Обмен липидов растений

Глава 6. Липиды и их обмен

Липидами называют большую и разнообразную группу веществ тканей животных и растений, которые могут быть экстрагированы из них неполярными растворителями: эфиром, бензолом, хлороформом, петролейным эфиром и др.

Липиды можно разделить на две большие группы: нейтральные жиры (ацилглицеролы) и жироподобные вещества, называемые липоидами. К липоидам относят воски, фосфолипиды (фосфатиты), гликолипиды, стероиды, растворимые в жирах пигменты (каротиноиды, хлорофилл) и жирорастворимые витамины.

В организме животных и растений липиды находятся в форме запасного жира и входят в состав структурных компонентов клеток. Запасной жир откладывается в определенных частях организма животных и растений, используется в качестве энергетического материала, содержание его зависит от многих факторов. Липиды структурных компонентов клеток (цитоплазматические липиды) выполняют различные биологические функции и содержание их в клетках постоянно.

Массовая доля липидов в организме человека не превышает обычно 10-20 %, в организме животных она может достигать 50 %. Массовая доля липидов в пересчете на сухую массу семян пшеницы, ржи, ячменя составляет 2-3 %; овса, кукурузы, проса – 4-6 %; льна, конопли, подсолнечника – 30-50 %; хлопчатника, сои – 20-30 %; мака, клещевины – 50-60 %; картофеля, свеклы, овощей – 0,1-1 % от сырой массы.

Липиды молока носят общее техническое название: молочный жир. В его состав входят: нейтральные жиры (три-, ди- и моноацилглицерины, свободные жирные кислоты), фосфолипиды (главным образом фосфатидилхолины и фосфатидилэтаноламины), стерины (в основном холестерин) и гликолипиды. Составные части молочного жира содержатся в жировых шариках, оболочке жировых шариков и в виде следов – в молочной сыворотке. Массовая доля молочного жира в молоке колеблется в пределах 2,8-5 %. От общей массы молочного жира на долю триацилглицеринов приходится 98-99 %.

Нейтральные жиры (жиры, триацилглицерины, ацилглицеролы) – это сложные эфиры трехатомного спирта глицерола (1,2,3-пропантриола) и жирных кислот. В зависимости от числа этерифицированных гидроксильных групп глицерола (три, две или одна) различают соответственно триацилглицеролы, диацилглицеролы и моноацилглицеролы. Триацилглицеролы составляют основную массу природных жиров. Поэтому

O

O

термин триацилглицерол часто используют как синоним термина жир или нейтральный жир. Моноацилглицеролы и диацилглицеролы хотя и представляют собой важные промежуточные продукты липидного обмена, но в составе природных жиров встречаются в малых количествах.

В формуле R1, R2, R3 — остатки жирных кислот. Номенклатура нейтральных жиров основывается на названиях жирных кислот, входящих в состав их молекул. Например: тристеарин, трипальмитин, олеодипальмитин, олеостеаропальмитин и т.д.

В составе природных ацилглицеролов найдено несколько десятков различных жирных кислот. Все они отличаются друг от друга длиной углеводородной цепи, степенью ненасыщенности, числом и положением двойных связей и т.д.

В составе жиров содержание ненасыщенных жирных кислот выше, чем насыщенных. Особенно это заметно в жирах организмов, живущих при низких температурах. Это связано стем, что ненасыщенные жирные кислоты имеют более низкую температуру плавления и содержащие их нейтральные жиры остаются жидкими даже при температуре ниже 5 °С. Ненасыщенные жирные кислоты преобладают в растительных жирах, называемых маслами.

Присутствие в жирах большого количества ненасыщенных жирных кислот придает им жидкую консистенцию, содержание преимущественно насыщенных жирных кислот – твердую консистенцию при комнатной температуре.

О природе и качестве жира можно судить по его физическим и химическим величинам, называемым константами. Среди физических констант жира наибольшее значение имеют: плотность, вязкость, температура плавления и отвердевания; среди химических (называемых «числами» жира) — йодное число, кислотное число, число омыления и эфирное число.

Перед определением констант жир разогревают в термостате при 55-60 °С, в этом же термостате его фильтруют через сухой бумажный фильтр. Затем охлаждают до комнатной температуры и используют для исследования.

Источник: helpiks.org

Значение для организма липидов. Растительные и животные липиды

Популярные материалы

Today’s:

Значение для организма липидов. Растительные и животные липиды

Все липиды, поступающие в организм с пищей, можно разделить на вещества животного и растительного происхождения. С химической точки зрения, липиды, составляющие эти две группы, различаются по своему составу и структуре. Это объясняется отличиями в функционировании клеток у растений и животных.
Примеры источников липидов растительного и животного происхождения

Читайте также:  Повышенный холестерин у мужчин 35 лет
Растительное происхождение Животное происхождение
Корнеплоды и овощи Мясо животных и птиц
Фрукты Молочные продукты
Цитрусовые Яйца
Орехи и семена растений Бульоны, супы и соусы, содержащие мясные продукты
Растительные масла Рыба и моллюски

Значение липидов в природе. Липиды, их особенности, разнообразие и биологическое значение

Липиды — органические соединения, которые являются нерастворимыми в воде из-за своей неполярнисть. Их содержание в клетке — 5-15% от сухой массы, в некоторых клетках может достигать почти 90% (клетки жировой ткани).

Особенности . Липиды — это неполимерных, неполярные, гидрофобные соединения, которые легко образуют эмульсии, благодаря чему и происходит их поступления в организм гетеротрофов. Растворяются липиды в органических растворителях: эфире, ацетоне, хлороформе и др. Молекулы липидов имеют разную химическую строение, но общим у них является наличие в составе высших жирных кислот (насыщенных и ненасыщенных) и одно-, двух-, и трехатомных спиртов. Липиды способны образовывать сложные комплексы с белками, углеводами, фосфорной кислотой и др. Настоящие липиды — это сложные эфиры жирных кислот и спирта, которые образуются в результате реакций этерификации (кислота + спирт — эфир + вода). При сочетании высших жирных кислот и спиртов возникают сложноэфирные связи. Свойства зависят от химического состава, то есть наличии определенных жирных кислот и спиртов.

Разнообразие . Классифицировать липиды очень трудно из-за их огромную химическую разнообразие.

И. Простые липиды (являются производными высших жирных кислот и спиртов).

1. Воски (сложные эфиры жирных кислот и одноатомных длинноцепочечных спиртов). Они используются в организмах растений и животных, в основном, как водоотталкивающее покрытие: образуют защитный слой на кутикуле эпидермиса листьев, плодов, семян, покрывают хитиновую Оболонь наземных членистоногих. Из воска пчелы строят соты.

2. Диольни липиды (сложные эфиры жирных кислот и двухатомных спиртов).

3. Триглицериды (сложные эфиры жирных кислот и трехатомных спиртов). их разделяют на животные жиры (насыщенные жирные кислоты и трехатомные спирты) и растительные масла (ненасыщенные жирные кислоты и трехатомные спирты). Свойства жиров зависят от содержания высших жирных кислот: а) если в составе преобладаютнасыщенные жирные кислоты, то жиры имеют твердую консистенцию и высокую температуру плавления; б) при преобладании в составе жировненасыщенных жирных кислотони будут низкую температуру плавления ижидкуюконсистенцию. Жиры легче воды, практически в ней не растворяются, могут образовывать устойчивые эмульсии (например, молоко). Благодаря реакции гидролиза под действием ферментов липаз происходит расщепление жиров, а благодаря реакциям этерификации — синтез и ресинтез жиров (у животных — в клетках ворсинок тонкого кишечника, печени и жировой ткани, у растений — в клетках семян). Основная функция триглицеридов — является энергетическим депо. Жиры получают вытапливанием из жировых клеток и костей животных, прессованием и экстрагированием из семян и плодов растений. их используют в медицине (рыбий жир, касторовое масло, масло какао), в технике (лляняна, конопляное, хлопковая, рапсовое масла), косметике (розовое, лавандовое масла).

Формула липидов. Строение и функции липидов

Липиды не имеют единой химической характеристики. В большинстве пособий, давая определение липидам , говорят, что это сборная группа нерастворимых в воде органических соединений, которые можно извлечь из клетки органическими растворителями — эфиром, хлороформом и бензолом. Липиды можно условно разделить на простые и сложные.

Простые липиды в большинстве представлены сложными эфирами высших жирных кислот и трехатомного спирта глицерина — триглицеридами. Жирные кислоты имеют: 1) одинаковую для всех кислот группировку — карбоксильную группу (–СООН) и 2) радикал, которым они отличаются друг от друга. Радикал представляет собой цепочку из различного количества (от 14 до 22) группировок –СН2–. Иногда радикал жирной кислоты содержит одну или несколько двойных связей (–СН=СН–), такую жирную кислоту называют ненасыщенной . Если жирная кислота не имеет двойных связей, ее называют насыщенной . При образовании триглицерида каждая из трех гидроксильных групп глицерина вступает в реакцию конденсации с жирной кислотой с образованием трех сложноэфирных связей.

Читайте также:  Лопух и повышенный холестерин

Если в триглицеридах преобладают насыщенные жирные кислоты , то при 20°С они — твердые; их называют жирами , они характерны для животных клеток. Если в триглицеридах преобладают ненасыщенные жирные кислоты , то при 20 °С они — жидкие; их называют маслами , они характерны для растительных клеток.

1 — триглицерид; 2 — сложноэфирная связь; 3 — ненасыщенная жирная кислота;
4 — гидрофильная головка; 5 — гидрофобный хвост.

Плотность триглицеридов ниже, чем у воды, поэтому в воде они всплывают, находятся на ее поверхности.

К простым липидам также относят воски — сложные эфиры высших жирных кислот и высокомолекулярных спиртов (обычно с четным числом атомов углерода).

Сложные липиды . К ним относят фосфолипиды, гликолипиды, липопротеины и др.

Фосфолипиды — триглицериды, у которых один остаток жирной кислоты замещен на остаток фосфорной кислоты. Принимают участие в формировании клеточных мембран.

Гликолипиды — см. выше.

Липопротеины — комплексные вещества, образующиеся в результате соединения липидов и белков.

Липоиды — жироподобные вещества. К ним относятся каротиноиды (фотосинтетические пигменты), стероидные гормоны (половые гормоны, минералокортикоиды, глюкокортикоиды), гиббереллины (ростовые вещества растений), жирорастворимые витамины (А, D, Е, К), холестерин, камфора и т.д.

Источник: zdorovecheloveka.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.

Читайте также:  Можно ли снижать холестерин без таблеток

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.

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

Обмен липидов растений

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