Kaj so lipidi? Sestava in delovanje lipidov v celici

Maščobe in maščobne snovi, kot so steroidi, voski in fosfolipidi, se v biologiji združujejo z enim izrazom: lipidi. Razlikujejo se po videzu, strukturi in kemijskih lastnostih. Vendar pa obstaja lastnost, ki jih vse združuje v en razred. Na vprašanje, kaj so lipidi, bomo odgovorili takole: to so vodotopne spojine, ki jih lahko raztopimo v organskih topilih. Opravljajo veliko pomembnih funkcij v celici in v telesu kot celoti. Mi jih bomo obravnavali v našem članku.

Maščoba v kletki

Spojine, ki so trihidrični glicerol in estri višjih karboksilnih kislin, so maščobe. Vsebina in funkcija lipidov v celici je odvisna od značilnosti tkiva, v katerega vstopajo. Na primer, endosperm semen in plodov rastlin, kot so oreh, sončnice, koruza, lahko vsebujejo do 90% maščobe. Hipodermično maščobno tkivo sesalcev je rezervoar energetsko bogate organske snovi, ki opravlja tudi funkcije zaščite in toplotne izolacije. V epitelnih celicah ali mišicah vsebnost maščobe ne presega 5-15%. Sinteza celične maščobe se pojavi na kanalih endoplazmatski retikulum v procesu reakcij plastične izmenjave. Če odgovorimo na vprašanje, kaj so lipidi, bomo veliko pozornosti posvečali njihovi kemijski strukturi.

Kemijska struktura

Reakcija, ki vodi do tvorbe maščobnih molekul, se imenuje esterifikacija. Estri, nastali kot rezultat, poleg ostanka glicerola, vsebujejo tudi maščobne kisline. Najpogosteje so stearinske, oleinske in palmitinske višje karboksilne kisline. Lastnosti maščob so odvisne od njihove kvalitativne sestave in količinskega razmerja. Rastlinske maščobe skoraj vedno taljive, zato so v normalnih pogojih tekočine. Vsebujejo nenasičene kisline, kot je oleinska kislina. To je oljčno, sončnično, gorčično, sezamovo olje. Izjema je kokosovo olje, ki ima trdno konsistenco. Trdne živalske maščobe vsebujejo večinoma nasičene (mejne) kisline v svoji sestavi in ​​se kopičijo v omentumu ali podkožnem maščobnem tkivu. Poleg ogljikovih hidratov in beljakovin so lipidi kompleksne organske spojine in se sintetizirajo v reakcijah Calvinovega cikla zelenih rastlinskih celic med fotosintezo.

Kaj so fosfolipidi

Vsi živi organizmi na Zemlji, razen virusov, imajo celično strukturo. Sestava bioloških membran celic nujno vključuje fosfolipide. So tudi estri trihidroksi glicerola in maščobnih kislin. Fosfolipidi se razlikujejo od prisotnosti ostankov ortofosforne kisline v svojih molekulah iz resničnih ali resničnih maščob, ki so bile obravnavane prej. Molekule snovi so majhne in sestojijo iz delov, imenovanih glava (ima hidrofilne lastnosti) in dva hidrofobna repa. Takšne spojine se imenujejo amfifilne. Ker so v vodi, tvorijo micele in so sposobne tvoriti plasti dvokrilcev. Takšna sestava lipidov z beljakovinami je osnova za vse celične membrane.

Glikolipidi

Spojine, ki poleg lipidov vsebujejo tudi ogljikove hidrate, so najpogostejše v živčnem tkivu, ki je strukturni material možganov in hrbtenjače, kot tudi živci, ki segajo od njih.

Centrifugalni živčni končiči prenašajo proces vzbujanja iz centralnega živčnega sistema v organe in tkiva, centripetalna živčna vlakna pa pošiljajo impulze od receptorjev do možganov in hrbtenjače. Za prenos vzbujanja se živci združijo in prekrijejo s plastjo nevrogle, ki vsebuje glikolipide. Opravlja tako trofične (krmne nevrone) kot izolacijske funkcije, ki preprečujejo disperzijo električnih impulzov, ki prehajajo skozi živčna vlakna. Pomembne funkcije lipidov, ki vsebujejo sladkorne ostanke, so značilne za glikokaliks, nadmembranski kompleks živalske celice. Zahvaljujoč njemu, proces oprijema - adhezija celic, ki vodi do oblikovanja tkiva kot stabilna struktura telesa.

Lecitin

Snov spada v skupino lipidov in je v čisti obliki bela masa, podobna vosku in dobro absorbirajoči vodi. Tališče je +149 ° C. Spojina se raztopi v organskih topilih, lahko nabrekne v vodi in oblikuje micele. V industriji je lecitin izoliran iz soje, visoka vsebnost snovi je opaziti tudi v rumenjaku, mesu, ribah. Iz hrane se telo dobi lecitin, ker dejstvo, da ga celice neodvisno proizvajajo, ni dovolj. Kakšna je funkcija lipidov, ki so najbolj izraziti pri lecitinu? To je udeležba snovi v presnovnih reakcijah. Spojina ima pomembno vlogo pri presnovi maščob, preprečuje degeneracijo hepatocitov in ščiti jetra pred cirozo. Lecitin je zaščitnik, ki ščiti stene krvnih žil pred pojavom aterosklerotičnih plakov. Dokazana je bila funkcija snovi kot antioksidanta. Kot vidimo, vloga lipidov v celici ni omejena le na energijske in konstrukcijske funkcije. Pomembne so pri ohranjanju homeostaze - normalne ravni metabolizma na ravni celice in organizma kot celote.

Steroidi

Spolni hormoni, vitamin D, holesterol dopolnjujejo seznam snovi pod splošnim imenom lipidi. Estrogen, progesteron, testosteron so regulatorji spolnega razvoja organizma in njegovih reproduktivnih funkcij. Vitamin D, topen v maščobah, sodeluje pri presnovi kalcija in fosforja v kostnem tkivu, kar preprečuje razvoj rahitisa pri otrocih. Izjemno pomembno vlogo ima holesterol, ki ga v velikih količinah sintetizirajo spolne žleze, nadledvične žleze, črevesje in ledvice. Skupaj s citokromi (nosilnimi beljakovinami) se holesterol nahaja v krvi. Sodeluje pri sintezi mnogih hormonov: genitalnih in aldosteronskih, vitamina D. Visoka koncentracija holesterola v krvi lahko povzroči nastanek holesterola na stenah krvnih žil in povzroči razvoj nekaterih bolezni srca in ožilja: hipertenzije, koronarne bolezni srca. Prekomerna telesna teža, sedeči način življenja, kajenje povečuje tveganje za slab holesterol. Razvoj ateroskleroze povzroča neuravnoteženo prehrano, v kateri prevladujejo rafinirane maščobe, presežni ogljikovi hidrati, veliko dimljenega mesa in konzervansov. Če povzamemo, bomo na vprašanje "kaj so lipidi" odgovorili na naslednji način: to so organske snovi, ki urejajo delovanje pomembnih sistemov v človeškem telesu - endokrinih, spolnih in kardiovaskularnih.

Vitamini, hormoni in voski

Spojine z nizko molekulsko maso, ki opravljajo pomembne biokemijske in fiziološke funkcije, so vitamini. Med njimi je skupina snovi, ki se raztopijo v maščobah in imajo lipidno naravo. Na primer, vitamin D, ki je derivat holesterola. Prvič v telesu v obliki provitamina, se pod delovanjem ultravijoličnih žarkov v kožnih celicah spremeni v aktivno obliko. Nadledvični hormoni in spolne žleze - aldosteron, testosteron, estrogen, progesteron - so tudi maščobne spojine. Voski, kot lipidi, v celici opravljajo funkcije zaščite. Najdemo jih v rastlinskih in živalskih organizmih kot vodoodbojni premaz. Na primer, na listih Ficus, semen in sadja rastlin, na pero pokrovu ptic. Čebelji vosek se uporablja za izdelavo satovja.

Funkcija energije

Presnova in energija v celicah je sestavljena iz dveh med seboj povezanih in nasprotnih procesov - asimilacije in disimilacije. V reakcijah cepljenja organskih snovi, ki nastanejo s sodelovanjem kisika, se sprosti določena količina energije, ki se nabira v celičnih organelih (mitohondrijih) v obliki molekul adenozin trifosfatne kisline - ATP. Največ energije dobimo z razdeljevanjem maščob. Poleg maščob, katerih vsebnost v hrani je majhna, celica uporablja predvsem za pridobitev potrebne količine zaloge ATP ogljikovih hidratov hrane (krompir, kruh, sladkor), vstopil v telo. Tako je še en odgovor na vprašanje, kaj so lipidi, naslednja trditev: to je energetsko najintenzivnejši plastični material celice.

Presnova maščob

Glavni dobavitelji lipidov v našem telesu so visoko kalorična živila: maslo, mastno meso in ribe, smetana, orehi, arašidi, sončnično olje.

Pridejo s hrano najprej v želodec, kjer se delno prebavijo z delovanjem encima želodčnega soka - lipaze. Potem v dvanajstniku pod delovanjem pankreasnega soka in žolča se razdelita na glicerol in maščobne kisline. Te spojine, enkrat v tankem črevesu, absorbirajo vilice, ki vsebujejo najmanjše limfne kapilare. Ko enkrat v limfo, glicerin in višje karboksilne kisline prodrejo iz nje v medcelično tekočino, nato pa v celice. Tukaj, na kanalih gladkega endoplazmatskega retikuluma, obstaja sistem encimov, ki katalizirajo asimilacijske reakcije, ki vodijo do nastajanja maščobnih molekul, specifičnih za človeško telo.

V našem članku smo preučevali, kaj so lipidi in preučili primere njihove porazdelitve v prostoživečih živalih.