لیپیدها با توجه به ماهیت شیمیایی خود ... لیپیدها چیستند: مفهوم و عملکرد

مواد آلی. خصوصیات عمومی. لیپیدها

مواد آلیترکیبات پیچیده حاوی کربن هستند. اینها شامل پروتئین ها، چربی ها، کربوهیدرات ها، آنزیم ها، هورمون ها، ویتامین ها و محصولات تبدیل آنها در موجودات زنده است.

نام "ترکیبات آلی" در مراحل اولیه توسعه شیمی ظاهر شد و برای خود صحبت می کند: دانشمندان آن دوران معتقد بودند که موجودات زنده از ترکیبات آلی خاصی تشکیل شده اند.

در میان تمام عناصر شیمیایی کربنبیشترین ارتباط را با موجودات زنده دارد. بیش از یک میلیون مولکول مختلف ساخته شده بر اساس آن شناخته شده است. جالب توجه توانایی منحصر به فرد اتم های کربن برای ورود به آن است پیوند کووالانسیبا یکدیگر، زنجیره های بلند، حلقه های پیچیده و ساختارهای دیگر را تشکیل می دهند.

اکثر ترکیبات آلی در طبیعت در نتیجه فرآیند فتوسنتز - از دی اکسید کربن و آب با مشارکت انرژی تابش خورشیدی در موجودات حاوی کلروفیل تشکیل می شوند.

ترکیبات آلی با وزن مولکولی کمنام خود را به دلیل وزن مولکولی کم آنها دریافت کردند. اینها شامل اسیدهای آمینه، لیپیدها، اسیدهای آلی، ویتامین ها، کوآنزیم ها (مشتقات ویتامینی که فعالیت آنزیم را تعیین می کنند) و غیره.

ترکیبات آلی با وزن مولکولی کم 0.1 تا 0.5 درصد از توده سلولی را تشکیل می دهند.

ترکیبات آلی با وزن مولکولی بالا (بیوپلیمرها)

ماکرومولکول متشکل از مونومر نامیده می شودپلیمر(از یونانی پلی - "خیلی"). در نتیجه، پلیمر یک زنجیره چند پیوندی است که در آن یک پیوند ماده نسبتاً ساده ای است.

پلیمرها- اینها مولکولهایی هستند که از واحدهای ساختاری تکرار شونده - مونومرها تشکیل شده اند.

خواص بیوپلیمرها به تعداد و تنوع واحدهای مونومر تشکیل دهنده پلیمر بستگی دارد. اگر 2 نوع مونومر را با هم ترکیب کنید الفو ب، سپس می توان انواع پلیمرها را به دست آورد که ساختار و خواص آنها به تعداد، نسبت و ترتیب تناوب مونومرها در زنجیره ها بستگی دارد.

فرض کنید 16 واحد در پارافین وجود دارد. متیلن - متیلن - متیلن را 16 بار تکرار نمی کنید ... برای چنین کلمه طولانی یک ساده سازی وجود دارد - "هگزادکان". اگر در یک مولکول هزار واحد وجود داشته باشد چه؟ ما به زبان ساده صحبت می کنیم پلی- "خیلی." مثلا هزار لینک بگیریم اتیلن، وصل شوید، چیزی آشنا برای همه دریافت می کنیم پلی اتیلن.

هموپلیمرها (یا منظم) از مونومرهایی از همان نوع ساخته شده اند (به عنوان مثال،گلیکوژن، نشاسته و سلولز متشکل از مولکول هاگلوکز).

هتروپلیمرها(یا نامنظم) از مونومرهای مختلف (به عنوان مثال، پروتئین های متشکل از 20 اسید آمینه، و اسیدهای نوکلئیکساخته شده از 8 نوکلئوتید).

هر یک از مونومرها برخی از ویژگی های پلیمر را تعیین می کند. به عنوان مثال، الف- استحکام بالا، ب- هدایت الکتریکی با جایگزین کردن آنها به روش های مختلف، می توانید تعداد زیادی پلیمر با خواص مختلف بدست آورید. این اصل زیربنای تنوع حیات در سیاره ما است.

لیپیدها، ساختار، خواص و عملکرد آنها

لیپیدها- اینها استرهای گلیسرول الکل تری هیدریک و اسیدهای چرب بالاتر هستند. هر یک از آنها حاوی یک باقیمانده COOH اسیدی است که یک اتم هیدروژن را از دست می دهد، با گلیسرول ترکیب می شود و یک زنجیره کربن به باقی مانده متصل می شود. لیپیدها ترکیبات آلی آبگریز با وزن مولکولی کم هستند.

« پررنگاسیدها به این دلیل نامیده می شوند که برخی از اعضای مولکولی بالا این گروه بخشی از چربی ها هستند. فرمول کلیاسیدهای چرب: CH 3 - (CH 2) p - COOH. اکثر اسیدهای چرب حاوی تعداد زوج اتم کربن (از 14 تا 22) هستند.

اسیدهای چرب از کلسترول در کبد سنتز می‌شوند، سپس با صفرا وارد دوازدهه می‌شوند و در آنجا هضم چربی‌ها را تقویت می‌کنند، آنها را امولسیون می‌کنند و در نتیجه جذب آنها را تحریک می‌کنند.

لیپیدها شامل چربی ها، موم ها، استروئیدها، فسفولیپیدها، ترپن ها، گلیکولیپیدها و لیپوپروتئین ها هستند.

لیپیدها معمولاً بسته به اینکه در دمای 20 درجه سانتیگراد (چربی) جامد باقی بمانند یا در این دما قوام مایع داشته باشند (روغن) به چربی و روغن تقسیم می شوند.

همیشه چربی خالص وجود دارد سفیدو روغن خالص همیشه بی رنگ است. رنگ زرد، نارنجی و قهوه ای روغن به دلیل وجود کاروتن یا ترکیبات مشابه است. روغن زیتون گاهی اوقات رنگ مایل به سبز دارد: حاوی کمی کلروفیل است.

چربی ها نقطه جوش بالایی دارند. این باعث می شود که غذا در چربی سرخ شود. آنها از یک ماهیتابه داغ تبخیر نمی شوند و فقط در دمای 200 - 300 درجه سانتیگراد شروع به سوختن می کنند.

چربی های خنثی(تری گلیسیریدها) ترکیباتی از اسیدهای چرب با وزن مولکولی بالا و گلیسرول الکل تری هیدریک هستند. در سیتوپلاسم سلول ها، تری گلیسیریدها به صورت قطرات چربی رسوب می کنند.

چربی اضافی می تواند باعث دژنراسیون چربی شود. علامت اصلی دژنراسیون چربی، بزرگ شدن و ضخیم شدن کبد به دلیل تجمع چربی در سلول های کبدی (سلول های کبد) است.

موم ها- مواد پلاستیکی با خاصیت دفع آب. در حشرات، آنها به عنوان ماده ای برای ساخت لانه زنبوری عمل می کنند. پوشش مومی روی سطح برگ ها، ساقه ها و میوه ها از گیاهان در برابر آسیب های مکانیکی و اشعه ماوراء بنفش محافظت می کند و نقش مهمی در تنظیم تعادل آب ایفا می کند.

فسفولیپیدها- نمایندگان کلاس مواد چربی مانند، که استرهای گلیسرول و اسیدهای چرب، حاوی باقی مانده اسید فسفریک هستند.

آنها اساس همه چیز را تشکیل می دهند غشاهای بیولوژیکی. در ساختار خود، فسفولیپیدها شبیه به چربی ها هستند، اما در مولکول آنها یک یا دو باقی مانده اسید چرب با یک باقی مانده اسید فسفریک جایگزین می شوند.

گلیکولیپیدها- موادی که در نتیجه ترکیب کربوهیدرات ها و لیپیدها ایجاد می شوند. اجزای کربوهیدرات مولکول های گلیکولیپید قطبی هستند و این نقش آنها را تعیین می کند: مانند فسفولیپیدها، گلیکولیپیدها نیز بخشی از غشای سلولی.

به موادی شبیه چربی (لیپوئیدها)شامل پیش سازها و مشتقات لیپیدهای ساده و پیچیده است: کلسترول، اسیدهای صفراوی، ویتامین های محلول در چربی، هورمون های استروئیدی، گلیسیرین و دیگران

خواص عمومی لیپیدها:

1) دارای شدت انرژی بالا؛
2) چگالی کمتر از آب داشته باشد.
3) نقطه جوش مطلوبی داشته باشد.
4) مواد پر کالری.

تنوع لیپیدها	نقش در گیاهان و جانوران
چربی ها و روغن ها	1. به عنوان انبار انرژی خدمت کنید. 2. ذخیره سازی (روغن ها معمولاً در گیاهان جمع می شوند). 3. در مهره داران، چربی ها در زیر پوست رسوب می کنند و در نهنگ ها به عنوان عایق حرارتی عمل می کنند. 4. منبع آب متابولیک در حیوانات ساکن در بیابان.
موم	عمدتا به عنوان یک پوشش ضد آب استفاده می شود: 1) یک لایه محافظ اضافی روی کوتیکول اپیدرم برخی از اندام های گیاهی مانند برگ ها، میوه ها و دانه ها (عمدتا در گزروفیت ها) تشکیل می دهد. 2) پوست، پشم و پرها را می پوشاند. 3) بخشی از اسکلت بیرونی حشرات است. زنبورها از موم برای ساختن لانه زنبوری استفاده می کنند.
فسفولیپیدها	اجزای غشایی
استروئیدها	اسیدهای صفراوی مانند اسید کولیک بخشی از صفرا هستند. نمک های صفراوی به امولسیون شدن و حل شدن لیپیدها در طول هضم کمک می کنند. با کمبود ویتامین D، راشیتیسم ایجاد می شود. گلیکوزیدهای قلبی مانند گلیکوزیدهای دیژیتالیس برای بیماری قلبی استفاده می شوند.
ترپن ها	موادی که عطر اسانس های گیاهی به آنها بستگی دارد، به عنوان مثال منتول در نعناع، ​​کافور. جیبرلین ها مواد رشد گیاهی هستند. فیتون بخشی از کلروفیل است. کاروتنوئیدها رنگدانه های فتوسنتزی هستند.
لیپوپروتئین ها	غشاها از لیپوپروتئین ساخته شده اند.
گلیکولیپیدها	اجزای غشای سلولی به ویژه در غلاف میلین رشته های عصبی و روی سطح سلول های عصبی و همچنین اجزای غشای کلروپلاست.

عملکردهای کلی لیپیدها

تابع	توضیح
انرژی	هنگامی که 1 گرم تری گلیسیرید تجزیه می شود، 38.9 کیلوژول انرژی آزاد می شود
ساختاری	فسفولیپیدها و گلیکولیپیدها در تشکیل غشای سلولی نقش دارند
ذخیره سازی	چربی ها و روغن ها مهم ترین مواد ذخیره هستند. چربی ها در سلول های بافت چربی حیوانات ذخیره می شوند و به عنوان منبع انرژی در هنگام خواب زمستانی، مهاجرت یا گرسنگی عمل می کنند. روغن دانه های گیاهی انرژی لازم را برای نهال های آینده فراهم می کند
منبع آب متابولیک	هنگامی که 1 گرم چربی اکسید می شود، 1.1 گرم آب تشکیل می شود
محافظ	لایه های چربی برای اندام های حیوانات بالشتک می کنند و بافت چربی زیر جلدی یک لایه عایق حرارت ایجاد می کند. موم به عنوان یک پوشش ضد آب برای گیاهان عمل می کند
نظارتی	هورمون های استروئیدیتنظیم فرآیندهای اساسی در موجودات حیوانی - رشد، تمایز، تولید مثل، سازگاری و غیره.
کاتالیزوری	ویتامین های محلول در چربی الف، د، ای، ککوفاکتور آنزیم ها هستند و اگرچه خود فعالیت کاتالیزوری ندارند، اما بدون آنها آنزیم ها نمی توانند وظایف خود را انجام دهند.

لیپیدها - این یک گروه ناهمگن از ترکیبات طبیعی است که به طور کامل یا تقریباً به طور کامل در آب نامحلول هستند، اما در حلال های آلی و در یکدیگر محلول هستند و در اثر هیدرولیز اسیدهای چرب با وزن مولکولی بالا تولید می کنند.

در یک موجود زنده، لیپیدها عملکردهای مختلفی را انجام می دهند.

عملکردهای بیولوژیکی لیپیدها:

1) ساختاری

لیپیدهای ساختاری مجتمع های پیچیده ای را با پروتئین ها و کربوهیدرات ها تشکیل می دهند که غشای سلول ها و ساختارهای سلولی از آنها ساخته می شود و در فرآیندهای مختلفی که در سلول اتفاق می افتد شرکت می کنند.

2) یدکی (انرژی)

لیپیدهای ذخیره (عمدتاً چربی ها) ذخیره انرژی بدن هستند و در فرآیندهای متابولیک شرکت می کنند. در گیاهان عمدتاً در میوه ها و دانه ها، در حیوانات و ماهی ها - در بافت های چربی زیر جلدی و بافت های اطراف تجمع می کنند. اندام های داخلیو همچنین بافت های کبد، مغز و عصبی. محتوای آنها به عوامل زیادی (نوع، سن، تغذیه و غیره) بستگی دارد و در برخی موارد 95-97٪ از کل چربی های ترشح شده را تشکیل می دهد.

محتوای کالری کربوهیدرات ها و پروتئین ها: ~ 4 کیلو کالری در گرم.

محتوای کالری چربی: ~ 9 کیلو کالری در گرم.

مزیت چربی به عنوان ذخیره انرژی، بر خلاف کربوهیدرات ها، آب گریزی آن است - با آب مرتبط نیست. این امر فشردگی ذخایر چربی را تضمین می کند - آنها به شکل بی آب ذخیره می شوند و حجم کمی را اشغال می کنند. میزان متوسط ​​تری اسیل گلیسرول خالص یک فرد تقریباً 13 کیلوگرم است. این ذخایر می تواند برای 40 روز روزه داری در شرایط فعالیت بدنی متوسط ​​کافی باشد. برای مقایسه: کل ذخایر گلیکوژن در بدن تقریباً 400 گرم است. هنگام روزه داری این مقدار حتی برای یک روز هم کافی نیست.

3) محافظ

بافت چربی زیر جلدی حیوانات را از خنک شدن و اندام های داخلی را از آسیب مکانیکی محافظت می کند.

تشکیل ذخایر چربی در بدن انسان و برخی از حیوانات، سازگاری با تغذیه نامنظم و زندگی در محیط سرد تلقی می شود. حیواناتی که برای مدت طولانی به خواب زمستانی می روند (خرس ها، مارموت ها) و برای زندگی در شرایط سرد (ماهی دریایی، فوک ها) سازگار هستند، ذخیره چربی زیادی دارند. جنین عملا چربی ندارد و فقط قبل از تولد ظاهر می شود.

گروه خاصی از نظر عملکرد آنها در یک موجود زنده، لیپیدهای محافظ گیاهان - موم ها و مشتقات آنها هستند که سطح برگ ها، دانه ها و میوه ها را می پوشانند.

4) جزء مهم مواد اولیه غذایی

لیپیدها جزء مهمی از غذا هستند که تا حد زیادی ارزش غذایی و طعم آن را تعیین می کنند. نقش لیپیدها در فرآیندهای مختلف فناوری غذایی بسیار مهم است. فساد غلات و محصولات فرآوری شده آن در طول ذخیره سازی (ترشیدگی) در درجه اول با تغییرات در مجموعه لیپیدی آن مرتبط است. لیپیدهای جدا شده از تعدادی از گیاهان و جانوران مواد اولیه اصلی برای به دست آوردن مهم ترین محصولات غذایی و فنی (روغن نباتی، چربی های حیوانی از جمله کره، مارگارین، گلیسیرین، اسیدهای چرب و ...) هستند.

2 طبقه بندی لیپیدها

هیچ طبقه بندی پذیرفته شده ای از لیپیدها وجود ندارد.

مناسب ترین است که لیپیدها را بسته به ماهیت شیمیایی، عملکردهای بیولوژیکی و همچنین در رابطه با معرف های خاص، به عنوان مثال، قلیایی ها، طبقه بندی کنیم.

توسط ترکیب شیمیاییلیپیدها معمولاً به دو گروه ساده و پیچیده تقسیم می شوند.

لیپیدهای ساده - استرهای اسیدهای چرب و الکل ها اینها عبارتند از چربی ها , موم ها و استروئیدها .

چربی ها - استرهای گلیسرول و اسیدهای چرب بالاتر.

موم ها - استرهای الکل های بالاتر از سری آلیفاتیک (با زنجیره کربوهیدرات طولانی 16-30 اتم C) و اسیدهای چرب بالاتر.

استروئیدها - استرهای الکل های چند حلقه ای و اسیدهای چرب بالاتر.

لیپیدهای پیچیده - آنها علاوه بر اسیدهای چرب و الکل ها، حاوی اجزای دیگری با ماهیت های شیمیایی مختلف هستند. اینها عبارتند از فسفولیپیدها و گلیکولیپیدها .

فسفولیپیدها - اینها لیپیدهای پیچیده ای هستند که در آنها یکی از گروه های الکل نه با FA، بلکه با اسید فسفریک مرتبط است (اسید فسفریک را می توان به یک ترکیب اضافی متصل کرد). بسته به اینکه کدام الکل در فسفولیپیدها وجود دارد، آنها به گلیسروفسفولیپیدها (حاوی الکل گلیسرول) و اسفنگوفسفولیپیدها (حاوی الکل اسفنگوزین) تقسیم می شوند.

گلیکولیپیدها - اینها لیپیدهای پیچیده ای هستند که در آنها یکی از گروه های الکل نه با FA، بلکه با یک جزء کربوهیدرات همراه است. بسته به اینکه کدام جزء کربوهیدرات بخشی از گلیکولیپیدها است، آنها به سربروزیدها (آنها حاوی یک مونوساکارید، دی ساکارید یا یک همولیگوساکارید خنثی کوچک به عنوان یک جزء کربوهیدراتی هستند) و گانگلیوزیدها (آنها حاوی یک هترولیگوساکارید اسیدی به عنوان یک جزء کربوهیدراتی هستند) تقسیم می شوند.

گاهی اوقات به یک گروه مستقل از لیپیدها ( لیپیدهای جزئی ) رنگدانه های محلول در چربی، استرول ها و ویتامین های محلول در چربی ترشح می کند. برخی از این ترکیبات را می توان به عنوان لیپیدهای ساده (خنثی) و برخی دیگر - پیچیده طبقه بندی کرد.

طبق طبقه بندی دیگری، لیپیدها بسته به رابطه آنها با قلیاها به دو گروه بزرگ صابونی پذیر و غیر صابونی تقسیم می شوند.. گروه لیپیدهای صابونی شده شامل لیپیدهای ساده و پیچیده است که در هنگام تعامل با مواد قلیایی، هیدرولیز شده و نمک اسیدهای با وزن مولکولی بالا به نام "صابون" را تشکیل می دهند. گروه لیپیدهای غیر صابونی شامل ترکیباتی است که در معرض هیدرولیز قلیایی نیستند (استرول ها، ویتامین های محلول در چربی، اترها و غیره).

لیپیدها با توجه به عملکرد آنها در یک موجود زنده به ساختاری، ذخیره‌سازی و محافظ تقسیم می‌شوند.

لیپیدهای ساختاری عمدتاً فسفولیپیدها هستند.

لیپیدهای ذخیره ای عمدتاً چربی هستند.

لیپیدهای محافظ گیاهان - موم ها و مشتقات آنها، پوشش سطح برگ ها، دانه ها و میوه ها، حیوانات - چربی ها.

چربی ها

نام شیمیایی چربی ها آسیل گلیسرول است. اینها استرهای گلیسرول و اسیدهای چرب بالاتر هستند. "Acyl" به معنای "باقی مانده اسید چرب" است.

بسته به تعداد رادیکال های آسیل، چربی ها به مونو، دی و تری گلیسیرید تقسیم می شوند. اگر مولکول حاوی 1 رادیکال اسید چرب باشد، چربی MONOACYLGLYCEROL نامیده می شود. اگر مولکول حاوی 2 رادیکال اسید چرب باشد، آن چربی دیاسیل گلیسرول نامیده می شود. در بدن انسان و حیوان، تری اسیل گلیسرول ها غالب هستند (حاوی سه رادیکال اسید چرب).

سه هیدروکسیل گلیسرول را می توان تنها با یک اسید، مانند پالمیتیک یا اولئیک، یا با دو یا سه اسید مختلف استری کرد:

چربی های طبیعی عمدتاً حاوی تری گلیسیریدهای مخلوط از جمله بقایای اسیدهای مختلف هستند.

از آنجایی که الکل در تمام چربی های طبیعی یکسان است - گلیسرول، تفاوت های مشاهده شده بین چربی ها صرفاً به دلیل ترکیب اسیدهای چرب است.

بیش از چهارصد کربوکسیلیک اسید با ساختارهای مختلف در چربی ها یافت شده است. با این حال، بیشتر آنها فقط در مقادیر کم وجود دارند.

اسیدهای موجود در چربی‌های طبیعی، اسیدهای مونوکربوکسیلیک هستند که از زنجیره‌های کربنی بدون انشعاب حاوی تعداد زوج اتم کربن ساخته شده‌اند. اسیدهای حاوی تعداد فرد اتم کربن، دارای زنجیره کربنی منشعب یا حاوی بخش‌های حلقوی در مقادیر کمی هستند. استثناها عبارتند از اسید ایزووالریک و تعدادی اسید سیکلیک که در برخی از چربی های بسیار کمیاب یافت می شوند.

رایج ترین اسیدهای موجود در چربی ها حاوی 12 تا 18 اتم کربن هستند و اغلب اسیدهای چرب نامیده می شوند. بسیاری از چربی ها حاوی مقادیر کمی اسیدهای با وزن مولکولی کم (C 2 - C 10) هستند. اسیدهایی با بیش از 24 اتم کربن در موم ها وجود دارد.

گلیسریدهای رایج ترین چربی ها حاوی مقادیر قابل توجهی اسیدهای غیراشباع حاوی 1-3 پیوند دوگانه هستند: اولئیک، لینولئیک و لینولنیک. اسید آراشیدونیک حاوی چهار پیوند دوگانه در چربی های حیوانی با پنج، شش یا بیشتر پیوند دوگانه در چربی های ماهی و حیوانات دریایی یافت می شود. اکثر اسیدهای غیراشباع لیپیدها دارای پیکربندی سیس هستند، پیوندهای دوگانه آنها توسط یک گروه متیلن (-CH 2 -) جدا شده یا جدا می شود.

از بین تمام اسیدهای غیراشباع موجود در چربی های طبیعی، اسید اولئیک رایج ترین است. در بسیاری از چربی ها، اسید اولئیک بیش از نیمی از کل اسیدها را تشکیل می دهد و تنها تعداد کمی از چربی ها حاوی کمتر از 10٪ هستند. دو اسید غیراشباع دیگر - لینولئیک و لینولنیک اسید - نیز بسیار گسترده هستند، اگرچه در مقادیر بسیار کمتر از اسید اولئیک وجود دارند. اسیدهای لینولئیک و لینولنیک به مقدار قابل توجهی در روغن های گیاهی یافت می شوند. برای موجودات حیوانی آنها اسیدهای ضروری هستند.

از میان اسیدهای اشباع شده، اسید پالمتیک تقریباً به اندازه اسید اولئیک گسترده است. در تمام چربی ها وجود دارد و برخی از آنها 15 تا 50 درصد از کل محتوای اسید را دارند. اسیدهای استئاریک و میریستیک به طور گسترده استفاده می شود. اسید استئاریک به مقدار زیاد (25 درصد یا بیشتر) فقط در چربی های ذخیره برخی پستانداران (مثلاً چربی گوسفند) و در چربی برخی از گیاهان گرمسیری مانند کره کاکائو یافت می شود.

توصیه می شود اسیدهای موجود در چربی ها را به دو دسته تقسیم کنید: اسیدهای اصلی و مینور. اسیدهای اصلی چربی اسیدهایی هستند که محتوای آنها در چربی بیش از 10٪ است.

خواص فیزیکی چربی ها

به عنوان یک قاعده، چربی ها در برابر تقطیر مقاومت نمی کنند و حتی اگر تحت فشار کاهش یافته تقطیر شوند، تجزیه می شوند.

نقطه ذوب و در نتیجه قوام چربی ها به ساختار اسیدهای سازنده آنها بستگی دارد. چربی‌های جامد، یعنی چربی‌هایی که در دمای نسبتاً بالا ذوب می‌شوند، عمدتاً از گلیسریدهای اسیدهای اشباع (استئاریک، پالمیتیک) و روغن‌هایی که در دمای پایین‌تر ذوب می‌شوند و مایعات غلیظ هستند، حاوی مقادیر قابل توجهی گلیسرید اسیدهای غیراشباع (اولئیک، لینولئیک) هستند. لینولنیک).

از آنجایی که چربی های طبیعی مخلوط های پیچیده ای از گلیسریدهای مخلوط هستند، در دمای معینی ذوب نمی شوند، بلکه در محدوده دمایی معینی ذوب می شوند و ابتدا نرم می شوند. برای مشخص کردن چربی ها، معمولاً از آن استفاده می شود دمای انجماد،که با نقطه ذوب منطبق نیست - کمی پایین تر است. برخی از چربی های طبیعی جامد هستند. بقیه مایعات (روغن) هستند. دمای انجماد بسیار متفاوت است: -27 درجه سانتیگراد برای روغن بذر کتان، -18 درجه سانتیگراد برای روغن آفتابگردان، 19-24 درجه سانتیگراد برای گوشت خوک گاو و 30-38 درجه سانتیگراد برای گوشت خوک گاو.

دمای انجماد چربی بر اساس ماهیت اسیدهای تشکیل دهنده آن تعیین می شود: هر چه محتوای اسیدهای اشباع بیشتر باشد، بیشتر است.

چربی ها در اتر، مشتقات پلی هالوژن، دی سولفید کربن، هیدروکربن های معطر (بنزن، تولوئن) و بنزین محلول هستند. چربی های جامد در اتر نفتی محلول اندکی هستند. نامحلول در الکل سرد چربی ها در آب نامحلول هستند، اما می توانند امولسیون هایی تشکیل دهند که در حضور سورفکتانت ها (امولسیفایرها) مانند پروتئین ها، صابون ها و برخی اسیدهای سولفونیک، عمدتاً در یک محیط کمی قلیایی، تثبیت می شوند. شیر یک امولسیون چربی طبیعی است که توسط پروتئین ها تثبیت می شود.

خواص شیمیایی چربی ها

چربی ها تحت تمام واکنش های شیمیایی مشخصه استرها قرار می گیرند، اما رفتار شیمیایی آنها دارای تعدادی ویژگی مرتبط با ساختار اسیدهای چرب و گلیسرول است.

در میان واکنش های شیمیایی مربوط به چربی ها، چندین نوع تبدیل متمایز می شود.

لیپیدها مهمترین منبع ذخیره انرژی بدن هستند. این واقعیت حتی در سطح نامگذاری آشکار است: "لیپوس" یونانی به عنوان چربی ترجمه می شود. بر این اساس، دسته لیپیدها متحد می شوند موادی شبیه چربیمنشا بیولوژیکی عملکرد ترکیبات کاملاً متنوع است که به دلیل ناهمگونی ترکیب این دسته از اشیاء بیولوژیکی است.

لیپیدها چه وظایفی را انجام می دهند؟

وظایف اصلی لیپیدها در بدن را که اساسی هستند، فهرست کنید. در مرحله مقدماتی، توصیه می شود که نقش کلیدی مواد چربی مانند در سلول های بدن انسان برجسته شود. لیست اصلی پنج عملکرد لیپیدها است:

1. ذخیره انرژی؛
2. تشکیل ساختار؛
3. حمل و نقل؛
4. عایق؛
5. سیگنال

وظایف ثانویه ای که لیپیدها در ترکیب با سایر ترکیبات انجام می دهند شامل نقش های تنظیمی و آنزیمی است.

ذخیره انرژی بدن

این نه تنها یکی از مهم، بلکه اولویت ترکیبات چربی مانند است. در واقع بخشی از لیپیدها منبع انرژی کل توده سلولی هستند. در واقع، چربی برای سلول ها مشابه سوخت در مخزن خودرو است. عملکرد انرژی لیپیدها به روش زیر تحقق می یابد. چربی ها و مواد مشابه در میتوکندری اکسید می شوند و به آب و دی اکسید کربن تبدیل می شوند. این فرآیند با آزاد شدن مقدار قابل توجهی ATP - متابولیت های پرانرژی همراه است. عرضه آنها به سلول اجازه می دهد تا در واکنش های وابسته به انرژی شرکت کند.

بلوک های ساختمانی

در همان زمان، لیپیدها عملکرد ساخت و ساز را انجام می دهند: با کمک آنها، غشای سلولی تشکیل می شود. گروه های زیر از مواد چربی مانند در این فرآیند دخیل هستند:

1. کلسترول یک الکل چربی دوست است.
2. گلیکولیپیدها - ترکیبات لیپیدها با کربوهیدرات ها؛
3. فسفولیپیدها استرهای الکل های پیچیده و اسیدهای کربوکسیلیک بالاتر هستند.

لازم به ذکر است که غشای تشکیل شده مستقیماً حاوی چربی نیست. دیوار حاصل بین سلول و محیط خارجی دو لایه است. این به دلیل دو دوستی به دست می آید. این ویژگی لیپیدها نشان می دهد که یک قسمت از مولکول آبگریز است ، یعنی در آب نامحلول است و قسمت دوم ، برعکس ، آب دوست است. در نتیجه، یک لایه دولایه دیواره سلولی به دلیل آرایش منظم لیپیدهای ساده تشکیل می شود. مولکول ها با نواحی آبگریز رو به روی هم باز می شوند، در حالی که دم های آب دوست به داخل و خارج سلول هدایت می شوند.

این کارکردهای محافظتی لیپیدهای غشایی را تعیین می کند. ابتدا غشاء به سلول شکل خود را می دهد و حتی آن را حفظ می کند. ثانیاً دیوار دوبل نوعی نقطه کنترل پاسپورت است که اجازه عبور بازدیدکنندگان ناخواسته را نمی دهد.

سیستم گرمایش مستقل

البته، این نام کاملاً دلخواه است، اما اگر در نظر بگیریم که لیپیدها چه عملکردی دارند، کاملاً قابل استفاده است. این ترکیبات آنقدر بدن را گرم نمی کنند که گرما را درون خود نگه می دارند. نقش مشابهی به رسوبات چربی که در اطراف اندام های مختلف و در بافت زیر جلدی تشکیل می شوند اختصاص داده می شود. این دسته از لیپیدها با خاصیت عایق حرارت بالا مشخص می شوند که از اندام های حیاتی در برابر هیپوترمی محافظت می کند.

ذخیره طلای فردی

علاوه بر این، رسوبات چربی یک عملکرد ذخیره را انجام می دهند. این در واقع یک انبار انرژی است که بدن در مواقع ضروری مانند روزه گرفتن یا فعالیت بدنی شدید مورد استفاده قرار می دهد. کل مکانیسم با کمک سلول های چربی انجام می شود. اینها سلولهای خاصی هستند که ساختار و عملکرد آنها ارتباط نزدیکی با تری گلیسیرید دارد. چربی حجم زیادی از سلول های چربی را اشغال می کند.

تاکسی سفارش دادی؟

نقش انتقال لیپیدها یک عملکرد ثانویه در نظر گرفته می شود. در واقع، انتقال مواد (به طور عمده تری گلیسیرید و کلسترول) توسط ساختارهای جداگانه انجام می شود. اینها مجتمع های مرتبطی از لیپیدها و پروتئین ها به نام لیپوپروتئین هستند. همانطور که مشخص است، مواد چربی مانند به ترتیب در پلاسمای خون در آب نامحلول هستند. در مقابل، عملکرد پروتئین ها شامل آب دوستی است. در نتیجه، هسته لیپوپروتئین مجموعه ای از تری گلیسیرید و استرهای کلسترول است، در حالی که پوسته مخلوطی از مولکول های پروتئین و کلسترول آزاد است. در این شکل، لیپیدها برای خارج کردن از بدن به بافت ها یا برگشت به کبد ارسال می شوند.

عوامل جزئی

لیستی از 5 عملکرد لیپیدها که قبلاً ذکر شده است تعدادی از نقش های به همان اندازه مهم را تکمیل می کند:

• آنزیمی؛
• سیگنال؛
• نظارتی

عملکرد سیگنال

برخی از لیپیدهای پیچیده، به ویژه ساختار آنها، امکان انتقال تکانه های عصبی بین سلول ها را فراهم می کند. گلیکولیپیدها واسطه این فرآیند هستند. توانایی تشخیص تکانه های درون سلولی، که توسط ساختارهای چربی مانند نیز درک می شود، کمتر مهم نیست. این به شما امکان می دهد مواد مورد نیاز سلول را از خون انتخاب کنید.

عملکرد آنزیمی

لیپیدها، صرف نظر از محل قرارگیری آنها در غشاء یا خارج از آن، بخشی از آنزیم ها نیستند. با این حال، بیوسنتز آنها با حضور ترکیبات چربی مانند اتفاق می افتد. علاوه بر این، لیپیدها در محافظت از دیواره روده از آنزیم های پانکراس نقش دارند. بیش از حد دومی توسط صفرا خنثی می شود، جایی که کلسترول و فسفولیپیدها در مقادیر قابل توجهی گنجانده می شوند.

عملکرد تنظیمی

نقش دیگری که به آن ثانویه می گویند. بدون شرکت مستقیم در فرآیندهای تنظیمی، لیپیدها بخشی از ترکیباتی هستند که عملکردهای مشابهی را انجام می دهند. به طور خاص، این غشای سلولی است که حالت توان عملیاتی را انجام می دهد. مثال دیگر هورمون های استروئیدی است که متابولیسم، توانایی تولید مثل و دفاع ایمنی بدن را تنظیم می کند.

معمولاً اعتقاد بر این است که چربی ها در بدن انسان به عنوان تامین کننده انرژی (کالری) عمل می کنند. اما این کاملا درست نیست. البته بخش قابل توجهی از چربی به عنوان ماده انرژی مصرف می شود. علاوه بر این، چربی به عنوان منبع انرژی در بدن عمل می کند، یا از طریق استفاده مستقیم، یا به طور بالقوه به شکل ذخایر در بافت چربی. با این حال، تا حدودی، چربی ها یک ماده پلاستیکی هستند، زیرا آنها بخشی از اجزای سلولی (به شکل مجتمع هایی با پروتئین ها - لیپوپروتئین ها)، به ویژه غشاء، به عنوان مثال، هستند. یک عامل تغذیه ای ضروری هستند. علاوه بر این، چربی بدن با تجمع در لایه زیرین پوست و اطراف اندام های خاص، عایق را فراهم می کند. علاوه بر این، چربی ها به عنوان حلال های غذایی برای ویتامین های محلول در چربی عمل می کنند و به عنوان منبع اسیدهای چرب چند غیر اشباع ضروری (لینولنیک، آراشیدونیک) عمل می کنند.

با محدودیت طولانی مدت چربی در رژیم غذایی، اختلالاتی در وضعیت فیزیولوژیکی بدن مشاهده می شود: فعالیت مرکزی سیستم عصبی، ایمنی ضعیف شده و امید به زندگی کاهش می یابد. با این حال، مصرف بیش از حد چربی های اشباع شده منجر به اختلال در متابولیسم کلسترول، افزایش خواص لخته شدن خون، بیماری های کلیوی و کبدی می شود و به ایجاد آترواسکلروز و چاقی با تمام عواقب بعدی کمک می کند.

تعریف لیپیدها در ادبیات مبهم است. چربی ها (به درستی لیپید نامیده می شوند) ترکیبات آلی هستند که در تعدادی از حلال های آلی محلول و در آب نامحلول هستند. اجزای اصلی چربی ها تریگسریدها و مواد لیپوئیدی هستند که شامل فسفولیپیدها، استرول ها، موم ها و غیره است. با استخراج تقریبا کامل چربی از محصولات غذاییاصطلاح "چربی" معادل اصطلاح "لیپیدها" است.

به نظر می رسد بهتر است لیپیدها را به عنوان مشتقات طبیعی اسیدهای چرب و ترکیبات مرتبط که بخشی از تمام سلول های زنده هستند و از موجودات و بافت ها با حلال های غیر قطبی استخراج می شوند، تعریف کنیم.

طبق طبقه بندی بلور، لیپیدها به سه گروه تقسیم می شوند:

ساده،

مجتمع،

پیش سازها و مشتقات لیپیدها.

لیپیدهای ساده لیپیدهای ساده استرهای اسیدهای چرب با الکل های مختلف هستند. به عنوان مثال، چربی ها و موم ها از جمله این موارد هستند.

چربی ها (تری گلیسیرید).چربی ها (تری گلیسیریدها) استرهای اسیدهای چرب همراه با گلیسرول هستند. اگر در حالت مایع باشند به آنها روغن می گویند. ترکیب تری گلیسیریدها شامل گلیسرول (حدود 9 درصد) و اسیدهای چرب با طول های مختلف زنجیره هیدروکربنی و درجات اشباع است که ساختار آنها تعیین کننده خواص تری گلیسیرید است.

چربی های حیوانی و گیاهی خواص فیزیکی و ترکیبات متفاوتی دارند. چربی های حیوانی مواد جامدی هستند که حاوی مقادیر زیادی اسیدهای چرب اشباع با نقطه ذوب بالا هستند. چربی های گیاهی معمولاً مواد مایع حاوی اسیدهای چرب غیراشباع با نقطه ذوب پایین هستند. منبع چربی های گیاهی عمدتاً روغن های گیاهی (99.9٪ چربی)، آجیل (53-65٪)، جو دوسر (6.1٪) و گندم سیاه (3.3٪) غلات است. منبع چربی حیوانی گوشت خوک (90-92٪ چربی)، کره (72-82٪)، گوشت خوک چرب (49٪)، سوسیس (20-40٪)، خامه ترش (30٪)، پنیر (15٪) است. 30 درصد).

جزء اصلی لیپیدها اسیدهای چرب هستند. تریگسریدهای طبیعی حاوی حداقل دو اسید چرب متفاوت هستند.

1- پالمیتویل-2،3- دی استئاروئیلژیسیرین

خواص شیمیایی، بیولوژیکی و فیزیکی چربی ها توسط تری گلیسیرید موجود در ترکیب آن و اول از همه با طول زنجیره و درجه اشباع اسیدهای چرب تعیین می شود. ترکیب چربی ها عمدتاً از اسیدهای چرب غیرشاخه ای شامل تعداد زوج اتم کربن (4 تا 26)، اسیدهای اشباع و تک و چند غیراشباع تشکیل شده است.

اسیدهای چرب اشباع شده (پالمتیک، استئاریک، و غیره) توسط بدن به عنوان یک ماده انرژی استفاده می شود. اسیدهای پالمیتیک و استئاریک در تمام چربی های حیوانی و گیاهی یافت می شوند. بیشترین مقدار اسیدهای چرب اشباع در چربی های حیوانی یافت می شود: به عنوان مثال، در چربی گوشت گاو و خوک - به ترتیب 25٪ پالمیتیک، 20٪ و 13٪ اسیدهای استئاریک، در کره - 7٪ استئاریک، 25٪ پالمیتیک و 8٪ میریستیک. اسیدها آنها می توانند تا حدی در بدن از کربوهیدرات ها (و حتی از پروتئین ها) سنتز شوند.

اسیدهای چرب غیراشباع از نظر درجه "غیراشباع" متفاوت هستند. اسیدهای چرب تک غیراشباع حاوی یک پیوند غیراشباع هیدروژن بین اتم‌های کربن هستند، اسیدهای چرب چند غیراشباع حاوی چندین پیوند هستند (2-6). رایج ترین اسیدهای چرب تک غیراشباع شامل اسید اولئیک است که در روغن زیتون (65 درصد)، مارگارین (43 تا 47 درصد)، چربی گوشت خوک و گاو، کره و گوشت غاز (11 تا 16 درصد) فراوان است.

اکثر اسیدهای چرب تشکیل دهنده تری گلیسیرید حاوی 20 اتم کربن در هر مولکول هستند. 18 اتم کربن در مولکولهای اسید اولئیک، لینولئیک و لینولنیک وجود دارد و آنها مشتقات دهیدرو مشتقات اسید استئاریک، سیس-ایزومرها هستند.

رایج ترین اسیدهای چرب اشباع در تری گلیسیریدها عبارتند از: استئاریک (C 17 H 35 COOH )، پالمیتیک ( C 15 H 31 COOH )، میریستیک ( C 13 H 27 COOH )، آراشیدیک ( C 19 H 39 COOH )، لوریک ( C 11 ) H 23 COUN).

اسیدهای چرب چند غیراشباع از اهمیت ویژه ای برخوردارند، مانند اسیدهای لینولئیک، لینولنیک و آراشیدونیک، که بخشی از غشای سلولی و سایر عناصر ساختاری بافت ها هستند و تعدادی از عملکردهای مهم را در بدن انجام می دهند، از جمله تضمین رشد و متابولیسم طبیعی، خاصیت ارتجاعی عروق، اکثر اسیدهای غیراشباع چندگانه نمی توانند در بدن انسان سنتز شوند و بنابراین این اسیدها ضروری هستند، همانطور که برخی از اسیدهای آمینه و ویتامین ها ضروری هستند. از طرف دیگر، این اسیدها، عمدتاً لینولئیک و آراشیدونیک، به عنوان پیش سازهای مواد هورمون مانند - پروستاگلاندین ها عمل می کنند، از رسوب کلسترول در دیواره رگ های خونی جلوگیری می کنند (به حذف آن از بدن کمک می کنند) و خاصیت ارتجاعی رگ ها را افزایش می دهند. دیواره های رگ های خونی لازم به ذکر است که این عملکردها فقط توسط سیس ایزومرهای اسیدهای غیراشباع انجام می شود.

اسیدهای چرب اشباع عمدتاً یک عملکرد انرژی در بدن انجام می دهند و بیش از حد آنها در رژیم غذایی اغلب منجر به اختلال در متابولیسم چربی و افزایش سطح کلسترول خون می شود.

ترکیب چربی های سنتز شده در قسمت های مختلف یک بدن متفاوت است. بنابراین، در خوک ها، لایه های خارجی چربی زیر جلدی غیر اشباع تر از لایه های داخلی هستند. ترکیب اسیدی چربی های انسانی نزدیک به ترکیب گوشت خوک گوشت گاو رندر شده است.

موم هاموم ها استرهای اسیدهای چرب با الکل های مونوهیدریک هستند. موم نام تاریخی محصولاتی با ترکیبات و منشأهای مختلف، عمدتاً طبیعی است که خواص آنها نزدیک به موم زنبور عسل است. بیشتر موم‌های طبیعی حاوی استرهای کربوکسیلیک اسیدهای اشباع تک‌بازیک با ساختار طبیعی و استرول‌هایی با 12 تا 46 اتم کربن در هر مولکول هستند. چنین موم هایی خواص شیمیایینزدیک به چربی ها (تری گلیسیریدها) هستند، اما فقط در یک محیط قلیایی صابونی می شوند. موم ها با چربی ها از این جهت متفاوت هستند که به جای گلیسرول، حاوی استرول ها یا الکل های آلیفاتیک بالاتر با تعداد زوج اتم های کربن هستند (16-36). موم های گیاهی نیز حاوی هیدروکربن های پارافینی هستند.

موم ها به طور گسترده در طبیعت توزیع می شوند. در گیاهان، برگ‌ها، ساقه‌ها و میوه‌ها را با لایه‌ای نازک می‌پوشانند و از خیس شدن با آب، خشک شدن و عملکرد میکروارگانیسم‌ها محافظت می‌کنند. محتوای موم در غلات و میوه ها کم است. پوسته دانه های آفتابگردان حاوی حداکثر 0.2٪ موم از نظر وزن پوسته، دانه های سویا - 0.01٪، برنج - 0.05٪ است.

لیپیدهای پیچیده لیپیدهای پیچیده، استرهای اسیدهای چرب با الکل هستند که علاوه بر این، حاوی گروه‌های دیگری هستند.

فسفولیپیدهامهمترین نمایندگان لیپیدهای پیچیده فسفولیپیدها هستند. اینها لیپیدهایی هستند که علاوه بر اسیدهای چرب و الکل، یک بقایای اسید فسفریک نیز دارند. آنها حاوی بازهای نیتروژن دار (اغلب کولین + OH - یا اتانول آمین HO-CH 2 - CH 2 -NH 2)، باقی مانده اسیدهای آمینه و سایر اجزا هستند. بسته به الکل موجود در مولکول، یک فسفولیپید یا یک گلیسروفسفولیپید (گلیسرول به عنوان الکل عمل می کند) یا یک اسفنگوفسفولیپید است که شامل اسفنگوزین است. مولکول های فسفولیپید حاوی رادیکال های هیدروکربنی آبگریز غیر قطبی هستند - "دم" و یک "سر" هیدروفیل قطبی (باقی مانده اسید فسفریک و پایه نیتروژنی) که توانایی فسفولیپیدها را برای تشکیل غشاهای بیولوژیکی تعیین می کند. فسفولیپیدها به عنوان بخشی از غشای سلولی، نقش مهمی در نفوذپذیری و متابولیسم آنها بین سلول ها و فضای داخل سلولی دارند.

رایج ترین گروه فسفولیپیدها فسفوگلیسریدها هستند. آنها حاوی گلیسیرین، اسیدهای چرب، اسید فسفریک و آمینو الکل هستند (به عنوان مثال، کولین در لسیتین، اتانول آمین در سفالین). آمینو الکل موجود در فسفولیپید اثر بیولوژیکی فسفولیپید را تعیین می کند. به عنوان مثال، لسیتین یک گلیسرید استری شده با دو اسید چرب معمولاً متفاوت (به عنوان مثال استئاریک و اولئیک) و حاوی یک گروه فسفوکولین است که وقتی صابونی می شود، فسفات معدنی و یک باز چهارتایی - کولین می دهد.

لسیتین یک اثر لیپوتروپیک نشان می دهد، به عنوان مثال. به حذف کلسترول از بدن کمک می کند. لسیتین و کولین از کبد چرب جلوگیری می کند و از این داروها برای پیشگیری از بیماری های کبدی استفاده می شود. کولین، علاوه بر این، بخشی از بافت عصبی، به ویژه در بافت مغز است. استیل کولین نقش مهمی در انتقال تکانه های عصبی دارد. در بدن انسان، کولین می تواند از سرین تشکیل شود، اما بیوسنتز کولین محدود است و کولین باید علاوه بر آن از غذا تامین شود. بنابراین، کولین، مانند اسیدهای چرب غیراشباع چندگانه و تعدادی از اسیدهای آمینه، یک ماده مغذی ضروری است.

فسفولیپیدهای موجود در محصولات غذایی از نظر ترکیب شیمیایی و اثر بیولوژیکی. مورد دوم، همانطور که قبلا ذکر شد، تا حد زیادی به ماهیت آمینو الکل موجود در ترکیب آنها بستگی دارد. غذاهای یافت شده عمدتاً شامل لسیتین است که حاوی کولین، یک آمینو الکل و سفالین است که حاوی اتانول آمین است.

فسفولیپیدهای موجود در غذاها به جذب بهتر چربی ها کمک می کنند. بنابراین، چربی موجود در شیر در حالت پراکندگی ریز قرار دارد که عمدتاً به دلیل فسفولیپیدهای شیر است. چربی شیر یکی از آسان‌ترین چربی‌ها به حساب می‌آید. بیشترین مقدار فسفولیپیدها در تخم مرغ (3.4%)، نسبتاً زیاد (0.3-0.9%) در غلات و حبوبات و روغن های تصفیه نشده یافت می شود. هنگام ذخیره روغن نباتی تصفیه نشده، فسفولیپیدها رسوب می کنند. هنگام تصفیه روغن های گیاهی، محتوای فسفولیپیدها در آنها به 0.2-0.3٪ کاهش می یابد. اعتقاد بر این است که محتوای بهینه فسفولیپیدها در غذا باید 5-10 گرم در روز باشد.

علاوه بر فسفولیپیدها، لیپیدهای پیچیده شامل گرم لیکولیپیدها(گلیکوسفنگولیپیدها) حاوی یک اسید چرب، اسفنگوزین و یک جزء کربوهیدرات. گلیکولیپیدها به مقدار قابل توجهی در محصولات گیاهی (لیپیدهای گندم، جو دوسر، ذرت، آفتابگردان) وجود دارند. گلیکولیپیدها عملکردهای ساختاری را انجام می دهند، در ساخت غشاها شرکت می کنند و نقش مهمی در تشکیل پروتئین گلوتن گندم ایفا می کنند که خاصیت پخت آرد را تعیین می کند. لیپیدهای پیچیده نیز سولفولیپیدها و آمینولیپیدها هستند. لیپوپروتئین ها نیز در این دسته قرار می گیرند.

پیش سازها و مشتقات لیپیدها. این گروه شامل اسیدهای چرب، گلیسرول، استروئیدها و سایر الکل ها، آلدئیدهای اسید چرب و اجسام کتونی، هیدروکربن ها، ویتامین ها و هورمون های محلول در چربی.

استرول ها (استرول ها).استرول‌ها (استرول‌ها) الکل‌های طبیعی آلی حلقه‌ای هستند (الکل‌های ثانویه تک هیدریک از سری سیکلوپنتانوپیروفنانترن، حاوی یک گروه هیدروکسیل در اتم کربن در موقعیت 3 و گروه‌های متیل در اتم‌های C 10 و C 13)، مربوط به استروئیدها. استرول ها – جزءبخش غیر صابونی از لیپیدهای حیوانی و گیاهی استرول های حیوانی (زوسترول ها)، استرول های گیاهی (فیتوسترول ها) و استرول های قارچی (میکوسترول ها) وجود دارد. استرول اصلی حیوانات بالاتر کلسترول و استرول اصلی گیاهان b-sitosterol است. کلسترول در بافت های همه حیوانات یافت می شود و در گیاهان وجود ندارد یا به مقدار کم وجود دارد. فیتواسترول ها بر خلاف کلسترول توسط بدن جذب نمی شوند.

استرول ها همراه با لیپیدها و فسفولیپیدها اجزای ساختاری اصلی غشای سلولی هستند. اعتقاد بر این است که آنها بر متابولیسم سلولی تأثیر می گذارند. استرول ها وظایف خود را در بدن به شکل مجتمع هایی با پروتئین ها (لیپوپروتئین ها) و استرهای اسیدهای چرب بالاتر انجام می دهند که حامل آنها به تمام اندام ها و بافت ها از طریق سیستم جریان خون هستند. کلسترول همچنین در متابولیسم اسیدهای صفراوی و هورمون ها نقش دارد. تا 80 درصد کلسترول بدن انسان در کبد و سایر بافت ها سنتز می شود. میزان کلسترول در تخم مرغ به 0.57٪ و در پنیر - 0.28-1.61٪ می رسد. کره حاوی حدود 0.20٪ و گوشت - 0.06-0.10٪ است. اعتقاد بر این است که مصرف روزانه کلسترول از غذا نباید از 0.5 گرم تجاوز کند در غیر این صورت سطح محتوای آن در خون افزایش می یابد که به این معنی است که خطر بروز و توسعه آترواسکلروز افزایش می یابد.

اهمیت لیپیدها هنگام بحث در مورد گروه های لیپید، به عملکردهای مختلف آنها در بدن اشاره شد. با جمع بندی موارد فوق، می توانیم برجسته کنیم توابع زیرلیپیدها در یک موجود زنده

لیپیدها که بخشی از دیواره های سلولی هستند، عملکرد پلاستیکی را در بدن انجام می دهند و ساختاری نامیده می شوند. آنها بخشی از غشای سلولی هستند و در فرآیندهای مختلفی که در سلول اتفاق می افتد شرکت می کنند.

علاوه بر این، همانطور که قبلا ذکر شد، لیپیدها می توانند به عنوان منبع انرژی در بدن، یا از طریق استفاده مستقیم، یا به طور بالقوه به شکل ذخایر در بافت چربی، عمل کنند. در حالی که چربی بدن عمدتاً از گلیسریدها تشکیل شده است، بافت مغز و ستون فقرات حاوی واحدهای ساختاری پیچیده ای هستند که از پروتئین، کلسترول و فسفولیپیدهایی مانند لسیتین ساخته شده اند.

لیپیدهایی که در سلول های «چربی» ویژه یافت می شوند، لیپیدهای ذخیره نامیده می شوند و عمدتاً از تری گلیسیرید تشکیل شده اند. این لیپیدها انباشته کننده انرژی شیمیایی هستند و در صورت کمبود غذا مورد استفاده قرار می گیرند. لیپیدها محتوای کالری بالایی دارند: 1 گرم 9 کیلو کالری است - این 2 برابر بیشتر از محتوای کالری پروتئین ها و کربوهیدرات ها است. اکثر گونه‌های گیاهی حاوی چربی‌های ذخیره‌ای، عمدتاً در دانه‌ها هستند. لیپیدها به گیاه کمک می کنند تا اثرات نامطلوب را تحمل کند محیط خارجیبه عنوان مثال، دمای پایین، به عنوان مثال. یک عملکرد محافظتی انجام دهد.

در گیاهان، لیپیدها عمدتاً در دانه ها و میوه ها تجمع می یابند و محتوای آنها به تنوع، محل و شرایط رشد بستگی دارد. در حیوانات و ماهی ها، لیپیدها در بافت های زیر جلدی، مغز و عصبی و بافت های اطراف اندام های مهم (قلب، کلیه ها) متمرکز می شوند. میزان چربی حیوانات بر اساس گونه، ترکیب خوراک، شرایط مسکن و غیره تعیین می شود.

ترکیب محصولات غذایی شامل چربی های به اصطلاح "نامرئی" (در گوشت، ماهی و شیر) و "قابل مشاهده" است - روغن های گیاهی و چربی های حیوانی که مخصوصاً به غذا اضافه می شود. در غذاها، لیپیدها به شکل سلول‌های چربی منفرد وجود دارند، که از آنجا به راحتی توسط حلال‌های آلی (که اغلب «لیپیدهای آزاد» نامیده می‌شوند) استخراج می‌شوند یا بخشی از تقریباً تمام سلول‌های حیاتی هستند. در مورد دوم، آنها در سلول ها محکم تر هستند (به اصطلاح لیپیدهای محکم تر). روش های کمی سازی لیپید این ویژگی ها را در نظر می گیرند.

لیپیدها علاوه بر اینکه به عنوان انرژی و مواد ساختاری در تغذیه ضروری هستند، در متابولیسم سایر مواد مغذی شرکت می کنند، به عنوان مثال در جذب ویتامین های A و D نقش دارند و چربی های حیوانی منبع این ویتامین ها هستند. تنها منبع ویتامین E و B-کاروتن چربی های گیاهی هستند.

هیچ یک از چربی ها که جداگانه گرفته می شوند، نمی توانند نیاز بدن به مواد چرب را به طور کامل تامین کنند. محتوای کالری توصیه شده لیپیدها در رژیم غذایی 30-35٪ است که در واحد وزن (به طور متوسط ​​102 گرم) کمی بیشتر از مقدار پروتئین است. از 102 گرم نشان داده شده، توصیه می شود که 45-50 گرم را مستقیماً به شکل چربی مصرف کنید هنگام کار در سرما، مقدار چربی در رژیم غذایی باید افزایش یابد، زیرا چربی در فرآیندهای تنظیم حرارت نقش دارد. بدن این افزایش باید از سهمیه کربوهیدرات ها باشد نه پروتئین ها، زیرا پروتئین ها برای پردازش مناسب چربی ها ضروری هستند.

مصرف چربی های حیوانی و گیاهی به صورت ترکیبی توصیه می شود. نسبت بهینه 70 درصد چربی حیوانی و 30 درصد چربی گیاهی است. این نسبت تضمین می کند که بدن مقادیر لازم اسیدهای چند غیر اشباع و اشباع را دریافت می کند. با افزایش سن، توصیه می شود مصرف چربی های حیوانی را کاهش دهید.



طبقه بندی لیپیدها، مانند سایر ترکیبات طبیعت بیولوژیکی، فرآیندی بسیار بحث برانگیز و مشکل ساز است. طبقه بندی ارائه شده در زیر، اگرچه در لیپیدولوژی گسترده است، اما تنها طبقه بندی نیست. اساساً بر اساس ویژگی های ساختاری و بیوسنتزی گروه های مختلف لیپیدها است.

لیپیدهای ساده

لیپیدهای ساده لیپیدهایی هستند که شامل کربن (C)، هیدروژن (H) و اکسیژن (O) در ساختار خود هستند.

نمونه هایی از اسیدهای چرب: میریستیک (اسید چرب اشباع شده) و میریستولئیک (اسید تک غیراشباع) دارای 14 اتم کربن هستند.

• اسیدهای چرب - منوبازیک آلیفاتیک اسیدهای کربوکسیلیکزنجیره باز، موجود در فرم استری شده در چربی ها، روغن ها و موم های گیاهی و حیوانی.
• · آلدئیدهای چرب آلدئیدهایی با مولکولی بالا هستند که تعداد اتم های کربن موجود در مولکول آنها بالاتر از 12 است.
• · الکل های چرب - الکل های با وزن مولکولی بالا حاوی 1-3 گروه هیدروکسیل
• · هیدروکربن های اشباع شدهبا زنجیره بلند آلیفاتیک
• پایه های اسفنگوزین
• · موم ها استرهای اسیدهای چرب بالاتر و الکل های مولکولی بالا هستند.

لیپیدهای پیچیده

لیپیدهای پیچیده لیپیدهایی هستند که در ساختار خود علاوه بر کربن (C)، هیدروژن (H) و اکسیژن (O) سایرین عناصر شیمیایی. اغلب: فسفر (P)، گوگرد (S)، نیتروژن (N).

ساختار کلی فسفولیپیدها جایگزین R1 و R؟ -- باقی مانده اسیدهای چرب، X به نوع فسفولیپید بستگی دارد.

• · قطبی
• فسفولیپیدها - استرها الکل های پلی هیدریکو اسیدهای چرب بالاتر، حاوی باقیمانده اسید فسفریک و یک گروه اضافی از اتم‌های با ماهیت شیمیایی متفاوت که به آن متصل هستند.
• · گلیکولیپیدها لیپیدهای پیچیده ای هستند که از ترکیب لیپیدها با کربوهیدرات ها تشکیل می شوند.
• · فسفوگلیکولیپیدها
• · اسفنگولیپیدها دسته ای از لیپیدهای متعلق به مشتقات آمینو الکل های آلیفاتیک هستند.
• لیپیدهای آرسنیک
• · خنثی
• آسیل گلیسرید
• · تری گلیسیرید (چربی)
• دی گلیسیرید
• مونوگلیسریدها
• · سرامیدها
• استرهای استرول
• N-استیل اتانول آمیدها

اکسی لیپیدها

• اکسی لیپیدهای مسیر لیپوکسیژناز
• اکسی لیپیدهای مسیر سیکلواکسیژناز

ساختار

مولکول های لیپیدهای ساده از الکل، اسیدهای چرب، اسیدهای چرب پیچیده - از الکل، اسیدهای چرب با وزن مولکولی بالا، احتمالاً بقایای اسید فسفریک، کربوهیدرات ها، بازهای نیتروژنی و غیره تشکیل شده است. ساختار لیپیدها در درجه اول به مسیر بیوسنتز آنها بستگی دارد.

عملکردهای بیولوژیکی

تابع انرژی (ذخیره).

بسیاری از چربی ها، در درجه اول تری گلیسیرید، توسط بدن به عنوان منبع انرژی استفاده می شود. با اکسیداسیون کامل 1 گرم چربی، حدود 9 کیلو کالری انرژی آزاد می شود، تقریباً دو برابر اکسیداسیون 1 گرم کربوهیدرات (4.1 کیلو کالری). رسوبات چربی به عنوان منابع ذخیره مواد مغذی، عمدتاً توسط حیواناتی که مجبور هستند ذخایر خود را روی خود حمل کنند، استفاده می شود. گیاهان اغلب کربوهیدرات ها را ذخیره می کنند، اما دانه های بسیاری از گیاهان دارای محتوای چربی بالایی هستند (روغن های گیاهی از دانه های آفتابگردان، ذرت، کلزا، کتان و سایر گیاهان روغن دار استخراج می شوند).

تقریباً همه موجودات زنده انرژی را به شکل چربی ذخیره می کنند. دو دلیل اصلی وجود دارد که چرا این مواد برای انجام این عملکرد مناسب هستند. اولاً، چربی ها حاوی بقایای اسیدهای چرب هستند که سطح اکسیداسیون آنها بسیار کم است (تقریباً مشابه هیدروکربن های نفتی). به همین دلیل است اکسیداسیون کاملچربی به آب و دی اکسید کربن به شما امکان می دهد بیش از دو برابر بیشتر از اکسیداسیون همان جرم کربوهیدرات انرژی دریافت کنید. ثانیاً، چربی ها ترکیبات آبگریز هستند، بنابراین بدن با ذخیره انرژی به این شکل، نباید جرم اضافی آب لازم برای هیدراتاسیون را حمل کند، مانند پلی ساکاریدها، که 1 گرم آن 2 گرم آب است. با این حال، تری گلیسیرید منبع انرژی کندتری نسبت به کربوهیدرات ها است.

چربی ها به شکل قطرات در سیتوپلاسم سلول ذخیره می شوند. مهره داران دارای سلول های تخصصی هستند - سلول های چربی که تقریباً به طور کامل با یک قطره بزرگ چربی پر شده اند. دانه های بسیاری از گیاهان نیز سرشار از تری گلیسیرید هستند. تحرک چربی ها در سلول های چربی و سلول های دانه های جوانه زده به لطف آنزیم های لیپاز انجام می شود که آنها را به گلیسرول و اسیدهای چرب تجزیه می کند.

در انسان، بیشترین مقدار بافت چربی در زیر پوست (به نام بافت زیر جلدی) به خصوص در ناحیه شکم و سینه قرار دارد. برای یک فرد چاق خفیف (15-20 کیلوگرم تری گلیسیرید)، چنین ذخایری ممکن است برای تامین انرژی برای یک ماه کافی باشد، در حالی که کل گلیکوژن ذخیره کمتر از یک روز دوام می آورد.