Холестеринсодержащие жиры
Холестерин входит в состав клеточной мембраны (его содержание составляет около 2%), является источником синтеза других стероидов организма (жёлчные кислоты, витамин Д, стероидные гормоны). В тканях он находится как в свободном состоянии, так и в виде эфиров (стероиды).
Содержание жиров в организме человека составляет 10-20% массы тела, причём ¼ жиров является структурными жирами, а ¾ приходится на резервные жиры. У новорожденных содержания ниже, чем у взрослых (8-16%), у недоношенных 3-4%. В течение первого года жизни содержание жиров увеличивается до 28%.
Функции жиров
Энергетическая функция: снабжают организм энергией. Калорическая ценность жиров выше, чем у углеводов и белков (1г жира даёт при окислении около 9 ккал). Энергетическую роль выполняют резервные жиры
Пластическая функция: жиры входят в состав всех мембран, составляя их каркас. Эту роль выполняют структурные белки.
Регуляторные функции:
а) липиды определяют проницаемость клеточных мембран, регулируют активность мембранных ферментов
б) из липидов синтезируются особые тканевые гормоны эйкозаноиды
Защитная функция: липиды создают механическую защиту внутренних органов от повреждений и травм
Терморегуляторная функция: липиды подкожной клетчатки снижают теплоотдачу организма
Участвуют в проведении нервных импульсов, формируют миелиновые оболочки нервных пучков, играющие роль «электроизолятов»
Липиды растворяют жирорастворимые витамины
Жиры являются важными источниками эндогенной воды
Структура и функции клеточных мембран
Состав клеточных мембран. В состав клеточных мембран в различных соотношениях входят белки, жиры и углеводы. На долю белков в среднем приходится 50%, липидов - 30%, углеводов - 10% .
Белки представлены ферментами, структурными, транспортными, рецепторными белками. Около половины липидов мембран составляют глицерофосфолипиды, треть приходится на холестерин, меньшая часть - на сфинголипиды. Углеводы клеточных мембран представлены компонентами гликосфинголипидов, гликопротеидов.
Структура клеточных мембран. В настоящее время общепринятой является мозаичная структура клеточной мембраны. Согласно этой модели, основу клеточной мембраны составляют глицерофосфолипиды, которые ориентированы в мембране таким образом, что гидрофильные участки находятся на поверхности, а гидрофобные в глубине клеточной мембраны. В силу дифильности глицерофосфолипиды образуют билипидный слой. Фосфолипиды в клеточных мембранах располагается ассимитрично, на поверхности плазматической мембраны располагается в основном фосфатидилхолин, а внутри фосфотидилколамин и фосфатидилсерин.
Белки в клеточных мембранах делятся на поверхностные белки и интергральные. Интегральные белки обычно расположены в мембране асимметрично. Толщину мембраны пронизывает гидрофобные участки белка, чаще всего уложенные в виде альфа - спирали, С-конец полипептидной цепи находится на внутренней поверхности, а N-конец на внешней поверхности мембраны. Очень часто к N-концевому фрагменту присоединяются углеводы, выполняющие рецепторную функцию. Гидрофобные части белка связываются с гидрофобными участками липидов, а гидрофильные с гидрофильными участками липидов.
Физико-химические свойства мембран определяются химическим составом мембран и температурой окружающей среды. Жёсткость мембранам придают холестерин и насыщенные жирные кислоты. Непредельные жирные кислоты придают текучесть липидам клеточной мембраны. При низкой температуре фосфолипиды достаточно жёстко зафиксированы в составе мембраны, при повышении температуры возможно перемещение липидов. При температуре тела жиры находятся в жидком состоянии.
Функции клеточных мембран
Разделительная функция – мембраны придают форму клеткам, формируют внутренние отсеки, взаимодействуют со структурой цитоскелета.
Коммуникативная функция – мембраны обеспечивают межклеточные контакты с помощью рецепторов.
Метаболическая функция – в клеточные мембраны встроены мембранные ферменты.
Транспортная функция – через мембрану осуществляется транспорт веществ.
Рецепторная функция – избирательное взаимодействие рецепторов мембран с различными веществами.
Транспорт веществ через клеточные мембраны
Пассивный транспорт веществ, который осуществляется по градиенту концентрации через соответствующие мембранные каналы
Активный транспорт против градиента концентрации с использованием энергии АТФ
Облегчённый транспорт, в котором участвуют особые дополнительные транспортные белки, осуществляющие или однонаправленное перемещение двух веществ, или разнонаправленное перемещение двух веществ через мембрану
4. Транспорт макромолекул осуществляется путём эндоцитоза или экзоцитоза.