Тема 3. Липиды. Строение, свойства, биологическая роль

(1 час).

Цели:

1. ознакомление с особенностями строения, химическими свойствами липидов

2. готовностью использовать основные методы защиты от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий (ОК-11) профиль подготовки: Физическая культура. Безопасность жизнедеятельности (очная и заочная форма обучения);

3. способностью использовать возможности образовательной среды для формирования универсальных видов учебной деятельности и обеспечения качества учебно-воспитательного процесса (ПК-5) профиль подготовки: Физическая культура. Безопасность жизнедеятельности (очная и заочная форма обучения).

Содержание: Липиды. Классификация, строение, свойства, биологическая роль.

Высшие жирные кислоты. Влияние высших жирных кислот на свойства липидов. Насыщенность жира. Физико-химические свойства жиров. Сложные липиды. Стеролы. Холестерин. Биологическая необходимость жиров. Перекисное окисление липидов. Значение для биологических систем.

При освоении темы необходимо:

ответить на контрольные вопросы: см. Фонд оценочных средств. Изучить термины. Обратить внимание на понятия: гидролиз, непредельные жирные кислоты, стерины, особенности классификации.

Липидами называют природные соединения, которые получают из растительных или животных тканей экстракцией неполярными растворителями (например, эфиром, бензолом или хлороформом) и которые не растворимы в воде. К ним относятся продукты взаимодействия жирных кислот со спиртами (простые липиды), аминоспиртами и др. соединениями (сложные липиды), простагландины и изопреноидные липиды (например, каротиноиды, хлорофилл, витамины Е и К). В зависимости от типа клеток содержание липидов колеблется от 5 до 90 % (в клетках жировой ткани). Это гидрофобные вещества с высокой энергоемкостью (расщепление 1 г жира дает 38,9 кДж).

Классификация. В организме большая часть липидов представлена ацилглицеролами, когда к глицерину присоединен один, два или три остатка жирной кислоты (монокарбоновые алифатические ЖК с неразветвленной цепью, преимущественно C16 и C18), они образуют нейтральные жиры, образованные преимущественно триацилглицеролами; они являются главными липидами жировых отложений и пищи. Ацилглицеролы, в первую очередь фосфолипиды, являются основными компонентами плазматических и других мембран. Фосфолипиды участвуют в метаболизме многих липидов.

Сфинголипиды являются важными компонентами мембран и вездесущими клеточными регуляторами Гликофосфолипиды, построенные из сфингозина, остатков сахаров и жирных кислот, составляют 5-10% всех липидов плазматической мембраны. Фосфоглицеролы, фосфосфинголипиды и гликосфинголипиды представляют собой амфипатические липиды, поэтому они идеально выполняют

функции основных компонентов плазматической мембраны. Некоторые фосфолипиды выполняют особые функции. Например, дипальмитоиллецитин является основным элементом сурфактанта (поверхностно-активного вещества) легких, который иногда отсутствует у недоношенных детей, в результате чего у них наблюдается расстройство дыхания.

Фосфолипиды, содержащие инозитол, являются предшественниками вторых посредников при действии гормонов, а алкилфосфолипид - тромбоцит- активирующим фактором (ФАТ).

Локализованные на внешней поверхности плазматической мембраны гликосфинголипиды, олигосахаридные цепи которых смотрят наружу, входят в состав гликокаликса клеточной поверхности и, по-видимому, выполняют важные функции, а именно:

1) участвуют в межклеточных взаимодействиях, 2) являются рецепторами бактериальных токсинов, например холерного токсина, и 3) являются соединениями, определяющими группы крови (система АВО).

Триацилглицеролы - простые липиды, представляющие собой эфиры трехосновного спирта глицерола и трех жирных кислот. Основная функция триацилглицеролов в живых организмах - это запасание энергии. Для этого они накапливаются в цитозоле клеток запасающих тканей (например, подкожной клетчатки) в виде мелкодисперсной эмульсии масляных капелек и могут занимать почти весь объем запасающей клетки. В расчете на единицу веса триацилглицеролы запасают вдвое больше энергии, чем углеводы, и, накапливаясь в больших количествах, могут обеспечивать энергетический обмен организма в течение нескольких недель, тогда как в форме гликогена организм может запасти энергию не более чем на сутки. Однако энергия, запасенная в углеводах, становится доступна для использования организмом быстрее, чем запасенная в форме триацилглицеролов. Поэтому полисахариды (крахмал и гликоген) и жиры (триацилглицеролы) работают как оперативная и долговременная системы запасания энергии соответственно. Дополнительно триацилглицеролы могут служить для теплоизоляции и как источник воды: при окислении триацилглицеролов образуется вдвое больше воды, чем из углеводов, и это используется пустынными животными, а толстый подкожный слой жировой клетчатки надежно защищает тюленей, моржей, пингвинов и других полярных теплокровных животных от холода.

Воска - простые липиды, представляющие собой эфиры, образованные насыщенными или ненасыщенными жирными. У позвоночных секретируемые кожными железами воска выполняют функцию защитного покрытия, смазывающего и смягчающего кожу и предохраняющего ее от воды. У водоплавающих птиц выделяемые копчиковой железой воска придают перьевому покрову водоотталкивающие свойства. Примерами животных восков служат также пчелиный воск и спермацет, содержащийся в черепной полости кашалота. Листья многих субтропических растений тоже покрыты защитным слоем воска, который препятствует избыточной транспирации в условиях засушливого климата.

Фосфолипиды - сложные липиды, похожие на триацилглицеролы наличием жирных кислот, связанных с глицеролом.