Будь-якому організму потрібні життєво важливі з’єднання. У складі майже всіх тканин присутні ліпіди. Це жироподібні речовини, що мають біологічне походження.
Вони є джерелом енергетичного запасу і поділяються на класи та види, що мають свій функціонал. Більшість з них бере участь в регуляції обміну холестерину та перешкоджають його накопиченню.
Біологічна роль і функції ліпідів
Молекули ліпідів можна знайти в будь-якій живій клітині, без них неможливе життя. Вони виконують більшість функцій як в масштабах всього організму, так і в окремій клітині. Складені з мономерів, що включають жирні кислоти і гліцерин. Біологічна роль жирів в організмі досить висока, тому що без них неможливі багато життєво важливі процеси. Прикладом хімічної реакції може служити ланцюгове окислення.
Окислюється зазвичай жировий шар оболонок клітин. Жири тісно пов’язані з метаболізмом:
- Аденозинтрифосфорна кислота. Необхідна для транспортування поживних речовин, ділення клітин, знезараження токсинів.
- Амінокислота. Це структурна частина білків. При з’єднанні з ліпідами вони перетворюються в ліпопротеїни, які здійснюють транспортування корисних речовин в організмі.
- Нуклеїнова кислота. Входить в структуру ДНК. При розщепленні ліпідів деяка частина енергії йде на поділ клітин, в результаті якого з’являються нові ланцюги ДНК.
- Стероїди. Гормони з підвищеним рівнем вмісту цих сполук. При поганому засвоєнні вони підвищують ризик розвитку захворювань органів ендокринної системи.
Ліпіди виконують кілька функцій:
- Енергетична. Полягає в розпаді ліпідів в організмі з виділенням великого обсягу енергії. Вона потрібна для підтримки і нормалізації дихання, ділення клітин і їх зростання, а також інших процесів. Ліпіди проникають в клітину з кровотоком і відкладаються у вигляді жирових крапель в її цитоплазмі. Клітина отримує енергію при розщепленні молекул.
- Резервна. За накопиченням жирів стежать адипоцити-клітини, що утворюють жирову тканину в організмі. Найбільший її запас розташований в підшкірно-жировій клітковині. Вона також виконує теплоізоляцію організму, підтримуючи нормальну температуру тіла.
- Структурна. У клітині ліпіди, виконуючи будівельну функцію, входять до складу мембран, формуючи і зберігаючи стінки, і здійснюють обмін речовин.
- Транспортна. Ця функція відноситься до другорядних. Її здійснюють в основному ліпопротеїни. Вони складаються з білків і ліпідів, переносять з кров’ю речовини між органами.
- Ферментативна. Ліпіди беруть участь у формуванні ферментів, допомагають засвоювати деякі мікроелементи, які надходять з їжею.
- Сигнальна. Підтримує кілька процесів організму. Полягає в перенесенні значущих сигналів всередину клітини і з неї. Здійснюють це фосфатидилінозитол, ейкозаноїди, гліколіпіди.
- Регуляторна. Ліпіди беруть участь в регуляції багатьох процесів, але самостійно на їх перебіг не впливають. Це в основному стероїдні гормони (статеві і надниркових залоз). Вони беруть участь в обміні речовин, репродуктивної функції, впливають на імунітет.
Кожна з цих функцій дуже важлива для підтримки нормальної життєдіяльності людей і тварин.
Будова і властивості ліпідів
Будова ліпідів досить просте. Вони складаються із сполук жирних кислот і спиртів. Складні речовини містять:
- фосфор;
- азот;
- сірка.
Властивості ліпідів пов’язані з їх хімічною будовою, залежать від насиченості жирних кислот і спирту. Загальними для всіх видів жирів є наступні:
- розчинні в бензолі, хлороформі, гексані;
- чи не розчинні у воді і полярних розчинниках.
В організмі людей перетравлюються тільки емульговані жири, основними емульгаторами яких є жовчні кислоти та білки. Жири присутні у всіх живих клітинах і створюють бар’єр, що обмежує їх проникність, а також містяться в складі гормонів.
Класифікація сполук
Класифікація ліпідів досить обширна, тому що вони виконують багато різних функцій. Це видно з таблиці, де представлено їх поділ за будовою:
Типи | Види | Опис |
Прості | Триацилгліцерол, нейтральні жири | Відносяться до складних ефірів, що складаються з гліцерину і жирних кислот. Розрізняють моно -, ді- і тригліцериди. |
Воски | Складні ефіри жирних кислот і спиртів (одноатомних або двоатомних). | |
Складні | Гліколіпіди | Складаються з вуглеводів і ліпідів, що утворюють гідрофільно-гідрофобні комплекси. |
Фосфоліпіди, гліцерофосфоліпіди, сфінголіпіди | Мильні жири. При їх гідролізі утворюється мило, а будова залежить від шляху біосинтезу. |
Існують і не взаємодіючі з водою (неомильні) ліпіди-стероїди. З урахуванням будови вони поділяються на:
- Стерин. До них відносять холестерин, ергостерин — спирти, присутні в складі тваринних і рослинних клітин.
- Стероїдні гормони. Кортизол, тестостерон, кальцитріол – сприяють розвитку і росту організму.
Жовчні кислоти. Це розчиняють холестерин похідні холевої кислоти.
Окрему групу складають ліпопротеїни. Склад їх, з точки зору біохімії, досить складний. Вони складаються з білків і жирів. У складі містять холестерин, необхідний компонент клітинних мембран у вищих організмів, фосфоліпіди, жирні кислоти. Присутні в складі плазми крові здатні розчинятися, а нерозчинні містяться в оболонці нервового волокна.
Значення для людини
Деякі види сполук організм людини самостійно виробляти нездатний. Це ненасичені жирні кислоти. Вони проникають з їжею і містяться в:
- горіхах;
- овочах;
- зелені;
- рослинних оліях;
- злакових рослинах;
- фруктах.
Збагачені цими жирними кислотами більшість продуктів тваринного походження, це:
- молоко;
- яловичина;
- тропічні фрукти (авокадо, кокоси).
За своєю хімічною формулою до класу ліпідів відносять і вітаміни А, Е, К, Д, вони надходять з їжею. Добове споживання ліпідів дорослою людиною має бути в межах 80-130 грамів.
Вплив ліпідів на шкірний покрив і волосся
Жири необхідні для здоров’я шкіри, волосяного покриву. Секрецію, насичену жирами, виділяють сальні залози. При дефіциті ліпідів порушується регенерація клітин дерми, нігтів і волосся:
- шкірний покрив відчуває нестачу енергії для регенерації клітин;
- дерма втрачає еластичність і стає сухою при постійній нестачі тригліцеридів;
- волосся втрачають здоровий вигляд, втрачають блиск, розвиваються різні захворювання;
- через слабку секрецію сальних залоз роговий прошарок дерми страждає від агресивного впливу зовнішнього середовища;
- недостатній вміст жирів нігтьові пластини робить м’якими.
В організмі жири відіграють резервну роль, використовуються при захворюванні або погіршенні якості харчування. Вони структурний елемент тканин внутрішньоклітинних утворень і оболонок клітин. Харчові мають тваринне і рослинне походження.
Вони не розчинні у воді, тільки в неполярних органічних розчинниках. Жири, одержувані з рослинних елементів, – це масла. Окрему групу складають жири морських ссавців і риб.