Какво представляват липидите? Съставът и функцията на липидите в клетката

Мазнините и мастните вещества като стероиди, восъци и фосфолипиди се комбинират в биологията с един термин: липиди. Те се различават по външен вид, структура и химически характеристики. Има обаче свойство, което ги обединява в един клас. Ще отговорим на въпроса "какво представляват липидите", както следва: това са водонеразтворими съединения, които могат да бъдат разтворени в органични разтворители. Те изпълняват много важни функции в клетката и в тялото като цяло. Ще ги разгледаме в нашата статия.

Мазнини в клетката

Съединения, които са трихидриден глицерол и естери на висши карбоксилни киселини са мазнини. Съдържанието и функцията на липидите в клетката зависят от характеристиките на тъканта, в която те влизат. Например, ендоспермът от семена и плодове от растения като орех, слънчоглед, царевица, може да съдържа до 90% мазнини. Хиподермичната мастна тъкан на бозайниците е резервоар с богата на енергия органична материя, която също изпълнява защитни и топлинни изолационни функции. В епителните клетки или мускулите съдържанието на мазнини не надвишава 5-15%. Синтезът на клетъчната мазнина настъпва по каналите ендоплазмен ретикулум в процеса на пластични обменни реакции. Давайки отговор на въпроса какво представляват липидите, ще обърнем голямо внимание на тяхната химична структура.

Химическа структура

Реакцията, която води до образуването на мастни молекули, се нарича естерификация. Естерите, получени в резултат на това, в допълнение към глицероловия остатък, също съдържат мастни киселини. Най-често това са стеаринова, олеинова и палмитинова висша карбоксилна киселина. Свойствата на мазнините зависят от техния качествен състав и количествено съотношение. Растителни мазнини Почти винаги е топим, така че при нормални условия те са течности. Те съдържат ненаситени киселини, като олеинова киселина. Това е зехтин, слънчоглед, горчица, сусамово масло. Изключение прави кокосовото масло, което има солидна консистенция. Твърдите - животински мазнини - съдържат предимно наситени (маргинални) киселини в състава си и се натрупват в мастната тъкан на омента или подкожната тъкан. Освен въглехидрати и протеини, липидите са сложни органични съединения и се синтезират в реакциите на цикъла на Калвин от зелените растителни клетки по време на фотосинтезата.

Какво представляват фосфолипидите

Всички живи организми на Земята, с изключение на вирусите, имат клетъчна структура. Съставът на биологичните мембрани на клетките задължително включва фосфолипиди. Те са също естери на трихидриден глицерол и мастни киселини. Фосфолипидите се различават от присъствието на остатъци от ортофосфорна киселина в техните молекули от реалните или истинските мазнини, разглеждани по-рано. Молекулите на веществата са малки и се състоят от части, наречени глави (с хидрофилни свойства) и два хидрофобни опашка. Такива съединения се наричат ​​амфифилни. Бидейки във вода, те образуват мицели и са способни да образуват билипиден слой. Такъв състав на липиди с протеини е в основата на всички клетъчни мембрани.

гликолипиди

Съединения, които освен липиди съдържат и въглехидрати, са най-често срещани в нервната тъкан, която е структурен материал на мозъка и гръбначния мозък, както и нервите, простиращи се от тях.

Центробежните нервни окончания прехвърлят процеса на възбуждане от централната нервна система към органи и тъкани, а центростремителните нервни влакна изпращат импулси от рецепторите към мозъка и гръбначния мозък. За предаване на възбуждане, нервите се обединяват и покриват със слой от невроглия, съдържащ гликолипиди. Той изпълнява както трофични (хранителни неврони), така и изолиращи функции, предотвратявайки диспергирането на електрически импулси, преминаващи през нервните влакна. Важни функции на липиди, съдържащи захарни остатъци, са характерни за гликокаликса, надмембранния комплекс на животинска клетка. Благодарение на него, процесът на адхезия - сцепление на клетките, което води до образуването на тъкан като стабилна структура на тялото.

лецитин

Веществото принадлежи към групата на липидите и в чистата му форма е бяла маса, подобна на восък и добре абсорбираща вода. Точката на топене е +149 ° С. Съединението се разтваря в органични разтворители, способно да набъбва във вода и да образува мицели. В промишлеността лецитинът се изолира от соя, високо съдържание на веществото се наблюдава и в яйчния жълтък, месото, рибата. Тя е от храна, която тялото получава лецитин, тъй като фактът, че той се произвежда самостоятелно от клетките, не е достатъчен. Каква е функцията на липидите най-силно изразена при лецитин? Това е участието на вещество в метаболитни реакции. Съставът играе важна роля в метаболизма на мазнините, предотвратява дегенерацията на хепатоцитите и предпазва черния дроб от цироза. Лецитинът е протектор, който предпазва стените на кръвоносните съдове от появата на атеросклеротични плаки. Доказана е функцията на веществото като антиоксидант. Както виждаме, ролята на липидите в клетката не се ограничава само до енергийните и строителните функции. Те са важни за поддържане на хомеостазата - нормалното ниво на метаболизма на нивото на клетката и на организма като цяло.

стероиди

Секс хормоните, витамин D, холестеролът допълват списъка с вещества под общото наименование липиди. Естроген, прогестерон, тестостерон са регулатори на сексуалното развитие на организма и неговите репродуктивни функции. Мастноразтворимият витамин D участва в метаболизма на калция и фосфора в костната тъкан, като предотвратява развитието на рахит при деца. Изключително важна роля играе холестеролът, който се синтезира в големи количества от половите жлези, надбъбречните жлези, червата и бъбреците. Заедно с цитохромите (носител протеини), холестеролът се открива в кръвта. Той участва в синтеза на много хормони: генитални и алдостеронови, витамин D. Високата концентрация на холестерол в кръвта може да предизвика холестеролни плаки по стените на кръвоносните съдове и да провокира развитието на някои сърдечно-съдови заболявания: хипертония, коронарна болест на сърцето. Като наднормено тегло, заседнал начин на живот, тютюнопушенето увеличава риска от лош холестерол. Развитието на атеросклерозата провокира небалансирана диета, в която преобладават рафинираните мазнини, излишните въглехидрати, много пушени меса и консерванти. Обобщавайки, ще отговорим на въпроса "какви са липидите", както следва: това са органични вещества, които регулират работата на важни системи в човешкото тяло - ендокринни, сексуални и сърдечно-съдови.

Витамини, хормони и восъци

Съединения с ниско молекулно тегло, които изпълняват важни биохимични и физиологични функции, са витамини. Сред тях има група вещества, които се разтварят в мазнини и имат липидна природа. Например, витамин D, който е производно на холестерола. Първи в тялото първо под формата на провитамин, под действието на ултравиолетовите лъчи в клетките на кожата се превръща в активна форма. Надбъбречни хормони сексуалните жлези - алдостерон, тестостерон, естроген, прогестерон - също са мастни подобни съединения. Восъците, като липидите, в клетката изпълняват функциите на защита. Те се срещат в растителни и животински организми като водоотблъскващо покритие. Например, на листата на Ficus, семена и плодове на растенията, върху перо покритие на птици. Пчелният восък се използва за изграждане на медена пита.

Енергийна функция

метаболизъм и енергията в клетките се състои от два взаимосвързани и противоположни процеса - асимилация и дисимилация. В реакциите на разделяне на органични вещества, които се проявяват с участието на кислород, се отделя известно количество енергия, която се натрупва в клетъчните органели (митохондрии) под формата на молекули на аденозин трифосфатна киселина - АТФ. Най-голямо количество енергия се произвежда чрез разделяне на мазнините. В допълнение към мазнините, чието съдържание в храната е малко, клетката основно използва за получаване на необходимото количество запаси от АТФ с въглехидратна храна (картофи, хляб, захар), влязла в тялото. Следователно, друг отговор на въпроса какво представляват липидите е следното твърдение: това е най-енергоемкият пластмасов материал на клетката.

Метаболизъм на мазнините

Основните доставчици на липиди в нашето тяло са висококалорични храни: масло, мазни меса и риба, сметана, орехи, фъстъци, слънчогледово масло.

Те идват с храна първо в стомаха, където частично се усвояват от действието на ензима на стомашния сок - липаза. Тогава в дванадесетопръстника под действието на сока на панкреаса и жлъчката се разделят на глицерол и мастни киселини. Тези съединения, веднъж в тънките черва, се абсорбират от неговите врили, съдържащи най-малките лимфни капиляри. След като в лимфата, глицерин и по-високи карбоксилни киселини проникнат от него в междуклетъчната течност, а след това в клетките. Тук, по каналите на гладката ендоплазмена ретикулум, съществува система от ензими, които катализират асимилационни реакции, водещи до образуването на молекули мазнини, специфични за човешкото тяло.

В нашата статия изследвахме какви са липидите и изследвахме примери за тяхното разпространение в дивата природа.