Обмен и функции липидов.

Липиды – неоднородные в химическом отношении группы химических веществ, нерастворимы в воде, но растворимые в органических растворителях.

Содержание жиров в организме человека 10-20% массы тела, ¼ этих жиров является структурными жирами, а ¾ - резервные жиры. У новорожденных содержания ниже, чем у взрослых (8-16%), у новорожденных 3-4%. В течении первого года жизни содержание жиров увеличивается до 28%.

Функции жиров:

• Энергетическая: снабжает организм энергией, калорийная ценность жиров выше, чем у углеводов и белков. 1г жира=9 ккал. Энергетическую роль выполняют резервные жиры

• Пластическая: жиры входят в состав всех мембран составляя их каркас. Эта роль выполняют структурные белки.

• Регуляторная:

а) липиды определяют проницаемость клеточных мембран, регулируют активность мембранных ферментов

б) из липидов синтезируются особые тканевые гормоны эйкозаноиды

• Защитная: липиды создают механическую защиту внутренних органов от повреждений и травм

• Терморегуляторная: липиды подкожной клетчатки снижают теплоотдачу организма

• Участвуют в проведении нервных импульсов, формируют миелиновые оболочки нервных пучков, стволов => роль электроизолятов

• Липиды растворяют жирорастворимые витамины

• Жиры являются важными источниками эндогенной воды

Жирно-кислотный и спиртовой состав липидов тканей человека.

В тканях человека преобладают длинноцепочные жирные кислоты с четным числом углеродных атомов. Различают насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты.

Спирты:

1. Глицерин:

2. Сфингозин - аминоспирт ненасыщенный

3. Холестерин - циклический спирт

Классификация жиров.

По структуре спирта, лежащего в основе данного липида.

1. Глицерин содержащие жиры: трансацилглицерин, глицерофосфолипиды

2. Сфингосодержашие жиры: сфингофосфолипиды, сфингогликолипиды (цереброзиды, ганглиозиды)

3. Холестеринсодержащие жиры: свободный холестерин, эфиры холестерина, стероиды

ГЛИЦЕРИНСОДЕРЖАЩИЕ БЕЛКИ:

ТАГ – нейтральные жиры.

Это сложные эфиры, глицерина и высших жирных кислот, >на 90%-это резервные жиры организма. В качестве жирных кислот приблизительно 2/3 составляют ненасыщенные жирные кислоты и 1/3 насыщенные жирные кислоты

Среди ненасыщенных: много пальмитолеиновой и олеиновой кислот, среди насыщенных пальмитиновая и стеариновая. Ненасыщенные жирны кислоты придают жиру более жидкий состав. В организме находятся в жидком состоянии.

Глицерин содержащие жиры: ФЛ

Это структурные жирные кислоты. В основе большинства ФЛ лежит фосфатидная кислота, состоящая из 4 веществ: глицерина, 2 жирные кислоты, остаток Н3РО4.

В различных ФЛ фосфатидл содержится с дополнительными N-содержащими веществами: холин, коламин, серин, инозид. Есть особая группа – ацетальфосфатиды (плазмагены). В них в альфа положении нежирная кислота, а альдегид. Фосфатидилглицерины (кардиолипиды).

Фосфатидилхолин-лицетины

Все фосфолипиды являются дифил. в-вами т.е. содержат в своем составе гидрофильную и гидрофобную часть (I. II), которые составляют основу плазматической мембраны.

СФИНГОСОДЕРЖАЩИЕ БЕЛКИ

В основе этих жиров лежит структура-церамид:

- сфингозин

- жирная кислота, присоединяется амидной связью

К сфинголипидам относят сфингофосфолипиды которые состоят из церамида, Н3РО4 и азотсодержащие вещества (холин)

Этот вид липида входят в состав клеточной мембраны в большом количестве в тканях головного мозга, входят в состав сурфактанта легких. В эмбриогенезе их содержание постепенно возрастает в тканях и поэтому содержание в амниотической жидкости характеризует зрелость плода.

Гликосфинголипиды:

1. цереброзиды которые содержатся в белом веществе головного мозга, они состоят из церамида и галактозы.

2. Ганглиозиды состоят из церамида и олигосахаридов фрагменты среди которых обычно на концах находятся сиаловые кислоты. Ганглиозиды находятся в сером веществе головного мозга, входят в состав клеточных рецепторов участвуют в связывании некоторых токсинов инородных организмов, механизмы памяти, участие в иммунных реакциях.

ХОЛИСТЕРИНСОДЕРЖАЩИЕ ЖИРЫ

1. Холестерин (содержание 2%) входят в состав клеточной мембраны, является источником синтеза других стероидов организма (желчные кислоты, витамин Д, стероидный гормон). В тканях он находится как в свободном состоянии так и в виде эфиров.

СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН

В состав клеточных мембран входят в различных соотношениях белки, жиры и углеводы. На долю белков 50%, липиды 1/3, углеводы 10%.

Белки представлены различными белками: структурные, транспортные, ферменты, рецепторы. Липиды на 50% представлены фосфолипидами, 1/3 холестерин, остальное сфинголипиды. Углеводы клеточных мембран представлены компонентами гликосфинголипиды, гликопротеиды.

Структура клеточной мембраны.

В настоящее время принята мозаичная структура клеточной мембраны. Согласно этой модели основу клеточной мембраны составляют фосфолипиды, которые ориентированы в мембране т.о. что гидрофильные участки находятся на поверхности, а гидрофобные в глубине клеточной мембраны. В силу дифильности фосфолипиды образуют билипидный слой. Фосфолипид в клетках располагается ассимитрично, на поверхности плазматической мембраны располагается в основном фосфотидолхолины, а внутри фосфотидилколамины – серин.

Белки в клеточных мембранах делятся на поверхностные белки и интергральные. Интегральные белки обычно тоже находятся ассимитрично. Толщину мембраны пронизывает гидрофобные обычно уложены в альфа-спирали: С-конец находится на внутренней поверхности, N-конец на внешней поверхности. Очень часто N-концевой фрагмент присоединяет углеводы играют рецепторную функцию. Гидрофобные части белка связываются с гидрофобными участками липидов, а гидрофильные с гидрофильными участками.

Физико-химические свойства мембран.

Эти свойства определяются химическим составом мембран и температура окружающей среды. Жесткость мембранам придают хлестерин и насыщенные жирные кислоты. Ненасыщенные жирные кислоты придают тянучесть липидам клеточной мембраны. При низкой температуре фосфолипиды достаточно жестко закреплены в составе мембраны, при повышении температуры возможно перемещение липидов. При температуре тела жиры находятся в жидком состоянии.

Функции клеточной мембраны.

1. Разделительная – мембраны придают форму клеткам, формируют внутренние отсеки, взаимодействуют с структурой цитоскелета.

2. Коммуникативная – мембраны обеспечивают межклеточные контакты с помощью рецепторов.

3. Метаболическая – в клеточных мембранах встроены мембранные ферменты.

4. Транспортная – через мембрану осуществляется транспорт веществ.

5. Рецепторные – взаимодействие с веществами.

Транспорт веществ через клеточные мембраны.

1. Пассивный транспорт веществ который осуществляется по градиенту концентрации через соответствующие клеточные каналы

2. Активный – при участии белковых переносчиков

3. Облигатный – в котором участвует особые дополнительные транспортные белки

- однонаправленный перемещение двух веществ

- в различных направлениях

4. Транспорт макромолекул осуществляется путем эндоцитоза или экзоцитоза.