Функции липидов

Содержание

Строение, свойства и функции липидов

Функции липидов

Липиды – достаточно большая группа органических соединений, присутствующие во всех живых клетках, которые в воде не растворяются, но в неполярных органических растворителях растворяются хорошо (бензине, эфире, хлороформе, бензоле, и др.).

Замечание 1

Липиды отличаются большим разнообразием химической структуры, однако настоящие липиды – это сложные эфиры жирных кислот и любого спирта.

У жирных кислот молекулы небольшие и имеют длинную цепь, состоящую чаще всего из 19 или 18 атомов углерода. В состав молекулы также входят атомы водорода и карбоксильная группа (-СООН). Их углеводородные «хвосты» гидрофобные, а карбоксильная группа гидрофильная, потому легко образуются эфиры.

Иногда в жирных кислотах присутствует одна или несколько двойных связей (С – С). В этом случае жирные кислоты, а также липиды, которые их содержат, называются ненасыщенными.

Жирные кислоты и липиды, в молекулах которых отсутствуют двойные связи, называются насыщенными. Они образуются присоединением дополнительной пары атомов водорода по месту двойной связи ненасыщенной кислоты.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Ненасыщенные жирные кислоты плавятся при более низких температурах, чем насыщенные.

Пример 1

Олеиновая кислота (Тпл. = 13,4˚С) при комнатной температуре жидкая, тогда как пальмитиновая и стеариновая кислоты (Тпл. составляет 63,1 и 69,9˚С соответственно) при этих условиях остаются твёрдыми.

Определение 1

Большинство липидов – это сложные эфиры, образованные трёхатомным спиртом глицерином и тремя остатками жирных кислот. Эти соединения называют триглицеридами, или триацилглицеролами.

Жиры и масла

Липиды делятся на жиры и масла. Это зависит от того, в каком состоянии они остаются при комнатной температуре: твёрдом (жиры), или жидком (масла).

Температура плавления липидов тем ниже, чем большая в них доля ненасыщенных жирных кислот.

В маслах, как правило, больше ненасыщенных жирных кислот, чем в жирах.

Пример 2

В организме животных, обитающих в холодных климатических зонах (рыбы арктических морей) обычно больше ненасыщенных триацилглицеролов, чем у обитателей южных широт. Потому их тело сохраняет гибкость и при низких температурах окружающей среды.

Функции липидов

К важным группам липидов относятся также

  • стероиды (холестерол, желчные кислоты, витамин D, половые гормоны, и др.),
  • терпены (каротиноиды, витамин К, вещества роста растений – гиббереллины),
  • воски,
  • фосфолипиды,
  • гликолипиды,
  • липопротеиды.

Замечание 2

Липиды являются важным источником энергии.

В результате окисления липиды дают вдвое больше энергии, чем белки и углеводы, то есть являются экономичной формой сохранения запасных питательных веществ. Это связано с тем, что липиды содержат больше водорода и совсем мало кислорода в сравнении с белками и углеводами.

Пример 3

Впадающие в спячку животные накопляют жиры, а растения в состоянии покоя – масла. Тратят их позже в процессе жизнедеятельности.

Благодаря высокому содержанию липидов, семена растений обеспечивают энергией процесс развития зародыша и ростка, пока он не перейдёт к самостоятельному питанию.

Семена многих растений (подсолнечника, сои, льна, кукурузы, горчицы, кокосовой пальмы, клещевины и др.) являются сырьём для получения масел промышленным способом.

Благодаря нерастворимости в воде липиды являются важным структурным компонентом клеточных мембран, состоящих в основном из фосфолипидов. Кроме того, они содержат гликолипиды и липопротеиды.

Благодаря низкой теплопроводности липиды выполняют защитные функции, то есть обеспечивают теплоизоляцию организмов.

Пример 4

Многие позвоночные животные имеют хорошо развитый подкожный жировой слой, что даёт им возможность жить в холодных условиях, а у китов он выполняет немного другую функцию – способствует плавучести.

Важно отметить также функцию жира как источника воды. Во время окисления 100 г жира образуется приблизительно 105 г води.

Пример 5

Такая метаболическая вода для некоторых обитателей пустынных регионов очень важна. Верблюд способен обходиться без воды 10 – 12 суток. Жир, запасающийся в его горбу, используется именно для этого. Необходимую для жизнедеятельности воду, полученную в процессе окисления жиров, используют и животные, впадающие в спячку (медведи, сурки, ежи и др.).

Источник: https://spravochnick.ru/biologiya/himiya_zhizni/stroenie_svoystva_i_funkcii_lipidov/

Функции липидов: жизнеобеспечение, защита, регулирование баланса

Функции липидов

Жиры – это строительные блоки, необходимые для образования многих важных для организма человека структур и соединений. Липиды в большинстве своем являются сложными эфирами жирных кислот и различных по химическому составу спиртов.

Если рассматриваются простые жиры, то имеются в виду такие элементы в их структуре, как углерод, водород и кислород. Функции липидов в организме многообразны.

Без этих соединений немыслима отлаженная работа каждого органа в рамках сложной системы человеческого метаболизма.

Липиды являются органическими соединениями, не смешивающимися с водным раствором, содержащимися в клетках, которые выполняют многообразные функции.

Жиры – это соединения глицерина с жирными кислотами. Иначе их называют триглицеридами.

Жиры животного и растительного характера содержат разные виды жирных кислот, строение которых различно. Этим определяется такая характеристика, как агрегатное состояние: твердое или жидкое. Также состав жирных кислот обусловливает и иные физические и химические качества.

Все виды обменных процессов в клетках человека, протекающие с участием липидов, можно условно поделить на 3 общие группы:

  • процесс, при котором расщепляется и всасывается жир в желудочно-кишечном тракте;
  • процесс, когда продукты расщепления превращаются в иные органические вещества;
  • процесс выделения конечных продуктов как результата распада жиров.

При попадании жиров в отделы кишечника наблюдается их расщепление до глицерина и жирных кислот. Потом эти вещества просачиваются через стенки органа и снова переходят в жиры, забираемые клетками крови. Они транспортируют липиды к тканям, где они работают как энергетические и строительные материалы.

Сложные жирные кислоты в слизистой оболочке кишечника становятся триглицеридами и фосфолипидами, которые проходят по лимфе и крови как небольшие капли.

Таким образом, они имеют в некотором роде сложные строительные функции, при реализации которых поступают к клеткам, где происходит их основной процесс биохимического превращения.

Фосфолипиды участвуют в создании мембран клеток, триглицериды движутся к циклу бета-окисления, где после отдачи энергии распадаются, пройдя дополнительно соответствующие стадии, на Н2О и СО2. Одновременно из жиров образуются кетоновые тела (типа ацетона).

Жиры имеют многие уникальные свойства. Одна их важнейшая характеристика в том, что эти соединения поддаются практически полной утилизации.

Поступающие с пищей элементы жирных кислот выходят из организма человека только в объеме 5% (так, в испражнениях и моче находятся остатки жирных кислот и кетоновых тел).

Жиры, остающиеся в тканях и органах, преобразуются в сложные соединения глицерина и жирных кислот.

Существуют также резервные липиды. Их свойства и строение практически не отличается от структуры простых липидов, но они имеют несколько другие функции.

Важнейшие свойства и функции липидов

Животные жиры – это сложные соединения, содержащие большой процент жирных кислот, имеющих насыщенную форму. В состав растительных жиров входят ненасыщенные кислоты.

Свойства жиров определяют их биологическую ценность. Намного полезнее жиры, имеющие большой процент ненасыщенных жирных кислот в своей структуре. А самую большую ценность для организма человека представляет наличие полиненасыщенных жирных кислот. Это так называемые эссенциальные, практически незаменимые жирные кислоты для нормального функционирования всех систем.

Все функции соединений липидной природы в организме человека можно разделить на две группы:

  • энергетическая;
  • структурно-пластическая.

Жиры обеспечивают организм энергией. При окислении 1 кг этих соединений выделяются 9 ккал энергии. Если сравнивать аналогичные процессы разложения углеводов и белков, то они являются менее емким.

Разрушение таких же количеств этих органических соединений дает всего 4 ккал.

Такое положение дел сделало липиды основным резервным материалом, используемым организмом после болезни, а также после вынужденного голодания (как строительные кирпичики, составляющие основу здания).

С другой стороны, липиды – это сложные соединения, содержащиеся в клеточных и межклеточных мембранах. Они поддерживают строение клеточных структур, то есть играют очень важную роль в процессе образования новых клеток, и тем самым выполняют структурно-пластическую функцию.

Липиды переносят все виды жирорастворимых витаминов, таких как А, D, Е, К. Так реализуется еще одна их функция – транспортная.

Также они ответственны за направление потоков нервных сигналов. Липиды являются важными компонентами миелиновых оболочек нервных волокон, обеспечивают соответствующее строение каждой нервной клетки и отростков нервных окончаний.

Жиры принимают активное участие в процессе синтеза половых гормонов и витамина D. Необходимы они для образования тромбопластина и миелина нервных тканей, желчной кислоты, простагландина. Жиры являются, по сути дела, теми кладовыми, которые дают такой важный продукт для организма, как стероидные гормоны.

Согласно утверждениям ученых, жировая прослойка также участвует в гуморальной регуляции функций организма. Вследствие этого мужские половые стероидные гормоны могут преобразовываться в женские.

Жиры предотвращают потери тепла, когда человек попадает в некомфортные условия. Так проявляется еще одна функция – регулирование термобаланса организма.

Кожа человека состоит практически из липидов, которые придают ей, так же, как и стенкам сосудов, и всем внутренним органам, определенную эластичность. Кроме того, жиры принимают участие в синтезе необходимых для организма соединений, которые предохраняют от воздействия неблагоприятных условий. В этом состоит их защитная функция.

Эта характеристика не совсем полная, но основные качества здесь указаны. Вдобавок стоит отметить, что при поступлении в организм избыточного количества жира, он откладывается как соответствующий «стратегический» запас в жировой ткани. Вот почему, например, у спортсменов нормальным количеством жира считается его наличие не менее 10—12% от общего веса тела.

Жиры в разных органах и системах

Благодаря существованию нейтральных жиров человек имеет дополнительный источник энергии. Фактически окисление жиров дает организму около пятидесяти процентов энергетического потенциала.

Липиды во всех системах человека составляют до 20%, являясь при этом источником эндогенной воды (иначе ее называют “метаболическая”).

Такое качество этих соединений является одним из важнейших для поддержания жизненного тонуса.

Так, жиры, откладывающиеся в подкожной клетчатке, имеют такие свойства и являются тем источником энергии, который предоставляет возможность организму сохранять тепло при попадании в экстремальные условия. Те же, что накапливаются возле внутренних органов, создают защиту от механических повреждений. Жир также может депонироваться в клетках печени, а также мышц.

Функции мембранных липидов

Строение мембран предполагает наличие двух составляющих: белков и непосредственно липидов. Даже те десять процентов от всей структуры мембраны, что составляют углеводы, представлены их соединениями: гликолипидами и гликопротеинами.

белков и жиров в структурах мембран разных клеток неодинаково. Оно зависит от того, где именно располагается сама клетка. Так, в миелине может наблюдаться до 20% белков, а в митохондриях – до 80%. Соответственно, остальную часть строения мембраны составляют липиды.

Важнейшей особенностью мембранных липидов является их огромное разнообразие, достигаемое за счет включения в их состав молекул белков и углеводов. Скорее всего, причиной этому может быть то большое количество функций, которое выполняют эти жировые субстанции.

Главной же функцией можно считать образование своеобразного двухслойного «пирога» или «подушки» в составе клеточной мембраны, у которой определенное количество белков и жиры взаимодействуют друг с другом.

Какие виды мембранных липидов существуют

Все мембранные липиды в зависимости от выполняемых задач делятся на следующие виды:

  • глицерорфосфолипиды – имеют самое большое распространение;
  • фосфосфинголипиды;
  • гликоглицеролипиды;
  • гликосфинголипиды;
  • стеролы – присутствуют практически во всех мембранах живых организмов: растений, животных и микробов;
  • минорные компоненты.

Особенности и многообразие функций мембранных липидов

То, что разные по назначению мембраны обладают и различными по своим характеристикам липидами, до сих пор до конца не исследовано. Какие здесь срабатывают механизмы, неизвестно. У каждой мембраны бывает около ста разных липидных образований.

При этом существуют определенные факторы, которые и влияют на липидный состав мембраны. Липидная смесь всегда создает слой. Именно благодаря такой пространственной организации могут реализовываться все функции мембранных липидов, нередко требующие дополнительного участия белков.

Существуют липиды, способствующие стабилизации порядком искривленных участков мембраны, созданию связи между мембранами или комбинированию белков, поскольку форма жировых молекул благоприятствует необходимой упаковке бислоя на определенных точках мембраны.

Некоторые липиды являются важнейшими биологическими регуляторами. Максимально исследован вопрос о роли регуляторных процессов производной фосфатидилинозитола в мембранах клеток эукариот.

Часть липидов активизирует процесс, способствующий усилению реакций биосинтеза. К примеру, клетки Е. coli фосфатидилглицерол обеспечивает глицерофосфатным фрагментом при биосинтезе периплазматических олигосахаридов. Существуют также липиды, поддерживающие уровень активности некоторых ферментов.

Подробнее о липидах

Для тех, кто имеет желание более подробно и наглядно познакомиться с функциями мембранных липидов и их важнейшей ролью для организации работы всех систем и органов человека, включая строение клетки и межклеточного пространства, существует такой способ подачи информации, как презентация.

В ее разделах, как правило, помещены сведения о сложных жирах и эфирах, таблица с наиболее распространенной классификацией жиров и их свойств, несколько сложных биохимических схем, где размещены наиболее сложные формулы липидов, их строение, места расположения в клетках, указано, как происходит обмен липидов, каким должно быть соотношение липидов и белков.

Презентация, как правило, является возможностью увидеть более полную картину важности такого рода жиров для человека, и по-настоящему оценить, какую огромную роль играют эти незаменимые жировые субстанции.

Подготовка такого информационного материала, как презентация, может иметь много различных направленностей в зависимости от конечной цели ознакомления с материалом, представленным в ее содержании.

Часто при рассмотрении особенностей взаимодействия липидов с различными химическими элементами звучит вопрос: “Перечислите характерные функции важнейших органов человека, которые не могут осуществляться без расщепления жировых клеток”. На самом деле, таких функций практически нет. Поскольку присутствие липидов можно наблюдать в любом клеточном пространстве организма, именно благодаря этим соединениям и происходит слаженная работа всех систем.

Эти соединения, кроме всего прочего, обеспечивают своего рода синергетические процессы в различных важнейших органах человека, связанные с выработкой гормонов роста. Таким образом, без липидов невозможно правильно настроить функции организма на выполнение задач по обеспечению жизненно важных органов своевременным питанием.

Источник: https://vseoholesterine.ru/lipidy/funkcii-lipidov.html

Основные функции липидов

Функции липидов

Липиды относят к обширной группе органических соединений, которая включает все жироподобные составляющие. Функции липидов достаточно многозадачные.

Эти вещества могут быть малорастворимыми или нерастворимыми в воде, но они хорошо растворяются в горючих жидкостях и растворителях.

Основная масса липидов, известных научной медицине состоит из кислот с высокой молекулярностью и спирта глицерина.

Сложные и простые вещества

По своему строению вещества такого рода могут быть простыми и сложными. Простые элементы имеют в своем составе остаточные вещества жирных кислот и спирта, именно к этой группе относят жиры. Элементы, вмещающие молекулы других компонентов (белков и углеводов) относят к группам сложных компонентов.

Вещества выступают источниками энергии, потому что в процессе их растворения человек получает энергии в 2 раза больше, нежели при потреблении глюкозы. Такие составляющие обеспечивают выполнение защитных функций организма всех млекопитающих, а также обеспечивает протекцию от переохлаждения.

Вещества входят в состав клеточных мембран и обеспечивают выполнение структурных функций. Именно эти компоненты принимают участие в процессах выработки основных гормонов, потому недостаток данных концентраций может плохо сказаться на общем самочувствии пациента.

Липиды в большой концентрации содержатся в клетках жировой ткани у животных.

В достаточных количествах содержится в некоторых семенах. Источником полезных липидов выступает авокадо.

Особенности строения

Липиды относят к классу жироподобных органических соединений. Они не растворяются в воде, но хорошо распадаются в неполярных растворителях. Группу относят к простым биологическим молекулам.

К данной группе относят:

  1. Фосфолипиды – соединения, имеющие полярные головки и неполярные хвосты. Стоит заметить, что отличительной особенности этих компонентов является способность растворяться в воде. Нужно заметить, что неполярные группы не растворяются в воде. Именно за счет подобной особенности обеспечивается основная роль в создании биологических мембран. Являют собой структурный компонент клеточных мембран, выполняют функцию регулятора. По структуре имеют некоторые сходства с жирами, но одна или две молекулы замещаются остатком фосфорной кислоты.
  2. Воска относят к сложным эфирам длинноцепочечных. Представляют собой высококалорийный клеточный источник энергии. Интересен тот, факт, что именно благодаря этому веществу водоплавающие птицы удерживаются на воде, а листья растений имеют некоторое защитное покрытие. Элемент относят к трудно растворимым в воде. К классу восков относят холестерол, половые гормоны мужчин и женщин, а также необходимый витамин Д.
  3. Терпены. Являются производными липидов, широко распространены в природе. Содержатся в эфирных маслах и представляют собой моноциклические и бициклические производные, содержат кислород, чем и обусловлено название терпеноиды.
  4. Липопротеиды. Содержаться в человеческом организме и не имеют ковалентных связей с липидами. В организме человека преобладают липопротеиды высокой плотности (в норме более 70%).Вещество синтезируется печенью и принимает участие во многих физических процессах, обеспечивающих нормальное функционирование организма. Липопротеиды низкой и очень низкой плотности человек потребляет вместе с продуктами питания животного происхождения (концентрация подобных веществ в организме человека не должна превышать 20% от общего содержания липопротеидов). Дисбаланс подобных компонентов влечет за собой необратимые процессы.
  5. За счет гликолипидов определяется видовая специфичность особей. Компоненты выполняют различные функции и отвечают за рецепцию биологически активных веществ. Соединение представляет собой углеводные остатки, построено из сфингозина и остатков жирной кислоты. Содержится компонент во всех тканях, преимущественно в наружном слое плазматических мембран.

Функции жиров липиды выполняют в полном объеме. В первую очередь такого рода составляющие обеспечивают энергетическую активность человека и представляют собой неотъемлемый компонент, которой обязательно должен присутствовать в крови человека.

Основные функции

Функции липидов достаточно разнообразны. Эти вещества представляют собой необходимые компоненты, которые обязательно должны присутствовать в организме человека. Такие вещества пациент может получать вместе с продуктами питания, но для этого нужно рационализировать собственное меню.

Какие функции выполняют липиды и зачем они необходимы человеку? Среди перечня основных возможностей элементов такого характера выделяют:

  1. Строительная или структурная функция. Липидов в клетке содержится достаточное количество, они обеспечивают функции структурных компонентов.
  2. Представляют собой источник энергии. Компоненты обеспечивают около 30% энергии, необходимой человеку для нормальной активности. Жировая прослой как в человеческом организме выполняет особенную роль. Она необходима женщинам и представляет собой источник дополнительной энергии в период вынашивания плода и в момент лактации.
  3. Выступают в качестве источника эндогенной воды.
  4. Обеспечивают протекцию некоторых органов от ненамеренных повреждений.
  5. Осуществляют транспорт жирорастворимых витаминов.
  6. Предотвращают излишнюю потерю тепла.
  7. Выступают источниками гормонов, принимают участие в процессах их продуцирования.
  8. Обеспечивают синтез необходимого витамина Д.
  9. Принимают участие в обеспечении гуморальной регуляции.

Основные функции липидов направлены на поддержание активности и жизнеспособности организма человека. Некоторые компоненты усиливают процессы биосинтеза и обеспечивают поддержку баланса некоторых ферментов.

Источник: https://medkrovi.ru/holesterin/osnovnye-funktsii-lipidov.html

Липиды. Строение, свойства и функции липидов

Функции липидов

Липиды – жироподобные органические соединения, нерастворимые в воде, но хорошо растворимые в неполярных растворителях (эфире, бензине, бензоле, хлороформе и др.). Липиды принадлежат к простейшим биологическим молекулам.

В химическом отношении большинство липидов представляет собой сложные эфиры высших карбоновых кислот и ряда спиртов. Наиболее известны среди них жиры. Каждая молекула жира образована молекулой трехатомного спирта глицерола и присоединенными к ней эфирными связями трех молекул высших карбоновых кислот.

Согласно принятой номенклатуре жиры называют триацилглицеролами.

Когда жиры гидролизуются (т.е. расщепляются из-за внедрения H+ и OH- в эфирные связи), они распадаются на глицерол и свободные высшие карбоновые кислоты, каждая из которых содержит четное число атомов углерода.

Атомы углерода в молекулах высших карбоновых кислот могут быть соединены друг с другом как простыми, так и двойными связями. Среди предельных (насыщенных) высших карбоновых кислот наиболее часто в состав жиров входят:

  • пальмитиновая СН3 – (СН2)14 – СООН или С15Н31СООН;
  • стеариновая СН3 – (СН2)16 – СООН или С17Н35СООН;
  • арахиновая СН3 – (СН2)18 – СООН или С19Н39СООН;

среди непредельных:

  • олеиновая СН3 – (СН2)7 – СН = СН – (СН2)7 – СООН или С17Н33СООН;
  • линолевая СН3 – (СН2)4 – СН = СН – СН2 – СН – (СН2)7 – СООН или С17Н31СООН;
  • линоленовая СН3 – СН2 – СН = СН – СН2 – СН = СН – СН2 – СН = СН – (СН2)7 – СООН или С17Н29СООН.

Степень ненасыщенности и длина цепей высших карбоновых кислот (т.е. число атомов углерода) определяет физические свойства того или иного жира.

Жиры, содержащие короткие и ненасыщенные углеродные цепи в остатках жирных кислот, имеют низкую температуру плавления. При комнатной температуре это жидкости (масла) либо мазеподобные вещества. И наоборот, жиры с длинными и насыщенными цепями высших карбоновых кислот при комнатной температуре представляют собой твердые вещества.

Вот почему при гидрировании (насыщении кислотных цепей атомами водорода по двойным связям) жидкое арахисовое масло, например, превращается в однородное мазеобразное арахисовое масло, а подсолнечное масло – в маргарин. В организме животных, живущих в холодном климате, например у рыб арктических морей, обычно содержится больше ненасыщенных триацилглицеролов, чем у обитателей южных широт.

По этой причине тело их остается гибким и при низких температурах.

Различают:

Фосфолипиды – амфифильные соединения, т. е. имеют полярные головки и неполярные хвосты. Группы, образующие полярную головку, гидрофильны (растворимы в воде), а неполярные хвостовые группы гидрофобны (нерастворимы в воде).

Двойственная природа этих липидов обусловливает их ключевую роль в организации биологических мембран.

Воска – сложные эфиры одноатомных (с одной гидроксильной группой) высокомолекулярных (имеющих длинный углеродный скелет) спиртов и высших карбоновых кислот.

Еще одну группу липидов составляют стероиды. Эти вещества построены на основе спирта холестерола. Стероиды очень плохо растворимы в воде и не содержат высших карбоновых кислот.

К ним относятся желчные кислоты, холестерол, половые гормоны, витамин D и др.

К стероидам близки терпены (ростовые вещества растений – гиббереллины; фитол, входящий в состав хлорофилла каротиноиды синтетичские пигменты; эфирные масла растений – ментол, камфора и др.).

Липиды могут образовывать комплексы с другими биологическими молекулами.

Липопротеины – сложные образования, содержащие триацилглицеролы, холестерол и белки, причем последние не имеют ковалентных связей с липидами.

Гликолипиды – это группа липидов, построенных на основе спирта сфингозина и содержащих кроме остатка высших карбоновых кислот одну или несколько молекул сахаров (чаще всего глюкозу или галактозу).

Функции липидов

Структурная. Фосфолипиды вместе с белками образуют биологические мембраны. В состав мембран входят также стеролы.

Энергетическая. При окислении 1 г жиров высвобождается 38,9 кДж энергии, которая идет на образование АТФ. В форме липидов хранится значительная часть энергетических запасов организма, которые расходуются при недостатке питательных веществ.

Животные, впадающие в спячку, и растения накапливают жиры и масла и расходуют их на поддержание процессов жизнедеятельности. Высокое содержание липидов в семенах обеспечивает энергией развитие зародыша и проростка, пока он не перейдет к самостоятельному питанию.

Семена многих растений (кокосовая пальма, клещевина, подсолнечник, соя, рапс и др.) служат сырьем для получения масла промышленным способом.

Защитная и теплоизоляционная. Накапливаясь в подкожной жировой клетчатке и вокруг некоторых органов (почки, кишечник), жировой слой защищает организм от механических повреждений.

Кроме того, благодаря низкой теплопроводности слой подкожного жира помогает сохранить тепло, что позволяет, например, многим животным обитать в условиях холодного климата.

У китов, кроме того, он играет еще и другую роль – способствует плавучести.

Смазывающая и водоотталкивающая. Воска покрывают кожу, шерсть, перья, делают их более эластичными и предохраняют от влаги. Восковым налетом покрыты листья и плоды растений; воск используется пчелами в строительстве сот.

Регуляторная. Многие гормоны являются производными холестерола, например половые (тестостерон у мужчин и прогестерон у женщин) и кортикостероиды (альдостерон).

Метаболическая. Производные холестерола, витамин D играют ключевую роль в обмене кальция и фосфора. Желчные кислоты участвуют в процессах пищеварения (эмульгирование жиров) и всасывания высших карбоновых кислот.

Липиды являются источником метаболической воды. При окислении жира образуется примерно 105 г воды.

Эта вода очень важна для некоторых обитателей пустынь, в частности для верблюдов, способных обходиться без воды в течение 10-12 суток: жир, запасенный в горбе, используется именно на эти цели.

Необходимую для жизнедеятельности воду медведи, сурки и другие животные в спячке получают в результате окисления жира.

Читать далее

Источник: https://ed-lib.ru/biology/9-lipidy-stroenie-svojstva-i-funkcii-lipidov.html

Функции липидов и их характеристика

Функции липидов

Липиды выступают важнейшим источником энергетического запаса организма. Факт очевиден даже на номенклатурном уровне: греческое «липос» переводится как жир. Соответственно, категория липидов объединяет жироподобные вещества биологического происхождения. Функционал соединений достаточно разнообразен, что обусловлено неоднородностью состава данной категории био-объектов.

Какие функции выполняют липиды

Перечислите основные функции липидов в организме, которые являются основными. На ознакомительном этапе целесообразно выделить ключевые роли жироподобных веществ в клетках организма человека. Базовый перечень – это пять функций липидов:

  1. резервно-энергетическая;
  2. структурообразующая;
  3. транспортная;
  4. изолирующая;
  5. сигнальная.

К второстепенным задачам, которые липиды выполняют в сочетании с другими соединениями можно отнести регуляторную и ферментативную роль.

Энергетический запас организма

Это не только одна из важных, но приоритетная роль жироподобных соединений. По сути, часть липидов является.источником энергии всей клеточной массы. Действительно, жир для клеток – аналог топлива в баке автомобиля.

Реализуется энергетическая функция липидами следующим образом. Жиры и подобные им вещества окисляются в митохондриях, расщепляясь до уровня воды и двуокиси углерода. Процесс сопровождается выделением значительного количества АТФ – высокоэнергетических метаболитов.

Их запас позволяет клетке участвовать в энергозависимых реакциях.

Структурные блоки

Одновременно, липиды осуществляют строительную функцию: с их помощью формируется мембрана клетки. В процессе участвуют следующие группы жироподобных веществ:

  1. холестерин – липофильный спирт;
  2. гликолипиды – соединения липидов с углеводами;
  3. фосфолипиды – эфиры сложных спиртов и высших карбоновых кислот.

Следует отметить, что в сформировавшейся мембране, непосредственно жиры не содержатся. Образовавшаяся стенка между клеткой и внешней средой оказывается двухслойной. Это достигается вследствие бифильности.

Подобная характеристика липидов указывает, что одна часть молекулы – гидрофобна, то есть нерастворима в воде, вторая, напротив – гидрофильна. Как результат, бислой клеточной стенки формируется вследствие упорядоченного расположения простых липидов.

Молекулы разворачиваются гидрофобными участками друг к другу, тогда как гидрофильные хвосты направлены внутрь и вне клетки.

Это определяет защитные функции мембранных липидов. Во-первых, мембрана придает клетке форму и даже сохраняет ее. Во-вторых, двойная стенка – своеобразный пункт паспортного контроля, не пропускающий через себя нежелательных визитеров.

Автономная система отопления

Конечно, это наименование достаточно условно, но вполне применимо, если рассматривать какие функции выполняют липиды. Соединения не столько отапливают организм сколько удерживают тепло внутри.

Подобная роль отведена жировым отложениям, формирующимся вокруг различных органов и в подкожной ткани.

Этот класс липидов характеризуется высокими теплоизолирующими свойствами, что предохраняет жизненно-важные органы от переохлаждения.

«Золотой» запас индивидуума

Дополнительно, жировые отложения выполняют резервную функцию. Это фактически кладезь энергии, используемый организмом при необходимости, Как пример, голодание или интенсивные физические нагрузки. Весь механизм осуществляется при содействии адипоциты. Это специальные клетки, строение и функции которых тесно связаны с триглицеридами. Жир занимает подавляющий объем адипоцитов.

Такси заказывали?

Транспортную роль липидов относят к второстепенной функции. Действительно, перенос веществ (преимущественно триглицеридов и холестерина) осуществляется отдельными структурами. Это связанные комплексы липидов и белков, именуемые липопротеины.

Как известно, жироподобные вещества нерастворимы в воде, соответственно плазме крови. Напротив, функции белков включают гидрофильность. Как результат, ядро липопротеида – скопление триглицеридов и эфиров холестерина, тогда как оболочка – смесь молекул протеина и свободного холестерола.

В таком виде, липиды доставляются к тканям или обратно в печень для вывода из организма.

Второстепенные факторы

Список уже перечисленных 5 функций липидов, дополняет ряд не менее важных ролей:

  • ферментативная;
  • сигнальная;
  • регуляторная

Сигнальная функция

Некоторые сложные липиды, в частности их строение, позволяют передавать нервные импульсы между клетками. Посредником в подобном процесс выступают гликолипиды. Не менее важным оказывается способность распознавать внутриклеточные импульсы, также реализуемая жироподобными структурами. Это позволяет отбирать из крови необходимые клетке вещества.

Ферментативная функция

Липиды, независимо от расположения в мембране или вне ее – не входят в состав ферментов. Однако, их биоснтез происходит с присутствием жироподобных соединений. Дополнительно, липиды участвуют в выполнении защиты стенок кишечника от ферментов поджелудочной железы. Избыток последних нейтрализуется желчью, где в значительных количествах включены холестерин и фосфолипиды.

Регуляторная функция

Еще одна роль, которую для называют второстепенной. Не участвуя непосредственно в регулирующих процессах, липиды входят в состав соединений, осуществляющих подобные функции. В частности, это мембрана клетки, выполняющая пропускной режим. Другим примером выступают стероидные гормоны, регулирующие обмен веществ, репродуктивную способность, и иммунную защиту организма.

Перечень функций липидов не ограничивается рассмотренными случаями, но позволяет понять уровень важности веществ для человека.

Источник: https://SosudPortal.ru/li/funkcii-lipidov.html

Какую функцию в клетке выполняют липиды в организме животных: какие вещества относятся, их состав

Функции липидов

Клетки любого организма содержат в себе достаточно большое количество различных элементов. В клетку животного входят липиды – это соединения органического характера, в чьем составе находятся желчные кислоты, спирты и многие другие химические элементы.

Они выполняют крайне важную задачу в физиологии животных и людей. Какую функцию выполняют липиды в организме?

Человек самостоятельно синтезирует основные виды этих веществ в печени (7-14%) и тонком кишечнике.

Они находятся во всех частях человеческого тела в разных количествах, переносясь вместе с кровяными тельцами, особенно много их в жировой и нервной ткани.

У животных и людей жиры находятся в тканях, а из растительного мира ими богаты подсолнечник, авокадо и арахис.

Основные понятия

Липиды — это соединения со сложной структурой, которые состоят из множества отдельных химических элементов, и для простого понимания могут называться жирами.

Говоря простым языком, это обобщающее называние для растительных и животных жиров, холестеринов, гормонов и терпенов.

Они маслянистые и не могут раствориться в обычной воде, но вполне растворимы в других вариациях жидкостей.

Важно! Каждая группа соединений имеет свой состав липидов, отличный от других подобных им.

Классификация

Существует несколько видов, классифицируемых по различным характеристикам. Самая популярная из них – это разделение в зависимости от способности молекул растворятся в простом водороде:

  • Омыляемые – их можно растворить водой и разложить на отдельные продукты (воск);
  • Не омыляемые – их нельзя подвергнуть гидролизу (терпены, витамины).

По другой классификации их делят на:

  • двухкомпонентные или простейшие;
  • многокомпонентные или сложнейшие.

Простейшие жиры находятся в растениях, а сложные больше характерны для животных и людей. Эти вещества играют важную роль в их жизнедеятельности и отличаются разнообразием.

Свойства

Вещества обладают рядом характерных свойств, которые зависят от количества молекул спирта в них и от того, насколько насыщенные их кислоты:

  • Устойчивы к водороду, т.е. не распадаются в воде и других растворителях. Иногда, в зависимости от составляющих полярных групп, они могут взаимодействовать с последними.
  • Температура плавления жиров зависит от количества тесных связей в составе входящих в них кислот. Чем из больше, тем сильнее снижается необходимая для плавки температура. Если в составе присутствуют насыщенные ВЖК, они по внешнему виду твердые, а если кислот больше ненасыщенных, то они будут жидкими.
  • При взаимодействии с определенными группами растворителей, жиры равномерно распределяются по раствору.
  • Свойства липидов всегда характеризуются характером и свойствами их составных частей — молекул кислоты и спирта.
  • Если молекулы богаты кислотами ненасыщенными – они имеют свойство притягивать молекулы водорода к себе.

Состав

Жиры обладают крайне разнообразными веществами в своем составе, начиная со спиртов и заканчивая огромным числом кислот.

В зависимости от преобладания того или иного элемента, меняются и свойства липидов.

Точного ответа на вопрос «Какие вещества относятся к липидам?» нет, поскольку в их составе присутствуют:

спирты, углерод, кислоты, кислород, водород, фосфорные кислоты, углеводы. азотистые основания.

Кроме этого, в небольших количествах содержатся редкоземельные химические элементы.

Важно! Простые молекулы в своем составе имеют только водород, кислород и углерод.

Роль молекул

Как важные химические элементы, данные вещества играют огромную роль в жизнедеятельности молекул, а также более сложных организмах. В зависимости от своего состава, они выполняют разные функции, каждая из которых крайне важна. Какие функции выполняют в организме людей и животных?

В клетке

Прежде чем говорить о сложных структурах, следует поговорить о клетке. Это базовая единица, с которой и начинается формирование всего организма, независимо от его размеров и сложности. В клетке липиды обязательно присутствуют, как элементарные химические связи. Липиды и их роль в жизнедеятельности клетки сложно недооценить, ведь они выполняют несколько важных функций:

  • резервно-энергетическую – накапливаются в виде запасов энергии, и содержат до 35% от ее общего количества;
  • структурную – принимают активное участие в формировании мембран для всех тканей и органов;
  • сигнальную – обладают свойствами рецепторов и улавливают появление бактериальных токсинов;
  • защитную – защищают от механических повреждений и воздействия холодных температур.

Все перечисленные функции невероятно важны, и в клетке выполняют их молекулы жира. Среди них, незаменимыми считаются те, которые состоят из непредельных кислот, поскольку помогают образовывать простагландины – молекулы-регуляторы жизнедеятельных процессов.

В человеке

В целом, жиры выполняют в тканях и органах людей те же функции. Каковы же они? Их роль крайне обширна:

  1. Находятся в составе всех органов — до 70 % в тканях головного мозга, способствуя его электровозбудимости.
  2. Частично присутствуют в миелиновых нервных оболочках, печенке и сердце.
  3. Принимают участие в обезвреживании токсинов при инфекционных заболеваниях.
  4. Принимают участие в активизации протромбина.
  5. Играют важную роль в формировании и усвоении белка.
  6. Удаляют переизбыток холестерина с поверхностей клеток.
  7. Помогают красным кровяным тельцам становится более устойчивыми к гемолизу.
  8. Изолируют нервные окночания и защищают их от механических повреждений.
  9. Принимают роль в перемещении по телу нервных импульсов.

Таким образом, сложно недооценить их роль для человека.

Они поступают в составе некоторых продуктов и синтезируются печенью самостоятельно, за исключением некоторых кислот, которые следует обязательно употреблять с пищей.

В организме животных

Нейтральные жиры — это огромный источник энергии для печени, почек и мышц.

Биологические функции липидов обширны:

  1. Структурная. Определенный вид компонентов – фосфолипиды, кооперируясь с белком, могут строить перегородки, а также принимают участие в строительстве тканей.
  2. Энергетическая. Когда жиры окисляются и распадаются, появляется энергия, которая используется телом для его нужд. Они обеспечивают до 40% энергии от общего количества всего энергетического запаса тела, ведь во время расщепления 1 г жира в организм попадет около 9,3 ккал тепла, что намного выше, чем при распаде углеводов и белков. В момент голодания именно они являются источником сил и энергии, поэтому в случае недостатка питания они расщепляются. Перед этим жиры своевременно запасаются в различных органах и всех тканях, чтобы при необходимости расщепиться. Во время спячки именно они обеспечивают жизнеспособность животного.
  3. Теплоизоляционная. Вещества откладываются в прослойке вокруг органов и между кожей, и сохраняют внутри них тепло. Именно эта функция позволяет животным жить даже в арктических условиях, поскольку их органы полностью защищены от губительного воздействия внешней среды.
  4. Сигнальная. Молекулы переносят важные сигналы внутри клетки и за ее пределы. За эту функцию отвечают фосфатидилинозитолы, эйкозаноиды и гликолипиды. Они имеют способность связываться с гормонами, и тем самым обеспечивать передачу информации по организму. Следует помнить, что эти вещества могут и не иметь в своем составе данных компонентов, поскольку они крайне многообразны по своему составу.
  5. Защитная функция липидов. Откладываясь вокруг органов, эти вещества защищают их от механических повреждений, например, во время беременностей у самок жиры концентрируются в области живота, чтобы при необходимости защитить плод от ударов и других внешних воздействий. А вот фосфолипиды могут активировать белки и прочие гормоны, которые участвуют в свертывании крови, что также защищает тело животного от повреждений и вовремя останавливает кровотечение.
  6. Смазывающая и водоотталкивающая. Кожа, шерсть и перья имеют слой воска, который позволяет им оставаться эластичными. Кроме этого он препятствует попаданию влаги внутрь ворсинок и защищает от влаги перья и шерсть.
  7. Регуляторная. В состав этих веществ входят половые гормоны (тестостерон и прогестерон), которые участвуют в процессах размножения и в пищеварения.

Основная функция, из указанных выше — это защитная функция липидов и теплоизоляционная. Единственная отсутствующая – это ферментативная функция, поскольку они не выполняют никакой роль в усилении химических реакций, хотя и участвуют в них. Ферментативную функцию в основном выполняют белки, ускоряя распады всех веществ и прочие химические реакции.

Функции липидов в клетке

Строение и функции липидов



Вывод

При изучении жировых веществ крайне важно понимать, что это – сложные соединения, имеющие в своем составе огромное количество компонентов. Они имеют важное значение для жизнедеятельности любого организма, поэтому входят в состав продуктов питания, могут быть получены дополнительно в виде витаминов, а также применяются в некоторых отраслях промышленности.

Источник: https://uchim.guru/biologiya/kakuyu-funktsiyu-v-kletke-vypolnyayut-lipidy.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

    ×
    Рекомендуем посмотреть