Структурные липиды примеры

Структурные липиды

Структурные липиды имеют следующие функциональные особенности:

  • 1) повышают пищевую ценность масел (липиды, имеющие витаминную активность; фосфолипиды);
  • 2) обусловливают специфический цвет, вкус и запах масел;
  • 3) обусловливают стойкость к окислению и гидролизу при хранении;
  • 4) выполняют защитные функции (воски и их производные и др.);
  • 5) являются составными компонентами биомембран (фосфолипиды, гликолипиды).

Содержание структурных липидов в маслах составляет 3-5 %; их количество и состав зависят от условий обезжиривания семян.

Воски образуют налет на листьях, семенах и плодах и предохраняют их от переувлажнения и высыхания, механических повреждений и действия микроорганизмов. В оболочках семян подсолнечника содержится 0,2 % восков от массы оболочки, в семенах сои — 0,01 %, риса — 0,05 %.

Простые воски представляют собой эфиры высших жирных кислот (R’COOH) и первичных спиртов (ROH) с длинной цепью, содержащих от 18 до 34 атомов углерода.

Сложные воски — это эфиры разветвленных одно- и двухатомных спиртов и разветвленных жирных кислот и оксикислот. Так, поверхность клеточных стенок внешних покровных тканей (обращенная к окружающей атмосфере) содержит сложные воски кутин: (рис. 5) и суберин.

Рис. 5. Фрагмент молекулы кутина, состоящей из эфиров оксикислот, образующих трехмерную пространственную структуру

Как и другие сложные эфиры, воски могут гидролизоваться, но для этого требуются значительно более жесткие условия. Такой стойкостью к химическим воздействиям и определяется защитная роль восков.

Переход в масло восков нежелателен, так как они имеют высокую температуру плавления (63-91 °С) и при комнатной температуре кристаллизуются — масло становится мутным, ухудшается его товарный вид. Кроме того, в составе восков присутствуют продукты окисления ЖК, которые инициируют протекание в масле окислительных процессов. Поэтому для освобождения от взвешенных в масле кристаллов твердого воска проводят его дополнительную обработку, например, вымораживание.

Фосфолипиды (ФЛ) являются главными компонентами биологических мембран. Общим структурным компонентом всех ФЛ является глицерофосфат, в котором остаток фосфорной кислоты замещает одну из гидроксильных групп глицерина. При замещении двух оставшихся ОН-групп на остатки жирных кислот сложноэфирной связью получаются фосфолипиды:

Под действием гидролитических ферментов происходит последовательное отщепление жирно-кислотных остатков от молекулы ФЛ, и образуются сначала

лизофосфолипиды и в конечном итоге глицерофосфат. В нормальных клетках лизоформы отсутствуют, они токсичны и вызывают разрушение мембран.

Таблица 3. Некоторые ФЛ, выделенные из тканей масличных семян и плодов

Фосфатидная кислота Фосфатидилэтаноламин (кефалин) Фосфатилдихолин (лецитин) Фосфатидилсерин Фосфатидилглицерин

  • -0-СН2-СН22
  • -0-СН2-СН2-М ь (СНз)з
  • -0-СН2-СНШ2-С00Н
  • -0-СН0Н-СН2-0Н

Массовая доля фосфолипидов в масличных семенах (% к массе семян): соя, хлопчатник 1,8; лен, подсолнечник 0,7; клещевина 0,3.

Общие свойства фосфолипидов в значительной степени обусловлены природой жирных кислот, входящих в их состав. Химически чистые фосфолипиды представляют собой белые воскообразные вещества. На воздухе они желтеют из-за образования сложных продуктов окисления ненасыщенных жирных кислот. Хорошо растворяются во многих неполярных растворителях и в масле. Наиболее полно из растительной ткани их можно извлечь смесью хлороформа со спиртом. Фосфолипиды, которые содержат в основном ненасыщенные ЖК, имеют мазеобразную консистенцию, в то время как фосфолипиды, содержащие насыщенные ЖК, — твердую консистенцию. Жирно-кислотный состав фосфолипидов отличается большей насыщенностью по сравнению с жирно-кислотным составом триацилглицеринов соответствующего масла. Например, ЖК-состав липидов ядра подсолнечника:

Сумма насыщенных жирных кислот

Сумма ненасыщенных жирных кислот

Фосфолипиды в условиях получения и переработки масел взаимодействуют с редуцирующими углеводами и продуктами их распада. Эта реакция приводит к образованию гаммы разнообразных темноокрашенных соединений — меланофосфатидов, что приводит к увеличению цветного числа масел в процессе их получения и переработки.

Фосфолипиды являются биологически ценными веществами. Они необходимы любому живому организму для построения новых и регенерации старых мембран. Кроме того, они обладают слабым антиокислительным действием и усиливают действие других антиокислителей, таких как токоферол и др. За счет присутствия в молекуле ФЛ реакционноспособной фосфорной группы, фосфолипиды более легко (по сравнению с триацилглицеринами) взаимодействуют со свободными радикалами кислорода и перекисей с образованием неактивных продуктов и прерывают таким образом реакции свободнорадикального окисления. Фосфолипиды способны также инактивировать ионы металлов переменной валентности, являющиеся инициаторами окисления липидов.

Однако в процессе хранения масла они, выстраиваясь на поверхности раздела фаз масло-воздух, поглощают влагу из окружающей среды и образуют в резервуарах осадки (самогыдратация фосфолипидов), ухудшающие товарный вид масла. Чтобы исключить этот процесс, проводят гидратацию — технологическую обработку растительных масел небольшими количествами воды. При действии воды вокруг полярных молекул фосфолипидов возникают гидратные оболочки, и гидратированные ФЛ выпадают в осадок, который потом высушивают и получают фосфатидный концентрат, использующийся в пищевых и кормовых продуктах. Но и после гидратации в масле остаются дегидратируемые фосфолипиды. Они не образуют в масле осадка, но их присутствие затрудняет дальнейшую переработку масла. Для их гидратации необходимо применять более активные, чем вода, гидратирующие агенты (например, водные растворы лимонной кислоты).

Читайте также:  Низкий уровень холестерина в крови диета

Гликолипиды (ГЛ), как и ФЛ, локализованы в биомембранах клетки и выполняют метаболические и структурные функции. У гликолипидов голову молекулы образуют полярные гидрофильные углеводные группы, соединенные гликозидными связями с гидрофобной частью липидной молекулы. В качестве углеводных фрагментов чаще всего выступают галактоза и глюкоза, аминоса- хара и др.

Простейшими гликолипидами являются гликозилдиацилглицерины, например, галак- тозилдиацилглицерины, которые являются главными липидами мембран хлоропластов.

Гликолипиды менее полярны, чем фосфолипиды, их гораздо труднее гидратировать, и их содержание в гидратированном масле превышает содержание фосфолипидов.

Источник: ozlib.com

Липиды

Строение

Липиды по химической природе – один из трёх типов жизненно важных органических веществ. Они практически не растворяются в воде, т.е. являются гидрофобными соединениями, но образуют с Н2О эмульсию. Липиды распадаются в органических растворителях – бензоле, ацетоне спиртах и т.д. По физическим свойствам жиры бесцветны, не имеют вкуса и запаха.

По строению липиды – соединения жирных кислот и спиртов. При присоединении дополнительных групп (фосфора, серы, азота) образуются сложные жиры. Жировая молекула обязательно включает атомы углерода, кислорода и водорода.

Жирные кислоты – алифатические, т.е. не содержащие циклических углеродных связей, карбоновые (группа -СООН) кислоты. Отличаются количеством группы -СН2-.
Выделяют кислоты:

  • ненасыщенные– включают одну или несколько двойных связей (-СН=СН-);
  • насыщенные– не содержат двойных связей между атомами углерода

Рис. 1. Строение жирных кислот.

В клетках запасаются в виде включений – капель, гранул, в многоклеточном организме – в форме жировой ткани, состоящей из адипоцитов – клеток, способных накапливать жиры.

Классификация

Липиды – сложные соединения, которые встречаются в различных модификациях и выполняют различные функции. Поэтому классификация липидов обширна и не ограничивается одним признаком. Наиболее полная классификация по строению приведена в таблице.

Общая характеристика

Нейтральные жиры. Относятся к сложным эфирам, состоящим из глицерина и жирных кислот. Различают моно-, ди- и триглицериды

Сложные эфиры жирных кислот и спиртов (одноатомных или двухатомных)

Образованы присоединением к липидам остатков фосфорной кислоты. Обширная группа, включающая две подгруппы:

Состоят из углеводов и липидов, образующие гидрофильно-гидрофобные комплексы

Описанные выше липиды относятся к омыляемым жирам – при их гидролизе образуется мыло. Отдельно в группу неомыляемых жиров, т.е. не взаимодействующих с водой, выделяют стероиды.
Они подразделяются на подгруппы в зависимости от строения:

  • стерины– стероидные спирты, входящие в состав животных и растительных тканей (холестерин, эргостерин);
  • желчные кислоты – производные холевой кислоты, содержащие одну группу -СООН, способствуют растворению холестерина и перевариванию липидов (холевая, дезоксихолевая, литохолевая кислоты);
  • стероидные гормоны – способствуют росту и развитию организма (кортизол, тестостерон, кальцитриол).

Рис. 2. Схема классификации липидов.

Отдельно выделяют липопротеины. Это сложные комплексы жиров и белков (аполипопротеинов). Липопротеины относят к сложным белкам, а не к жирам. В их состав входят разнообразные сложные жиры – холестерин, фосфолипиды, нейтральные жиры, жирные кислоты.
Выделяют две группы:

  • растворимые – входят в состав плазмы крови, молока, желтка;
  • нерастворимые– входят в состав плазмалеммы, оболочки нервных волокон, хлоропласты.

Рис. 3. Липопротеины.

Наиболее изучены липопротеины плазмы крови. Они различаются по плотности. Чем больше жиров, тем меньше плотность.

Липиды по физической структуре классифицируются на твёрдые жиры и масла. По нахождению в организме выделяют резервные (непостоянные, зависят от питания) и структурные (генетически обусловленные) жиры. По происхождению жиры могут быть растительными и животными.

Значение

Липиды должны поступать в организм вместе с пищей и участвовать в метаболизме. В зависимости от типа жиры выполняют в организме разнообразные функции:

  • триглицериды сохраняют тепло организма;
  • подкожный жир защищает внутренние органы;
  • фосфолипиды входят в состав мембран любой клетки;
  • жировая ткань является резервом энергии – расщепление 1 г жира даёт 39 кДж энергии;
  • гликолипиды и ряд других жиров выполняют рецепторную функцию – связывают клетки, получая и проводя сигналы, полученные из внешней среды;
  • фосфолипиды участвуют в свёртываемости крови;
  • воски покрывают листья растений, одновременно предохраняя их от высыхания и промокания.
Читайте также:  Что нельзя есть при атеросклерозе сосудов головного мозга и шеи

Избыток или недостаток жиров в организме приводит к изменению обмена веществ и нарушению функций организма в целом.

Что мы узнали?

Жиры имеют сложное строение, классифицируются по разным признакам и выполняют разнообразные функции в организме. Липиды состоят из жирных кислот и спиртов. При присоединении дополнительных групп образуются сложные жиры. Белки и жиры могут образовывать сложные комплексы – липопротеины. Жиры входят в состав плазмалеммы, крови, ткани растений и животных, выполняют теплоизолирующую и энергетическую функции.

Источник: obrazovaka.ru

Липиды и их роль в жизнедеятельности клетки

На этом уроке мы продолжим изучение органических веществ. Мы рассмотрим один из основных компонентов клеток – липиды. Узнаем, на какие основные группы делятся липиды, а также их значение для жизнедеятельности клетки и организма в целом.

Липиды и их классификация

Липиды – это обширная группа жиров и жироподобных веществ, которые содержатся во всех живых клетках. Они неполярны и, следовательно, гидрофобны.

Липиды практически не растворимы в воде, но хорошо растворимы в органических растворителях, например в эфире, бензоле, хлороформе.

В некоторых клетках липидов очень мало, всего несколько процентов, а в некоторых их содержание достигает 90 % (семена подсолнечника, подкожная жировая клетчатка).

По химическому строению липиды разнообразны. Однако настоящие липиды – это сложные эфиры высших жирных кислот и какого-либо спирта.

Липиды подразделяются на простые и сложные.

Простые липиды

К простым липидам относятся триацилглицеролы (нейтральные жиры) и воска (см. Рис. 1).

1. Нейтральные жиры – это самые распространенные липиды, встречающиеся в природе. Их молекулы образуются в результате присоединения трех остатков высокомолекулярных жирных кислот к одной молекуле трехатомного спирта глицерина.

Среди соединений этой группы различают жиры, остающиеся твердыми при температуре 20 °С, и масла, которые в этих условиях становятся жидкими.

2. Воска – это сложные эфиры, образуемые жирными кислотами и многоатомными спиртами. Они покрывают кожу, шерсть, перья животных, смягчая их и защищая их от воды. Также из восков пчёлы строят соты.

Рис. 1. Простые липиды

Значение нейтральных жиров

В организме животных, впадающих в спячку, накапливается большое количество жира, который расходуется во время спячки.

У позвоночных жир накапливается также в подкожной жировой клетчатке и служит теплоизоляцией. Особенно выражен подкожный слой у млекопитающих, живущих в холодном климате.

В растениях обычно накапливаются масла, а не жиры. Семена, плоды, хлоропласты богаты маслами. А некоторые семена, например семена кокосовой пальмы, клещевины, сои, подсолнечника, служат сырьем для получения масла промышленным способом.

Значение природных восков

Природные воска, такие как пчелиный воск и спермацет, нашли широкое применение в медицине и парфюмерной промышленности.

Спермацет, получаемый из головного мозга кашалота, хорошо всасывается в кожу и служит основой для приготовления различных мазей и кремов.

Пчелиный воск применяется в медицине для приготовления мазей, входит в состав питательных, отбеливающих, очищающих кремов и масок.

Сложные липиды

К сложным липидам относятся: фосфолипиды, гликолипиды, стероиды (см. Рис. 2).

Рис. 2. Сложные липиды

1. Фосфолипиды (см. Рис. 3) по своей структуре близки к нейтральным жирам, но в их молекуле один или два остатка жирных кислот замещены остатком фосфорной кислоты.

Рис. 3. Фосфолипиды

2. Гликолипиды образуются в результате соединения липидов с углеводами. Гликолипиды широко представлены в тканях, особенно в нервной ткани, в частности в ткани мозга.

Стероиды и терпены

Стероиды и терпены – это липиды, не имеющие жирных кислот и имеющие особую структуру.

К стероидам относятся половые гормоны, например прогестерон и эстроген (женские половые гормоны), тестостерон (мужской половой гормон) (см. Рис. 4).

Рис. 4. Тестостерон

Также к стероидам относится витамин D, при недостатке которого возникает болезнь под названием рахит.

Терпены – вещества, от которых зависит аромат эфирных масел растений, например: ментола, мяты, камфары.

Функции липидов

1. Энергетическая

При полном окислении 1 г липидов выделяется 38,9 кДж энергии, то есть в 2 раза больше, чем при окислении 1 г углеводов.

2. Запасающая

Жиры являются основным запасающим веществом у животных, а также у некоторых растений. Они могут использоваться также в качестве источника воды (при окислении 1 г жира образуется более 1 г воды). Это особенно ценно для пустынных животных, обитающих в условиях дефицита воды.

Читайте также:  Холестерин продукция сибирское здоровье

3. Защитная

Обладая выраженными термоизоляционными свойствами, липиды защищают наш организм от температурных перепадов. Также липиды защищают организм от механических и физических воздействий.

Воска, которые покрывают тело растений, защищают их от излишнего испарения воды. Это очень важно для тех растений, которые живут в засушливых регионах в условиях дефицита влаги.

4. Структурная

В комплексе с белками липиды являются структурными компонентами всех биологических мембран.

5. Регуляторная

Липиды принимают участие в регуляции физиологических функций организма, так как некоторые из них являются гормонами.

Список литературы

  1. Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Общая биология 10-11 класс Дрофа, 2005.
  2. Биология. 10 класс. Общая биология. Базовый уровень / П.В. Ижевский, О.А. Корнилова, Т.Е. Лощилина и др. – 2-е изд., переработанное. – Вентана-Граф, 2010. – 224 стр.
  3. Беляев Д.К. Биология 10-11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 11-е изд., стереотип. – М.: Просвещение, 2012. – 304 с.
  4. Агафонова И.Б., Захарова Е.Т., Сивоглазов В.И. Биология 10-11 класс. Общая биология. Базовый уровень. – 6-е изд., доп. – Дрофа, 2010. – 384 с.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

Домашнее задание

  1. Вопросы в конце параграфа 10 (стр. 39) – Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. «Общая биология», 10-11 класс (Источник)
  2. По какой причине может происходить отложение жиров в избыточном количестве?

Если вы нашли ошибку или неработающую ссылку, пожалуйста, сообщите нам – сделайте свой вклад в развитие проекта.

Источник: interneturok.ru

Структурные липиды примеры

Углеводы — это органические соединения, образованные тремя химическими элемента­ ми — углеродом, водородом и кислородом. Некоторые содержат также азот или серу. Общая формула углеводов — Сm(H2O)n.

Их делят на три основных класса: моносахариды, олигосахариды(дисахариды) и полисахариды.

Моносахариды — это простейшие углеводы, имеющие 3–10 атомов углерода. Большинство атомов углерода в молекуле моносахарида связано со спиртовыми группами, а один — с аль­дегидной или кетогруппой.

Глюкоза (виноградный сахар) встречается во всех организмах, в том числе в крови человека, поскольку является энергетическим резервом, входит в состав саха­розы, лактозы, мальтозы, крахмала, целлюлозы и других углеводов. Фруктоза (плодовый сахар) в наибольших кон­ центрациях содержится в плодах, меде, корнеплодах са­харной свеклы. Она не только принимает активное участие в процессах обмена веществ, но и входит в состав сахарозы.

Моносахариды — кристаллические вещества, сладкие на вкус и хорошо растворимые в воде.

К олигосахаридам относят углеводы, образованные не­ сколькими остатками моносахаридов. Они в основном так­ же кристаллические, хорошо растворимы в воде и сладки на вкус. В зависимости от количества этих остатков разли­ чают дисахариды (два остатка моносахаридов), трисахари­ ды (три) и т.д.

К дисахаридам относятся сахароза, лактоза и мальтоза. Сахароза (свекловичный или тростниковый са­ хар) состоит из остатков глюкозы и фруктозы , она в стречается в запасающих органах некоторых растений. Особенно много сахарозы в корне­ плодах сахарной свеклы и сахарного тростника, откуда их получают промышленным спосо­бом. Лактоза, или молочный сахар, образована остатками глюкозы и галактозы, содержится в материнском и коровьем молоке. Мальтоза (солодовый сахар) состоит из двух остатков глюкозы. Она образуется в процессе рас­щепления крахмала в семенах растений и в пи­щеварительной системе человека.

Полисахариды — это биополимеры, мономе­ рами которых являются остатки моносахаридов. К ним относятся крахмал, гликоген, целлюло­ за, хитин и др. Мономером этих полисахаридов является глюкоза.

Крахмал является основ­ ным запасным веществом растений, которое накапливается в семенах, плодах, клубнях, корневищах и других запасающих органах. Качественной реакцией на крахмал является реакция с йодом, при которой крахмал окрашивается в сине­фиолетовый цвет.

Гликоген (животный крахмал) — это запасной полисахарид животных и грибов, кото­рый у человека в наибольших количествах накапливается в мышцах и печени. Молекулы гликогена имеют более высокую степень ветвления, чем молекулы крахмала.

Целлюлоза, или клетчатка, — основной опорный полисахарид растений. Неразветвленные молекулы целлюлозы образуют пучки, которые входят в состав клеточ­ных стенок растений. Она используется в производстве тканей, бумаги, спирта и других органических веществ.

Хитин — это полисахарид, мономером которого является азотсодержащий моносахарид на основе глюкозы. Он входит в состав клеточных стенок грибов и панцирей членистоногих.

Полисахариды представляют собой порошкообразные вещества, которые несладки на вкус и нерастворимы в воде.

Видео YouTube


Источник: www.sites.google.com