. در حیوانات، لیپیدهای ضروریغنی سازی قلب، این گروه از ترکیبات شامل مواد فعال فعال نیز می شودپلاکت ها

گلیسروگلیکولیپیدها

گلیسروگلیکولیپیدها دسته ای از دی آسیل گلیسرول ها هستند که حاوی یک اتم کربن هستند که گلیکوزیلمین به آن متصل است. توسط بیشترینبطور گستردهدسته ای از لیپیدها گالاکتولیپیدها هستند، آنها حاوی بقایای گالاکتوز هستند. آنها 80 درصد لیپیدهای غشا را تشکیل می دهند. همراه با گالاکتولیپیدها در غشاهای گیاهی، می توان یک باقیمانده گلوکز پیدا کرد.

اسفنگوگلیکولیپیدها

سربروزیدها اسفنگوگلیکولیپیدهایی هستند که بخش آبدوست آنها با یک باقیمانده مونوساکارید، معمولاً گلوکز یا گالاکتوز نشان داده می شود. گالاکتوسربروزیدها در غشاهای عصبی رایج هستند.

گلوبوزیدها مشتقات الیگوساکاریدی سرامیدها هستند. همراه با سربروزیدها، گلیکولیپیدهای خنثی نامیده می شوند زیرا در pH 7 بدون بار هستند.

گانگلیوزیدها با گلیکولیپیدها پیچیده هستند، قسمت آبدوست آنها توسط الیگوساکاریدها نشان داده می شود که در انتهای آن همیشه یک یا چند باقیمانده از N-acetylneuraminic (سیالیک) اسید وجود دارد که از طریق آن خواص اسیدی دارند. گانگلیوزیدها شایع ترین هستندغشاهای گانگلیونینورون ها

اسفنگوفسفولیپیدها

فرمول ساختاری اسفنگومیلین در بخشی از آنجزء شامل سرامید است که حاوی آمینو الکل های با زنجیره بلند و 1 باقیمانده اسید چرب، یک رادیکال آبدوست است که به نوبه خودمرتبط با اسفنگوزین در سلول های غشایی یافت می شود، اما بافت عصبی غنی ترین آنها در نظر گرفته می شود. همچنین مقدار زیادی از محتوای آنها در آکسون ها است که نام آنها از آنجا آمده است.

فسفولیپیدها

طبقات ساختاری لیپیدها فسفولیپیدها هستند، ویژگی مشترک فسفولیپیدها آمفی دوستی آنهاست و دارای بخش آبدوست و آبگریز است. بنابراین، آنها می توانند میسل و دو لایه در یک محیط آبی تشکیل دهند.

استروئیدها

استروئید یک کلاس از لیپیدهای طبیعی است که حاوی استسیکلوپنتان پرهیدروفنانترنهسته. اینها عبارتند از الکل هایی با کلاس هیدروکسیل در موقعیت 3، استرول ها با اسیدهای چرب - استریدها. در حیوانات شایع ترین استرول کلسترول است که بخشی از غشاها نیز می باشد.

استروئیدها عملکردهای بسیاری را در ارگانیسم های مختلف انجام می دهند. برای هورمون های جنسیغدد فوق کلیوی ، عملکرد ویتامین و دیگران.

فصل دوم. لیپیدها

§ 4. طبقه بندی و عملکرد لیپیدها

لیپیدها گروه ناهمگنی از ترکیبات شیمیایی هستند که در آب نامحلول هستند، اما در حلال‌های آلی غیرقطبی بسیار محلول هستند: کلروفرم، اتر، استون، بنزن و غیره. خاصیت مشترک آنها آب گریزی است (آب - آب، فوبیا - ترس). به دلیل تنوع زیاد لیپیدها، نمی توان تعریف دقیق تری از آنها ارائه داد. لیپیدها در بیشتر موارد استرهای اسیدهای چرب و نوعی الکل هستند. طبقات زیر از لیپیدها متمایز می شوند: تری گلیسرول ها یا چربی ها، فسفولیپیدها، گلیکولیپیدها، استروئیدها، موم ها، ترپن ها. دو دسته از لیپیدها وجود دارد - صابونی پذیر و غیر صابونی. صابون سازی ها شامل مواد حاوی پیوند استری (موم ها، تری گلیسرول ها، فسفولیپیدها و غیره) هستند. داروهای غیر صابونی شامل استروئیدها و ترپن ها هستند.

تری گلیسرول یا چربی

تری اسیل گلیسرول ها استرهای گلیسرول الکل تری هیدریک هستند

و اسیدهای چرب (کربوکسیلیک بالا). فرمول کلی اسیدهای چرب به این صورت است: R-COOH که R یک رادیکال هیدروکربنی است. اسیدهای چرب طبیعی حاوی 4 تا 24 اتم کربن هستند. به عنوان مثال، فرمول یکی از رایج ترین اسید استئاریک در چربی ها را ارائه می دهیم:

CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -کوه

AT نمای کلیمولکول تری گلیسرول را می توان به صورت زیر نوشت:

اگر ترکیب تری اسیوگلیسرول شامل بقایای اسیدهای مختلف باشد (R 1 R 2 R 3 ) ، اتم کربن مرکزی در باقیمانده گلیسرول کایرال می شود.

تری گلیسرول ها غیرقطبی هستند و بنابراین عملاً در آب نامحلول هستند. عملکرد اصلی تری گلیسرول ها ذخیره انرژی است. هنگامی که 1 گرم چربی اکسید می شود، 39 کیلوژول انرژی آزاد می شود. تری گلیسرول ها در بافت چربی انباشته می شوند که علاوه بر ذخیره چربی، عملکرد عایق حرارتی را انجام می دهند و از اندام ها در برابر آسیب های مکانیکی محافظت می کنند. بیشتر اطلاعات دقیقدر مورد چربی ها و اسیدهای چرب، پاراگراف بعدی را ببینید.

جالب است بدانید! چربی ای که کوهان شتر با آن پر می شود، اولاً منبع انرژی نیست، بلکه منبع آبی است که در طی اکسیداسیون آن ایجاد شده است.

فسفولیپیدها

فسفولیپیدها دارای مناطق آبگریز و آب دوست هستند و بنابراین دارای آمفیفیلیکخواص، یعنی آنها قادر به حل شدن در حلال های غیر قطبی و تشکیل امولسیون های پایدار با آب هستند.

فسفولیپیدها بسته به وجود گلیسرول و الکل اسفنگوزین در ترکیب آنها به دو دسته تقسیم می شوند. گلیسروفسفولیپیدهاو اسفنگوفسفولیپیدها.

گلیسروفسفولیپیدها

ساختار مولکول گلیسروفسفولیپید بر اساس اسید فسفاتیدیک،از گلیسرول، دو اسید چرب و اسید فسفریک تشکیل شده است:

در مولکول های گلیسروفسفولیپید، یک مولکول قطبی حاوی HO توسط یک پیوند استری به اسید فسفاتیدیک متصل می شود. فرمول گلیسروفسفولیپیدها را می توان به صورت زیر نشان داد:

که در آن X باقیمانده یک مولکول قطبی حاوی HO (گروه قطبی) است. نام فسفولیپیدها بسته به وجود یک یا گروه قطبی دیگر در ترکیب آنها تشکیل می شود. گلیسروفسفولیپیدهای حاوی باقیمانده اتانول آمین به عنوان یک گروه قطبی،

HO-CH 2 -CH 2 -NH 2

فسفاتیدیل اتانول آمین ها، باقی مانده کولین نامیده می شوند

- فسفاتیدیل کولین ها، سرین

- فسفاتیدیل سرین ها

فرمول فسفاتیدیل اتانول آمین به شکل زیر است:

گلیسروفسفولیپیدها نه تنها در گروه های قطبی، بلکه در باقی مانده اسیدهای چرب نیز با یکدیگر متفاوت هستند. آنها شامل اسیدهای چرب اشباع (معمولاً 16-18 اتم کربن) و غیراشباع (بیشتر حاوی 16-18 اتم کربن و 1-4 پیوند دوگانه) هستند.

اسفنگوفسفولیپیدها

اسفنگوفسفولیپیدها از نظر ترکیب مشابه گلیسروفسفولیپیدها هستند، اما به جای گلیسرول حاوی آمینو الکل اسفنگوزین هستند:

یا دی هیدروسفینگازین:

شایع ترین اسفنگوفسفولیپیدها اسفنگومیلین ها هستند. آنها توسط اسفنگوزین، کولین، اسید چرب و اسید فسفریک تشکیل می شوند:

مولکول های گلیسروفسفولیپیدها و اسفنگوفسفولیپیدها از یک سر قطبی (تشکیل شده توسط اسید فسفریک و یک گروه قطبی) و دو دم هیدروکربنی غیر قطبی تشکیل شده اند (شکل 1). در گلیسروفسفولیپیدها، هر دو دم غیر قطبی رادیکال های اسید چرب هستند، در اسفنگوفسفولیپیدها، یک دم یک رادیکال اسید چرب و دیگری یک زنجیره هیدروکربنی از الکل اسفنگازین است.

برنج. 1. نمایش شماتیک یک مولکول فسفولیپید.

هنگامی که در آب تکان داده می شود، فسفولیپیدها خود به خود تشکیل می شوند میسل ها، که در آن دم های غیرقطبی در داخل ذره جمع می شوند و سرهای قطبی روی سطح آن قرار دارند و با مولکول های آب در تعامل هستند (شکل 2a). فسفولیپیدها نیز می توانند تشکیل شوند دو لایه(شکل 2b) و لیپوزوم ها- حباب های بسته که توسط یک دولایه پیوسته احاطه شده اند (شکل 2c).

برنج. 2. ساختارهای تشکیل شده توسط فسفولیپیدها.

توانایی فسفولیپیدها برای تشکیل دولایه، زمینه ساز تشکیل غشای سلولی است.

گلیکولیپیدها

گلیکولیپیدها حاوی یک جزء کربوهیدراتی در ترکیب خود هستند. اینها شامل گلیکوزفنگولیپیدهایی است که علاوه بر کربوهیدرات ها، الکل، اسفنگوزین و باقی مانده اسید چرب را شامل می شود:

آنها مانند فسفولیپیدها از یک سر قطبی و دو دم غیر قطبی تشکیل شده اند. گلیکولیپیدها در لایه بیرونی غشا قرار دارند بخشی جدایی ناپذیرگیرنده ها تعامل بین سلول ها را فراهم می کنند. آنها به ویژه در بافت عصبی زیاد هستند.

استروئیدها

استروئیدها مشتقات هستند سیکلوپنتان پرهیدروفنانترن(شکل 3). یکی از مهمترین نمایندگان استروئیدها - کلسترول. در بدن، هم در حالت آزاد و هم در حالت محدود رخ می دهد و با اسیدهای چرب استرها را تشکیل می دهد (شکل 3). به صورت آزاد، کلسترول بخشی از غشاها و لیپوپروتئین های خون است. استرهای کلسترول شکل ذخیره آن هستند. کلسترول پیش ساز همه استروئیدهای دیگر است: هورمون های جنسی (تستوسترون، استرادیول، و غیره)، هورمون های قشر آدرنال (کورتیکوسترون، و غیره)، اسیدهای صفراوی (دئوکسی کولیک و غیره)، ویتامین D (شکل 3).

جالب است بدانید! بدن یک فرد بالغ حاوی حدود 140 گرم کلسترول است که بیشتر آن در بافت عصبی و غدد فوق کلیوی یافت می شود. هر روز 0.3-0.5 گرم کلسترول وارد بدن انسان می شود و تا 1 گرم سنتز می شود.

موم

موم ها استرهایی هستند که از اسیدهای چرب با زنجیره بلند (14-36 اتم کربن) و الکل های تک هیدریک با زنجیره بلند (16-22 اتم کربن) تشکیل می شوند. به عنوان مثال، فرمول موم تشکیل شده توسط اولئیک الکل و اسید اولئیک را در نظر بگیرید:

موم به طور عمده انجام می شود عملکرد حفاظتیبا قرار گرفتن در سطح برگ ها، ساقه ها، میوه ها، دانه ها از بافت ها در برابر خشک شدن و نفوذ میکروب ها محافظت می کنند. آنها پشم و پرهای حیوانات و پرندگان را می پوشانند و از خیس شدن آنها محافظت می کنند. موم زنبور عسلبه عنوان یک ماده ساختمانی برای زنبورها برای ایجاد لانه زنبوری عمل می کند. در پلانکتون، موم شکل اصلی ذخیره انرژی است.

ترپن ها

ترکیبات ترپن بر اساس باقی مانده های ایزوپرن هستند:

ترپن ها هستند روغن ضروریاسیدهای رزینی، لاستیک، کاروتن، ویتامین A، اسکوالن. به عنوان مثال، فرمول اسکوالن در اینجا آمده است:

اسکوالن جزء اصلی ترشح غدد چربی است.

لیپیدها چیست، لیپیدها چه طبقه بندی دارند، ساختار و عملکرد آنها چیست؟ پاسخ به این و بسیاری از سؤالات دیگر توسط بیوشیمی داده شده است، که این مواد و سایر مواد را که برای متابولیسم اهمیت زیادی دارند، مورد مطالعه قرار می دهد.

آنچه هست

لیپیدها مواد آلی هستند که در آب نامحلول هستند. عملکرد لیپیدها در بدن انسان متنوع است.

لیپیدها - این کلمه به معنای "ذرات کوچک چربی" است.

این اول از همه:

• انرژی. لیپیدها به عنوان بستری برای ذخیره و استفاده از انرژی عمل می کنند. هنگام تجزیه 1 گرم چربی، حدود 2 برابر بیشتر از تجزیه پروتئین یا کربوهیدرات های هم وزن، انرژی آزاد می شود.
• عملکرد ساختاری ساختار لیپیدها ساختار غشای سلول های بدن ما را تعیین می کند. آنها به گونه ای قرار گرفته اند که قسمت آبدوست مولکول در داخل سلول و قسمت آبگریز در سطح آن قرار دارد. با توجه به این خواص لیپیدها، هر سلول از یک سو، یک سیستم مستقل است که از دنیای خارج محصور شده است و از سوی دیگر، هر سلول می تواند با استفاده از سیستم های حمل و نقل ویژه، مولکول های خود را با دیگران و با محیط مبادله کند.
• محافظ لایه سطحی که ما روی پوست داریم و به نوعی مانع بین ما و دنیای بیرون است نیز از لیپیدها تشکیل شده است. علاوه بر این، آنها به عنوان بخشی از بافت چربی، عملکرد عایق حرارتی و محافظت در برابر تأثیرات مضر خارجی را فراهم می کنند.
• نظارتی. آنها بخشی از ویتامین ها، هورمون ها و سایر موادی هستند که بسیاری از فرآیندهای بدن را تنظیم می کنند.

ویژگی کلی لیپیدها از ویژگی های ساختاری ناشی می شود. آنها دارای خواص دوگانه هستند، زیرا دارای بخش های محلول و نامحلول در مولکول هستند.

ورود به بدن

لیپیدها تا حدی با غذا وارد بدن انسان می شوند، تا حدی می توانند به صورت درون زا سنتز شوند. تجزیه قسمت اصلی لیپیدهای رژیم غذایی در دوازدهه تحت تأثیر آب پانکراس ترشح شده توسط پانکراس و اسیدهای صفراوی در صفرا رخ می دهد. پس از تقسیم، آنها دوباره در دیواره روده سنتز می شوند و در حال حاضر به عنوان بخشی از ذرات انتقال ویژه - لیپوپروتئین ها - آماده ورود به سیستم لنفاوی و جریان خون عمومی هستند.

با غذا روزانه، فرد نیاز به دریافت حدود 50-100 گرم چربی دارد که بستگی به وضعیت بدن و میزان فعالیت بدنی دارد.

طبقه بندی

طبقه بندی لیپیدها بسته به توانایی آنها در تشکیل صابون در شرایط خاص، آنها را به دسته های زیر تقسیم می کند:

• صابونی پذیر. این نام موادی است که در محیطی با واکنش قلیایی، نمک اسیدهای کربوکسیلیک (صابون) را تشکیل می دهند. این گروه شامل لیپیدهای ساده، لیپیدهای پیچیده است. لیپیدهای ساده و پیچیده برای بدن مهم هستند، ساختار متفاوتی دارند و بر این اساس، لیپیدها عملکردهای مختلفی را انجام می دهند.
• غیر صابونی در یک محیط قلیایی، آنها نمک اسیدهای کربوکسیلیک را تشکیل نمی دهند. اینجا شیمی بیولوژیکیاسیدهای چرب، مشتقات اسیدهای چرب غیراشباع چندگانه - ایکوزانوئیدها، کلسترول را به عنوان برجسته ترین نماینده کلاس اصلی استرول های لیپیدی، و همچنین مشتقات آن - استروئیدها و برخی مواد دیگر، به عنوان مثال، ویتامین های A، E و غیره طبقه بندی می کند.

طبقه بندی کلی لیپیدها

اسید چرب

موادی که متعلق به گروه به اصطلاح هستند لیپیدهای سادهو اسیدهای چرب از اهمیت زیادی برای بدن برخوردارند. بسته به وجود پیوندهای دوگانه در "دم" کربن غیرقطبی (نامحلول در آب)، اسیدهای چرب به دو دسته اشباع (دارای پیوند دوگانه نیستند) و غیر اشباع (دارای یک یا حتی چند پیوند دوگانه کربن-کربن) تقسیم می شوند. نمونه هایی از اول: استئاریک، پالمیتیک. نمونه هایی از اسیدهای چرب غیر اشباع و چند غیر اشباع: اولئیک، لینولئیک و غیره.

این اسیدهای چرب غیراشباع هستند که برای ما اهمیت ویژه ای دارند و باید همراه با غذا تامین شوند.

چرا؟ چون آن ها:

• به عنوان یک جزء برای سنتز غشای سلولی خدمت می کند، در تشکیل بسیاری از مولکول های فعال بیولوژیکی شرکت می کند.
• به حفظ عملکرد سیستم های غدد درون ریز و تولید مثل به طور طبیعی کمک می کند.
• کمک به پیشگیری یا کند کردن پیشرفت آترواسکلروز و بسیاری از عواقب آن.

اسیدهای چرب به دو گروه بزرگ تقسیم می شوند: غیر اشباع و اشباع

واسطه های التهابی و موارد دیگر

نوع دیگری از لیپیدهای ساده، واسطه های مهم تنظیم داخلی مانند ایکوزانوئیدها هستند. آنها یک ساختار شیمیایی منحصر به فرد (مانند تقریباً همه چیز در زیست شناسی) دارند و بر این اساس، منحصر به فرد هستند خواص شیمیایی. اساس اصلی برای سنتز ایکوزانوئیدها اسید آراشیدونیک است که یکی از مهمترین اسیدهای چرب غیراشباع است. این ایکوزانوئیدها هستند که مسئول روند فرآیندهای التهابی در بدن هستند.

به طور خلاصه نقش آنها را در التهاب به شرح زیر شرح دهید:

• آنها نفوذپذیری دیواره عروقی را تغییر می دهند (یعنی نفوذپذیری آن را افزایش می دهند).
• تحریک آزادسازی لکوسیت ها و سایر سلول ها سیستم ایمنیدر پارچه
• آنها با کمک مواد شیمیایی، حرکت سلول های ایمنی، آزادسازی آنزیم ها و جذب ذرات خارجی برای بدن را واسطه می کنند.

اما نقش ایکوزانوئیدها در بدن انسان به همین جا ختم نمی شود، آنها مسئول سیستم انعقاد خون نیز هستند. بسته به موقعیت، ایکوزانوئیدها می توانند رگ های خونی را گشاد کنند، ماهیچه های صاف را شل کنند، تجمع را کاهش دهند، یا در صورت لزوم، اثرات معکوس ایجاد کنند: انقباض عروق، انقباض صاف. سلول های ماهیچه ایو ترومبوز

ایکوزانوئیدها گروه وسیعی از ترکیبات فعال فیزیولوژیکی و دارویی هستند.

مطالعات انجام شده است که بر اساس آن، افرادی که مقادیر کافی از سوبسترای اصلی برای سنتز ایکوزانوئیدها - اسید آراشیدونیک - را با غذا (موجود در روغن ماهی، ماهی، روغن های گیاهی) کمتر از بیماری های سیستم قلبی عروقی رنج می بردند. به احتمال زیاد، این به این دلیل است که چنین افرادی تبادل کامل تری از ایکوزانوئیدها دارند.

مواد با ساختار پیچیده

لیپیدهای پیچیده گروهی از مواد هستند که اهمیت آنها برای بدن کمتر از لیپیدهای ساده نیست. خواص اصلی این گروه از چربی ها:

• آنها همراه با لیپیدهای ساده در تشکیل غشای سلولی شرکت می کنند و همچنین فعل و انفعالات بین سلولی را فراهم می کنند.
• آنها بخشی از غلاف میلین رشته های عصبی هستند که برای انتقال طبیعی تکانه های عصبی ضروری هستند.
• آنها یکی از اجزای مهم یک سورفکتانت هستند - ماده ای که فرآیندهای تنفس را تضمین می کند، یعنی از فروپاشی آلوئول ها در هنگام بازدم جلوگیری می کند.
• بسیاری از آنها نقش گیرنده های سطح سلول ها را بازی می کنند.
• اهمیت برخی از چربی های پیچیده ترشح شده از مایع مغزی نخاعی، بافت عصبی و عضله قلب به طور کامل مشخص نشده است.

ساده ترین نمایندگان این گروه از لیپیدها شامل فسفولیپیدها، گلیکو و اسفنگولیپیدها هستند.

کلسترول

کلسترول یک ماده لیپیدی است که مهمترین اهمیت را در پزشکی دارد، زیرا نقض متابولیسم آن بر وضعیت کل ارگانیسم تأثیر منفی می گذارد.

بخشی از کلسترول با غذا خورده می شود و بخشی در کبد، غدد فوق کلیوی، غدد جنسی و پوست سنتز می شود.

همچنین در تشکیل غشای سلولی، سنتز هورمون ها و سایر مواد شیمیایی فعال و همچنین در متابولیسم لیپیدها در بدن انسان نقش دارد. شاخص های کلسترول در خون اغلب توسط پزشکان بررسی می شود، زیرا وضعیت متابولیسم لیپید را در بدن انسان به طور کلی نشان می دهد.

لیپیدها اشکال انتقال ویژه خود را دارند - لیپوپروتئین ها. با کمک آنها می توان آنها را با جریان خون بدون ایجاد آمبولی حمل کرد.

نقض متابولیسم چربی به سرعت و به وضوح با اختلالات متابولیسم کلسترول، غلبه حامل های آتروژنیک آن (به اصطلاح لیپوپروتئین های با چگالی کم و بسیار کم) بر ضد آتروژنیک (لیپوپروتئین های با چگالی بالا) آشکار می شود.

تظاهرات اصلی آسیب شناسی متابولیسم لیپیدها ایجاد آترواسکلروز است.

این خود را به عنوان باریک شدن مجرای عروق شریانی در سراسر بدن نشان می دهد. بسته به غلبه مکان های مختلف در عروق، باریک شدن مجرای عروق کرونر (همراه با آنژین صدری)، عروق مغزی (با اختلال حافظه، شنوایی، سردردهای احتمالی، سر و صدا در سر)، عروق کلیه، عروق اندام تحتانی، عروق اندام های گوارشی با علائم مناسب ایجاد می شود.

بنابراین، لیپیدها در عین حال یک بستر ضروری برای بسیاری از فرآیندهای بدن هستند و در عین حال، اگر متابولیسم چربی مختل شود، می توانند باعث بسیاری از بیماری ها و شرایط پاتولوژیک شوند. بنابراین، متابولیسم چربی نیاز به نظارت و اصلاح در صورت بروز چنین نیازی دارد.

علاوه بر تقسیم به ساده و پیچیده، لیپیدها را می توان به صابونی پذیر و غیر صابونی تقسیم کرد.

طبقه بندی لیپیدها به شما امکان می دهد تفاوت های ظریف مشارکت این ریز عناصر را در انواع فرآیندهای بیولوژیکی زندگی انسان درک کنید. بیوشیمی و ساختار هر یک از این مواد که بخشی از سلول ها هستند، هنوز باعث بحث های زیادی در بین دانشمندان و آزمایشگران می شود.

همانطور که می دانید لیپیدها ترکیبات طبیعی هستند که چربی های مختلفی را در ترکیب خود دارند. تفاوت این مواد با سایر نمایندگان این گروه آلی این است که عملاً در آب استفاده نمی شوند. به عنوان استرهای فعال اسیدها با محتوای چربی بالا، قادر به حذف کامل خود با کمک حلال های غیر آلی نیستند.

لیپیدها در بدن انسان وجود دارند. سهم آنها به طور متوسط ​​به 10-15٪ از کل بدن می رسد. اهمیت لیپیدها را نمی توان دست کم گرفت: آنها به عنوان تامین کننده مستقیم اسیدهای چرب غیراشباع عمل می کنند. از بیرون، موادی با ویتامین F وارد بدن می شود که برای عملکرد صحیح دستگاه گوارش بسیار مهم است.

علاوه بر این، لیپید یک منبع مایع پنهان در بدن انسان است. 100 گرم چربی اکسید شده قادر به تشکیل 106 گرم آب است. یکی از اهداف اصلی این عناصر انجام عملکرد یک حلال طبیعی است. به لطف او است که در روده ها جذب مداوم اسیدهای چرب و ویتامین های ارزشمندی وجود دارد که در حلال های آلی حل می شوند. تقریبا نیمی از کل توده مغز متعلق به لیپیدها است. در ترکیب سایر بافت ها و اندام ها نیز تعداد آنها زیاد است. در لایه های چربی زیر پوست می تواند تا 90٪ از تمام چربی ها باشد.

انواع اصلی ترکیبات لیپیدی

بیوشیمی مواد آلی چرب و ساختار آنها تفاوت طبقاتی را از پیش تعیین می کند. جدول به شما امکان می دهد به صورت بصری نشان دهید که لیپیدها چیست.

هر ماده حاوی چربی به یکی از دو دسته لیپیدها تعلق دارد:

• صابونی پذیر
• غیر صابونی

اگر نمک اسیدهای چرب بالا با هیدرولیز با استفاده از قلیایی تشکیل شده باشد، صابونی شدن ممکن است رخ دهد. در این حالت به نمک های پتاسیم و سدیم صابون گفته می شود. مواد صابونی پذیر بزرگترین گروه لیپیدها هستند.

به نوبه خود، گروه عناصر صابونی پذیر را می توان به طور مشروط به دو گروه تقسیم کرد:

• ساده (که فقط از اتم های اکسیژن تشکیل شده است، دی اکسید کربنو هیدروژن)؛
• پیچیده (ترکیبات ساده در ترکیب با بازهای فسفر، باقیمانده گلیسرول یا اسفنگوزین غیراشباع دو حجمی هستند).

لیپیدهای ساده

بیوشیمی اسیدهای چرب مختلف و استرهای الکلی را به عنوان لیپیدهای ساده طبقه بندی می کند. در میان مواد اخیر، رایج ترین کلسترول (به اصطلاح الکل حلقوی)، گلیسرول و الکل اولئیک است.

یکی از استرهای گلیسرول را می توان تری سی گلیسرول نامید که از چندین مولکول اسیدهای پرچرب تشکیل شده است. در واقع ترکیبات ساده بخشی از آپودوسیت های بافت چربی هستند. همچنین باید توجه داشت که تماس استر با اسیدهای چرب می تواند در سه نقطه به طور همزمان اتفاق بیفتد، زیرا گلیسرول یک الکل تری هیدریک است. در این مورد، ترکیبات تشکیل شده از پیوند فوق به وجود می آیند:

• تری اسیل گلیسرید؛
• دی اسیل گلیسرید؛
• مونوآسیل گلیسریدها

قسمت غالب این چربی های نوع خنثی در بدن حیوانات خونگرم وجود دارد. در ساختار آنها است بیشتربقایای پالمتیک، اسیدهای استئاریک با محتوای چربی بالا. علاوه بر این، چربی‌های خنثی در برخی بافت‌ها می‌توانند از نظر محتوایی با چربی‌های سایر اندام‌های موجود در همان ارگانیسم تفاوت زیادی داشته باشند. به عنوان مثال، بافت زیر جلدی انسان با چنین اسیدهایی با مرتبه ای بالاتر از کبد که از چربی های غیر اشباع تشکیل شده است، غنی می شود.

چربی های خنثی

هر دو نوع اسید، صرف نظر از میزان اشباع، متعلق به نوع اسیدهای کربوکسیلیک آلیفاتیک هستند. بیوشیمی با مقایسه ریزمغذی‌ها با بلوک‌های ساختمانی، درک اهمیت این مواد برای لیپیدها را ممکن می‌سازد. به لطف آنها، هر لیپید ساخته می شود.
اگر در مورد نوع اول صحبت کنیم، در مورد اسیدهای اشباع شده، در بدن انسان اغلب می توانید اسیدهای پالمیتیک و استئاریک را پیدا کنید. خیلی کمتر، اسید لیگنوسریک در فرآیندهای بیوشیمیایی که ساختار آن پیچیده تر است (24 اتم کربن) درگیر می شود. در عین حال، اسیدهای اشباع با کمتر از 10 اتم در ترکیب خود، عملاً در لیپیدهای حیوانی وجود ندارند.

رایج ترین مجموعه اتمی اسیدهای غیراشباع ترکیباتی هستند که از 18 اتم کربن تشکیل شده اند. انواع زیر از اسیدهای غیراشباع با داشتن 1 تا 4 پیوند دوگانه ضروری در نظر گرفته می شوند:

• اولئیک
• لینولئیک؛
• لینولنیک؛
• آراشیدونیک

پروستاگلاندیدها و موم ها

همه آنها کم و بیش در بدن پستانداران دارند. ارزش عالیمشتقاتی از اسیدهای غیراشباع دارند که پروستاگلاندیدها هستند. سنتز شده توسط تمام سلول ها و بافت ها، به جز گلبول های قرمز، آنها تأثیر فوق العاده ای بر عملکرد ساختارها و فرآیندهای اصلی بدن انسان دارند:

• سیستم گردش خون و قلب؛
• متابولیسم و ​​تبادل الکترولیت؛
• سیستم عصبی مرکزی و محیطی؛
• اندام های گوارشی؛
• عملکرد تولید مثل

در یک گروه جداگانه استرهای اسیدها و الکل های پیچیده با یک یا دو اتم در زنجیره - موم ها قرار دارند. تعداد کلذرات کربن آنها می تواند به 22 برسد. به دلیل بافت جامد، این مواد توسط لیپیدها به عنوان محافظ درک می شوند. در میان موم های طبیعی سنتز شده توسط موجودات، رایج ترین آنها موم زنبور عسل، لانولین و عنصری است که سطح برگ ها را می پوشاند.

لیپیدهای پیچیده

طبقات لیپیدی توسط گروه هایی از ترکیبات پیچیده نشان داده می شوند. بیوشیمی شامل:

• فسفولیپیدها؛
• گلیکولیپیدها؛
• سولفولیپیدها

فسفولیپیدها ساختارهای بیولوژیکی با ساختار پیچیده هستند. آنها لزوماً شامل فسفر، ترکیبات نیتروژن دار، الکل ها و موارد دیگر هستند. برای بدن، آنها نقش مهمی را ایفا می کنند و جزء اساسی فرآیند ساخت غشاهای بیولوژیکی هستند. فسفولیپیدها در قلب، کبد و مغز وجود دارند.

زیرگروه لیپیدهای پیچیده همچنین شامل گلیکولیپیدها است - اینها ترکیباتی هستند که حاوی اسفنگوزین الکل و در نتیجه کربوهیدرات هستند. بیش از هر بافت دیگری در بدن، غلاف های عصبی سرشار از گلیکولیپیدها هستند.

انواع گلیکولیپیدهای حاوی بقایای اسید سولفوریک سولفولیپید در نظر گرفته می شوند. در همین حال، طبقه بندی لیپیدها همیشه به معنی تخصیص این مواد به یک گروه جداگانه است. تفاوت اصلی بین این دو ترکیب پیچیده در ویژگی های ساختار آنها نهفته است. به جای گالاکتوز سومین اتم کربن گلیکولیپید، یک بقایای اسید سولفوریک وجود دارد.

گروهی از لیپیدهای غیر صابونی

برخلاف گروه لیپیدهای صابونی پذیر که از نظر تعداد گونه ها قابل توجه است، لیپیدهای غیر صابونی به طور کامل اسیدهای چرب را آزاد می کنند و با عمل قلیایی تحت هیدرولیز قرار نمی گیرند. این مواد دو نوع هستند:

• الکل های بالاتر؛
• هیدروکربن های بالاتر

دسته اول شامل ویتامین هایی است که در کیفیت های محلول در چربی متفاوت هستند - A، E، D. معروف ترین نماینده نوع دوم استرول ها - الکل های بالاتر - کلسترول است. دانشمندان چندین قرن پیش توانستند با جداسازی الکل مونوهیدریک، این عنصر را از سنگ های صفراوی جدا کنند.

کلسترول را نمی توان در گیاهان یافت، در حالی که در پستانداران در همه سلول ها وجود دارد. حضور آن است شرط مهمعملکرد کامل دستگاه گوارش، هورمونی و دستگاه تناسلی.

هنگام در نظر گرفتن هیدروکربن های بالاتر، که غیرقابل صابون سازی نیز هستند، مهم است که به تعریف ارائه شده توسط بیوشیمی اشاره کنیم. این عناصر از نظر علمی اجزای تولید شده توسط ایزوپرن هستند. ساختار مولکولی هیدروکربن ها بر اساس ترکیب ذرات ایزوپرن است.

به عنوان یک قاعده، این عناصر در سلول های گیاهی گونه های بویژه معطر وجود دارند. علاوه بر این، لاستیک طبیعی شناخته شده - پلی ترپن - به گروه هیدروکربن های بالاتر غیر صابونی سازی تعلق دارد.