Među glikolipidima posebno su rasprostranjeni galaktosilacilgliceroli.

Ova jedinjenja se nalaze u velikom broju biljnih tkiva. Nalaze se u mitohondrijima, hloroplastima i lokalizirani su u membranama; nalazi se u algama, nekim fotosintetskim bakterijama.

Glavni oblik glikolipida u životinjskim tkivima, posebno u nervnom tkivu, posebno u mozgu, su glikosfingolipidi. Potonji sadrži ceramid koji se sastoji od sfingozinskog alkohola i ostatka masne kiseline, te jednog ili više ostataka šećera. Najvažniji glikosfingolipidi su cerobrozidi i gangliozidi.

Najjednostavniji cerobrozidi su galaktozilceramidi i glukozilceramidi. Sastav galaktozilceramida uključuje D-galaktozu, koja je eterskom vezom povezana sa hidroksilnom grupom amino alkohola sfingozina. Osim toga, galaktozilceramid sadrži masnu kiselinu. Najčešće se koristi lignocerična, nervonska ili cerebronska kiselina, tj. masne kiseline sa 24 atoma ugljika.

Sfingozin

									C HC (CH2)21
							H2 C
	CH2 OH
									Masne kiseline (npr.
									cerebronska kiselina)
				HOH

HOH

β-D-galaktoza

Slika 5 - Struktura galaktozilceramida

Postoje sulfogalaktozilceramidi, koji se razlikuju od galaktozilceramida po prisustvu ostatka sumporne kiseline vezanog za treći atom ugljika heksoze.

Glukozilceramidi, za razliku od galaktozilceramida, imaju ostatak glukoze umjesto ostatka galaktoze.

Složeniji glikosfingolipidi su gangliozidi. Jedan od najjednostavnijih gangliozida je hematozid, izoliran iz strome eritrocita. Sadrži ceramid, po jedan molekul galaktoze, glukoze i N-acetilneuraminske kiseline. Gangliozidi se nalaze u velikim količinama u nervnom tkivu. Obavljaju receptorske i druge funkcije.

1.6 Nesaponifibilni lipidi

Lipidi koji nisu hidrolizovani da bi oslobodili masne kiseline i koji nisu u stanju da formiraju sapune tokom alkalne hidrolize nazivaju se nesaponifikujućim.

mi. Klasifikacija nesaponifibilnih lipida zasniva se na njihovoj podjeli u dvije grupe - steroide i terpene.

1.6.1 Steroidi

Steroidi su široko rasprostranjena jedinjenja u prirodi. Ovo su derivati ​​tetracikličkih triterpena. Osnova njihove strukture je jezgro ciklopentanperhidrofenantrena:

				10B

Ciklopentanperhidrofenantren

Steroidi uključuju sterole (sterole) - ciklične alkohole visoke molekularne težine i steride - estre sterola i viših masnih kiselina. Steridi se ne rastvaraju u vodi, ali su dobro rastvorljivi u svim masnim rastvaračima i deo su sirove masti. Steridi formiraju frakciju lipida koja se može saponificirati. Steroli, međutim, tokom saponifikacije masti ostaju u nesapunibilnoj frakciji, čineći njen najveći dio.

Kod ljudi i životinja, glavni predstavnik sterola (sterola) je holesterol:

			CH3 CH 2	CH2	CH3
				CH2
	CH3				CH3

CH 3 13 17

OH 3 5 6

holesterol (holesterol)

Holesterol igra važnu ulogu u životu životinjskog organizma

– uključeni u izgradnju bioloških membrana. Nalazeći se u sastavu ćelijskih membrana, zajedno sa fosfolipidima i proteinima, obezbeđuje selektivnu permeabilnost ćelijske membrane, ima regulatorni efekat na stanje membrane i na aktivnost enzima koji su sa njom povezani;

– Preteča je stvaranja žučnih kiselina u tijelu, kao i steroidnih hormona. Ovi hormoni uključuju testosteron (muški polni hormon), estradiol (jedan od ženskih hormona), aldesteron (nastaje u korteksu nadbubrežne žlijezde i reguliše ravnotežu vode i soli);

– je provitamin vitamina grupe D. Holesterol pod dejstvom UV-

zrake u koži pretvaraju se u vitamin D3 (kolekalciferol), koji zauzvrat služi kao prekursor hormona uključenog u regulaciju metabolizma kalcija i mineralizacije kostiju. Takođe treba napomenuti da u slučaju kršenja

metabolizam holesterol se taloži na zidovima krvnih sudova, što dovodi do ozbiljne bolesti - ateroskleroze.

Biljke i kvasac sadrže ergosterol (ergosterol):

			CH3 CH	CH2	CH3
	CH3				CH3

CH 3 13 17

10 8 OH 3 5 6 7

ergosterol (ergosterol)

Kada je ergosterol zračen UV zrakama, iz njega nastaje vitamin D2 (ergokalciferol). Kvasac se koristi za industrijsku proizvodnju vitamina D grupe (antirahitičnih vitamina), sadrže preko 2% sterida i sterola po suhoj tvari.

Biljna ulja (sojino, kukuruzno, ulje pšeničnih klica) obično sadrže od dva do četiri različita sterola, koji se međusobno razlikuju po količini, rasporedu dvostrukih veza i strukturi bočnog lanca, a β-sitosterol je obavezna komponenta:

CH3

CH3

CH2

CH2

CH3

CH3

C2 H5

CH3

10 OH 3 5 6

β-sitosterol

U kukuruzu je udio β-sitosterola 86% svih sterola, au pšenici 66%.

1.6.2 Terpeni

Struktura terpena zasniva se na molekuli izoprena:

H2 CC CHCH2

Ovo je monomer od kojeg se grade oligomerni ili polimerni lanci nesaponifibilnih lipida. Terpeni čiji su molekuli spojevi od 2, 3, 4, 6, 8 molekula izoprena nazivaju se mono-, seskvi-, di-, tri- i tetraterpeni, redom. Molekuli terpena mogu imati linearnu ili cikličnu strukturu, sadržavati hidroksilne, karbonilne i karboksilne grupe.

Monoterpeni. To su isparljive tekuće tvari ugodnog mirisa. One su glavne komponente mirisnih eteričnih ulja dobijenih iz biljnih tkiva - cvijeća, lišća, plodova.

Kao tipičan predstavnik alifatskih monoterpena je mircen. Od 30 do 50% mircena nalazi se u eteričnom ulju hmelja. Predstavnici derivata kiseonika alifatičnih terpena su linalol, geraniol i citronelol. Sve su to alkoholi. Linalool se nalazi u cvjetovima đurđevka, ulju narandže i korijandera. Očigledno, aroma breskve je posljedica raznih estera linalola - octene kiseline, mravlje kiseline, itd. Geraniol se nalazi u ulju eukaliptusa. Citronelol ima miris ruže i nalazi se u uljima ruže, geranijuma i drugih ulja.

Među monocikličkim terpenima, najčešći i najvažniji su limonen, mentol i karvon. Limonen se nalazi u terpentinu, ulju kima; mentol je glavno (do 70%) eterično ulje paprene metvice, a karvon se nalazi u eteričnim uljima kima i kopra.

Seskviterpeni. Ova grupa terpena se takođe nalazi u eteričnim uljima. Jedno od najzanimljivijih jedinjenja je aromatični seskviterpenski dimer gosipol, specifični pigment u sjemenkama pamuka.

Diterpeni. Najviše su zastupljena jedinjenja koja ulaze u sastav mnogih biološki važnih jedinjenja. Dakle, fitol diterpenskog alkohola je dio hlorofila.

Klorofil je pigment koji biljkama daje zelenu boju. Nalazi se u listovima i stabljikama, klasovima i žitaricama. Klorofil se nalazi u posebnim formacijama u protoplazmi koje se nazivaju hloroplasti. Postoje dvije vrste hlorofila u biljkama: hlorofil a (plavo-zeleni) i hlorofil b (žuto-zeleni).

		OCH3			OCH3
C32 H30 OH4 Mg			S 32N 28O 2N 4 Mg
		OS 20H 39	Hlorofil u		OS 20H 39
Hlorofil a
		alkohol fitol			alkohol fitol

Od velikog je interesa sličnost strukture hlorofila sa supstancom za bojenje krvi heminom. Sastav hlorofila i hemina uključuje četiri pirolna ostatka povezana u obliku porfirinskog niza, koji je u heminu povezan sa gvožđem, a u hlorofilu sa magnezijumom. Klorofil aktivno učestvuje u procesu fotosinteze. Kao rezultat ovog procesa, ugljični dioksid se pod utjecajem sunčeve svjetlosti koju apsorbira hlorofil reducira u heksozu i oslobađa se slobodni kisik. Fotosinteza je jedini proces tokom kojeg se energija zračenja sunca pohranjuje u organskim jedinjenjima u obliku hemijskih veza.

Diterpenski lanci su dio vitamina E i K1; Vitamin A je monociklični diterpen. Triciklički diterpen je abijetinska kiselina, glavna komponenta smolnih kiselina, u struci poznata kao kolofonija.

Soli natrijum kolofonijuma su jedna od komponenti sapuna za pranje veša. Mnogi diterpeni su komponente eteričnih ulja - kamforena, kaurena, steviola i ahata.

Triterpeni. Predstavlja ga najpoznatiji triterpenski skvalen. Skvalen je matično jedinjenje iz kojeg se steroidi, kao što je holesterol, sintetiziraju kod životinja i kvasca. Triterpenski lanac je dio vitamina K2. Složeniji triterpeni uključuju limonin i kukurbitacin A, spojeve koji uzrokuju gorak okus limuna i bundeve.

Tetraterpeni. Ovi pigmenti su karotenoidi. Oni daju biljkama žutu ili narandžastu boju različitih nijansi. Najpoznatiji predstavnici karotenoida su karoten, lutein, zeaksantin i kriptoksantin.

Karoteni su prvi put izolovani iz šargarepe (od latinskog "karota" - šargarepa). Poznate su tri vrste karotena: α-, β- i γ-karoteni, koji se razlikuju i po hemijskoj strukturi i po biološkim funkcijama. β-karoten ima najveću biološku aktivnost, jer sadrži dva β-jononska prstena i prilikom njegovog hidrolitičkog razlaganja pod dejstvom enzima karotena nastaju dva molekula vitamina A1:

C 1"

β - karoten

karotenoze

(karoten-dioksigenaza)

vitamin A1

(retinol)

Prilikom hidrolitičkog cijepanja α- i γ-karotena formira se jedan molekul vitamina A, jer svaki sadrži po jedan β-jononski prsten. Stepen svarljivosti karotenoida i slobodnog vitamina A zavisi od sadržaja masti u hrani. β-karoten daje šargarepi, bundevi, narandži, breskvi i drugom povrću i voću karakterističnu boju. Karoteni se, uz hlorofil, nalaze u svim zelenim dijelovima biljaka.

Lutein je žuti pigment koji se nalazi zajedno s karotenima u zelenim dijelovima biljaka. Boja sjemenki žutog kukuruza ovisi o karotenima i karotenoidima prisutnim u njima, nazvanim zeaksantin i kriptoksantin. Boja plodova paradajza je posledica karotenoida likopena.

Lutein, zeaksantin i kriptoksantin također pokazuju aktivnost vitamina A.

Karotenoidi igraju važnu ulogu u metabolizmu biljaka, učestvujući u procesu fotosinteze. Takođe, karotenoidi su od velikog značaja u prehrambenoj industriji. Utječe na pigmentaciju zrna žitarica karotenoidima

Klasifikacija lipida omogućava vam da shvatite nijanse sudjelovanja ovih mikroelemenata u raznim biološkim procesima ljudskog života. Biohemija i struktura svake takve supstance koja je dio ćelija i dalje izaziva mnogo kontroverzi među naučnicima i eksperimentatorima.

Opšti opis lipida

Lipidi su, kao što znate, prirodna jedinjenja koja u svom sastavu uključuju različite masti. Razlika između ovih supstanci i ostalih predstavnika ove organske grupe je u tome što se praktički ne koriste u vodi. Budući da su aktivni estri kiselina sa visokim sadržajem masti, nisu u stanju da se potpuno eliminišu uz pomoć rastvarača neorganskog tipa.

Lipidi su prisutni u ljudskom tijelu. Njihov udio u prosjeku doseže 10-15% ukupnog tijela. Važnost lipida ne može se potcijeniti: oni služe kao direktni dobavljač nezasićenih masnih kiselina. Izvana, supstance ulaze u organizam sa vitaminom F, koji je izuzetno važan za pravilno funkcionisanje probavnog sistema.

Osim toga, lipid je skriveni resurs tekućine u ljudskom tijelu. Oksidirano, 100 g masti može formirati 106 g vode. Jedna od glavnih namjena ovih elemenata je obavljanje funkcije prirodnog rastvarača. Zahvaljujući njoj u crijevima dolazi do kontinuirane apsorpcije vrijednih masnih kiselina i vitamina koji se otapaju u organskim otapalima. Gotovo polovina cjelokupne mase mozga pripada lipidima. U sastavu drugih tkiva i organa njihov broj je također velik. U slojevima potkožne masti može biti i do 90% svih lipida.

Glavne vrste lipidnih spojeva

Biohemija masnih organskih supstanci i njihova struktura predodređuju klasne razlike. Tabela vam omogućava da vizuelno pokažete šta su lipidi.

Svaka tvar koja sadrži masti pripada jednoj od dvije kategorije lipida:

• saponifiable;
• nesaponifibilan.

Ako su soli sa visokim sadržajem masnih kiselina nastale hidrolizom pomoću alkalija, može doći do saponifikacije. U ovom slučaju, kalijeve i natrijeve soli se nazivaju sapuni. Supstance koje se saponifikuju su najveća grupa lipida.

Zauzvrat, grupa saponifibilnih elemenata može se uvjetno podijeliti u dvije grupe:

• jednostavan (sastoji se samo od atoma kisika, ugljičnog dioksida i vodika);
• složeni (jednostavni su spojevi u kombinaciji s fosfornim bazama, ostacima glicerola ili dvovolumenskim nezasićenim sfingozinom).

Jednostavni lipidi

Biohemija klasifikuje različite masne kiseline i estre alkohola kao jednostavne lipide. Među potonjim supstancama najčešći su holesterol (tzv. ciklički alkohol), glicerol i oleinski alkohol.

Jedan od estera glicerola može se nazvati triaciglicerolom, koji se sastoji od nekoliko molekula bogatih masnim kiselinama. U stvari, jednostavna jedinjenja su deo apodocita masnog tkiva. Takođe treba napomenuti da se kontakti estera sa masnim kiselinama mogu javiti na tri tačke odjednom, budući da je glicerol trohidrični alkohol. U ovom slučaju nastaju spojevi formirani iz gore navedene veze:

• triacilgliceridi;
• diacilgliceridi;
• monoacilgliceridi.

Najveći dio ovih masti neutralnog tipa prisutan je u tijelu toplokrvnih životinja. Njihova struktura sadrži većinu ostataka palmitinske, stearinske kiseline visokog sadržaja masti. Osim toga, neutralne masti u nekim tkivima mogu se značajno razlikovati po sadržaju od masti u drugim organima unutar istog organizma. Na primjer, ljudsko potkožno tkivo je obogaćeno takvim kiselinama za red veličine više od jetre, koja se sastoji od nezasićenih masti.

Neutralne masti

Obje vrste kiselina, bez obzira na zasićenost, pripadaju vrsti alifatskih karboksilnih kiselina. Biohemija omogućava da se shvati koliko su ove supstance važne za lipide upoređujući mikronutrijente sa građevinskim blokovima. Zahvaljujući njima, svaki lipid je izgrađen.
Ako govorimo o prvoj vrsti, o zasićenim kiselinama, onda se u ljudskom tijelu najčešće mogu naći palmitinska i stearinska kiselina. Mnogo rjeđe, lignocerin je uključen u biokemijske procese čija je struktura složenija (24 atoma ugljika). Istovremeno, zasićene kiseline, koje imaju manje od 10 atoma u svom sastavu, praktički su odsutne u životinjskim lipidima.

Najčešći atomski skup nezasićenih kiselina su spojevi koji se sastoje od 18 atoma ugljika. Sljedeće vrste nezasićenih kiselina smatraju se nezamjenjivim, koje imaju od 1 do 4 dvostruke veze:

• oleinska;
• linolna;
• linolenska;
• arahidonski.

Prostaglandidi i voskovi

U većoj ili manjoj mjeri, svi oni posjeduju u tijelu sisara. Derivati ​​nezasićenih kiselina, koji su prostaglandidi, imaju veliki značaj. Sintetizirani od strane svih stanica i tkiva, osim eritrocita, imaju ogroman utjecaj na funkcionisanje glavnih struktura i procesa ljudskog tijela:

• cirkulatorni sistem i srce;
• metabolizam i razmjena elektrolita;
• centralni i periferni nervni sistem;
• probavni organi;
• reproduktivnu funkciju.

U posebnu grupu su estri složenih kiselina i alkohola sa jednim ili dva atoma u lancu - voskovi. Ukupan broj ugljičnih čestica u njima može doseći 22. Zbog čvrste teksture, ove tvari lipidi percipiraju kao zaštitnike. Među prirodnim voskovima koje sintetiziraju organizmi, najčešći su pčelinji vosak, lanolin i element koji prekriva površinu listova.

Kompleksni lipidi

Klase lipida su predstavljene grupama kompleksnih jedinjenja. Biohemija uključuje:

• fosfolipidi;
• glikolipidi;
• sulfolipidi.

Fosfolipidi su biološki konstrukti sa složenom strukturom. Oni nužno uključuju fosfor, dušična jedinjenja, alkohole i još mnogo toga. Za tijelo, oni igraju značajnu ulogu, jer su osnovna komponenta procesa izgradnje bioloških membrana. Fosfolipidi su prisutni u srcu, jetri i mozgu.

Podklasa složenih lipida uključuje i glikolipide - to su spojevi koji sadrže sfingozin alkohol, a time i ugljikohidrate. Više od bilo kojeg drugog tkiva u tijelu, nervne ovojnice su bogate glikolipidima.

Različiti glikolipidi koji sadrže ostatke sumporne kiseline smatraju se sulfolipidima. u međuvremenu,
klasifikacija lipida uvijek podrazumijeva izdvajanje ovih supstanci u posebnu grupu. Glavna razlika između dva kompleksna spoja leži u karakteristikama njihove strukture. Umjesto galaktoze trećeg atoma ugljika glikolipida nalazi se ostatak sumporne kiseline.

Grupa nesapunibilnih lipida

Za razliku od grupe saponifibilnih lipida, koja je impresivna po broju varijeteta, nesaponifibilni lipidi u potpunosti oslobađaju masne kiseline i ne podliježu hidrolizi alkalnim djelovanjem. Ove supstance su dve vrste:

• viši alkoholi;
• viši ugljovodonici.

U prvu kategoriju spadaju vitamini koji se razlikuju po kvalitetima rastvorljivih u mastima - A, E, D. Najpoznatiji predstavnik druge vrste sterola - viših alkohola - je holesterol. Naučnici su uspjeli izolovati ovaj element iz žučnih kamenaca izolacijom monohidričnog alkohola prije nekoliko stoljeća.

Holesterol se ne može naći u biljkama, dok je kod sisara prisutan u apsolutno svim ćelijama. Njegovo prisustvo je važan uslov za puno funkcionisanje probavnog, hormonskog i genitourinarnog sistema.

Kada se razmatraju viši ugljovodonici, koji su takođe nesaponifibilni, važno je pozvati se na definiciju koju daje biohemija. Ovi elementi su naučno komponente koje proizvodi izopren. Molekularna struktura ugljikovodika zasniva se na kombinaciji čestica izoprena.

U pravilu, ovi elementi su prisutni u biljnim stanicama posebno mirisnih vrsta. Osim toga, dobro poznata prirodna guma - politerpen - spada u grupu nesapunibilnih viših ugljovodonika.

Lipidi su velika klasa organskih supstanci sa svojim posebnim svojstvima i strukturom. Različite grupe složenih spojeva obavljaju specifične funkcije u tijelu.

Poznato je da se gotovo svi živi organizmi sastoje od tri vrste hemikalija: ugljikohidrata, proteina i masti. Upravo ovim potonjima treba posvetiti posebnu pažnju, jer se radi o najrazličitijim klasama. Šta su lipidni spojevi, kakva je njihova struktura i zašto su potrebni?

Lipidi su velika klasa hemikalija koje uključuju spojeve kao što su masti, voskovi i neki hormoni. Lipidi su netopivi u polarnim rastvaračima (na primjer, u vodi), ali su lako topljivi u organskim (aceton, kloroform).

Koja je struktura većine lipida? Postoje dvije glavne vrste: saponifibilne i nesaponifibilne masti, koje imaju različite strukture.

Lipidi koji se mogu saponificirati

Lipidi koji se mogu saponificirati uključuju složena jedinjenja čiji su strukturni dijelovi ujedinjeni eterskom vezom. Ova klasa masti lako se hidrolizira u otopini djelovanjem lužina.

Lipidi koji se mogu saponificirati su velika klasa supstanci koja se sastoji od odvojenih grupa:

• esteri;
• glikolipidi;
• fosfolipidi.

Esteri

Ova grupa uključuje:

• masti (sastoje se od glicerola i masnih kiselina);
• voskovi (derivati ​​masnog alkohola i kiselina);
• estri sterola.

Esteri nastaju interakcijom organske kiseline koja sadrži karboksilnu funkcionalnu grupu i alkohola čija su svojstva povezana sa hidroksilnom grupom. Reakcija između njih dovodi do stvaranja spoja koji ima estersku vezu.

Glikolipidi

Među lipidima koji se mogu saponificirati, posebnu pažnju zaslužuju glikolipidi - složene tvari čija je molekula kombinacija lipida i ugljikohidrata. To uključuje:

• cerebrozidi;
• gangliozidi.

Glikolipidi su obično bazirani na molekuli posebnog organskog alkohola - sfingozina. Oni također sadrže fosfatnu grupu, kao u fosfolipidima, ali to više nije "glava", jer se veže za prilično dugačke molekule polimernih ugljikohidrata. Kao i drugi lipidi koji se mogu saponificirati, glikolipidi sadrže organske kiseline u svom sastavu.

Fosfolipidi

Grupa uključuje sljedeće supstance:

• fosfatidne kiseline;
• fosfatidi;
• sfingolipidi.

Fosfolipidi su, kao što im ime govori, povezani sa fosforom. Zaista, u njihovoj strukturi postoji fosfatna funkcionalna grupa (ostatak ortofosforne kiseline). Osim njega, lipidi ove grupe sadrže i organski alkohol i jednu ili dvije organske kiseline.

Zajedno, ove komponente stvaraju nešto slično punoglavcu: polarna fosfatna grupa dobro stupa u interakciju s vodom, formirajući "glavu", dok nepolarne organske kiseline slabo komuniciraju s vodom i formiraju neku vrstu "repa". Ove karakteristike fosfolipida samo im omogućavaju da obavljaju svoje važne funkcije u tijelu, o čemu će biti riječi malo kasnije.

Nesaponifibilni lipidi

Lipidi koji nisu u stanju da stupe u interakciju sa alkalijama čine zasebnu grupu supstanci - nesapunibilne lipide. Ova jedinjenja su dugolančani alkoholi, ciklični alkoholi, a takođe i karotenoidi.

Ne postoji jedinstvena klasifikacija nesaponifibilnih lipida; među svim njihovim obiljem može se izdvojiti nekoliko različitih grupa.

1. Dugolančane organske kiseline (slijed atoma ugljika je više od 16 atoma, završava se karboksilnom grupom).
2. Dugolančani organski alkoholi (dugačak niz atoma ugljika koji završava hidroksilnom funkcionalnom grupom).
3. Eikozanoidi (derivati ​​masnih kiselina nastali parcijalnom ciklizacijom i pojavom intramolekularnih veza).
4. Ciklični alkoholi (policiklična jedinjenja koja se odlikuju velikim brojem hidroksilnih grupa).
5. Steroidi (derivati ​​cikličkih alkohola nastali pojavom dodatnih funkcionalnih grupa).
6. Karotenoidi (dugi ugljikovi lanci, koji često završavaju cikličkim alkanima).

Sve gore navedene tvari imaju svoje karakteristike, ali ih ujedinjuju neka kemijska svojstva. Među njima: visoka molekularna težina, slaba sposobnost interakcije s vodom, topljivost u organskim tvarima, sposobnost prodiranja kroz biološke membrane.

Funkcije

Lipidi u živom organizmu obavljaju širok spektar zadataka. Budući da su ove složene tvari fundamentalno različite po strukturi, funkcionalnost svake grupe masti leži u različitim područjima. Ispod je tabela sa funkcijama koje se najčešće nalaze u prirodi.

energetska funkcija

Lipidi su jedan od najvažnijih izvora energije u tijelu. Molekul masti, koji se uglavnom koristi kao rezerva, sadrži mnogo više uskladištene energije od molekula glikogena ili škroba slične veličine. Budući da se oksidiraju u mitohondrijima u ugljični dioksid i vodu, masti omogućavaju stvaranje velikih količina ATP-a (univerzalni nosilac energije u tijelu).

strukturnu funkciju

Neki lipidi (fosfolipidi, sfingolipidi) djeluju kao građevinski materijal za stanične membrane. Ova složena jedinjenja su naslagana u dvostruki sloj, okrećući polarne "glave" prema van od "zida", a nepolarne "repove" skrivajući se unutra. Na sličan način stvara se lipidni dvosloj - osnova svih membranskih struktura ćelije.

Izolacija

Potkožne naslage masnih materija, kao i njihove naslage oko unutrašnjih organa, pouzdano štite organizam od hipotermije. Osim toga, takva školjka oko "stanovnika" trbušne šupljine ne dopušta njihov sudar.

Funkcija zaštite i podmazivanja

Posebno se nalazi u prirodi kod ptica. Vosak, koji pokriva ptičji kljun, sprječava njegovo isušivanje i pucanje, a perje natopljeno masnom tvari odbija vodu. Ova svojstva lipida pomažu pticama da lako plutaju po vodi bez namakanja perja u nju i poboljšavaju protok vode oko kljuna tokom podvodnog ribolova.

Promjena fluidnosti membrane

Biološke membrane su složene strukture koje se uglavnom sastoje od fosfolipida. Uključujući i između njihovih molekula, holesterol pokazuje svoja svojstva: povećava sposobnost membrane da fluktuira, čime se poboljšava mobilnost njenih različitih delova.

Metabolička regulacija

Metabolički putevi u tijelu su složeni i stoga zahtijevaju preciznu regulaciju. Ovu funkciju obavljaju steroidni hormoni, koji lako mogu prodrijeti u ćelijsku membranu. Iznutra, steroid reagira s odgovarajućim receptorom, uzrokujući određene promjene u ćeliji.

Lipidi su velika i raznolika klasa organskih spojeva, bez kojih bi život bilo kojeg organizma bio nemoguć, jer svaka grupa tvari ima svoja jedinstvena svojstva koja im omogućavaju da obavljaju različite funkcije u tijelu.

Razmotrite karakteristike kemijske strukture i biokemijske funkcije najvažnijih predstavnika nesapunibilnih lipida - steroida i terpena.

Steroidi.

Steroidi uključuju opsežnu klasu prirodnih supstanci, čije se molekule zasnivaju na kondenziranoj kičmi zvanoj steran. Kolesterol je najčešći među brojnim biološkim spojevima steroidne prirode.

Holesterol- monohidratni alkohol (holesterol); pokazuje svojstva sekundarnog alkohola i alkena. Oko 30% holesterola u organizmu se nalazi u slobodnom obliku, ostatak je u sastavu acilholesterola, tj. estri sa višim karboksilnim kiselinama, kako zasićenim (palmitinska i stearinska) tako i nezasićenim (linolna, arahidonska, itd.), tj. u obliku acilholesterola. Ukupan sadržaj holesterola u ljudskom organizmu je 210-250 g. Nalazi se u velikim količinama u mozgu i kičmenoj moždini, i sastavni je deo biomembrana.

Najvažnija biohemijska funkcija holesterola je zbog činjenice da igra ulogu međuproizvoda u sintezi mnogih steroidnih jedinjenja: u placenti, testisima, žutom telu i nadbubrežnim žlezdama holesterol se pretvara u hormon progesteron, koji je početni supstrat složenog lanca biosinteze steroidnih polnih hormona i kortikosteroida.

Drugi načini upotrebe holesterola u organizmu povezani su sa stvaranjem vitamina D i žučnih kiselina neophodnih za varenje – holne i 7-deoksiholne.

U tijelu, holna kiselina, formirajući amide na karbonilnoj grupi s glicinom i taurinom, pretvara se u glicineholnu i tauroholnu kiselinu.

Anjoni ovih kiselina su efikasni surfaktanti. U crijevima sudjeluju u emulgiranju masti i na taj način doprinose njihovoj apsorpciji i probavi.

Žučne kiseline se koriste kao lijekovi za sprječavanje stvaranja i rastvaranja postojećih žučnih kamenaca, koji se sastoje od kolesterola i bilirubina.

Transport lipida netopivih u tjelesnim tekućinama, uključujući kolesterol, odvija se u sklopu posebnih čestica - lipoproteina, koji su složeni kompleksi s proteinima.

U krvi je pronađeno nekoliko oblika lipoproteina koji se razlikuju po gustoći: hilomikroni, lipoproteini vrlo niske gustine (VLDL), lipoproteini niske gustine (LDL) i lipoproteini visoke gustine (HDL). Lipoproteini se mogu odvojiti ultracentrifugiranjem.

Lipoproteini su sferne čestice čija je hidrofilna površina sloj orijentiranih fosfolipida i proteina, a jezgro je formirano od hidrofobnih molekula triacilglicerola i estera holesterola.

Triacilgliceroli i holesterol se pod dejstvom specifičnih enzima (lipoprotein lipaze) oslobađaju iz hilomikrona, a zatim troše masno tkivo, jetra, srce i drugi organi.

Kod nekih metaboličkih poremećaja ili visoke koncentracije holesterola u krvi, koncentracija VLDL i LDL raste, što dovodi do njihovog taloženja na zidovima krvnih sudova (ateroskleroza), uključujući i arterije srčanog mišića (ishemijska bolest srca i infarkt miokarda).

Terpeni.

Terpeni su niz biološki aktivnih ugljikovodika i njihovih derivata koji sadrže kisik, čiji se ugljični kostur sastoji od nekoliko jedinica izoprena C 5 H 8 . Stoga je opšta formula za većinu terpena (C 5 H 8) n. Terpeni mogu imati acikličnu ili cikličnu (bi-, tri- i policikličku) strukturu. Strukture terpena opšte formule C 10 H 16 - mircen i limonen:

Sastav eteričnih ulja uključuje derivate terpena koji sadrže hidroksilne, aldehidne ili keto grupe - terpenoide. Među njima se široko koristi mentol (sadržan u ulju mente, po kojem je i dobio ime, od latinskog menta - menta), linalol (tečnost s mirisom đurđevka), citral, kamfor.

Terpeni uključuju smolne kiseline, koje imaju opštu formulu C 20 H 30 O 2 i čine 4/5 smole četinarskih biljaka (smole). Prilikom prerade smole dobija se čvrsti ostatak smolnih kiselina – kolofonija, koja služi kao sirovina za mnoge industrije. Osim toga, terpenske grupe (izoprenoidni lanci) uključene su u strukturu mnogih složenih biološki aktivnih spojeva, kao što su karotenoidi, fitol itd.

Fitol se u prirodi ne nalazi u slobodnom obliku, ali je dio molekula klorofila, vitamina A i E i drugih biospojeva.

Guma i guta su politerpeni u kojima su ostaci izoprena povezani od glave do repa.

Lipidi o kojima smo gore govorili često se nazivaju saponifibilan, jer kada se zagreju nastaju sapuni (kao rezultat eliminacije masnih kiselina). Ćelije sadrže i, doduše u manjim količinama, lipide druge klase, tzv nesaponifibilan , jer se ne hidroliziraju za oslobađanje masnih kiselina. Postoje dvije glavne vrste nesapunibilnih lipida: steroidi i terpeni . Ova hemijska jedinjenja pripadaju dve različite klase, ali imaju niz veoma sličnih karakteristika, koje su posledica činjenice da su svi izgrađeni od istih blokova od pet ugljenika.

Steroidi

Steroidi su derivati ​​jezgra koji sadrži tri spojena cikloheksanska prstena. Najčešći sterol u životinjskim tkivima je holesterol - nalazi se u organizmu, kako u slobodnom tako iu esterifikovanom obliku. Kristalni holesterol je bijela, optički aktivna supstanca koja se topi na 150° C. Nerastvorljiv je u vodi, ali se lako ekstrahuje iz ćelija hloroformom, etrom, benzenom ili vrućim alkoholom.

Plazma membrane mnogih životinjskih ćelija su bogate holesterolom. Važan intermedijer u biosintezi holesterola je lanosterol, dio lanolina (mast ovčje vune).

Holesterol nije pronađen u biljkama. Biljke imaju i druge sterole poznate pod zajedničkim imenom fitosteroli.

Terpeni

Među lipidnim komponentama koje se nalaze u ćelijama u relativno maloj količini su terpeni , čiji su molekuli izgrađeni kombinacijom nekoliko molekula vodikovog ugljika sa pet ugljika izopren(2-metil-1,3-butadien). Terpeni koji sadrže dvije grupe izoprena nazivaju se monoterpeni, i koji sadrži tri takve grupe - seskviterpeni ; terpeni koji sadrže 4, 6 i 8 izoprenskih grupa nazivaju se respektivno diterpeni, tri-terpeni i mempamepeni. Molekuli terpena mogu imati linearnu ili cikličnu strukturu; postoje i terpeni, u čijim molekulima postoje i linearne i ciklične komponente.

U biljkama je pronađen veoma veliki broj mono- i seskviterpena, tako da su monoterpeni geraniol, limonen, mentol, pinen, kamfor i karvon glavne komponente ulja geranijuma, limuna, nane, terpentina, kamfora i kima. Primjer seskviterpena je farnesol. Diterpeni uključuju fitol, koji je komponenta fotosintetskog pigmenta hlorofila, kao i vitamin A. U triterpene spadaju skvalen i lanosterol, koji igraju ulogu važnih prekursora u biosintezi holesterola. Ostali viši terpeni uključuju karotenoide koji pripadaju grupi tetraterpena.

Lipoproteini

Polarni lipidi se povezuju sa određenim specifičnim proteinima da bi se formirali lipoproteini od kojih su najpoznatiji transportni lipoproteini prisutni u krvnoj plazmi sisara. U takvim kompleksnim proteinima, interakcije između lipida i proteinskih komponenti se izvode bez učešća šunaluntnih komponenti. veze. Lipoproteini obično sadrže i polarne i neutralne lipide, kao i kolesterol i njegove estre. Oni služe kao oblik u kojem se lipidi transportuju iz tankog crijeva u jetru i iz jetre u masno tkivo, kao i u razna druga tkiva. Nekoliko klasa lipoproteina je pronađeno u krvnoj plazmi; klasifikacija ovih lipoproteina zasniva se na razlikama u njihovoj gustini.

SAHARA

Ugljikohidrati ili saharidi nazivaju se polihidroksialdehidi i polioksi-ketoni opće formule (CH 2 O) P., kao i derivati ​​ovih spojeva. monosaharidi, ili jednostavnih šećera , sastoje se od jedne polihidroksialdehidne ili polioksiketonske jedinice. Najčešći monosaharid je šećer D-glukoza sa šest ugljenika; to je matični monosaharid iz kojeg su izvedeni svi ostali saharidi. Molekule D-glukoze služe kao glavni tip ćelijskog goriva u većini organizama i djeluju kao gradivni blokovi, ili prekursori, najzastupljenijih polisaharida.

Oligosaharidi sadrže od 2 do 10 monosaharidnih jedinica povezanih glikozidnom vezom. molekule polisaharidi su: vrlo dugi lanci izgrađeni od mnogih monosaharidnih jedinica; lanci mogu biti linearni ili razgranati. Većina polisaharida sadrži ponavljajuće monosaharidne jedinice iste vrste ili dvije naizmjenične vrste; stoga ne mogu igrati ulogu informacionih makromolekula.

Vjerovatno ima više ugljikohidrata u biosferi nego svih ostalih organskih spojeva zajedno. To je uglavnom zbog sveprisutnosti dva polimera D-glukoze, odnosno celuloze i škroba, u velikim količinama. Celuloza je glavna ekstracelularna strukturna komponenta vlaknastih i lignificiranih biljnih tkiva. Škrob se također nalazi u biljkama u izuzetno velikim količinama; služi kao glavni oblik u kojem se skladišti ćelijsko gorivo.