Получите свидетельство
Вход
К липидам относят природные органические соединения, не растворимые в воде, но растворимые в жирорастворителях (бензин, петролейный эфир, серный эфир, ацетон, хлороформ, сероуглерод, метиловый и этиловый спирты и т. п.), являющиеся производными высших жирных кислот и способные утилизироваться живыми организмами.
Название одной из групп липидов, а именно - жиров (от греч. липос жир) взято для обозначения класса в целом. Липиды - сборная группа органических соединений и поэтому не имеют единой химической характеристики. Однако в известной мере их можно рассматривать как класс органических соединений, большинство из которых принадлежит к сложным эфирам многоатомных или специфически построенных спиртов с высшими жирными кислотами. В зависимости от состава, строения и роли в организме сложилась следующая классификация липидов.
1. Простые липиды представлены двухкомпонентными веществами - сложными эфирами высших жирных кислот с глицерином, высшими или полициклическими спиртами. Сюда относятся: жиры (триглицериды) -сложные эфиры высших жирных кислот и тpexaтомного спирта-глицерина; воски - сложные эфиры высших жирных кислот и высших спиртов; стериды - сложные эфиры высших жирных кислот и полициклических спиртов -стеролов.
2. Сложные липиды имеют многокомпонентные молекулы, компоненты которых соединены химическими связями различного типа. К ним принадлежат: фосфолипиды состоящие из остатков высших жирных кислот, глицерина или других многоатомных спиртов, фосфорной кислоты и азотистых оснований той или иной природы; гликолипиды, включающие в свой состав наряду с многоатомным спиртом и высшей жирной кислотой также углеводы.
Простые и сложные липиды легко омыляются. Однако в суммарной фракции липидов, выделенной из природного материала экстракцией жирорастворителями, всегда присутствуют вещества, обладающие такой же растворимостью, как и липиды, но не способные омыляться.
Они называются неомыляемой фракцией липидов. В ее состав входят свободные высшие жирные кислоты, высшие спирты и полициклические спирты (стеролы, производные стеролов - стероиды, жирорастворимые витамины, высшие гомологи предельных углеводородов и другие соединения. Это дало повод некоторым авторам рассматривать неомыляемую фракцию липидов как одну из групп липидов. Однако для такого расширения границ класса липидов нет достаточных оснований.
Из указанных веществ жиры, стериды, фосфолипиды и диольные липиды распространены повсеместно, их участие в построении клеточных структур и в биохимических процессах весьма велико. Воски представляют в этом смысле менее важную группу соединений. Долгое время считали, что гликолипиды присутствуют только в нервной ткани, однако впоследствии их нашли в хлоропластах растений. Орнитинолипиды присущи микроорганизмам.
Липиды обладают способностью образовывать со многими другими органическими соединениями (особенно с высокомолекулярными - белками, углеводами) комплексы, которым в настоящее время придают большое значение в осуществлении ряда важнейших биохимических функций. В виде таких комплексов, особенно с белками, липиды входят в состав цитоплазматических мембран, субклеточных частиц и бактериальных мембран. Так, в Ядрах клеток липиды составляют около 15% от сухого вещества, в митохондриях - 20, в эндоплазматическом ретикулуме -30 и в гиалоплазме -10%. Только в гиалоплазме в составе липидов преобладают триглицериды (70%), тогда как в остальных субклеточных элементах более 90% приходится на фосфолипиды, стериды и гликолипиды.
Широко известно значение липидов, особенно жиров, как субстратов для окисления и обеспечения организма энергией: при распаде 1 г жира до CO2 и Н2О ее выделяется 38,9 кДж, тогда как при распаде 1 г углеводов или белков - всего 16,1 кДж. Естественно, что при окислении липидов возникают метаболиты, широко вовлекаемые в биосинтез других соединений.
Важнейшей функцией липидов является также структурная. Образуя матрикс мембран в виде двойных липидных слоев, липиды являются основой любой биологической мембраны. Из рис. 120 видно, что липидный бислой образует ее самую существенную часть, составляя от 15 до 50% ее сухого вещества. Перечисленные ФУНКЦИИ липидов (энергетическая, запасная, поставщика метаболитов и структурная) получили название канонических.
Благодаря участию в деятельности мембранного аппарата клетки реализуются такие важнейшие биологические функции липидов, как регуляция деятельности ряда гормонов и активности ферментов (сейчас известно несколько сотен липидзависимых ферментов), влияние на процессы транспорта метаболитов и макромолекул, контроль реакций биологического окисления и энергетического обмена, связь с репликацией ДИК и ее матричной активностью, компартментализация обменных процессов в клетке вплоть до формирования мембранных машин (хлоропластов, митохондрий), участие в межклеточных взаимодействиях (особенно в эмбрио- и онтогенезе), обеспечение молекулярной памяти и пиктографического механизма записи информации.
Перечисленные функции липидов характеризуют как неканонические. За выяснение некоторых из них большой группе советских ученых (Е.М. Крепс, Д. Бергельсон, Р.П. Евстигнеева и др.) в 1985 г. присуждена Государственная премия.
Свойства мембран как надсистем регуляции клеточного метаболизма, их конформационные перестройки, изменение их вязкости зависят от соотношения различных видов липидов в мембране, степени окисленности последних, состояния межмембранного и внутримембранного переноса липидов и т. п. Все названные явления столь важны для понимания процессов жизнедеятельности, что биохимия мембран постепенно перерастает в биологию мембран, объясняющую ряд фундаментальных закономерностей в развитии организма.
Презентация по химии "Липиды" (0.11 MB)
0
1668
151
Нравится
0
