Care este structura lipidelor. Caracteristicile diferitelor tipuri de compuși lipidici și funcțiile acestora. Ce lipide știi

- molecule mici, greutatea lor moleculară este de câteva sute de daltoni. De obicei, moleculele de lipide conțin atât grupări hidrofile, cât și hidrofobe, dar, în general, lipidele au proprietăți hidrofobe. Lipidele sunt slab solubile în apă, dar ușor solubile în solvenți organici (alcool, acetonă, cloroform). Din punct de vedere istoric, lipidele au fost distinse într-o clasă separată de substanțe tocmai pe această bază - ca compuși care sunt solubili nu în apă, ci în solvenți organici mai puțin polari. Lipidele includ compuși precum fosfolipide, grăsimi neutre, steroizi și ceară. Lipidele îndeplinesc câteva funcții importante în organismele vii.

Sunt cunoscute în mod obișnuit ca grăsimi și sunt proprietăți fizice asociat cu natura hidrofobă a structurilor lor, toate sintetizate din acetil-CoA. De fapt, toate relevanțele lipidice provin din această caracteristică hidrofobă a moleculelor, care nu este un defect biologic. Tocmai pentru că sunt insolubile, au o importanță fundamentală pentru stabilirea interacțiunii dintre mediul intracelular și cel extracelular, sincer hidrofil.

Modificarea fluidității membranei

Toate ființele vii au capacitatea de a sintetiza lipide, dar există unele lipide care sunt sintetizate exclusiv de plante, cum ar fi vitaminele liposolubile și acizii grași esențiali. Lipide simple Lipidele simple sunt formate din carbon, hidrogen și oxigen.

functie structurala

Toate celulele sunt separate de mediu inconjurator o membrană exterioară care este aproximativ jumătate (în greutate) lipide și jumătate proteine. Capacitatea lipidelor de a îndeplini o funcție structurală nu este limitată nivel celular: albina isi sculpteaza fagurii din ceara, cuticula plantelor terestre este formata si din substante asemanatoare ceara - un strat subtire pe suprafata frunzelor si a tulpinilor care reduce evaporarea.

Ele sunt împărțite în două grupe. Trigliceridele sau gliceridele se formează atunci când alcoolul este glicerol. Lipide complexe Pe lângă carbonul, hidrogenul și oxigenul din lipide complexe azotul, fosforul și altele sunt de asemenea prezente. Există două tipuri de lipide complexe.

Fosfolipide - umple membranele celulare. Provine din glicerină fosfor. Sfingomielina se găsește la animale și este responsabilă pentru producerea tecii de mielină care înconjoară axonul neuronilor. Steroizii sunt lipide formate din colesterol. Aceștia acționează ca hormoni în organism și au, de asemenea, o funcție structurală, deci este o componentă esențială pentru organisme. Prin urmare, glandele sexuale, cum ar fi testosteronul, estradiolul, sunt steroizi.

funcția energetică

Celula poate oxida lipidele și poate folosi energia eliberată pentru nevoile sale. Când se oxidează neutru la dioxid de carbon iar grăsimea de apă eliberează multă energie – aproximativ 9,3 kilocalorii pe gram. Grăsimile servesc adesea ca nutrienți de rezervă. La vertebratele superioare, un țesut special este utilizat în acest scop - țesutul adipos. La plante, rezervele de grăsimi se găsesc adesea în semințe.

Funcție de protecție și lubrifiere

Stocare - vă permite să stocați energie. Energie - eliberează energie atunci când este nevoie. Această lucrare își propune să studieze și să studieze structurile lipidelor, în care, împreună cu proteinele, acizii nucleici și carbohidrații, sunt componente esențiale ale structurilor biologice și fac parte dintr-un grup cunoscut sub numele de biomolecule. Ele sunt definite de set substanțe chimice, care, spre deosebire de alte clase de compuși organici, nu se caracterizează prin vreo grupă funcțională comună, ci prin solubilitatea lor ridicată în solvenți organici și solubilitate scăzută în apă.

Funcția de reglementare

Hormonii sunt cei mai importanți regulatori ai proceselor fiziologice din organism. Printre acestea se numără compuși de diferite structuri. Un grup special este format din așa-zișii. hormoni steroizi, care aparțin clasei de lipide. Derivații acizilor grași sunt regulatori importanți ai funcțiilor celulare prostaglandine (uneori sunt numiți hormoni tisulari).

Lipidele sunt distribuite în toate țesuturile, în special în membranele celulare și celulele adipoase. Deoarece sunt o clasă de compuși cu o structură foarte diversă, caracterizată prin solubilitate ridicată în solvenți organici și pentru că sunt practic insolubili în apă, există mai multe tipuri diferite de molecule aparținând clasei lipidelor. Deși nu au nicio caracteristică structurală comună, toți au mult mai multe legături carbon-hidrogen decât alte biomolecule și majoritatea au puțini heteroatomi.

Lipidele pot îndeplini o serie de alte funcții. Astfel, acumularea de lipide de către organismele plancton și necton le reduce greutatea specifică și facilitează înotul în coloana de apă (de asemenea rechinii folosesc acest mecanism). Țesutul adipos subcutanat poate servi ca protecție mecanică pentru organe interne, iar la animalele cu sânge cald este un izolator termic.

Acest lucru face ca aceste molecule să fie sărace în dipoli localizați. Una dintre legile clasice ale chimiei spune că „asemănător se dizolvă asemănător”: de aici și motivul pentru care aceste molecule sunt slab solubile în apă sau etanol și foarte solubile în solvenți organici.

Spre deosebire de alte biomolecule, lipidele nu sunt polimeri, adică nu sunt repetiții ale unei unități de bază. Deși pot avea o structură chimică relativ simplă, funcțiile lipidelor sunt complexe și variate, acționând la mulți pași cheie în metabolism și în determinarea structurilor celulare.

Moleculele de fosfolipide conțin componente cu proprietăți chimice diferite: un „cap” și două „cozi”. Compoziția capului include resturile de glicerină, acid fosforic și alcool. „Capul” este hidrofil și încărcat electric, apa interacționează ușor cu el. „Cozile” sunt resturi de acizi grași care conțin multe grupări CH2. Polarizarea legăturii C–H este foarte slabă, astfel încât „cozile” sunt destul de hidrofobe și „tind” să evite interacțiunea cu apa.

Care sunt funcțiile lipidelor?

Lipidele pot fi împărțite în: acizi grași, triacilgliceride, glicerofosfolipide, fosfolipide, sfingolipide, prostaglandine, terpenoide, steroizi. Mai jos este o descriere a acestor categorii. Acizii grași sunt acizi monocarboxilici, de obicei cu un lanț lung de carbon, cu un număr par de atomi de carbon și fără ramificare, care pot fi saturați sau pot conține nesaturații sau două sau mai multe nesaturații. Cele nesaturate sunt ușor transformate în cele saturate prin hidrogenare catalitică.

Compoziția fosfolipidelor include atât acizi grași saturați care nu conțin duble legături, cât și nesaturați. Acizii grași foarte comuni sunt CH 3 (CH 2) 14 COOH palmitic, CH 3 (CH 2) 16 COOH stearic, CH 3 oleic (CH 2) 7 -CH \u003d CH - (CH 2) 7 COOH, CH 3 palmitooleic ( CH 2) 5 -CH \u003d CH - (CH 2) 7 COOH. Compoziția unei molecule de fosfolipide include de obicei reziduuri de diferiți acizi grași, iar acidul gras nesaturat este de obicei situat mai aproape de fosfat. Lipidele naturale conțin în principal izomeri cis ai acizilor grași nesaturați. Izomerii trans se formează în timpul procesării artificiale a grăsimilor vegetale - de exemplu, atunci când se obține margarina. ÎN În ultima vreme S-a dovedit că consumul de acizi grași trans este nesănătos: crește riscul de ateroscleroză și cancer.

Prezența nesaturației în lanțurile de acid carboxilic împiedică interacțiunea intermoleculară, făcându-le prezente în general la temperatura camerei în stare lichidă; saturate, cu o ușurință mai mare de împachetare intermoleculară, sunt solide. Hidroliza acidă a triacilglicerolului duce la corespunzătoare acizi carboxilici. Gruparea carboxil este o regiune polară, în timp ce lanțul de carbon este nepolar.

Cele mai comune lipide din natură sunt triacilgliceridele, care constau din trei molecule de acizi grași esterificate la o moleculă de glicerol, adică au trei grupări acil atașate la glicerol. Compușii care conțin o grupă acilată a două dintre aceste grupe și glicerol apar în cantități mici în celulele care există ca intermediari în sinteza lipidelor și căile de degradare care conțin acizi grași și glicerol.

Dacă pe suprafața stratului de apă sunt plasate molecule de fosfolipide, atunci este evident că „capetele” hidrofile vor fi transformate în apă, iar „cozile” hidrofobe vor fi împinse din apă. Se formează un monostrat - o peliculă de suprafață cu o grosime de o moleculă. Dacă „împingeți” moleculele de fosfolipide în apă în ansamblu, atunci „capetele” vor fi îndreptate către apă (în afară), iar „cozile” - departe de apă (în interior). Aceste mici grupuri de molecule se numesc micelii.

Triacilglicerolii sunt în esență compuși nepolari, deoarece regiunile polare ale precursorilor lor dispar la formarea legăturilor esterice. Astfel, sunt molecule foarte hidrofobe care pot fi stocate în celule într-o formă aproape anhidră.

Grăsimile animale și uleiurile vegetale sunt amestecuri de triacilgliceroli care diferă prin compoziția lor în acizi grași și, prin urmare, prin punctul de topire. Triacilglicerolii din grăsimi animale sunt bogați în acizi grași saturați, dând acestor lipide o consistență solidă la temperatura camerei; lichidele de origine vegetală, bogate în acizi grași nesaturați, sunt lichide. În organism, atât uleiurile, cât și grăsimile pot fi hidrolizate folosind enzime specifice, lipazele, care permit digerarea acestor substanțe.

Nu fosfolipidele sunt mai predispuse la formarea micelilor, ci acizii grași care au o singură „coadă” hidrofobă - miceliile se obțin, de exemplu, prin dizolvarea săpunului în apă

Fosfolipidele formează adesea o altă structură, stratul dublu lipidic. Ca parte a stratului dublu, moleculele de fosfolipide sunt aranjate pe două rânduri: „capetele” vor fi întoarse spre apă, iar „cozile” vor fi ascunse în interior. Bistratul lipidic este baza tuturor membranelor celulare - membrana este un „lac lipidic” în care plutesc proteinele.

Uleiurile vegetale sunt folosite pentru a face margarine printr-un proces de hidrogenare care reduce unele dintre legăturile lor duble și le face solide la temperatura camerei. Triacilglicerolii pot fi hidrolizați, eliberând acizi grași și glicerol. Dacă această hidroliză este efectuată într-un mediu alcalin, se formează săruri de acizi grași, săpunuri, iar acest proces se numește saponificare.

Cerurile de origine biologică sunt esteri acizi grași saturați sau nesaturați cu lanț lung cu alcooli cu lanț lung. Cerurile sunt principalele surse de stocare a energiei metabolice în plancton, o multitudine de microorganisme care înoată liber în mări și formează baza alimentară a animalelor marine.

Stratul dublu lipidic este impermeabil la ionii încărcați - aceștia nu pot pătrunde în zona sa centrală hidrofobă. Pentru a transporta ionii prin membrană, în celulă există proteine ​​transportoare speciale. Moleculele mari nu pot trece prin stratul dublu - proteine, polizaharide, acizi nucleici. Stratul dublu lipidic este permeabil pentru moleculele hidrofobe mici, precum și pentru cele polare foarte mici, dar neîncărcate - cum ar fi H 2 O, CO 2 și, de asemenea, O 2.

Cerurile îndeplinesc, de asemenea, diverse alte funcții legate de rezistența la apă și consistența lor tare. Datorită impermeabilității și consistenței lor puternice, cerurile îndeplinesc și diverse alte funcții în natură. Anumite glande ale pielii vertebrate secretă ceară pentru a proteja părul și pielea, menținându-le flexibile, lubrifiate și impermeabile. Păsările, în special păsările marine, secretă ceară din cioc pentru a-și menține penele hidrofuge. Frunzele lucioase ale multor plante sunt acoperite cu un strat gros de ceara, care previne evaporarea excesiva a apei si protejeaza planta de paraziti.

Grăsimile neutre sunt esteri ai glicerolului și trei reziduuri de acizi grași. Sunt mai hidrofobe decât fosfolipidele și sunt localizate în interiorul celulei sub formă de incluziuni grase insolubile.

Grăsimile pot conține, de asemenea, reziduuri de acizi grași saturați și nesaturați. Primele predomină în grăsimile animale, iar cele din urmă în grăsimile vegetale. Acizii grași saturați au un punct de topire mai mare, astfel încât uleiul de floarea soarelui este lichid la temperatura camerei, în timp ce untul și grăsimea de vită sunt corpuri solide. Grăsimile din unt conțin acizi saturati cu mai puțini atomi de carbon decât grăsimile din carne de vită, așa că untul se topește la o temperatură mai scăzută. La fel ca moleculele de fosfolipide, moleculele de grăsime neutre conțin de obicei reziduuri de diferiți acizi grași.

Cerurile biologice au multe aplicații în industria farmaceutică, cosmetică și în alte industrii. Lanolina, ceara de albine, ceara de carnauba și ceara derivată din uleiul de spermaceti sunt utilizate pe scară largă în producția de loțiuni, unguente și lacuri. Săpunurile se formează din acizi grași extrași din hidroliza acidă a triacilgliceridelor și sapofinacodurilor cu hidroxid de sodiu și hidroxid de potasiu pentru a forma sarea corespunzătoare. Cei mai des întâlniți detergenți sunt formați din molecule de acid sulfonic, care, interacționând cu soda caustică, formează sulfonat de sodiu.

Acizii grași pot fi sintetizați din carbohidrați și aminoacizi, din această cauză, obezitatea apare cu excesul de nutriție nu numai a grăsimilor, ci și a altor produse.

O altă clasă de lipide sunt steroizii. Acestea sunt molecule hidrofobe mici derivate din colesterol. Ele conțin în compoziția lor un sistem de inele hidrocarburi legate - trei cu șase atomice și unul cu cinci atomi. Steroizii sunt hormoni suprarenali precum glucocorticoizii (de exemplu, cortizolul), care joacă un rol crucial în dezvoltarea stresului, și mineralocorticoizii (aldosteronul), care reduc excreția de apă și ioni de sodiu din organism de către rinichi. Steroizii includ hormoni sexuali masculini și feminini (testosteron și estradiol), precum și progestative (progesteron).

Natura cationului determină proprietățile sării carboxilice rezultate. De regulă, sărurile cu cationi divalenți sunt slab solubile în apă, spre deosebire de metalele alcaline, care sunt destul de solubile în apă și ulei - cunoscute sub numele de săpun. De aceea, în regiunile în care apa este bogată în metale alcalino-pământoase, la spălarea rufelor este necesar să folosiți formulări speciale de săpun. În apă la concentrații mari ale acestor săruri se formează micelii - globule microscopice formate prin agregarea acestor molecule.

În micelii, regiunile polare ale moleculelor de săpun sunt în contact cu moleculele de apă, în timp ce regiunile hidrofobe sunt în interiorul globului într-o pseudofază organică fără contact cu apa. Glicerofosfolipidele sunt derivați ai glicerolului care conțin fosfat în structura lor. Cea mai simplă glicerofosfolipidă este acidul fosfatidic, constând dintr-o moleculă de glicerol esterificată în doi acizi grași pe atomi de carbon 1 și 2 și acid fosforic pe carbon. Fosfatidatul, pe lângă faptul că se găsește ca o componentă minoră a membranelor celulare, acționează ca intermediari în sinteza triacilglicerolilor și a altor glicerofosfolipide.

În ficat, acizii biliari sunt sintetizați din colesterol, care apoi intră în bilă. Acești compuși conțin atât grupări hidrofile, cât și hidrofobe. ÎN mediu acvatic formează cu ușurință micelii. În lumenul intestinal, aceste micelii includ molecule de grăsime din alimentele consumate - grăsimile neutre în sine sunt aproape insolubile, iar în compoziția micelilor formează o emulsie și devin disponibile pentru acțiunea enzimelor digestive.

Cele mai comune glicerofosfolipide provin din esterificare la fosfatidat de acid fosforic cu molecule polare variabile. Astfel, lipidele rezultate diferă în substituenții fosfatid din care provin denumirile lor. De exemplu, colina și etanolamina dau fosfatidilcolină și, respectiv, fosfatidiletanolamină. În unele glicerofosfolipide, un acid fosfatidic este legat de un alt acid fosfatidic printr-o moleculă de glicerol; se numesc difosfatidilgliceride sau cardiolipine deoarece au fost găsite în mușchiul inimii.

Colesterolul în sine nu este un hormon, ci o componentă necesară a membranelor celulare în organismele superioare; este rar la bacterii.

Mecanismul de acțiune al hormonilor steroizi asupra celulelor țintă este interesant. Steroizii sunt molecule hidrofobe mici care pătrund cu ușurință în membrana exterioară a celulei. Proteinele receptorilor care leagă acești hormoni sunt localizate în citoplasmă. După legarea de steroid, proteina receptoră este activată și se deplasează de la citoplasmă la nucleu. În nucleu, complexul hormon-receptor se leagă de ADN și reglează activitatea anumitor gene (ADN-ul și genele sunt tratate în lecția 8). Fiecare clasă de hormoni steroizi are propriii receptori și reglează doar anumite gene.

Membrii fiecăreia dintre aceste categorii de glicerofosfolipide diferă unul de altul prin tipul de acizi grași care ocupă pozițiile 1 și 1. De obicei, poziția 1 este ocupată de un acid gras saturat și poziția 2 de un acid gras nesaturat. Molecula de glicerofosfolipidă conține o regiune polară, constând dintr-o grupare fosfat și substituenții săi, și o parte nepolară, datorată acizilor grași și glicerolului. Deoarece conțin fosfat, glicerofosfolipidele și sfingomielinele sunt numite fosfolipide.

Fosfolipidele sunt esteri ai glicerofosfatului, un derivat fosfat al glicerolului. Fosfatul este un diester de fosfor și grupul polar al fosfolipidelor. Grupări neutre sau încărcate cum ar fi colină, etanoamină, inozitol, glicerol sau altele asemenea pot fi ataşate la unul dintre oxigenii fosfat. Fosfatidilcolinele, de exemplu, sunt numite lecitine.

Orez. 6. Mecanismul de acțiune al hormonilor steroizi

Așadar, glucocorticoizii - hormoni de stres - activează diverse gene responsabile de furnizarea energiei organismului și inhibă genele responsabile de acumularea de nutrienți de rezervă. La urma urmelor reacție la stres servește la mobilizarea corpului pentru luptă sau zbor, iar aici nu depinde de depozitare. Mineralocorticoizii activează genele pentru enzima Na + /K + -ATPaza, care returnează sodiul în sânge din urina primară și, odată cu aceasta, apa.

Un alt grup de cei mai importanți regulatori ai activității vitale a organismului sunt prostaglandinele. Sunt formați din acidul arahidonic, unul dintre acizii grași polinesaturați. La început, prostaglandinele au fost găsite în glanda prostatică - prostata - care este motivul pentru numele lor, dar au fost găsite curând într-o mare varietate de celule, țesuturi și organe.

Prostaglandinele sunt uneori numite hormoni tisulari. Faptul este că în organism au destul un timp scurt viata, deci actioneaza local, in acelasi organ in care sunt produse.

Există multe clase diferite de prostaglandine, ele au efecte fiziologice diferite, uneori direct opuse. Deci, prostaglandina E2 extinde pereții vaselor de sânge, crește permeabilitatea acestora, această substanță este produsă în timpul inflamației și provoacă multe dintre simptomele sale. Prostaglandina F2 acționează asupra vaselor în sens invers - se îngustează și reduce permeabilitatea - are efect antiinflamator. Cu toate acestea, în timpul sarcinii, acești compuși acționează în același mod, crescând contracțiile mușchilor netezi ai uterului.

Prostaglandina I2 (prostaciclina) inhibă agregarea plachetară și inhibă coagularea sângelui, în timp ce tromboxanul A2 (o substanță foarte asemănătoare cu prostaglandinele, sintetizată tot din acidul arahidonic) activează aceste două procese.

O altă clasă de derivați ai acidului arahidonic, leucotrienele, joacă un rol cheie în dezvoltarea unei boli atât de severe precum astmul bronșic. Acestea provoacă contracția mușchilor netezi ai tractului respirator, ceea ce duce la bronhospasm și tuse intratabilă, fără special îngrijire medicală pacientul poate să se sufoce și să moară.

Medicamentul utilizat pe scară largă aspirina inhibă sinteza prostaglandinelor. Are efecte antiinflamatorii și antipiretice.

La om, absorbția lipidelor are loc în intestinul subțire. Acizii grași și glicerolul trec din lumenul intestinal către celulele epiteliului intestinal. Acolo, din ele sunt sintetizate grăsimi neutre, care, în combinație cu proteine ​​speciale și colesterol, formează particule speciale cu un diametru de 0,1-1 microni - chilomicroni. Chilomicronii se deplasează din celulele intestinale în sistemul limfatic, apoi în fluxul sanguin și sunt transportați în tot corpul.

Pe lângă chilomicroni, transferul grăsimilor de la un țesut la altul este efectuat de așa-numitul. lipoproteine ​​cu densitate foarte joasă (VLDL). Ele se formează în ficat - atât părțile de proteine ​​​​și grăsimi ale acestor complexe sunt sintetizate acolo și sunt transferate în alte țesuturi cu fluxul sanguin. VLDL conțin și colesterol. După asimilarea grăsimilor de către diferite țesuturi ale corpului, particulele de lipoproteine ​​care conțin colesterol devin așa-numitele. lipoproteine ​​cu densitate joasă (LDL). Pe suprafața aproape a tuturor celulelor corpului uman există proteine ​​speciale ale receptorilor LDL. Când LDL se leagă de acești receptori, celula îi absoarbe, în interiorul celulei colesterolul este eliberat și folosit pentru nevoile celulare.

Odată cu dezvoltarea unei boli periculoase, ateroscleroza, colesterolul începe să se depună pe pereții vaselor de sânge, formând așa-numitul. plăci sclerotice. Acest lucru poate duce la blocarea și deteriorarea vaselor de sânge. Pacienților cu ateroscleroză li se prescrie adesea o dietă săracă în colesterol, dar această lipidă este produsă în cantități semnificative chiar în organism, astfel încât o astfel de dietă nu poate preveni dezvoltarea bolii.

Mecanismul de dezvoltare a aterosclerozei este departe de a fi pe deplin înțeles. Aparent, în prima etapă are loc oxidarea spontană a acizilor grași conținuti în LDL. Astfel de lipoproteine ​​„alterate” sunt depuse pe pereții vaselor de sânge, ceea ce determină atașarea celulelor protectoare, macrofage, la peretele vascular alterat. Macrofagele atașate de peretele vasului încep să absoarbă activ colesterolul din plasma sanguină, și nu prin receptorii LDL, ci prin alții complet diferiți, așa-numiții. receptori scavenger. Macrofagul este umplut cu colesterol și dă naștere unei plăci sclerotice. Se știe că la persoanele cu defecte ereditare ale receptorilor LDL, ateroscleroza se dezvoltă deja în copilărie.

Depozitarea trigliceridelor are loc într-un țesut special - țesutul adipos. În timpul înfometării, trigliceridele se descompun în celulele acestui țesut, iar acizii grași liberi sunt transferați către alte organe de către o proteină plasmatică a sângelui - albumina serică.

Se știe că aproape toate organismele vii sunt compuse din trei tipuri de substanțe chimice: carbohidrați, proteine ​​și grăsimi. Acestea din urmă ar trebui să li se acorde o atenție deosebită, deoarece sunt cele mai diverse clase. Ce sunt compușii lipidici, care este structura lor și de ce sunt necesari?

Lipidele sunt o clasă mare de substanțe chimice care includ compuși precum grăsimile, ceara și unii hormoni. Lipidele sunt insolubile în solvenți polari (de exemplu, în apă), dar sunt ușor solubile în cei organici (acetonă, cloroform).

Care este structura majorității lipidelor? Există două tipuri principale: grăsimile saponificabile și nesaponificabile, care au structuri diferite.

Lipide saponificabile

Lipidele saponificabile includ compuși complecși, ale căror părți structurale sunt unite printr-o legătură eterică. Această clasă de grăsimi este ușor hidrolizată în soluție prin acțiunea alcalinelor.

Lipidele saponificabile sunt o clasă mare de substanțe formată din grupuri separate:

  • esteri;
  • glicolipide;
  • fosfolipide.

Esteri

Acest grup include:

  • grăsimi (compuse din glicerol și acizi grași);
  • ceruri (derivate de alcool gras și acid);
  • esterii sterolilor.

Esterii provin din interacțiunea dintre un acid organic care conține o grupare funcțională carboxil și un alcool ale cărui proprietăți sunt asociate cu o grupare hidroxil. Reacția dintre ele duce la formarea unui compus care are o legătură esterică.

Glicolipidele

Dintre lipidele saponificabile, glicolipidele merită o atenție specială - substanțe complexe, a cărei moleculă este o combinație de lipide și carbohidrați. Acestea includ:

  • cerebrozide;
  • gangliozide.


Glicolipidele se bazează de obicei pe o moleculă a unui alcool organic special - sfingozina. Conțin și o grupare fosfat, ca în fosfolipide, dar nu mai este un „cap”, deoarece se leagă de molecule destul de lungi de carbohidrați polimerici. La fel ca și alte lipide saponificabile, glicolipidele conțin acizi organici în compoziția lor.

Fosfolipide

Grupul include următoarele substanțe:

  • acizi fosfatidici;
  • fosfatide;
  • sfingolipide.

Fosfolipidele, după cum sugerează și numele, sunt legate de fosfor. Într-adevăr, în structura lor există o grupare funcțională fosfat (un reziduu de acid ortofosforic). Pe lângă aceasta, lipidele acestui grup mai conțin un alcool organic și unul sau doi acizi organici.

Împreună, aceste componente creează ceva similar cu un mormoloc: grupul fosfat polar interacționează bine cu apa, formând un „cap”, în timp ce acizii organici nepolari interacționează slab cu apa și formează un fel de „coadă”. Aceste caracteristici ale fosfolipidelor le permit doar să își îndeplinească funcțiile importante în organism, care vor fi discutate puțin mai târziu.

Lipide nesaponificabile

Lipidele incapabile de a interacționa cu alcalii sunt grup separat substanțe – lipide nesaponificabile. Acești compuși sunt alcooli cu lanț lung, alcooli ciclici și, de asemenea, carotenoizi.

Nu există unul singur; dintre abundența lor, pot fi conturate mai multe grupuri distincte.


  1. Acizi organici cu lanț lung (secvența atomilor de carbon este mai mare de 16 atomi, se termină cu o grupare carboxil).
  2. Alcooli organici cu lanț lung (o secvență lungă de atomi de carbon care se termină într-o grupare funcțională hidroxil).
  3. Eicosanoizi (derivați ai acizilor grași formați prin ciclizare parțială și apariția legăturilor intramoleculare).
  4. Alcooli ciclici (compuși policiclici, care se caracterizează prin un numar mare de grupări hidroxil).
  5. Steroizi (derivați ai alcoolilor ciclici formați prin apariția unor grupe funcționale suplimentare).
  6. Carotenoizi (lanțuri lungi de carbon, care se termină adesea în alcani ciclici).

Toate substanțele de mai sus au propriile lor caracteristici, dar sunt unite de unele Proprietăți chimice. Printre acestea: greutate moleculară mare, capacitate slabă de a interacționa cu apa, solubilitate în materie organică, capacitatea de a pătrunde în membranele biologice.

Funcții

Lipidele dintr-un organism viu îndeplinesc o gamă largă de sarcini. Deoarece aceste substanțe complexe sunt radical diferite ca structură, funcționalitatea fiecărui grup de grăsimi constă în zone diferite. Mai jos este un tabel cu funcțiile care se găsesc cel mai des în natură.

funcția energetică

Lipidele sunt una dintre cele mai importante surse de energie din organism. Molecula de grăsime, care este folosită în principal ca rezervă, conține mult mai multă energie stocată decât o moleculă de glicogen sau amidon de dimensiuni similare. Fiind oxidate în mitocondrii la dioxid de carbon și apă, grăsimile permit formarea de mari cantitatea de ATP(purtător universal de energie în organism).

functie structurala

Unele lipide (fosfolipide, sfingolipide) acţionează ca material de construcţie pentru membranele celulare. Acești compuși complecși sunt stivuiți într-un strat dublu, întorcând „capetele” polare spre exterior din „perete”, iar „cozile” nepolare ascunzându-se în interior. Într-un mod similar, se creează un dublu strat lipidic - baza tuturor structurilor membranare ale celulei.

Izolatie

Depozitele subcutanate de substanțe grase, precum și depozitele lor în jurul organelor interne, protejează în mod fiabil organismul de hipotermie. În plus, o astfel de coajă în jurul „locuitorilor” cavității abdominale nu permite ciocnirea acestora.

Funcție de protecție și lubrifiere

Se găsește în special în natură la păsări. Ceara, care acoperă ciocul păsării, împiedică uscarea și crăparea acestuia, iar penele impregnate cu o substanță grasă resping apa. Aceste proprietăți ale lipidelor ajută păsările să plutească cu ușurință pe apă fără a-și înmuia penajul în ea și îmbunătățesc curgerea apei în jurul ciocului în timpul pescuitului sub apă.

Modificarea fluidității membranei

Membranele biologice sunt structuri complexe formate în principal din fosfolipide. Inclusiv între moleculele lor, colesterolul își arată proprietățile: crește capacitatea membranei de a fluctua, îmbunătățind astfel mobilitatea diferitelor sale secțiuni.

Reglarea metabolică

Căile metabolice ale organismului sunt complexe și, prin urmare, necesită o reglare precisă. Această funcție este îndeplinită de hormonii steroizi, care pot pătrunde cu ușurință în membrana celulară. În interior, steroidul reacționează cu receptorul corespunzător, provocând anumite modificări în celulă.

Lipidele sunt o clasă mare și diversă de compuși organici, fără de care viața oricărui organism ar fi imposibilă, deoarece fiecare grup de substanțe are propriile sale proprietăți unice care le permit să îndeplinească diferite funcții în organism.

Vizualizări