Строение и функции липидов презентация. Презентация на тему жиры - липиды. а)жирорастворимые витамины – Д, Е, К, А

12.07.2023

ПЛАН ЛЕКЦИИ ХИМИЯ ЛИПИДОВ 1. Определение, роль, классификация. 2. Характеристика простых и сложных липидов. ПЕРЕВАРИВАНИЕ ЛИПИДОВ В ЖКТ 1. Роль липидов в питании. 2. Желчные кислоты. Эмульгирование. 3. Ферменты. 5. Всасывание продуктов гидролиза. 6. Особенности у детей. 7. Ресинтез. НАРУШЕНИЕ ПЕРЕВАРИВАНИЯ И ВСАСЫВАНИЯ Стеаторея. Стеаторея.

Функции липидов: Субстратно-энергетическая Субстратно-энергетическая Структурная (компонент биомембран) Структурная (компонент биомембран) Транспортная (липопротеины) Транспортная (липопротеины) Передача нервного импульса Передача нервного импульса Электроизолирующая (миелиновое волокно) Электроизолирующая (миелиновое волокно) Теплоизолирующая (низкая теплопроводность) Теплоизолирующая (низкая теплопроводность) Защитная Защитная Гормональная Гормональная Витаминная Витаминная

По химическому строению 1. Простые: 1) триацилглицерины (нейтральный жир) - ТГ, ТАГ 1) триацилглицерины (нейтральный жир) - ТГ, ТАГ 2) воски 2) воски 2. Сложные: 1) фосфолипиды – ФЛ 1) фосфолипиды – ФЛ а) глицерофосфолипиды а) глицерофосфолипиды б) сфингофосфолипиды б) сфингофосфолипиды 2) гликолипиды – ГЛ (цереброзиды, ганглиозиды, сульфатиды) 2) гликолипиды – ГЛ (цереброзиды, ганглиозиды, сульфатиды) 3) стероиды (стерины и стериды) 3) стероиды (стерины и стериды) По отношению к воде 1. Гидрофобные (образуют пленку на поверхности воды) - ТГ 2. Амфифильные образуют: а) билипидный слой – ФЛ, ГЛ (1 головка, 2 хвоста) а) билипидный слой – ФЛ, ГЛ (1 головка, 2 хвоста) б) мицеллу – МГ, Хс, ВЖК (1 головка, 1 хвост) б) мицеллу – МГ, Хс, ВЖК (1 головка, 1 хвост) По биологической роли 1. резервные (ТГ) 2. структурные – образуют биологические мембраны (ФЛ, ГЛ, Хс)

Ненасыщенные (непредельные) общая формула С n H(2n+1)-2m COOH Мононенасыщенные: пальмитоолеиновая (16:1) С 15 Н 29 СООН олеиновая (18:1) С 17 Н 33 СООН Полиненасыщенные (витамин F): линолевая (18:2) С 17 Н 31 СООН линолевая (18:2) С 17 Н 31 СООН (ω-6) линоленовая (18:3) С 17 Н 29 СООН линоленовая (18:3) С 17 Н 29 СООН (ω-3) арахидоновая (20:4) С 19 Н 31 СООН арахидоновая (20:4) С 19 Н 31 СООН (ω-6)

Роль полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) 1. предшественники эйкозаноидов (простагландинов, тромбоксанов, лейкотриенов) - биологически активных веществ, синтезированных из ПНЖК с 20-ю углеродными атомами, выполняющих роль тканевых гормонов. 2. входят в состав фосфолипидов, гликолипидов. 3. способствуют выведению холестерина из организма. 4. Являются витамином F (омега 3, омега 6).

Жир человеческий = глицерин + 2 ненасыщенных + 1 насыщенная ВЖК (диолеопальмитин) Жир животный = глицерин + 1 ненасыщенная + 2 насыщенных ВЖК (олеопальмитостеарин глицерин + 1 ненасыщенная + 2 насыщенных ВЖК (олеопальмитостеарин) Жир растительный = глицерин + 3 ненасыщенных ВЖК (триолеин) Написать формулы молекулы нейтрального жира растительного, животного и человеческого происхождения самостоятельно.

Лизофосфолипиды Лизофосфатидилхолин (лизолецитин) Содержат свободную гидроксильную группу при 2-м атоме глицерина. Образуются при действии фосфолипазы А 2. Мембраны, в которых образуются лизофосфолипиды, становятся проницаемы для воды, поэтому клетки набухают и разрушаются. (Гемолиз эритроцитов при укусе змей, яд которых содержит фосфолипазу А 2)

II. ПЕРЕВАРИВАНИЕ ЛИПИДОВ В ЖКТ 1. Роль липидов в питании 1. Роль липидов в питании 2. Желчные кислоты: образование, строение, парные желчные кислоты, роль. 2. Желчные кислоты: образование, строение, парные желчные кислоты, роль. 3. Схема эмульгирования. 3. Схема эмульгирования. 4. Ферменты переваривания: поджелудочная липаза, химизм действия липазы на триглицерид; фосфолипазы, холестеролэстераза. 4. Ферменты переваривания: поджелудочная липаза, химизм действия липазы на триглицерид; фосфолипазы, холестеролэстераза. 5. Всасывание продуктов гидролиза липидов. 5. Всасывание продуктов гидролиза липидов. 6. Особенности переваривания липидов у детей. 6. Особенности переваривания липидов у детей. 7. Ресинтез триглицеридов и фосфолипидов в стенке кишечника. 7. Ресинтез триглицеридов и фосфолипидов в стенке кишечника. III. НАРУШЕНИЕ ПЕРЕВАРИВАНИЯ И ВСАСЫВАНИЯ 1. Стеаторея: причины, виды (гепатогенная, панкреатогенная, энтерогенная).

РОЛЬ ЛИПИДОВ В ПИТАНИИ 1. Липиды пищи на 99% представлены триглицеридами. 2. Липиды поступают с такими продуктами питания как растительное масло - 98 %, молоко - 3 %, сливочное масло % и др. 3. Суточная потребность в липидах = 80 г/сут (50 г животн. +30 г растит.). 4. За счет жиров обеспечивается % суточной потребности в энергии. 5. Незаменимый компонент питания - полиненасыщенные ВЖК (эссенциальные), т.н. витамин F - это комплекс линолевой, линоленовой и арахидоновой кислот. Суточная потребность витамина F = 3-16 г. 6. Липиды пищи служат растворителями для жирорастворимых витаминов А, Д, Е, К. 7. Высокое потребление насыщенных жиров повышает риск развития атеросклероза. Поэтому с возрастом животные жиры заменяют на растительные. 8. Повышают вкусовые качества пищи и обеспечивают насыщение.

ПЕРЕВАРИВАНИЕ ЛИПИДОВ В ЖКТ В полости рта не перевариваются. В полости рта не перевариваются. В желудке только у детей (желудочная липаза действует только на эмульгированные жиры молока, оптимум рН 5,5-7,5). В желудке только у детей (желудочная липаза действует только на эмульгированные жиры молока, оптимум рН 5,5-7,5). В тонком кишечнике: 1) эмульгирование, В тонком кишечнике: 1) эмульгирование, 2) ферментативный гидролиз. 2) ферментативный гидролиз. Факторы эмульгирования 1. желчные кислоты 2. СО2 3. клетчатка 4. перистальтика 5. полисахариды 6. соли жирных кислот (т.н. мыла)

Механизм эмульгирования – снижение поверхностного натяжения капли жира Механизм эмульгирования – снижение поверхностного натяжения капли жира Цель эмульгирования – увеличение площади соприкосновения молекул жира с молекулами ферментов Цель эмульгирования – увеличение площади соприкосновения молекул жира с молекулами ферментов Схема эмульгирования:

ЖЕЛЧНЫЕ КИСЛОТЫ – это производные холановой кислоты Образуются в печени из холестерина Образуются в печени из холестерина Секретируются с желчью Секретируются с желчью Циркулируют до 10 раз Циркулируют до 10 раз РОЛЬ ЖЕЛЧНЫХ КИСЛОТ 1) ЭМУЛЬГИРУЮТ ЖИРЫ 2) АКТИВИРУЮТ ЛИПАЗУ 3) ОБРАЗУЮТ ХОЛЕИНОВЫЕ КОМПЛЕКСЫ ДЛЯ ВСАСЫВАНИЯ (ВЖК, МГ, Хс, витамины А, Д, Е, К)

Панкреатическая липаза Оптимум рН 7-8 Оптимум рН 7-8 Активируется желчными кислотами Активируется желчными кислотами Действует только на эмульгированные жиры (на поверхности раздела фаз жир/вода) Действует только на эмульгированные жиры (на поверхности раздела фаз жир/вода)

ВСАСЫВАНИЕ ПРОДУКТОВ ГИДРОЛИЗА ПИЩЕВЫХ ЛИПИДОВ 1. В СОСТАВЕ ХОЛЕИНОВЫХ КОМПЛЕКСОВ (МИЦЕЛЛ): - ВЖК (с числом углеродных атомов больше 10) - ВЖК (с числом углеродных атомов больше 10) - моноацилглицериды - моноацилглицериды - холестерин - холестерин - жирорастворимые витамины А, Д, Е, К - жирорастворимые витамины А, Д, Е, К 2. Диффузией: глицерин, ВЖК (с числом углеродных атомов меньше 10). 3. Пиноцитоз.

НАРУШЕНИЕ ПЕРЕВАРИВАНИЯ И ВСАСЫВАНИЯ Всегда сопровождаются стеатореей – обнаружение не переваренного нейтрального жира в кале. Виды стеатореи: 1. Гепатогенная (при заболеваниях печени) – нарушается эмульгирование при механической желтухе, гепатитах, циррозе, врожденной атрезии желчевыводящих путей. В кале очень много ТГ, высокая концентрация солей ВЖК (мыл), особенно кальциевых. Кал ахоличен (мало желчных пигментов). 2. Панкреатогенная (при заболеваниях поджелудочной железы)– нарушается гидролиз при хронических панкреатитах, врожденной гипоплазии, муковизцидозе. В кале высокая концентрация ТГ, мало ВЖК, при нормальном рН и содержании желчных кислот.

3. Энтерогенная – нарушается всасывание продуктов гидролиза жиров при заболеваниях тонкого кишечника, обширной резекции тонкого кишечника, амилоидозах, а-бета-липопротеинемии. В кале резко повышается содержание ВЖК, сдвиг рН в кислую сторону, желчные пигменты в норме.

Триацилглицерины (триглицериды, нейтральные жиры) – сложные эфиры трёхатомного спирта глицерина и ВЖК. Роль ТГ: энергетическая (запасающая), теплоизолирующая, амортизирующая (механическая защита). ГлицеринОбщая формула жира ВЖК (3 молекулы) Сложная эфирная связь - 3 Н 2 О этерификация

Лизофосфолипиды Лизофосфатидилхолин (лизолецитин) Содержат свободную гидроксильную группу при 2-м атоме глицерина. Образуются при действии фосфолипазы В (А 2). Мембраны, в которых образуются лизофосфолипиды, становятся проницаемы для воды, поэтому клетки набухают и разрушаются. (Гемолиз эритроцитов при укусе змей, яд которых содержит фосфолипазу В)

ЛЕКЦИЯ 10
ЛИПИДЫ

ПЛАН
10.1. Классификация и биологическая
роль липидов.
10.2. Омыляемые липиды. Воска,
нейтральные жиры, масла.
10.3. Сложные липиды. Фосфолипиды как
структурные компоненты биологических
мембран.
10.4. Свойства омыляемых липидов.

10.1. Классификация и
биологическая роль липидов
К липидам относят большую
группу веществ
растительного и животного
происхождения. Эти
вещества весьма
разнообразны по составу и
строению

Общая характеристика липидов нерастворимы в воде, растворяются в
неполярных и слабополярных
органических растворителях (бензол,
петролейный эфир, тетрахлорметан,
диэтиловый эфир).
С помощью этих растворителей
липиды экстрагируют из
растительного и животного материала

Биологическая роль липидов
1.Липиды (фосфолипиды) принимают участие
в образовании клеточных мембран;
2.Энергетическая функция (1 г жира при
полном окислении выделяет 38 кдж энергии);
3.Структурная, формообразующая функция;
4.Защитная функция;
5.Липиды служат растворителем для
жирорастворимых витаминов;

6. Механическая функция;
7. Жиры - источники воды для
организма. При окислении 100г жира
образуется 107 г воды;
8. Регуляторная функция;
9. Жиры, выделяемые кожными
железами служат смазкой для кожи

10.2. Омыляемые липиды. Воска,
нейтральные жиры, масла
По отношению к гидролизу
липиды делят на две групп омыляемые и неомыляемые
липиды

Омыляемые липиды
гидролизуются в кислой и
щелочной среде
Неомыляемые липиды
гидролизу не подвергаются

Основу строения
омыляемых липидов
составляют - высшие
одноатомные спирты,
трехатомный спирт
глицерин, двухатомный
непредельный аминоспирт
- сфингозин

Спирты ацилированы ВЖК
В случае глицерина и
сфингозина один из
спиртовых гидроксилов
может быть этерифицирован
замещенной фосфорной
кислотой

Высшие жирные кислоты (ВЖК)
В состав омыляемых
липидов входят различные
карбоновые кислоты
от С4 до С28

ВЖК - монокарбоновые кислоты
с неразветвленной цепью и
четным числом атомов углерода,
что определяется особенностями
их биосинтеза. Наиболее
распространены кислоты с
числом атомов углерода 16-18

КЛАССИФИКАЦИЯ ВЖК
Предельные ВЖК
CH3(CH2)14COOH
пальмитиновая кислота
С15Н31СООН
CH3(CH2)15COOH
маргариновая кислота
С16Н33СООН
CH3(CH2)16COOH
стеариновая кислота
С17Н35СООН
Насыщенные кислоты - твердые
воскообразные вещества

Непредельные ВЖК
CH3(CH2)7СН = СН(CH2)7СООН
С17Н33СООН
олеиновая кислота
Ненасыщенные ВЖК существуют только в цисформе
CH 3
10
9
COOH

CH3(CH2)4СН=СНСН2СН=СН(CH2)7СООН
С17Н31СООН
Линолевая кислота
13
CH3
12
10
9
COOH

CH3CH2СН=СНСН2СН=СНСН2СН= СН(CH2)7СООН
С17Н29СООН
CH3
16
15
13
12
Линоленовая кислота
10
9
COOH

CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOH
С19Н31СООН Арахидоновая кислота
9
8
6
5
COOH
CH 3
11
12
14
15

Олеиновая кислота является
самой распространенной в
природных липидах. Составляет
около половины от общей массы
кислот. Из насыщенных ВЖК
наиболее распространены –
пальмитиновая и стеариновая
кислоты

Человеческий организм способен
синтезировать насыщенные
жирные кислоты, а также
ненасыщенные с одной двойной
связью. Ненасыщенные ВЖК с
двумя и более двойными связями
должны поступать в организм с
пищей, в основном с
растительными маслами. Эти
кислоты называют незаменимыми

Они выполняют ряд
важных функций, в
частности арахидоновая
кислота является
предшественником в
синтезе простогландинов важнейших гормональных
биорегуляторов

Простогландины вызывают
понижение артериального
давления и сокращение мышц,
обладают широким спектром
биологической активности, в
частности вызывают болевые
ощущения. Анальгетики
уменьшают боль, т.к. подавляют
биосинтез простогландинов

Ненасыщенные ВЖК и их
производные применяются в
качестве лекарственных
препаратов для
предупреждения и лечения
атеросклероза
(линетол - смесь
ненасыщенных ВЖК и их
эфиров)

ВЖК нерастворимы в воде, т.к. их
молекулы содержат большой неполярный
углеводородный радикал, эта часть
молекулы называется гидрофобной.
O
СН3...…………(СН2)n. ………...С
\
О-
Неполярный “хвост”
Полярная “головка”

ВЖК обладают химическими
свойствами карбоновых кислот,
ненасыщенные к тому же и
свойствами алкенов

Классификация омыляемых липидов
Омыляемые липиды
простые
воска
нейтральные
жиры (триацилглицериды)
сложные
фосфолипиды гликолипиды сфинголипиды

Простые липиды
К ним относятся воска, жиры и масла.
Воска - сложные эфиры высших
одноатомных спиртов и ВЖК. Они
нерастворимы в воде. Синтетические
и природные воска широко
применяются в быту, медицине, в
частности в стоматологии

Пчелиный воск мирицилпальмитат представляет
собой сложный эфир,
образованный мирициловым
спиртом и пальмитиновой
кислотой С31Н63ОСОС15Н31

Основной компонентом
спермацета
Цетиловый эфир
пальмитиновой кислоты
С16Н33ОСОС15Н31

Воска выполняют защитную
функцию, покрывая поверхность
кожи, меха, перьев, листьев и
плодов. Восковое покрытие
листьев и плодов растений
уменьшает потерю влаги и
снижает возможность инфекции.
Воска широко используют в
качестве основы кремов и мазей

Нейтральные жиры и масла
- сложные эфиры глицерина и
ВЖК -триацилглицерины
(триглицериды)

Общая формула
триацилглицеринов:
CH2OCOR
CHOCOR
CH2OCOR

Различают простые и
смешанные
триацилглицерины.
Простые - содержат
остатки одинаковых ВЖК,
а смешанные - остатки
различных кислот

Простые триацилглицерины
O
CH2 - O - C
C17H35
O
CH - O - C
C17H35
O
CH2 - O - C
C17H35
Тристеароил глицерин

Смешанные триацилглицерины
O
CH2 - O - C
C15H31
O
CH - O - C
C17H35
O
CH2 - O - C
C17H33
1-пальмитоил-2-стеароил-3-олеоил
глицерин

Все природные жиры не
являются индивидуальными
соединениями, а
представляют собой смесь
различных (как правило
смешанных)
триацилглицеринов

По консистенции различают:
твердые жиры - содержат
главным образом остатки
насыщенных ВЖК (жиры
животного происхождения) и
жидкие жиры (масла)
растительного происхождения
содержат главным образом
остатки ненасыщенных ВЖК

10.3. Сложные липиды
К сложным липидам относят
липиды, имеющие в молекуле
фосфор, азотсодержащие
фрагменты или углеводные
остатки

Сложные липиды
Фосфолипиды или фосфатиды производные L-фосфатидной
кислоты. Они входят в состав
мозга, нервной ткани,
печени,сердца. Содержатся в
основном в клеточных мембранах

L-фосфатидная кислота
O
O
"
R - C- O
CH2 - O - C
CH
R
O
CH2 - O - P - OH
OH

Общая формула фосфолипидов
O
O
"
R - C- O
CH2 - O - C
CH
R
O
CH2 - O - P - O-X
OH

X - CH2-CH2NH2
фосфатидил коламины.
кефалины
X -CH2-CH2-N(CH3)3
Фосфатидилхолины
лецитины
X - CH2-CH-COOH
NH2
фосфатидил серины

Кефалины в качестве
азотсодержащих соединений
содержат аминоспирт - коламин.
Кефалины участвуют в
образовании внутриклеточных
мембран и процессах,
протекающих в нервной ткани

Фосфатидилхолины –
(лецитины) содержат в
своем составе аминоспирт холин (в переводе
“лецитин” - желток). В
положении 1 (R) –
cтеариновая или
пальмитиновая кислоты, в
положении 2 (R`) –
олеиновая, линолевая или
линоленовая кислоты

Характерная особенность фосфолипидов
– амфильность
(один конец
молекулы - гидрофобный, другой
гидрофильный -фосфатный остаток с
присоединенным к нему азотистым
основанием: холином, коламином,
серином и т.д.).
Вследствие
амфильности эти липиды в водной среде
образуют многомолекулярные
структуры с упорядоченным
расположением молекул

Именно эта особенность строения
и физико-химические свойства
определяют роль фосфолипидов в
построении биологических
мембран.
Основу мембран составляет
бимолекулярный липидный слой

Cфинголипиды
содержат вместо глицерина
двухатомный непредельный
аминоспирт - сфингозин
CH3 - (CH2)12 – CH = CH - CH-CH-CH2OH
|
OH NH2

К сфинголипидам относятся
церамиды и сфингомиелины
Церамиды - аминогруппа в
сфингозине ацилирована ВЖК
CH3 - (CH2)12 - CH = CH - CH - CH - CH2OH
OH NH - C = O
R

Сфингомиелины состоят из
сфингозина, ацилированного по
амино-группе ВЖК, остатка
фосфорной кислоты и азотистого
основания (холин)
Сфингомиелины в основном
находятся в мембранах животных и
растительных клеток, особенно
богаты ими нервная ткань, печень и
почки

Гликолипиды - цереброзиды и
ганглиозиды
включают в свой состав углеводные
остатки, чаще всего галактозу
(цереброзиды) или олигосахариды
(ганглиозиды), не содержат остатков
фосфорной кислоты и связанных с
ней азотистых оснований

Цереброзиды входят в
состав оболочек нервных
клеток,
Ганглиозиды содержатся в
сером веществе мозга

Гликолипиды выполняют в
организме структурную
функцию, участвуют в
формировании антигенных
химических маркеров клетки,
регуляции нормального роста
клетки, принимают участие в
транспорте ионов через
мембрану

CH2OH
HO
O O - CH - CH -CH - CH = CH - (CH) - CH
2
2 12
3
OH
NH OH
OH
C =O
R
Цереброзид, R – остаток ВЖК

10.4. Химические свойства
омыляемых липидов
1.Гидролиз
протекает как в кислой, так и в
щелочной среде. Гидролиз в
кислой среде обратим,
катализируется в присутствии
кислот

Гидролиз в щелочной среде
необратим, получил
название "омыление" т.к. в
результате гидролиза
образуются соли высших
жирных карбоновых кислот
– мыла Натриевые соли твердые мыла, а калиевые
соли - жидкие мыла

Схема гидролиза in vivo
при участии ферментов липаз
O
CH2 - O - C
C15H31
O
CH - O - C
C17H35
O
CH2 - O - C
C17H33
+ 3 H2O
липаз а
CH2 - OH
C15H31COOH
CH - OH
+ C17H35COOH
CH2 - OH
C17H33COOH

2. Реакции присоединения
протекают по двойным связям
остатков ненасыщенных ВЖК
Гидрирование (гидрогенизация)
протекает в каталитических
условиях, при этом жидкие масла
превращаются в твердые жиры

Схема гидрирования
O
(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3
0
O
t c, kt
(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3 + 3 H2
CH - O - C
O
CH2 - O - C
(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3
CH2 - O - C
O
CH2 - O - C
C17H35
O
CH - O - C
C17H35
O
CH2 - O - C
C17H35

Маргарин гидрогенизированное
растительное масло, с
добавлением веществ,
придающих маргарину
запах и вкус

Реакция присоединения иода
является одной из характеристик
жиров.
Иодное число - число граммов
иода, которые может присоединить
100 грамм жира
Иодное число характеризует
степень насыщенности остатков
ВЖК, входящих в состав жира

Масла - иодное число > 70
Жиры – иодное число < 70

3. Реакции окисления
протекают с участием двойных связей
Окисление кислородом воздуха
сопровождается гидролизом
триацилглицеринов и приводит к
образованию глицерина и различных
низкомолекулярных кислот, в частности
масляной, а также альдегидов. Процесс
окисления жиров на воздухе носит
название "прогоркание"

Схема окисления масел кислородом
воздуха
CH2 OCO (CH2)7CH=CH(CH2)7CH3
CHOCO (CH2)7CH=CH(CH2)7CH3
CH 2OCO (CH2)7CH=CH(CH2)7CH3
CH2 - OH
+ O2 + H2O
CH - OH
CH2 - OH
3 CH3(CH2)7COOH
пеларгоновая
+
кислота
3 HOOC(CH2)7COOH
азелаиновая
кислота

Схема окисления KMnO4
O
KMnO4
(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3
O
+ O + H2O
(CH
CH=CH(CH
CH
CH - O - C
2 7
2 7
3
O
CH2 - O - C
(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3
CH2 - O - C

O
CH2 - O - C
CH - O - C
CH2 - O - C
OH OH
(CH 2)7CH-CH(CH 2)7CH 3
O
(CH 2)7CH-CH(CH 2)7CH 3
O
OH OH
(CH 2)7CH-CH(CH 2)7CH 3
OH OH
В результате образуются гликолидвухатомные спирты

Пероксидное окисление
липидов
реакция, происходящая в
клеточных мембранах, является
основной причиной повреждения
клеточных мембран. При
перекисном окислении липидов
(ПОЛ) затрагиваются атомы
углерода, соседние с двойной связью

Реакция ПОЛ протекает по
свободно-радикальному цепному
механизму. Процесс образования
гидроперекисей является
гомолитическим и поэтому
инициируется γ-излучением. В
организме инициируются НО· или
НО2·, которые образуются при
окислении Fe2+ в водной среде
кислородом

ПОЛ - нормальный физиологический
процесс. Превышение нормы ПОЛ показатель патологических
процессов, связанных с активацией
гомолитических превращений
С помощью процессов ПОЛ
объясняют старение организма,
мутагенез, канцерогенез, лучевую
болезнь

Схема пероксидного окисления
фрагмента ненасыщенной ВЖК
HO
RCH = CHCH2R"
RCH = CHC HR"
-H2O
O2
RCH = CHCHR"
O-O

H 2O
-OH
O
RCH = CH - CHR"
RCH2-C
O
+ R" -C
H
HO - O
O
O
+
RCH2-C
OH
H
R" -C
OH

β-окисление
насыщенных кислот
впервые было изучено
в 1904 году
Ф.Кноопом, который
показал, что βокисление жирных
кислот происходит в
митохондриях

Схема β-окисления жирных кислот
Первоначально жирные кислоты активируются
при участии АТФ и KoA-SH
Ацил-КоА-синтетаз а
R - CH2 - CH2 - COOH
R - CH2 - CH2 - C = O
S-KoA
+ HS -KoA + ATФ
+ АМФ + "ФФ "

H2O
R - CH = CH - C = O
R - CH2 - CH2 - C = O
-2H
S-KoA
S-KoA
KoASH
[O]
R - CH - CH2 - C = O
OH
S-KoA
R - C - CH2 - C = O
O
S-KoA

R- C=O
S-KoA
+
CH3 - C = O
S-KoA
В результате одного цикла
β-окисления углеводородная цепь
ВЖК укорачивается на 2 атома
углерода

Процесс β-окисления энергетически
выгодный процесс
В результате β-окисления за один
цикл образуется 5 молекул АТФ
Расчет энергетического баланса
β-окисления 1 молекулы
пальмитиновой кислоты

Для пальмитиновой кислоты
возможно 7 циклов β-окисле--ния,
в результате которых образуется
7 х 5 = 35 молекул АТФ и 8
молекул ацетил КоА
(СН3СОSKoA), которые далее
окисляются ЦТК

При окислении 1 молекулы ацетилКоА выделяется 12 молекул АТФ, а
при окислении 8 молекул - 8 х 12 =
96 молекул АТФ. Следовательно в
результате β-окисления
пальмитиновой кислоты
образуется: 35 + 96 - 1 (затрачена на
первой стадии) = 130 молекул АТФ

10 класс

Липиды

НЕОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

Вода 75-85%

Белки 10-20%

Неорганические вещества 1-1,5%

Жиры 1-5%

Углеводы 0,2-2%

Нуклеиновые кислоты 1-2%

Низкомолекулярные органические соединения – 0,1-0,5%

Липиды - сборная группа органических соединений, не имеющих единой химической характеристики. Их объединяет то, что все они являются производными высших жирных кислот, нерастворимы в воде, но хорошо растворимы в органических растворителях (бензине, эфире, хлороформе).

Классификация липидов

СЛОЖНЫЕ ЛИПИДЫ

(многокомпонентные молекулы)

ПРОСТЫЕ ЛИПИДЫ

(двухкомпонентные вещества, являющиеся сложными эфирами высших жирных кислот и какого-либо спирта)

Простые липиды

Жиры широко распространены в природе. Они входят в состав организма человека, животных, растений, микробов, некоторых вирусов. Содержание жиров в биологических объектах, тканях и органах может достигать 90%.

Жиры - это сложные эфиры высших жирных кислот и трехатомного спирта - глицерина. В химии эту группу органических соединений принято называть триглицеридами. Триглицериды - самые распространенные в природе липиды.

Жирные кислоты

В составе триглицеридов обнаружено более 500 жирных кислот, молекулы которых имеют сходное строение. Как и аминокислоты, жирные кислоты имеют одинаковую для всех кислот группировку - карбоксильную группу (–СООН) и радикал, которым они отличаются друг от друга. Поэтому общая формула жирных кислот имеет вид R-CООН. Карбоксильная группа образует головку жирной кислоты. Она полярна, поэтому гидрофильна. Радикал представляет собой углеводородный хвост, отличающийся у разных жирных кислот количеством группировок –СН2. Он неполярен, поэтому гидрофобен. Большая часть жирных кислот содержит в "хвосте" четное число атомов углерода, от 14 до 22 (чаще всего 16 или 18). Кроме того, углеводородный хвост может содержать различное количество двойных связей. По наличию или отсутствию двойных связей в углеводородном хвосте различают:

насыщенные жирные кислоты , не содержащие в углеводородном хвосте двойных связей;

ненасыщенные жирные кислоты , имеющие двойные связи между атомами углерода (-СН=СН-).

Образование молекулы триглицерида

При образовании молекулы триглицерида каждая из трех гидроксильных (-ОН) групп глицерина вступает в реакцию

конденсации с жирной кислотой (рис. 268). В ходе реакции возникают три сложноэфирные связи, поэтому образовавшееся соединение называют сложным эфиром. Обычно в реакцию вступают все три гидроксильные группы глицерина, поэтому продукт реакции называется триглицеридом.

Рис. 268. Образование молекулы триглицерида.

Свойства триглицеридов

Физические свойства зависят от состава их молекул. Если в триглицеридах преобладают насыщенные жирные кислоты, то они твердые (жиры), если ненасыщенные - жидкие (масла).

Плотность жиров ниже, чем у воды, поэтому в воде они всплывают и находятся на поверхности.

Воски - группа простых липидов, представляющих собой сложные эфиры высших жирных кислот и высших высокомолекулярных спиртов.

Воски встречаются как в животном, так и в растительном царстве, где выполняют главным образом защитные функции. У растений они, например, покрывают тонким слоем листья, стебли и плоды, предохраняя их от смачивания водой и проникновения микроорганизмов. От качества воскового покрытия зависят сроки хранения фруктов. Под покровом пчелиного воска хранится мед и развиваются личинки. Другие виды животного воска (ланолин) предохраняют волосы и кожу от действия воды.

Сложные липиды

Фосфолипиды

Фосфолипиды - сложные эфиры многоатомных спиртов с высшими жирными кислотами, содержа-

Рис. 269. Фосфолипид.

щие остаток фосфорной кислоты (рис. 269). Иногда с ней могут быть связаны добавочные группировки (азотистые основания, аминокислоты, глицерин и др.).

Как правило, в молекуле фосфолипидов имеется два остатка высших жирных и

один остаток фосфорной кислоты.

Фосфолипиды найдены и в животных, и в растительных организмах. Особенно много их в нервной ткани человека и позвоночных животных, много фосфолипидов в семенах растений, сердце и печени животных, яйцах птиц.

Фосфолипиды присутствуют во всех клетках живых существ, участвуя главным образом в формировании клеточных мембран.

Гликолипиды

Гликолипиды - это углеводные производные липидов. В состав их молекул наряду с многоатомным спиртом и высшими жирными кислотами входят также углеводы (обычно глюкоза или галактоза). Они локализованы преимущественно на наружной поверхности плазматической мембраны, где их углеводные компоненты входят в число других углеводов клеточной поверхности.

Липоиды - жироподобные вещества. К ним относятся стероиды (широко распространенный в животных тканях холестерин, эстрадиол и тестостерон - соответственно женский и мужской половые гормоны), терпены (эфирные масла, от которых зависит запах растений), гиббереллины (ростовые вещества растений), некоторые пигменты (хлорофилл, билирубин), часть витаминов (А, D, E, K) и др.

Функции липидов

Энергетическая

Основная функция липидов - энергетическая. Калорийность липидов выше, чем у углеводов. В ходе расщепления 1 г жиров до СО2 и Н2О освобождается 38,9 кДж. Единственной пищей новорожденных млекопитающих является молоко, энергоемкость которого определяется главным образом содержанием в нем жира.

Структурная

Липиды принимают участие в образовании клеточных мембран. В составе мембран находятся фосфолипиды, гликолипиды, липопротеины.

Запасающая

Жиры являются запасным веществом животных и растений. Это особенно важно для животных, впадающих в холодное время года в спячку или совершающих длительные переходы через местность, где нет источников питания (верблюды в пустыне). Семена многих растений содержат жир, необходимый для обеспечения энергией развивающееся растение.

Терморегуляторная

Жиры являются хорошими термоизоляторами вследствие плохой теплопроводимости. Они откладываются под кожей, образуя у некоторых животных толстые прослойки. Например, у китов слой подкожного жира достигает толщины 1 м. Это позволяет теплокровному животному обитать в холодной воде. Жировая ткань многих млекопитающих играет роль терморегулятора.

Защитно-механическая

Скапливаясь в подкожном слое, жиры не только предотвращают потери тепла, но и защищают организм от механических воздействий. Жировые капсулы внутренних органов, жировая прослойка брюшной полости обеспечивают фиксацию анатомического положения внутренних органов и защищают их от сотрясения, травмирования при внешних воздействиях.

Каталитическая

Эта функция связана с жирорастворимыми витаминами (А, D, E, K). Сами по себе витамины не обладают каталитической активностью. Но они являются кофакторами ферментов, без них ферменты не могут выполнять свои функции.

Источник метаболический воды

Одним из продуктов окисления жиров является вода. Эта метаболическая вода очень важна для обитателей пустынь. Так, жир, которым заполнен горб верблюда, служит в первую очередь не источником энергии, а источником воды (при окислении 1 кг жира выделяется 1,1 кг воды).

Повышение плавучести

Запасы жира повышают плавучесть водных животных.

Классификация липидов

Простые липиды

Сложные липиды

Жиры (триглицериды)

Воска

Классификация липидов

Простые липиды

Сложные липиды

Фосфолипиды – (глицерин + фосфорн. кислота + жирн. кислота)

Жиры (триглицериды) – сложные эфиры высокомолекулярных жирн. кислот и трехатомного спирта глицерина

Гликолипиды (липид + углевод)

Воска – сложные эфиры высших жирн. кислот и спиртов

Липопротеины (липид + белок)

ЖИРЫ (триглицериды)

ОБЩАЯ ФОРМУЛА ЖИРОВ:

Плотность жиров ниже, чем у воды, поэтому в воде они всплывают и находятся на поверхности.

ТРИГЛИЦЕРИДЫ

ЖИРЫ

МАСЛА

имеют животное происхождение

имеют растительное происхождение

твердые

жидкие

в состав входят насыщенные жирные кислоты

В состав входят ненасыщенные жирные кислоты

ВОСКИ

Это группа простых липидов, представляющих собой сложные эфиры высших жирных кислот и высших высокомолекулярных спиртов.

Из воска пчелы строят соты.

СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛЫ ФОСФОЛИПИДА

(гидрофильна, состоит из глицерина и остатка фосфорной кислоты)

головка

(гидрофобны, состоят из отстаков жирных кислот)

хвосты

фосфолипиды

Фосфолипиды найдены и в животных, и в растительных организмах.

ГЛИКОЛИПИДЫ

Гликолипиды находятся в миелиновой оболочке нервных волокон и на поверхности нейронов, а также являются компонентами мембран хлоропластов.

Строение нервного волокна

Хлоропласт

ЛИПОПРОТЕИНЫ

В форме липопротеи-нов липиды перено-сятся с кровью и лимфой.

Н-р, холестерин переносится кровью по сосудам в составе так называемых липопротеинов - сложных комплексов, состоящих из жиров и белков, и имеющих несколько разновид-ностей.

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Функция

Характеристика

Пример

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Функция

Характеристика

1. Энергети-ческая

Пример

2 О + СО 2 + 38,9 кДж

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Функция

Характеристика

1. Энергети-ческая

Пример

При окислении 1 г жира образуется Н 2 О + СО 2 + 38,9 кДж

а)до 40% энергии организм получает при окислении липидов;

б) ежечасно в общий кровоток поступает 25 г жира, идущего на образование энергии.

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Функция

Характеристика

2. Запасаю-щая

Пример

а)подкожная жировая клетчатка

ЗАПАСАЮЩАЯ ФУНКЦИЯ ЛИПИДОВ

Это особенно важно для животных, впадающих в холодное время года в спячку или совершающих длительные переходы через местность, где нет источников питания.

Бурый медведь

Горбуша

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Функция

Характеристика

2. Запасаю-щая

Пример

Запасной источник Е, т.к. жиры – «энерге-тические консервы»

б)капля жира внутри клетки

Жировые

капли

Ядро

Семена и плоды рас-тений содержат жир, необходимый для обеспечения энергией развивающееся расте-ние.

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Функция

Характеристика

Пример

а)фософолипиды входят в состав клеточных мем-бран

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Функция

Характеристика

3. Структур-ная (пласти-ческая)

Пример

б)гликолипиды входят в состав миелиновых оболочек нервных клеток

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Функция

Характеристика

4. Терморегу-ляторная

Пример

Подкожный жир защищает живот-ных от перео-хлаждения

а)у китов подкожный слой жира достигает 1 м, что позволяет теплокровному животному жить в холодной воде полярного океана

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Функция

Характеристика

5. Защитная

Пример

а)слой жира (сальник) защищает нежные органы от ударов и сотрясений

(н-р, околопочечная капсула, жировая подушка около глаз)

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Функция

Характеристика

5. Защитная

Пример

Жиры защищают от механических воздействий

б)воска покрывают тонким слоем листья растений, не давая им намокать во время обильных дождей, а также перья и шерсть

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Функция

Характеристика

6. Источник эндогенной (метаболи-

Пример

ческой) воды

Тушканчик

Песчанка

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Функция

Характеристика

6. Источник эндогенной воды

Пример

При окислении 100 г жира выделяется 107 мл воды

а)благодаря такой воде существуют многие пустын. животные (н-р, тушканчики, песчанки, верблюды)

Верблюд может не пить 10-12 дней.

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Функция

Характеристика

7. Регулятор-ная

Пример

Многие жиры – компоненты витаминов и гормонов

а)жирорастворимые витамины – Д, Е, К, А

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Функция

Характеристика

8. Раствори-тели гидро-фобных соединений

Пример

Обеспечивают проникновение в организм жирорастворимых веществ

а) витамины Е, Д, А

Повторение:

Тест 1. При полном сгорании 1 г. вещества выделилось 38,9 кДж энергии. Это вещество относится:

К углеводам.
К жирам.
Или к углеводам, или к липидам.
К белкам.

Тест 2. Основу клеточных мембран образуют:

Жиры.
Фосфолипиды.
Воска.
Липиды.

Тест 3. Утверждение: "Фосфолипиды - сложные эфиры глицерина (глицерола) и жирных кислот":

Ошибочно.

Повторение:

**Тест 4. Липиды выполняют в организме следующие функции:

Структурную. 5. Некоторые являются ферментами.
Энергетическую. 6. Источник метаболической воды
Теплоизолирующую. 7. Запасающую.
Некоторые - гормоны. 8. К ним относятся витамины A, D, E, K.

**Тест 5. Молекула жира состоит из остатков:

Аминокислот.
Нуклеотидов.
Глицерина.
Жирных кислот.

Тест 6. Гликопротеины - это комплекс:

Белков и углеводов.
Нуклеотидов и белков.
Глицерина и жирных кислот.
Углеводов и липидов.

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Липидами называют сложную смесь органических соединений, которые содержатся в растениях, животных и микроорганизмах. Их общими признаками являются: нерастворимость в воде (гидрофобность) и хорошая растворимость в органических растворителях (бензине, диэтиловом эфире, хлороформе и др.).

Липиды часто делят на две группы: Простые липиды Сложные липиды Это липиды, молекула которых не содержит атомов азота, фосфора, серы. К простым липидам относятся: высшие карбоновые кислоты; воски; триольные и диольные липиды; гликолипиды. Это липиды, молекула которых содержит атомы азота и/или фосфора, а также серы.

Основная функция липидов энергетическая. Калорийность липидов выше, чем у углеводов. В ходе расщепления 1 г жиров освобождается 38,9 кДж. Структурная. Липиды принимают участие в образовании клеточных мембран. Запасающая. Это особенно важно для животных, впадающих в холодное время года в спячку или совершающих длительные переходы через местность, где нет источников питания.

Терморегуляторная. Жиры являются хорошими термоизоляторами вследствие плохой проводимости тепла. Они откладываются под кожей, образуя у некоторых животных толстые прослойки. Например, у китов слой подкожного жира достигает толщины 1 м. Защитно-механическая. Скапливаясь в подкожном слое, жиры защищают организм от механических воздействий.

Источник метаболический воды. Одним из продуктов окисления жиров является вода. Эта метаболическая вода очень важна для обитателей пустынь. Так, жир, которым заполнен горб верблюда, служит в первую очередь не источником энергии, а источником воды.

Повышение плавучести. Запасы жира повышают плавучесть водных животных. Например, благодаря подкожному жиру тело моржей весит примерно столько же, сколько вытесненная им вода.

Липиды (жиры) очень важны в питании, потому что они содержат ряд витаминов - А, О, Е, К и важных для организма жирных кислот, которые синтезируют различные гормоны. Они входят также в состав ткани и, в частности, нервной системы.

Некоторые липиды несут прямую ответственность за повышение уровня холестерина в крови. Рассмотрим: 1.Жиры, которые повышают холестерин Это насыщенные жиры, содержащиеся в мясе, сыре, сале, сливочном масле, молочных и копченых продуктах, пальмовом масле. 2. Жиры, которые мало способствуют образованию холестерина. Их содержат устрицы, яйца и птица без кожи. 3. Жиры, которые снижают холестерин. Это растительные масла: оливковое, рапсовое, подсолнечное, кукурузное и другие. Рыбий жир не играет никакой роли в холестериновом обмене веществ, но предупреждает сердечно-сосудистые заболевания. Поэтому рекомендуются следующие сорта рыбы (наиболее жирные): кета и семга, тунец, макрель, селедка, сардины.

* * Липиды Холестерин Группы липид Функции Витамины * *Липидами называют сложную смесь органических соединений, которые содержатся в растениях, животных и микроорганизмах. Их общими признаками являются: нерастворимость в воде (гидрофобность) и хорошая растворимость в органических растворителях (бензине, диэтиловом эфире, хлороформе и др.). *Липиды часто делят на две группы: Простые липиды Это липиды, молекула которых не содержит атомов азота, фосфора, серы. К простым липидам относятся: высшие карбоновые кислоты; воски; триольные и диольные липиды; гликолипиды. Сложные липиды Это липиды, молекула которых содержит атомы азота и/или фосфора, а также серы. * Основная функция липидов энергетическая. Калорийность липидов выше, чем у углеводов. В ходе расщепления 1 г жиров освобождается 38,9 кДж. Запасающая. Это особенно важно для животных, впадающих в холодное время года в спячку или совершающих длительные переходы через местность, где нет источников питания. Структурная. Липиды принимают участие в образовании клеточных мембран. * Терморегуляторная. Жиры являются хорошими термоизоляторами вследствие плохой проводимости тепла. Они откладываются под кожей, образуя у некоторых животных толстые прослойки. Например, у китов слой подкожного жира достигает толщины 1 м. Защитно-механическая. Скапливаясь в подкожном слое, жиры защищают организм от механических воздействий. * Источник метаболический воды. Одним из продуктов окисления жиров является вода. Эта метаболическая вода очень важна для обитателей пустынь. Так, жир, которым заполнен горб верблюда, служит в первую очередь не источником энергии, а источником воды. * Повышение плавучести. Запасы жира повышают плавучесть водных животных. Например, благодаря подкожному жиру тело моржей весит примерно столько же, сколько вытесненная им вода. *Липиды (жиры) очень важны в питании, потому что они содержат ряд витаминов - А, О, Е, К и важных для организма жирных кислот, которые синтезируют различные гормоны. Они входят также в состав ткани и, в частности, нервной системы. Некоторые липиды несут прямую ответственность за повышение уровня холестерина в крови. Рассмотрим: 1.Жиры, которые повышают холестерин Это насыщенные жиры, содержащиеся в мясе, сыре, сале, сливочном масле, молочных и копченых продуктах, пальмовом масле. 2. Жиры, которые мало способствуют образованию холестерина. Их содержат устрицы, яйца и птица без кожи. 3. Жиры, которые снижают холестерин. Это растительные масла: оливковое, рапсовое, подсолнечное, кукурузное и другие. Рыбий жир не играет никакой роли в холестериновом обмене веществ, но предупреждает сердечно-сосудистые заболевания. Поэтому рекомендуются следующие сорта рыбы (наиболее жирные): кета и семга, тунец, макрель, селедка, сардины.