Липиды. Функции в организме и свойства в составе косметики.
Липиды (от греч. «липос» – жир) – большая и разнообразная группа органических соединений, большинство из которых построено по типу сложных эфиров с участием карбоновых кислот и спиртов, содержащих длинноцепочечные углеводородные радикалы. Обладают низкой растворимостью в воде и высокой в неполярных органических растворителях (эфире, бензоле и др.). В большинстве случаев липиды имеют растительное или животное происхождение, но иногда их получают синтетическим путем.
Они выполняют множество функций:
- окислительное расщепление триацилглицеринов (жиров) дает живому организму энергию, необходимую для осуществления других важных процессов;
- формируют клеточные мембраны;
- влияют на обмен других липидов и стимулируют выведение избытка холестерина из организма, препятствуют его отложению в стенках кровеносных сосудов;
- предохраняют органы и ткани от механических повреждений, служат в качестве теплосберегающего и электроизоляционного материала;
- участвуют в межклеточной, внутриклеточной сигнализации;
- участвуют в обмене некоторых витаминов (тиамина и пиридоксина);
- в сетчатке глаза ретиналь (липид, производное витамина А) играет роль светопоглощающего пигмента и принимает участие в передаче сигнала;
- обладают иммуномоделирующим действием, повышая устойчивость организма к инфекционным заболеваниям и действию неблагоприятных факторов внешней среды;
- жирные кислоты являются эмульсифицирующими агентами (детергентами), которые эмульгируют жиры в пищеварительной системе;
- отложенные жиры вокруг внутренних органов формируют жировую подушку, защищающую их от механических повреждений при движении, прыжках, ударах и т. д.;
- фосфолипиды и сфинголипиды входят в состав клеточных мембран и регулируют их проницаемость для ионов, неэлектролитов и воды;
- цереброзиды и ганглиозиды участвуют в процессах распознавания химических сигналов и доведения их до внутриклеточных эффекторов – рецепторно-посредниковая роль. Также липиды выполняют регуляторно-сигнальную функцию, в основном липидными спиртами;
- являются незаменимым компонентом в питании живых организмов, так как содержат жирорастворимые витамины и непредельные кислоты, необходимые для роста и развития.
Низкомолекулярные биорегуляторы липидной природы – это вещества с высокой биологической активностью, стероидные гормоны, простагландины, коферменты и жирорастворимые витамины.
В нашей крови содержатся отдельные компоненты липидов – насыщенные жирные кислоты, мононенасыщенные жирные кислоты и полиненасыщенные жирные кислоты, триглицериды, холестерин, эфиры холестерина и фосфолипиды.
Так как липиды плохо растворимы в воде, в организме есть целая система их транспортировки:
- Свободные (неэтерифицированные) жирные кислоты переносятся кровью в виде комплексов с альбумином.
- Триглицериды, холестерин, эфиры холестерина и фосфолипиды транспортируются в форме водорастворимых липопротеидов.
- Некоторые липиды применяются для создания наночастиц – липосом.
Мембрана липосом сделана из природных фосфолипидов, они нетоксичны и биодеградируемы. При определенных условиях поглощаются клетками, а значит, отлично работают, как безопасная система внутриклеточной доставки.
Естественные липиды есть у нашей кожи всегда, липидный слой защищает ее от потери влаги, инфекций и от внешних факторов, даже от УФ лучей. Но такая защита постоянно подвергается различным повреждениям, как извне, так и из-за внутренних изменений организма.
Основные липиды рогового слоя нашей кожи:
- церамиды (в ряде источников их называют керамиды) – 40-50%;
- холестерин – 20%;
- свободные жирные кислоты – 15-20%;
- сульфат холестерина – 2%;
- фосфолипиды – 7%.
Липидный состав имеет индивидуальные черты и зависит от пола, расы, генетических особенностей и питания.
Если количество липидов недостаточно, кожа становится сухой, шероховатой, подверженной микроповреждениям и растрескиванию.
Основные причины повреждения барьерных функций: старение кожи; УФ излучение; химическое и механическое воздействие на кожу.
Для восстановления и поддержания природного «щита» кожи применяются средства ухода, содержащие липиды, такие как:
- углеводороды (минеральные масла) – продукты переработки нефти. Минеральные масла — высокоочищенные смеси углеводородов. Их относят и к природным липидам, и к синтетическим или полусинтетическим;
- воски – сложные эфиры. Содержат свободные жирные кислоты, углеводороды, спирты, в небольших количествах, антибиотики и бактерицидные вещества. Состав зависит от источника его получения;
- триглицериды природные и синтетические:
- жиры – липиды, содержащиеся в животных тканях. Современные производители средств ухода стараются их не использовать;
- масла – липиды растительного происхождения. Их получают либо путем холодного или горячего прессования, либо путем жидкостной экстракции. Могут быть и активными ингредиентами и эмолентами. В зависимости от источника масла отличаются: содержанием триглицеридов, насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, витаминов, микроэлементов, белков и т. д.;
- синтетические липиды получают химическим путем. Обладают высокой степенью чистоты и постоянством физико-химических свойств. Образуют на поверхности кожи тонкую пленку, помогают восполнять недостаток кожного сала, защищать роговой слой и регулировать процесс испарения воды. Устраняют сухость, шелушение, улучшают внешний вид кожи.
Липиды в косметике играют роль структурообразующих компонентов, эмолентов, позволяющих средству обрести нужную текстуру и легко распределяться по поверхности кожи, смягчая и защищая ее. А также влияют на биохимические процессы в коже, работая как активная составляющая.
Один из трендов в косметической индустрии – косметика с церамидами.
Церамиды – это липидные молекулы, состоящие из жирной кислоты и сфингозина (аминоспирта, обладающего выраженным антимикробным действием и способного стимулировать синтез коллагена). Они являются частью эпидермального барьера (рогового слоя) кожи и играют роль связующих веществ. Церамиды, как цемент, скрепляют между собой кожные чешуйки — корнеоциты. Они защищают кожу и помогают ей сохранять увлажнение. Безопасны так как сами являются частью рогового слоя кожи, не вызывают аллергии и подходят любому типу.
Церамиды в косметике снимают покраснения и зуд и могут успокоить кожу после кислотных пилингов и других способов эксфолиации. Также, происходит изучение влияния церамидов на проблемную кожу с угревой болезнью и пока наблюдается лишь положительная динамика терапии акне с применением таких косметических средств.
Источники: https://saltmag.ru/, https://thesaurus.rusnano.com/, https://foxford.ru/, https://zen.yandex.ru/.
Телефоны Учебного центра “Олта”: 8-812-248-99-34, 8-812-248-99-38, 8-812-243-91-63, 8-929-105-68-44
Жир — состав, свойства и роль в диете
Разработчик сайтов, журналист, редактор, дизайнер, программист, копирайтер. Стаж работы — 25 лет. Область интересов: новейшие технологии в медицине, медицинский web-контент, профессиональное фото, видео, web-дизайн. Цели: максимально амбициозные.
- Запись опубликована: 19.08.2020
- Время чтения: 1 mins read
Жиры или липиды плохо растворимы в воде, но растворимы в органических растворителях. Термин «жир» чаще всего используется для обозначения пищи и липидного обмена. Около 90% жиров в пище — триглицериды. Другие типы жиров включают холестерин, фосфолипиды, стерины и каротиноиды
Жиры содержат три типа жирных кислот: насыщенные, мононенасыщенные и полиненасыщенные. Именно их соотношение определяет диетическую ценность.
Что такое липиды
Липиды — это различные классы соединений, таких как стероиды, жиры, сфинголипиды и т.п. Липиды включены в биологические мембраны и, следовательно, от них зависит проводимость мембраны, передача нервных импульсов и образование межклеточных связей.
Они образуют основные запасы энергии клеток. Также липиды — источник эндогенной воды. Они делятся на гидролизуемые и негидролизуемые. К последним относятся терпены и стероиды.
Классификация гидролизуемых липидов намного сложнее. Они делятся на:
- обычные , включающие триглицериды (сложные эфиры глицерина и жирных кислот);
- воски — сложные эфиры длинноцепочечных жирных кислот и длинноцепочечных одноатомных спиртов.
К сложным липидам относятся соединения, которые помимо жирных кислот и спирта содержат молекулы других веществ.
Функции жира в организме
Липиды являются концентрированными источниками энергии. В сутки при нормальном питании потребляется около 100 г липидов. Основные пищевые липиды — триглицериды. С пищей организму необходимо получать липиды животного и растительного происхождения — полиненасыщенные жирные кислоты.
- источник энергии – 1 грамм жира выделяет 9 ккал;
- источник незаменимых жирных кислот;
- переносчик жирорастворимых витаминов A, D, E и K;
- улучшитель вкуса и внешнего вида пищи.
Некоторые типы жиров важны для производства стероидных гормонов, интерлейкинов, тромбоксанов и простагландинов.
Холестерин необходим для производства желчных кислот, которые переваривают жиры.
Триглицериды
Триглецириды — это нейтральные жиры — сложные эфиры глицерина и жирных кислот. Это резервные жиры, которые являются основным источником эндогенной энергии. В жировой ткани триглицериды составляют 60-85% ее массы.
Триглицерид — это сложный эфир, состоящий из глицерина, связанного с тремя жирными кислотами, которые могут быть насыщенными или ненасыщенными. В организме человека преобладают насыщенные пальмитиновая и олеиновая (омега-9) кислоты.
Триглицериды
Триглицериды попадают с пищей или синтезируются в самом организме (печень, жировая ткань, слизистая тонкого кишечника, мышцы). Триглицериды, поступающие с пищей, гидролизуются в желудочно-кишечном тракте ферментом липазой. Скорость синтеза зависит от количества жирных кислот, полученных с пищей.
Триглицериды попадают в кровь в виде хиломикронов (липопротеин, несущий триглицериды). Произведенные жирные кислоты потребляются в тканях или повторно синтезируются из них, а триглицериды сохраняются.
Фосфолипиды
Состоят из двух групп соединений. Это глицерофосфолипиды (спирт-глицерин) и сфингомиелины (спиртовой сфингозин). Фосфолипиды имеют повышенную гидрофильную часть по сравнению с триглицеридами, состоящую из фосфатной группы и определенного аминоспирта, такого как холин. Из-за этой повышенной гидрофильной части фосфолипиды характеризуются полярностью и поэтому также называются полярными липидами.
Фосфолипиды являются основными липидами мембран. Их очень много в нервных клетках. Фосфолипиды образуют миелиновую оболочку нервных волокон и активно участвуют в энергетическом обмене.
Фосфолипиды
Жирные кислоты
- Насыщенные жирные кислоты . Они имеют высокую температуру плавления и поэтому сохраняют твердую консистенцию при комнатной температуре. Насыщенные жирные кислоты получают из животных источников. В растительных маслах (жирах) преобладают ненасыщенные жирные кислоты, за исключением кокосового и пальмового масел. Некоторые промышленные маргарины и спреды содержат много насыщенных жирных кислот.
- Мононенасыщенные жирные кислоты . Эти жирные кислоты находятся в жидкой форме при комнатной температуре. Оливковое и рапсовое масла — лучший источник мононенасыщенных жирных кислот.
- Полиненасыщенные жирные кислоты (PNRR) . PNRR находятся в жидкой форме при комнатной температуре. Они легко окисляются в пище и в организме. PNRR участвуют в процессе метаболизма холестерина и входят в состав фосфолипидов клеточных мембран. Кроме того, они являются предшественниками таких активных биологических веществ, как простагландины, интерлейкины, тромбоксаны, играющих решающую роль в формировании иммунного ответа, регулировании свертывания крови и уменьшении воспаления.
Полиненасыщенные RR делятся на:
- Омега-3 (альфа-линоленовые) – содержатся в льняном, тыквенном, грецком, рапсовом и соевом маслах и зеленых листовых овощах;
- Эйкозапантан, докозагексаен — содержатся в масле морских рыб, масле морских водорослей.
Линоленовые жиры, арахидон — их производные. Они присутствуют в молочном жире, особенно летом, потому что в организме животных они состоят из линолевой кислоты, полученной с кормом.
Более длинные цепи RR: арахидон (AA), докозагексаеновая кислота (DHR), эйкозапентаеновая кислота (EPR) не считаются незаменимыми, но при отсутствии RR омега-3 и омега-6 в пище их выработка в организме может достигать критических уровней. Прямое поступление АК, ЭПК и ДГК с пищей позволяет избежать метаболизма линолевой и альфа линоленовой кислоты.
DHR и EPR очень важны для неврологического развития плода и ребенка. Дефицит DHR связан с болезнью Альцгеймера, синдромом дефицита внимания, фенилкетонурией, муковисцидозом и другими заболеваниями. Растительный α-линоленовый RR омега-3 может быть преобразован ферментами в физиологически важные EPR и DHR или соединения класса гормоноподобных эйкозаноидов.
Жирные кислоты омега-3 активно участвуют в клеточном метаболизме, в регуляции холестерина в организме человека: они снижают количество холестерина липопротеидов низкой плотности (так называемый плохой холестерин) в организме, а также вероятность сердечных заболеваний. Они также очень важны для функционирования клеток мозга, нейронных синапсов, сетчатки глаза, а также для выработки половых гормонов.
Метаболизм жирных кислот
Оптимальное соотношение жирных кислот омега-6 к омега-3 составляет 5:1. В современном рационе это соотношение превышает 15 раз и более. Неправильное соотношение Омега-3 и Омега-6 опасно для здоровья.
Трансизомерные кислоты
Трансизомерные кислоты в небольших количествах содержатся в натуральных жирах, в желудках коров и овец, баранине, говядине, молоке и сыре. Важнейшим источником транс-изомерных кислот являются гидрогенизированные спреды PNRR, маргарины.
Маргарин – источник транс-изомерных кислот
В процессе нагревания растительного масла ненасыщенные кислоты становятся насыщенными, а жидкие жиры становятся твердыми. Гидратированные диетические жиры имеют ряд преимуществ. Они дешевле, портятся медленнее, чем животные жиры, более устойчивы к окислению и высоким температурам.
Транс-изомерные кислоты, образующиеся во время гидрогенизации, связаны с увеличением холестерина ЛПНП и снижением холестерина ЛПВП, что увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний, ожирения, диабета, а высокие уровни которых могут быть канцерогенными.
Стерины
Производные стероидов — это стероидные спирты, состоящие из четырех конденсированных колец атомов углерода, которые отличаются друг от друга функциональными группами (например, тестостерон, холестерин). Содержится в растениях, мясе и вырабатывается в организме.
В организме человека могут содержаться свободные стерины или сложные эфиры (стериды), образованные с жирными кислотами. Существует множество стеринов и стероидов, включая желчные кислоты, половые гормоны и гормоны коры надпочечников, витамины группы D, сердечные гликозиды, растительные фитостерины и некоторые алкалоиды.
В растениях есть стерины (эргостерин, стигмастерин и т. д.), но эти стерины не очень хорошо усваиваются организмом и, как считается, блокируют всасывание холестерина.
Самый распространенный стерол — это воскоподобный холестерин, который содержится только в продуктах животного происхождения. Фитостерины содержатся в растительной пище.
Холестерин является предшественником желчных кислот, стероидных гормонов и витамина D и представляет собой пергидрофенантреновое производное циклопентана. Это циклический ненасыщенный одноатомный спирт, имеющий полярную гидроксигруппу. Из холестерина в организме синтезируются другие стероиды: гормоны надпочечников, кортикостероиды, половые гормоны, желчные кислоты. Он синтезируется во многих клетках организма, но наиболее интенсивно в эндоплазматическом ретикулуме и цитоплазме эпителиальных клеток печени и кишечника. Холестерин синтезируется из ацетил-КоА. Выводится из организма с желчью или в виде солей желчных кислот.
Пищевой холестерин слабо влияет на уровень холестерина в плазме крови, поскольку большая его часть имеет эндогенное происхождение. Однако уменьшение количества насыщенных жиров в пище также резко снижает уровень холестерина в крови.
Животные и растительные жиры в диете
Животные жиры содержат много насыщенных жирных кислот. Они повышают уровень холестерина в крови и, следовательно, способствуют развитию атеросклероза, сердечно-сосудистых заболеваний и рака. Чрезмерное потребление насыщенных жирных кислот может привести к раку легких, кишечника, прямой кишки, груди и простаты.
Единственное исключение составляет один вид животного жира — жир морской рыбы , такой как скумбрия, сельдь, лосось, треска. Рекомендуется есть их как можно чаще из-за наличия полиненасыщенных жирных кислот омега-3.
Жиры в морской рыбе
Пищевая ценность масла определяется соотношением содержащихся в нем жирных кислот и количества жирорастворимых витаминов. В растительных маслах ненасыщенные жирные кислоты, то есть олеиновая, линолевая и α-линоленовая кислоты, составляют значительную часть всех жирных кислот. Особенно важны группы PNRR омега-6 и омега-3.
- Считается, что дефицит производных омега-6 RR может быть одним из факторов риска, связанных с развитием рака.
- Омега-3 PNRR снижает агрегацию тромбоцитов, а также риск образования тромбов, влияет на электрическую активность сердечной мышцы, тормозит возникновение аритмий. Они снижают уровень триглицеридов в крови, а также частоту ишемической болезни сердца.
Соотношение RR омега-6 и омега-3 в пищевых продуктах, рекомендованных Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ), должно составлять от 1:1 до 5:1. В последние десятилетия стала очевидной искаженная тенденция в этой рекомендации: растет потребление масел с высоким содержанием омега-6 и слишком низким содержанием омега-3 RR. Например, подсолнечное масло.
Соотношение этих кислот в различных продуктах питания колеблется от 10:1 до 20:1. Превышение омега-6 снижает уровень холестерина ЛПВП и увеличивает холестерин ЛПНП. Арахидон, производимый из кислот омега-6 и его метаболиты вызывают сужение сосудов и агрегацию тромбоцитов.
Более насыщенных транс-изомерных кислот, образующихся при гидрогенизации растительных масел, то есть при их затвердевании, увеличивают риск дислипидемии, CD типа II, а также попадания канцерогенов в клетки.
Качество растительного масла определяется его химическим составом, способом экстракции, технологией рафинирования и сохраняемыми при нем естественными физиологически активными веществами. Рекомендуется употреблять не менее 2-3 столовых ложек ненагретого масла в день с различными блюдами или салатами.
Липидный состав крови: расшифровка и диагноз
Содержание в крови различных жиров и их соотношений — важный показатель состояния здоровья человека. В ряде случаев он нуждается в пристальном контроле, а иногда и в коррекции. Разберемся, откуда в крови жиры и как за ними уследить.
Роль жиров в организме
Мембраны всех клеток нашего организма представляют собой двойной липидный слой. Нервные волокна, покрытые слоем миелина (вещества, на 75 % состоящего из жиров), проводят импульс в сотни раз быстрее, чем «голые» волокна.
Без жиров не работают жирорастворимые витамины D, E, K, A (поэтому морковный салат лучше заправлять растительным маслом). На основе молекулы холестерина строятся гормоны — половые, глюкокортикостероидные. И даже жировые складки на теле с точки зрения природы имеют глубокий смысл: это и амортизатор, и утеплитель, и запас на случай голода.
И в то же время избыток жиров является признанным фактором риска для многих болезней, от атеросклероза до сахарного диабета. Физические отложения жира вокруг и внутри органов затрудняют их работу. Кроме того, жир — гормонально активное вещество, и его избыток вмешивается в работу эндокринной системы, нарушая баланс.
Основные жиры, поступающие в организм извне, — это триглицериды (нейтральные жиры) и холестерин. Триглицериды используются в основном как запасное вещество и субстрат для выработки энергии. Холестерин — это база для синтеза стероидных гормонов, желчных кислот и витамина D.
Виды липопротеинов в крови
Жир не может путешествовать в крови в виде обычной капли, как в супе. Транспортируются жиры в организме в виде липопротеинов (ЛП) — соединений жиров с белками. После всасывания жировые молекулы образуют конгломераты с белковыми, причем часть белков является своеобразным ярлыком — адресом, по которому надо доставить жиры. Чем больше в липопротеине белка, тем выше будет его плотность.
Если вы сдадите анализ крови на липидограмму (липидный спектр), вы увидите там такие названия:
- ЛПНП — липопротеины низкой плотности. Белков немного, жиров много, направление движения — от печени к тканям, в которых липиды должны быть использованы.
- ЛПОНП — липопротеины очень низкой плотности. Соотношение еще больше сдвинуто в сторону липидов, причем в основном «запасных», а направляются эти частицы в жировую ткань для ее пополнения.
- ЛПВП — липопротеиды высокой плотности. В этих частицах много белков, и они несут холестерин «на выход» из организма — его избыток будет выведен через печень.
- ОХ — общий холестерин, т. е. содержащийся во всех видах ЛП в сумме. Каждый день холестерин и поступает с пищей, и вырабатывается самим организмом, и выводится с желчью. Поэтому существует термин «холестериновое равновесие» — 5,2–5,5 ммоль/л в крови. При таком уровне и риск атеросклероза минимален, и на строительство всех нужных веществ холестерина хватит.
- ТГ — сумма триглицеридов во всех ЛП.
Хорошо, плохо и слишком хорошо
Кажется, надо бороться за то, чтобы ЛПВП было много, а всех остальных — поменьше. Тогда холестерин и триглицериды будут двигаться в сторону выхода через желчь, а не в сторону накопления в виде атеросклеротических бляшек и жировых складок. В популярной литературе часто называют ЛПВП «хорошим холестерином», а ЛПНП и ЛПОНП — «плохим» (хотя, строго говоря, это и не совсем холестерин).
Читайте также:
Холестерин: лечениеНо существует парадоксальная, казалось бы, ситуация, когда чрезмерно высокий уровень ЛПВП говорит не об отличной защите от атеросклероза, а о серьезной угрозе здоровью.
Представьте липопротеин в виде вагончика, который нагружен холестерином и везет его в печень для выброса через желчь. Когда вагончик добирается до печени, его должен кто-то разгрузить. «Грузчиком» в печени работает белок SR-B1, который кодируется геном SCARB1.
При недостаточной работе этого гена «грузчиков» не хватает, и выведение холестерина из организма тормозится. Хорошего ЛПВП становится много, очень много — в два-три раза выше максимальной нормы, и теперь уже он не столько выводится, сколько накапливается в организме. В итоге состояние сосудов прогрессивно ухудшается.
Поэтому следует иметь в виду, что у каждого лабораторного показателя не зря существуют верхняя и нижняя границы. И если чего-то — даже «хорошего» — больше нормы, это может быть небезопасно. Контролируйте липидограмму ежегодно и будьте здоровы!
Липиды – это… Что такое Липиды?
Глава II. ЛИПИДЫ
§ 4. КЛАССИФИКАЦИЯ И ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ
Липиды представляют собой неоднородную группу химических соединений, нерастворимых в воде, но хорошо растворимых в неполярных органических растворителях: хлороформе, эфире, ацетоне, бензоле и др., т.е. общим их свойством является гидрофобность (гидро – вода, фобия – боязнь). Из-за большого разнообразия липидов дать более точное определение им невозможно. Липиды в большинстве случаев являются сложными эфирами жирных кислот и какого-либо спирта. Выделяют следующие классы липидов: триацилглицерины, или жиры, фосфолипиды, гликолипиды, стероиды, воска, терпены. Различают две категории липидов – омыляемые и неомыляемые. К омыляемым относятся вещества, содержащие сложноэфирную связь (воска, триацилглицерины, фосфолипиды и др.). К неомыляемым относятся стероиды, терпены.
Триацилглицерины, или жиры
Триацилглицерины являются сложными эфирами трехатомного спирта глицерина
и жирных (высших карбоновых) кислот. Общая формула жирных кислот имеет вид: R-COOH, где R – углеводородный радикал. Природные жирные кислоты содержат от 4 до 24 атомов углерода. В качестве примера приведем формулу одной из наиболее распространенной в жирах стеариновой кислоты:
В общем виде молекулу триацилгицерина можно записать так:
Если в состав триациоглицерина входят остатки различных кислот (R1 R2 R3), то центральный атом углерода в остатке глицерина становится хиральным.
Триацилглицерины неполярны и вследствие этого практически нерастворимы в воде. Основная функция триацилглицеринов – запасание энергии. При окислении1 гжира выделяется 39 кДж энергии. Триацилглицерины накапливаются в жировой ткани, которая, кроме депонирования жира, выполняет термоизолирующую функцию и защищает органы от механических повреждений. Более подробную информацию о жирах и жирных кислотах вы найдете в следующем параграфе.
Интересно знать! Жир, которым заполнен горб верблюда, служит, в первую очередь, не источником энергии, а источником воды, образующейся при его окислении.
Фосфолипиды содержат гидрофобную и гидрофильную области и поэтому обладают амфифильнымы свойствами, т.е. они способны растворяться в неполярных растворителях и образовывать стойкие эмульсии с водой.
Фосфолипиды в зависимости от наличия в их составе спиртов глицерина и сфингозина делятся на глицерофосфолипиды и сфингофосфолипиды.
В основе строения молекулы глицерофосфолипидов лежит фосфатидная кислота, образованная глицерином, двумя жирными и фосфорной кислотами:
В молекулах глицерофосфолипидов к фосфатидной кислоте сложноэфирной связью присоединена НО-содержащая полярная молекула. Формулу глицерофосфолипидов можно представить так:
где Х – остаток НО-содержащей полярной молекулы (полярная группировка). Названия фосфолипидов образуются в зависимости от наличия в их составе той или иной полярной группировки. Глицерофосфолипиды, содержащие в качестве полярной группировки остаток этаноламина,
носят название фосфатидилэтаноламинов, остаток холина
Формула фосфатидилэтаноламина выглядит так:
Глицерофосфолипиды отличаются друг от друга не только полярными группами, но и остатками жирных кислот. В их состав входят как насыщенные (состоящие обычно из 16 – 18 атомов углерода), так и ненасыщенные (содержащие чаще 16 – 18 атомов углерода и 1 – 4 двойные связи) жирные кислоты.
Сфингофосфолипиды по составу сходны с глицерофосфолипидами, но вместо глицерина содержат аминоспирт сфингозин:
Наиболее распространенными сфингофосфолипидами являются сфингомиелины. Они образованы сфингозином, холином, жирной кислотой и фосфорной кислотой:
Молекулы как глицерофосфолипидов, так и сфингофосфолипидов состоят из полярной головы (образована фосфорной кислотой и полярной группировкой) и двух углеводородных неполярных хвостов (рис.1). У глицерофосфолипидов оба неполярных хвоста являются радикалами жирных кислот, у сфингофосфолипидов – один хвост является радикалом жирной кислоты, другой – углеводородной цепочкой спирта сфингазина.
Рис. 1. Схематическое изображение молекулы фосфолипида.
При встряхивании в воде фосфолипиды спонтанно формируют мицеллы, в которых неполярные хвосты собираются внутри частицы, а полярные головы располагаются на ее поверхности, взаимодействуя с молекулами воды (рис. 2а). Фосфолипиды способны образовывать также бислои (рис. 2б) и липосомы – замкнутые пузырьки, окруженные непрерывным бислоем (рис. 2в).
Рис. 2. Структуры, образуемые фосфолипидами.
Способность фосфолипидов, образовывать бислой, лежит в основе формирования клеточных мембран.
Гликолипиды
Гликолипиды содержат в своем составе углеводный компонент. К ним относятся гликосфинголипиды, содержащие, кроме углевода спирт, сфингозин и остаток жирной кислоты:
Они так же, как и фосфолипиды, состоят из полярной головы и двух неполярных хвостов. Гликолипиды располагаются на внешнем слое мембраны, являются составной частью рецепторов, обеспечивают взаимодействие клеток. Их особенно много в нервной ткани.
Стероиды
Стероиды являются производными циклопентанпергидрофенантрена (рис. 3). Один из важнейших представителей стероидов – холестерин. В организме он встречается как в свободном состоянии, так и в связанном, образуя сложные эфиры с жирными кислотами (рис. 3). В свободном виде холестерин входит в состав мембран и липопротеинов крови. Сложные эфиры холестерина являются его запасной формой. Холестерин является предшественником всех остальных стероидов: половых гормонов (тестостерон, эстрадиол и др.), гормонов коры надпочечников (кортикостерон и др.), желчных кислот (дезоксихолевая и др.), витамина D (рис. 3).
Интересно знать! В организме взрослого человека содержится около 140 г холестерина, больше всего его находится в нервной ткани и надпочечниках. Ежедневно в организм человека поступает 0,3 – 0,5 г холестерина, а синтезируется – до 1 г.
Воска
Воска – это сложные эфиры, образованные длинноцепочечными жирными кислотами (число атомов углерода 14 – 36) и длинноцепочечными одноатомными спиртами (число атомов углерода 16 – 22). В качестве примера рассмотрим формулу воска, образованного олеиновым спиртом и олеиновой кислотой:
Воска выполняют главным образом защитную функцию, находясь на поверхности листьев, стеблей, плодов, семян они защищают ткани от высыхания и проникновения микробов. Они покрывают шерсть и перья животных и птиц, предохраняя их от намокания. Пчелиный воск служит строительным материалом для пчел при создании сот. У планктона воск служит основной формой запасания энергии.
Терпены
В основе терпеновых соединений лежат изопреновые остатки:
К терпенам относятся эфирные масла, смоляные кислоты, каучук, каротины, витамин А, сквален. В качестве примера приведем формулу сквалена:
Липиды, их строение и функции
Цель: изучить строение липидов, их биологическую роль и свойства. Познакомится с классификацией липидов.
- Знать строение липидов;
- Называть примеры веществ, относящихся к липидам, клетки и ткани, органы богатые липидами;
- Классифицировать липиды по группам;
- Характеризовать биологическую роль липидов
Ход урока
Липиды – это сборная группа органических соединений, нерастворимых в воде, но растворимых в неполярных органических растворителях (эфире, бензине и хлороформе).
Липиды содержаться в каждой клетке, но их содержание сильно варьирует, например, в обычной клетке организма (лейкоцит, эпителиоцит) – 5-15%, в клетках подкожной жировой клетчатки и клетках семени подсолнечника – до 90%.
- Нерастворимы в воде
- Низкая тепло- и электропроводность
Классификация липидов
Образованы жирными кислотами и спиртом
Содержат в молекулах другие группы веществ
Гликолипиды (остаток углевода)
Липопротеины (остаток белка)
1. Жиры (триглицериды) – производные трехатомного спирта (глицерина) и высших жирных кислот (>16 атомов С).
От чего зависит их насыщенность?
Жиры бывают твердыми (при тем-ре 25°C) если в составе имеются предельные жирные кислоты (в основном животные жиры, искл. Рыбий жир)
Жиры бывают жидкими (при тем-ре 25°C) если в составе есть непредельные жирные кислоты (в основном это растительные масла, искл. Кокосовое и масло какао бобов).
Почему в клетках гомойотермных животных в основном встречаются твердые жиры?
2. Воски – образованы высшими одноатомными спиртами и жирными кислотами (например, пчелиный воск, ланолин овечьей шерсти, спермацет из черепных полостей кашалотов и дельфинов)
3. Стериды – образованы при участии многоатомных спиртов – стеролов (н-р, холестерол). Из холестерола при окислении образуется: тестостерон, прогестерон, альдостерон, кортизол, желчные кислоты.
4. Фосфолипиды – производные триглицеридов, содержат остаток фосфорной кислоты и азотистое основание.
Входят в состав ЦПМ, их много в нервной ткани (сфингомиелин) и печени.
Какие функции выполняют липиды?
- Структурная (Какие липиды выполняют структурную функцию?)
- Энергетическая (Сколько энергии выделяется при окислении липидов? 38,9 кДж. Почему при окислении липидов выделяется в 2 раза больше энергии, чем при окислении углеводов? Т.к. они максимально восстановлены)
- Запасающая (Почему липиды выгодно запасать?)
- Источник эндогенной воды (Какие организмы способны выживать благодаря этой функции? 1г жиров = 1,07 г Н2О)
- Регуляторная (Что липиды могут регулировать? Приведите примеры)
- Защитная (Воск, подкожная жировая клетчатка. От чего защищают эти липиды?)
- Термоизоляционная (Почему липиды могут выполнять эту функцию?)
- Увеличение плавучести.
Ответьте на вопросы:
- Что такое полимер и мономер? Являются ли липиды полимерами?
- Как вы думаете, какова роль липидов в формировании клетки в процессе эволюции?
Домашнее задание. Выучить материал по теме Липиды и Углеводы. Подготовиться к проверочной работе.
Творческое задание: Сравните использование углеводов и липидов в хранении энергии у живых организмов. Параметры сравнения: энергоемкость, скорость получения энергии, компактность укладки молекулы, необходимость кислорода для окисления, какие органы в организме человека работают за счет энергии окисления данных веществ. Можно список параметров расширить.
Липиды
В статье вы узнаете, что такое липиды, какие они бывают, какие функции выполняют, где содержатся, как рассчитать оптимальное количество жирных кислот в своем рационе и уменьшить или увеличить количество жира в своем организме. А также какие бывают растительные масла, их полезные свойства. Не обойдется и без интересных фактов!
Липиды — это группа биологических соединений, растворимых в органических растворителях и нерастворимых в воде, то есть, это гидрофобные соединения.
Обязательный структурный компонент всех классов липидов (кроме холестерина) — жирные кислоты.
Жирные кислоты– это длинноцепочечные органические кислоты, содержащие 1 карбоксильную группу СООН и длинный неполярный гидрофобный “хвост”. Кислота называется жирной, если число углеродных атомов в ее молекуле больше 4. Преобладают длинноцепочечные жирные кислоты (число атомов углерода 16 и выше).
Жирные кислоты бывают насыщенными и ненасыщенными.
Примеры насыщенных жирных кислот Примеры ненасыщенных жирных кислот
Чем более длинная цепь у жирной кислоты, тем хуже она растворяется в воде. В то же время, температура плавления жирных кислот снижается с увеличением в них количества двойных связей.
Жиры с ненасыщенными жирными кислотами при комнатной температуре обычно находятся в жидком состоянии (растительные жиры —масла).
Жиры с насыщенными жирными кислотами при комнатной температуре обычно находятся в твердом состоянии (животные жиры).
Есть и исключения: так, растительные пальмовое и какао-масла при комнатной температуре твердые, а животный рыбий жир – жидкий.
Нормы:
Потребление насыщенных жиров должно составлять не более 10% от суточной калорийности.
Посчитать это просто. Допустим, ваша потребность в день- 2000 кКал.
Тогда 10% от 2000 кКал- это 200 кКал
То есть, не более 200 кКал в день должно приходиться на насыщенные жиры. 1г жира это 39кДж или 9,3 кКал, это постоянная величина, запомните её.
Теперь нужно перевести это в граммы, решив пропорцию:
1г жира – 9,3 кКал
Хг жира- 200кКал
Х=200/9, 3= 21,5 г , то есть, столько насыщенных жиров максимально вам нужно употреблять в день.
Что касается ненасыщенных жиров, то их рекомендуется употреблять не менее 20% от суточной калорийности.
Ненасыщенные жирные кислоты делятся на омега- 3, 6 и 9.
Омега- 3 и 6- это полиненасыщенные жирные кислоты. Рекомендуется употреблять не менее 6-10% омега-3 и омега-6 от суточной калорийности, причем, количество омега-6 должно преобладать.
Они содержатся, например, в растительных маслах, орехах и рыбе.
Самые важные для здоровья человека омега-3 жирные кислоты — альфа-линоленовая, эйкозапентаеновая, докозагексаеновая. Они не могут синтезироваться в нашем организме, поэтому они называются незаменимыми. Рекордсменом по содержанию омега-3 среди растительных масел является льняное масло.
Омега-3 жирные кислоты Омега-6 жирные кислоты
Омега- 9 – это мононенасыщенные жирные кислоты. Рекомендуется употреблять не менее 10% омега-9 от суточной калорийности. Они содержатся, например, в орехах и авокадо.
Жиры существуют в 3 формах:
- жировые включения (триглицериды)
- биомембраны
- липопротеиды
Количество жировых клеток или адипоцитов закладывается до рождения. То есть, когда человек худеет естественным образом, количество жировых клеток не меняется, но количество жира в клетке становится меньше.
Строение жировой клетки
Функции липидов:
- Энергетическая (1г жира=39 кДж)
- Строительная ( это компонент клеточных мембран). Основу биологических мембран составляют фосфолипиды – молекулы, имеющие гидрофобную и гидрофильную части. Гидрофильная часть взаимодействует с водой, а гидрофобные «прячутся» от воды.
- Регуляторная
- Защитная (теплоизоляционная и амортизационная)
- Перенос жирорастворимых витаминов
- Гормональная (являются основой стероидных гормонов) .
Стероиды — полициклический спирт холестерол (холестерин) и его производные. Холестерин и его эфиры с жирными кислотами входят в состав биологических мембран клеток животных, придавая им определенную «жесткость». В корковом слое надпочечников из холестерина образуются стероидные гормоны. В клетках печени из холестерина образуются желчные кислоты, которые в кишечнике обеспечивают эмульгирование жиров (образование мелких жировых капель), что необходимо для нормального переваривания жиров.
ЛПВП- это липопротеиды высокой плотности, в них много белка и мало жира. Так как у белка плотность выше чем у жира, то “высокой плотности”.
ЛПНП- липопротеиды низкой плотности, в них много жира и мало белка.
Несмотря на то, что “в народе” их еще называют “хороший холестерин” и “плохой холестерин”, это, строго говоря не холестерин.
ЛПВП и ЛПНП “плохие” и “хорошие” жиры
Узнать свой анамнез по ЛПВП и ЛПНП поможет липидограмма.
Липидограмма, или липидный профиль, – это комплексное исследование, определяющее уровень липидов (жиров) различных фракций крови. Позволяет обнаружить нарушение липидного (жирового) обмена и оценить риск развития сердечно-сосудистых заболеваний.
Транс-жиры- это разновидность ненасыщенных жиров, находящихся в транс-конфигурации. Они могут быть природными и созданными искусственно. Природные транс-жиры образуются в результате жизнедеятельности бактерий многокамерного желудка жвачных животных и сохраняются в мясных и молочных продуктах в количестве 5-8 %.
В промышленных товарах больше всего транс- жиров в маргарине, кондитерских изделиях, глазури.
По рекомендации ВОЗ, организм человека должен получать транс-жиров не более 1 % суточной нормы общего энергопотребления (около 2-3 гр).
Влияние транс – жиров связывают с раком, диабетом, болезнями печени, депрессиями и болезнью Альцгеймера.
Виды растительных масел и их влияние на здоровье:
Кукурузное- повышает иммунитет, обладает общеукрепляющим действием. Понижает уровень холестерина
Льняное- повышает эластичность сосудов. Полезно для органов пищеварения. Уменьшает выделение секрета сальных желез.
Горчичное- улучшает работу печени. Благотворно влияет на пищеварение. Обладает антипаразитарными свойствами.
Кунжутное- полезно для кровеносной и сердечно-сосудистой систем. Способствует удовлетворению суточной потребности кальция в организме.
Кедровое- улучшает настроение, помогает справиться с проявлением психоэмоциональных расстройств. Полезно для органов пищеварения.
Рыжиковое- обладает ранозаживляющими и антибактериальными свойствами. Полезно для органов пищеварения.
Соевое- понижает уровень холестерина. Улучшает обмен веществ и способствует укреплению иммунной системы.
Пальмовое- способствует укреплению иммунной системы. Не способствует повышению уровня холестерина в крови.
Миндальное- нормализует работу сальных желез. Укрепляет нервную систему и память. Полезно для органов пищеварения
Хлопковое- способствует восстановлению нарушения клеточных структур. Благотворно влияет на иммунную систему. Улучшает защитные функции кожи.
Тыквенное- полезно для органов пищеварения. Способствует нормализации обмена веществ. Позволяет повысить иммунитет. Это одно из природных глистогонных средств. Оно является рекордсменом по содержанию цинка, что важно для кожи, ногтей и волос, гормонов, потому как ни одна молекула белка не может синтезироваться без участия органического цинка.
Конопляное- укрепляет иммунитет. Способствует профилактике преждевременного старения кожи. Оказывает общеукрепляющее воздействие на организм.
Арахисовое- улучшает двигательную активность и мышечный тонус. Стимулирует естественную выработку коллагена. Улучшает сон. Улучшает работу печени
Из виноградных косточек- содержит много витамина E. Способствует снижению уровня холестерина. Содержит антиоксиданты.
Из рисовых отрубей– способствует восстановлению нормального водного баланса во всех слоях эпидермиса. Полезно для органов пищеварения. Благотворно влияет на кожу.
Из черного тмина- способствует улучшению работы сердечно-сосудистой, нервной и пищеварительной систем. Является природным антиоксидантом.
Действующее вещество тминного масла — тимохинон. Есть интересное исследование: американские ученые изучали антимутогенные свойства разных масел. Для этого они в чашки Петри поместили образцы клеток, добавили различные антимутагены и масла и подвергли воздействию мутагенов. Клетки мутировали в раковые. К концу эксперимента мутации произошли во всех чашках, во всех культурах тканей, кроме той, где было добавлено масло черного тмина — тот самый тимохинон.
Рапсовое- благотворно воздействует на обмен веществ. Полезно для женского здоровья. Но содержит много эруковой кислоты, которая накапливается в организме и негативно влияет на здоровье.
Из грецкого ореха- не только богато омега-3 и 9 ненасыщенными жирными кислотами, но и содержит другие вещества, которые замечательно питают наше сердце, сосуды и мозг. Является рекордсменом по содержанию натурального витамина Е. Однако стоит помнить, что оно содержит много йода — людям с заболеваниями щитовидной железы надо быть осторожными с приемом этого масла и важно проконсультироваться со своим врачом.
Из расторопши (чертополох пятнистый)– признано и официальной медициной для восстановления функции печени например, препараты Гепабене и Карсил созданы на основе экстракта этой травы. Принимать это масло можно долго, месяцами и годами — по 2–3 столовых ложки в день. А еще оно значительно улучшает общее состояние кожи и суставов.
Как выбирать растительное масло:
Выбирая масло, обратите внимание на цвет. Он должен быть типичным для выбранного вами сорта (желтым для подсолнечного, например).
В рафинированном масле не должно быть примесей и осадка. Желательно оценить вкус и запах масла, но при покупке в магазине сделать это невозможно. В таком случае, нужно обратить внимание на эти факторы при первом использовании. Если есть какие-либо сомнения, масло лучше не употреблять в пищу.
Чтобы понять, каким способом произведено масло, внимательно изучите этикетку. Но не попадайтесь на маркетинговые ходы, например, не стоит обращать внимание на надпись «без холестерина» — растительное масло его по определению не может содержать.
Загрузка...