Структура та функції ліпідів

Ліпіди - одиніз основних класів органічних сполук.

Ліпіди - органічні сполуки, нерозчинні у воді (тобто гідрофобні), їх можна виділити з клітин за допомогою неполярних розчинників (ефіру, хлороформу, ацетону тощо) (мал. 7). Ліпіди здатні утворювати складні сполуки з білками, вуглеводами, залишками фосфатної кислоти тощо.

Мал. 7. Схема будови молекули ліпідів: жирні кислоти (1), Оксиген (2), гліцерин (3)

Найпоширеніші серед ліпідів жири. Вміст жирів у клітинах становить від 5 до 15% сухої речовини, а у клітинах жирової тканини (наприклад, у жировому тілі комах) - до 90%. Підвищений вміст жирів характерний для нервової тканини, підшкірної клітковини, сальника, молока ссавців тощо. Багато жирів міститься у клітинах плодів та насіння певних видів рослин (соняшника, волоського горіха, маслини та ін.).

До ліпідів також належать воски, що здійснюють переважно захисну функцію. У ссавців воски, які виділяють сальні залози, змащують поверхню шкіри, надаючи їй еластичності та зменшуючи зношення волосяного покриву. У птахів воски секретує куприкова залоза. Вони надають пір'яному покриву водовідштовхувальних властивостей. Восковий шар вкриває листки наземних рослин і поверхню зовнішнього скелета членистоногих - мешканців суходолу, запобігаючи надлишковому випаровуванню води організмами.

Інша група ліпідів - стероїди.

Вони є важливими компонентами вітаміну D, деяких статевих гормонів, гормонів кори надниркових залоз. Стероїдну природу мають і жовчні кислоти - важливі компоненти жовчі.

Фосфоліпі́ди — складні ліпіди, що містять в своєму складі багатоатомний спирт, залишок фосфорної кислоти та залишки жирних кислот. Є основними складовими біологічних мембран.

Типова молекула фосфоліпіду має гідрофільну полярну голову та два гідрофобних хвости. Довжина хвостів коливається у межах 14 — 24 атомів вуглецю у ланцюзі. Один із хвостів містить декілька ненасичених зв'язків між атомами вуглецю, інший не містить. Кожен ненасичений зв'язок обумовлює вигин вуглецевого ланцюга та є дуже важливим для зв'язку фосфоліпідів між собою в біологічних структурах. Склад хвостів фосфоліпідів залежить від зовнішнього джерела жирних кислот для організму.

В оточенні води фосфоліпіди мають властивість організовуватись у таким чином, що гідрофільні голови направлені назовні та контактують з водою, а хвости таким чином направлені всередину та контактують тільки з хвостами сусідніх фосфоліпідів. При цьому виникає два типи утворень: міцели — невеликі сферичні частинки, хвости напрямлені всередину; бімолекулярні шари, де хвости розташовані між двома шарами гідрофільних голів. Окремим випадком бімолекулярного шару є ліпосоми, що беруть участь у клітинному піноцитозі.

Фосфоліпіди є важливою частиною усіх біологічних мембран. Вони обумовлюють пластичні та текучі властивості клітинних мембран та мембранних органоїдів клітини, в той час як холестерин обумовлює жорсткість та стабільність мембрани. Крім того вони входять до складу ліпопротеїнів мембран. Також фосфоліпіди беруть участь у транспорті поживних речовин до клітини.

В організмах вищих тварин фосфоліпіди синтезуються у всіх тканинах, але основним їх джерелом є печінка, а також тонкий кишечник. Фосфоліпіди в певній кількості присутні у сироватці крові, де вони виконують транспортну функцію. Оскільки вони деякою мірою гідрофільні, вони можуть транспортувати у крові повністю гідрофобні молекули, такі як холестерин та жирні кислоти.

В молоці їх міститься 0,05%. Вони беруть участь в окисно-відновних процесах і утворенні жиру молока в молочній залозі. Входять також до складу оболонок жирових кульок та сприяють утворенню стійкої емульсії у плазмі молока.

Які функції ліпідів? Одна з найважливіших функцій ліпідів у живих організмах енергетична. У разі повного окиснення 1 г жирів до вуглекислого газу і води виділяється 38,9 кДж енергії, тобто майже удвічі більше, ніж при повному розщепленні такої самої кількості вуглеводів. До того ж при окисненні 1 г жирів утворюється 1,1г води. Саме завдяки запасам жиру деякі тварини можуть відносно тривалий час обходитись без води. Наприклад, верблюди в пустелі можуть не пити по 10-12 діб, а ведмеді, бабаки та інші тварини під час зимової сплячки не споживають води понад два місяці. Необхідну для їхніх процесів життєдіяльності воду ці тварини одержують унаслідок окиснення жирів, відкладених про запас.

Іншою важливою функцією ліпідів є будівельна: фосфоліпіди (тобто ліпіди, які містять фосфатні групи) є основою клітинних мембран, входять до складу нервових волокон тощо.

Захисна функція ліпідів полягає у захисті внутрішніх органів від механічних пошкоджень (наприклад, нирки людини вкриті м'яким жировим шаром). Накопичуючись у підшкірній клітковині деяких тварин (китів, тюленів та ін.), жири виконують теплоізоляційну функцію, запобігаючи переохолодженню. Так, у синього кита шар жиру у підшкірній клітковині може становити 50 см.

У жировому тілі комах можуть накопичуватись кінцеві продукти обмінуречовин. Жирова тканина у цих тварин здійснює видільну функцію.

Ліпіди входять до складу деяких біологічно активних речовин, наприклад певних гормонів. Вони беруть участь у регуляції життєвих функцій організмів: обміну речовин у хребетних тварин і людини, процесу линяння у комах тощо.

Як розчинники гідрофобних органічних сполук жири забезпечують перебіг певних біохімічних процесів.

Поиск по сайту: