Биологическая химия - [45]
21. Что такое гликогенозы, галактоземия?
22. Какие методы применяются для исследования углеводного обмена в клинике?
VIII. Химия липидов и липоидов
Общая характеристика
Липиды (от греч. lipos — жир) — это общее название для всех известных жиров и жироподобных веществ.
В каждой клетке животного или растительного организма содержится вполне определенное количество липидов, которые выполняют жизненно важные функции.
Свободный жир можно условно разделить на две большие группы: протоплазматический и запасной (резервный) жир.
Протоплазматический жир (конституционный) участвует в построении каждой клетки. Он входит в состав митохондрий, микросом и других внутриклеточных структур клетки. Липиды являются составной частью оболочек (мембран) клеток, митохондрий, которые регулируют поступление в клетку и субклеточные органеллы питательных веществ и выведение конечных продуктов обмена. Количество протоплазматического жира у человека всегда постоянно и составляет около 25% от всего жира, находящегося в организме. Эта величина весьма постоянна и практически не меняется ни при голодании, ни при различных патологических состояниях.
Резервный жир представляет собой очень удобную форму консервирования энергии. Это связано с тем, что жир по калорийности почти в 2 раза превышает калорийность белков и углеводов. Так, если при сгорании 1 г углеводов или белков выделяется около 4 ккал, то при полном окислении 1 г жира выделяется 9,3 ккал. Количество резервного жира может меняться в зависимости от различных условий (пол, возраст, род трудовой деятельности, режим питания и т. д.).
В среднем в организме на долю резервного жира приходится примерно 7-8 кг. Депо жира являются подкожная клетчатка, сальник, околопочечная капсула и др. Из органов и тканей наиболее богаты жиром клетки мозга, спермы, яичников, где это количество составляет 7,5-30% веса органа (табл. 5).
Таблица 5. Содержание липидов в различных жидкостях и тканях человека (в процентах свежей ткани)
В организме наряду со свободным жиром имеется большое количество жира, связанного с углеводами и белками. Так, соединение липидов с белками называется липопротеидами и протеолипидами. Исследования последних лет показали важное значение липопротеидов. Они представляют собой очень маленькие образования, размером 0,5-10 ммк, наружную оболочку которых составляют белки, а внутреннюю — липиды. В силу такого строения липопротеиды растворимы в воде и выполняют функцию переноса (транспорта) липидов по крови. Липопротеиды имеют важное значение в диагностике ряда заболеваний. Так, при атеросклерозе в крови повышен уровень одной из форм липопротеидов — β-липопротеидов.
Жир, окружая внутренние органы своеобразной капсулой, предохраняет их от ударов и сотрясений, а также служит термоизоляционным материалом. Входя в состав подкожной клетчатки, липиды выполняют функцию терморегуляции.
Липиды обеспечивают всасывание из кишечника жирорастворимых витаминов.
Все отмеченные функции липидов характеризуют их важное биологическое значение для организма. L
Классификация липидов и липоидов
Липиды делятся на две большие группы:
1. истинные липиды — триглицериды или нейтральные жиры;
2. липоиды жироподобные вещества, к которым относятся фосфолипиды, гликолипиды, стерины, стериды и воска.
Нейтральные жиры (триглицериды)
Нейтральные жиры представляют собой по химической структуре триглицериды, т. е. сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и высокомолекулярных жирных кислот, построенных по следующему типу:
где R, R>1, R>2 — жирные кислоты различного состава.
В состав нейтральных жиров входят насыщенные и ненасыщенные высшие жирные кислоты. Из насыщенных высших жирных кислот в организме чаще других встречаются:
Линолевая, линоленовая и арахидоновая кислоты содержат 2 и более двойных связей и не синтезируются в организме, поэтому их необходимо вводить в рацион как незаменимые компоненты пищи, значение которых очень велико.
Растительные жиры состоят в основном из ненасыщенных жирных кислот, содержание которых может достигать иногда 95% общего количества жира.
Физико-химические свойства
Физические и химические свойства липидов определяются свойствами входящих в их состав жирных кислот.
Насыщенные жирные кислоты имеют более высокую температуру плавления по сравнению с ненасыщенными. Температура плавления стеариновой кислоты равна 69°, пальмитиновой — 61°, олеиновой — 13°, линолевой — 5°, линоленовой — 15°. Поэтому и жир, имеющий в своем составе насыщенные жирные кислоты, представляет собой твердое вещество, тогда как растительные жиры (масла) при комнатной температуре имеют жидкую консистенцию. Соответственно этому и температура плавления разных жиров различна.
Температура плавления бараньего жира равна 44-50°, говяжьего — 42-49°, свиного — 36-46°, коровьего масла — 28-33°, гусиного жира — 26-34°, температура плавления подсолнечного масла составляет — 21°, хлопковое масло плавится при 34й.
Температура плавления жира человека в среднем 17,5 (0,5-40,0°).
Ненасыщенные жирные кислоты, имея в своем составе одну или несколько двойных связей, являются более реакционно-способными соединениями, чем насыщенные. Они легко присоединяют различные атомы по месту двойных связей (как, например, водород), превращаясь при этом в насыщенные:
