Липиды - Органические вещества - ХИМИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ КЛЕТОК

Липиды — органические вещества, нерастворимые в воде, но хорошо растворимые в органических растворителях — эфире, хлороформе, бензоле. Они обнаружены во всех без исключения клетках и разделены на несколько классов, выполняющих специфические биологические функции. Количество липидов в разных клетках варьирует от 2 — 3 до 50 — 90% в клетках семян растений и жировой ткани животных. Наиболее распространенными в составе живой природы являются нейтральные жиры, или триацилглицерины, воски, фосфолипиды, стиролы. По химической структуре жиры представляют собой соединения трехатомного спирта глицерина и высокомолекулярных жирных кислот (рис. 6.5). Воски — эфиры одноатомного спирта и жирных кислот. Фосфолипиды построены так же, как жиры, но отличаются от последних наличием остатка фосфорной кислоты. Сложные липиды представляют собой эфиры спирта, жирных кислот и других веществ (гликопротеиды состоят из белков и липидов, гликолипиды — из углеводов и липидов). Значение липидов огромно.

Рис. 6.5. Триацилглицерол

• Жирные кислоты являются ценным источником энергии. При окислении 1 г липидов высвобождается 38,9 кДж энергии и синтезируется в два раза большее количество АТФ, чем при расщеплении такого же количества глюкозы.

• Нейтральные жиры накапливаются клетками для последующего использования в качестве источника энергии или пластического материала. У позвоночных животных примерно половина энергии, потребляемой клетками в состоянии покоя, образуется за счет окисления жиров.

• Жиры используются также в качестве источника воды (при окислении 100 г жира образуется более 100 мл воды). Это особенно ценно для арктических и пустынных животных, обитающих в условиях дефицита свободной воды.

• У многих млекопитающих под кожей откладывается толстый слой подкожного жира, который благодаря низкой теплопроводности защищает организм от переохлаждения.

• Фосфолипиды и сфингомиелины являются основой клеточных мембран.

• Жиры участвуют в растворении гидрофобных органических соединений, например, витаминов А, D, Е, необходимых для нормального протекания биохимических превращений в организме.

• Стероиды составляют группу липидов, не содержащих жирных кислот и имеющих особую структуру. К ним относится ряд гормонов, в частности кортизон, вырабатываемый корой надпочечников, различные половые гормоны, регулирующие белковый, углеводный и минеральный обмен. Холестерин содержится практически во всех тканях организма, входит в состав биологических мембран, укрепляя, стабилизируя их структуру. Нарушение обмена холестерина лежит в основе некоторых патологических состояний. Например, при атеросклерозе он откладывается на стенках кровеносных сосудов, что может привести к нарушению кровообращения органов.

• Большое значение имеют гликолипиды (состоят из углеводов и липидов) и липопротеиды (состоят из белков и липидов). Особенно их много в составе ткани мозга и нервных волокон.

• Простагландины синтезируются из ненасыщенных жирных кислот. Они регулируют сокращение мускулатуры внутренних органов, поддерживают тонус сосудов, регулируют функции различных отделов мозга.

• Листья и плоды многих растений покрыты защитным восковым налетом. Воска вырабатываются и используются в очень больших количествах морскими организмами, особенно планктонными. У позвоночных животных воска секретируются кожными железами. Покрывая кожу и ее производные (волосы, шерсть, мех, перья), воска смягчают их и предохраняют от действия воды.

Опорные точки

• Фосфолипиды являются основой биологических мембран.

• Как растворители жиры обеспечивают проникновение в организм жирорастворимых веществ, например, витаминов D, Е, А.