A lipidek általános jellemzői

A testben a következőket hajtják végre Jellemzők:

1. szerkezeti- részei sejtmembránok,

2. szabályozó- Egyes lipidek vitaminok és hormonok, és részt vesznek az átvitelben ingerület,

3. szállítás- lipoproteinek, zsírsavak albuminnal alkotott komplexe,

4. hőszabályozó- részt venni a test hőszigetelésében

5. energia- közvetlen energiaforrások és anyagok, amelyeket energiahiány esetén későbbi felhasználás céljából tárolnak.

A lipidek természetes hidrofób anyagok csoportja, amelyek szerkezetükben és funkciójukban változatosak. Ide tartoznak a zsírok - az energiaforrások tárolásának legelőnyösebb formája; foszfolipidek - minden típusú membrán szerkezeti alapja, a lipoproteinek szükséges eleme - a lipidek transzportformái a vérben; a koleszterin a membránok alkotóeleme és a szintézis prekurzora epesavakÉs szteroid hormonok. Számos lipid és származéka: foszfatidil-inozitol-trifoszfátok, diacil-glicerinek, polién-zsírsavak és a belőlük képződött eikozanoidok nagy csoportja - hormontulajdonságokkal rendelkezik helyi akció, szabályozó funkciókat lát el. A természetes lipidek számos alapvető táplálkozási tényezőt tartalmaznak az ember számára: zsírban oldódó vitaminok és polién zsírsavak.

Minden lipid közös tulajdonsága a hidrofóbitás. Egyes lipidek (glikolipidek, foszfolipidek, epesavak) azonban amfifilek, mivel hidrofil és hidrofób részeket tartalmaznak.

Biológiai funkciók A lipideket elsősorban az határozza meg, hogy energiaforrások. Ezt a funkciót a zsírok lebontása után felszabaduló zsírsavak látják el.

A szénhidrátokkal ellentétben a zsírok alkotják a szervezet energiatartalékát. A zsír, mint energiatartalék előnye, hogy a zsírok redukáltabb anyagok a szénhidrátokhoz képest (a szénhidrátmolekulák minden szénatomján oxigén található - „–CHOH-” csoportok; a zsírban hosszú szénhidrogén gyökök vannak, amelyekben a „” csoportok dominálnak). CH 2 -“ - nincs oxigénjük). Több hidrogén távolítható el a zsírból, amely aztán áthalad a mitokondriális oxidációs láncon, és ATP-t termel.

Szénhidrát és fehérje kalóriatartalma: ~ 4 kcal/gramm. A zsír kalóriatartalma: ~ 9 kcal/gramm.

A zsír, mint energiatartalék előnye, a szénhidrátokkal ellentétben, a hidrofób tulajdonsága – nem kapcsolódik a vízhez. Ez biztosítja a zsírtartalékok tömörségét - vízmentes formában tárolják őket, kis térfogatot elfoglalva.

A szervezet 30-szor több zsírt tartalmaz, mint a glikogén (0,3 kg glikogén és 10 kg zsír). Normális esetben az emberi szervezet zsírtartalma 6-10 kg. Ez a zsírmennyiség elegendő ahhoz, hogy a teljes koplalás során 40 napig energiát biztosítson a szervezetnek. A glikogén körülbelül 1 napos éhezéshez elegendő.

A sejtekben lévő glikogéntartalékok a nap folyamán elhasználódnak, az étkezések utáni körülbelül kétórás időszakok kivételével. A zsírszövetben lerakódott zsírok nem fogyaszthatók: normál táplálkozási ritmus mellett mindig vannak a vérben olyan lipoproteinek, amelyek zsírsavakkal látják el a szerveket. Szerep szerint energiaanyagcsere a lipoproteinekben tárolt zsírok jobban hasonlítanak a glikogénhez, mint a zsírszövetben tárolt zsírok.

Fontos tulajdonság zsírok az is, hogy hidrolízisük két funkcionális különféle termék- zsírsavak és glicerin. A glicerint a glükoneogenezishez használják, és ezáltal részt vesz az agysejtek és más glükózfüggő sejtek glükózellátásában az éhezés során. Így a zsírtárolás a glükóztárolás egy formájának tekinthető.

Az emberek és egyes állatok szervezetében a zsírtartalékok képződését a rendszertelen táplálkozáshoz és a hideg környezetben való élethez való alkalmazkodásnak tekintik. A hosszú ideig hibernált állatok (medvék, mormoták) és a hideg körülmények között való élethez alkalmazkodva (rozmárok, fókák) különösen nagy zsírtartalékkal rendelkeznek. A magzatnak gyakorlatilag nincs zsírja, és csak születés előtt jelenik meg.

A fő lipidek szerkezetét és funkcióit az 1. táblázat tartalmazza.

Asztal 1.

Kémiai név zsírok - acilglicerolok, azaz zsírok. Ezek a glicerin és a magasabb zsírsavak észterei. Az "acil-" jelentése "zsírsavmaradék" (nem tévesztendő össze az "acetil-" - maradékkal ecetsav). Az acil gyökök számától függően a zsírokat mono-, di- és trigliceridekre osztják. Ha a molekula 2 zsírsavgyököt tartalmaz, akkor a zsírt DIACYLGLYCEROL-nak nevezik. Ha a molekula 1 zsírsavgyököt tartalmaz, akkor a zsírt MONOACYLGLYCEROL-nak nevezik.

Az emberi és állati szervezetben a TRIACILGLICEROLOK dominálnak (három zsírsavgyököt tartalmaznak).

A zsír tulajdonságait a zsírsavak összetétele határozza meg.

A membránok csak LIPOIDOKAT (komplex lipideket) tartalmaznak: foszfolipideket (PL), glikolipideket (GL) és szteroid koleszterint (CS).

A foszfolipidek olyan lipidek, amelyek foszfátmaradékot tartalmaznak. Négy komponensből áll:

2) zsírsavak;

3) foszfát;

4) poláris csoport (Ha szerin, akkor a glicerofoszfolipidet foszfatidil-liszerinnek, ha kolinnak nevezik, akkor a glicerofoszfolipidet foszfatidil-kolinnak, ha etanol-amin, akkor a glicerofoszfolipidet foszfatidil-etanol-aminnak nevezik, ha az izolipid-etanol-amin, foszfatidil-inozitolnak nevezik).

A GLICEROFOSZFOLIPIDEK ÁLTALÁNOS KÉPLETEI:

A foszfolipidek két alkoholt tartalmazhatnak: glicerint (glicerofoszfolipidek) és szfingozint (szfingofoszfolipidek, szfingomielinek). Minden alkatrész éterikus kötésekkel van összekötve. Amellett, hogy egy adott poláris csoport tartalma alapján osztják fel őket, a bennük lévő alkohol alapján osztják fel őket:

1. GLICEROFOSFOLIPIDEK(GFL) - alkohol-glicerint tartalmaznak.

Mindegyik az L-sorozathoz tartozik. Van egy aszimmetrikus szénatom (az ábrán csillaggal jelölve). A poláris csoportot a szerin (foszfatidil-szerin), kolin (foszfatidil-kolin, más néven lecitin), etanol-amin (foszfatidil-etanol-amin), inozit (foszfatidil-inozitol), glicerin (poliglicerofoszfatidok) képviselheti.

A természetes foszfolipidekben az R1 és R2 eltérő. R1 jelentése telített zsírsav, R2 jelentése telítetlen zsírsav. Vannak azonban kivételek: a pulmonális felületaktív anyag fő lipidkomponense a HPL, amelyben R1 és R2 egyaránt gyökök. palmitinsav, és a poláris csoport a kolin.

2. SZFINGOFOSSZFOLIPIDEK(SFL) - tartalmazzák a szfingozin alkoholt: SPHINGOMYELINS.

A szfingofoszfolipidek szerkezete eltérő, de van közös vonásai. A szfingofoszfolipid molekula szfingozint, zsírsavat, foszforsavat és egy poláris csoportot tartalmaz.

Az SFL ÁLTALÁNOS KÉPLETE az ábrán látható.

A szfingozin egy 2-hidroxi-telítetlen amino-alkohol.

A zsírsav peptidkötéssel kapcsolódik a szfingozin aminocsoportjához.

A foszfolipidek amfifil anyagok. Különleges a hidrofil és hidrofób területek elrendezése. A hidrofil helyek (foszforsavmaradék és poláris csoport) alkotják a „fejet”, a hidrofób zsírsavgyökök (R 1 és R 2) pedig a „farkat”.

GLIKOLIPIDEK.

Szfingozinból, zsírsavból és néhány szénhidrát molekulájából állnak. Ha foszforsav helyett szénhidrátot teszünk az SFL képletbe, akkor a GL képletet kapjuk. A glikolipideknek hidrofil „feje” és 2 hidrofób „farka” is van. Általános séma felépítésüket az ábra mutatja:

A glikolipideket a szénhidrát komponens szerkezetétől függően osztályozzák.

A glikolipideknek 2 csoportja van:

1. CEREBROSIDES. Szénhidrát komponensként monoszacharidot (glükóz, galaktóz), vagy diszacharidot, vagy semleges kis oligoszacharidot tartalmaznak.

2. GANGLIOZIDOK. A szénhidrát komponens egy oligoszacharid, amely különböző monomerekből áll, magukból a monoszacharidokból és származékaiból. Ez az oligoszacharid szükségszerűen savas és sziálsavat tartalmaz. A monomerek bizonyos szekvenciája miatt a gangliozid összetételben lévő oligoszacharidok kifejezett antigén tulajdonságokat adnak a molekulának.

SZTEROIDOK.

2 csoportra osztva.

1. Steri n s (policiklusos szterán szerkezetet tartalmaznak).

2. Steri d s (koleszterin és magasabb zsírsavak észterei).

A szteroidok tulajdonságai.

Steri n Hidroxilcsoportot (-OH) tartalmaznak, ezért enyhén hidrofilek, de molekuláik még mindig többnyire hidrofóbok. Ezek közé tartozik a koleszterin.

A koleszterin policiklusos anyag. A hidrofób tulajdonságok dominálnak, de van egy OH-csoport.

Steri d s teljesen hidrofób anyagok.

ZSÍRSAV

A zsírsavak az emberi szervezet legtöbb lipidjének részét képezik. Mind a glicerinhez (TAG és glicerofoszfolipidek), mind a szfingozin aminoalkoholhoz köthetők, szfingolipidek csoportját alkotva. A zsíros ételek a glükóz mellett a legfontosabb energiaforrások. („üzemanyag-molekulák”).

Egy savat zsírnak nevezünk, ha molekulájában négynél több szénatom van. A hosszú szénláncú zsírsavak dominálnak (16-os vagy magasabb szénatomszámú). A szénatomok és a kettős kötések számát kettős index jelzi. Például: C18:1 (9-10). BAN BEN ebben az esetben 18 a szénatomok száma, 1 pedig a kettős kötések száma. A kettős kötések helyét (szénatomszámmal) zárójelben tüntettük fel.

C16:0 - palmitikus,

C18:0 - sztearinsav,

C18:1 – olajsav (9:10),

C18:2 – linolsav (9-10,12-13),

C18:3 - linolén (9-10, 12-13, 15-16),

C20:4 - arachidonos (5-6, 8-9, 12-13, 15-16).

Az emberi testet alkotó zsírsavaknak közös szerkezeti jellemzői vannak: 1. Páros számú szénatom; 2. Lineáris (nem elágazó) szénlánc; 3. A többszörösen telítetlen zsírsavak csak izolált kettős kötésekkel rendelkeznek (legalább két egyszeres kötés a szomszédos kettős kötések között); A kettős kötések csak cisz konfigurációjúak.

A kettős kötések száma alapján a zsírsavak telített (nincs kettős kötés), egyszeresen telítetlen (egy kettős kötés) és többszörösen telítetlen (két vagy több kettős kötés) kategóriába sorolhatók.

A szabad zsírsavak nagyon kis mennyiségben találhatók. Főleg más lipidekben találhatók. Ezenkívül észterkötéssel (észterezett) kapcsolódnak más lipidkomponensekhez.

A 2 vagy több kettős kötést tartalmazó zsírsavak (polién) nem szintetizálódnak az emberi szervezetben, ezért pótolhatatlan táplálkozási tényezők (esszenciális zsírsavak). Ezen savak egy része a helyi hormonok - eikozanoidok - szintézisének szubsztrátja.

A LIPIDEK LÉTFORMÁI AZ EMBERI TESTBEN

1. Zsírzárványok, amelyek leginkább a zsírsejtekben fordulnak elő. Ez a trigliceridek létezésének formája.

2. Biomembránok. Nem tartalmaznak triglicerideket, de foszfolipideket, glikolipideket és koleszterint tartalmaznak.

3. Lipoproteinek. Minden osztályba tartozó lipideket tartalmazhat.

Általános jellemzők lipidek.

A kifejezés "lipidek"(görögül lipos - zsír) nevezzen meg egy nagy csoportot különféle kémiai szerkezete nem poláros oldószerekben (éter, kloroform, benzol) oldódó és vízben viszonylag oldhatatlan vegyületek. Ezek a zsírsavak tényleges vagy potenciális észterei.

A természetben elterjedtek és fontosak szerves részeétel. Az emberi szervezet lipidtartalma átlagosan a testtömeg 10-20%-a. Tartalmuk benne különböző szervek a szövetek pedig nem egyformák, tehát a zsírszövetben 90%-ot, az agyban 50%-ot tesznek ki. A lipidek két típusra oszthatók: protoplazmatikus és tartalék. A protoplazmatikus (strukturális) minden szerv és szövet részét képezi, a test összes lipidjének körülbelül 25% -át teszik ki, és gyakorlatilag az élet során ugyanazon a szinten maradnak. A tartalék lipidek a szervezetben raktározódnak, mennyiségük különböző tényezőktől függően változik.

A lipidek funkciói a szervezetben.

A lipidek különböző funkciókat látnak el az emberi szervezetben:

1. Strukturális funkció. Fehérjékkel kombinálva a sejtmembránok alapját képezik, biztosítják azok folyadékkristályos állapotát és a hormonreceptor fehérjék konformációját.
2. Energia funkció. A lipidek 25-30% energiával látják el a szervezetet, és „anyagcsere-üzemanyag”: 1 g zsír oxidációja 38,9 kJ vagy 9,3 kcal energiát ad, ami 2-szer több, mint a fehérjék vagy szénhidrátok. A lipidek tartalékként tárolhatók a zsírszövet sejtjeiben ( bőr alatti szövet, mesenterium, perinephric kapszula) on hosszú idő(a glikogénnel ellentétben – 24 órás szénhidráttartalék), és tartalék energia- és tápanyagok.
3. Szabályozó funkció. A sejtmembrán részeként részt vehetnek a hormonok, enzimek, ill biológiai oxidáció. A lipidek egyes képviselői maguk is hormonok (például kalcitriol, kortikoszteroidok) és vitaminok (D3, F). A szabályozásban lipidszármazékok, prosztaglandinok vesznek részt anyagcsere folyamatok ketrecben.
4. Védő funkció. A lipidek hőszigetelést biztosítanak, ezért fontos szerepet játszanak a hőszabályozásban, védik a szerveket a sokktól, védik a bőrt a kiszáradástól.
5. Befolyásolják a membránhoz kötött enzimek aktivitását, alakítják azok konformációját, képződését aktív központ.
6. Vegyen részt az idegimpulzusok továbbításában.
7. Ezek oldószerek zsírban oldódó vitaminok A, D, E, K, ami elősegíti felszívódásukat.
8. Lipoproteinek formájában a zsírsavak albuminnal alkotott komplexei szállítási forma"metabolikus üzemanyag".
9. A telítetlen zsírsavak forrásaként szolgálnak – alapvető táplálkozási tényezők.

A zsírok emésztése és felszívódása az emésztőrendszerben.

Napi szükséglet zsírokban 50-100 g.A szervezet energiaszükségletének akár 50%-át is biztosítják. A zsírok fő emésztése a vékonybél. A nyombélben a táplálékkal a bélbe jutó anyagok semlegesítése következik be. sósavból gyomornedv a hasnyálmirigy- és bélnedvekben található bikarbonátok. A folyamat során felszabaduló buborékok szén-dioxid segít az ételkeverék összekeverésében. A zsír emulgeálása főként epesókkal történik, amelyek belépnek a patkóbél epével. Az epe kól-, dezoxikól- és kenodezoxikólsavat, valamint kis mennyiségű egyéb epesavat tartalmaz. Epesókat képeznek glicinnel vagy taurinnal konjugálva. A hasnyálmirigy inaktív prolipázt választ ki. Átalakulása aktív lipázzá az epesavak és a hasnyálmirigylé fehérje - kolipáz - részvételével történik. A kolipáz a lipázhoz kötődik, és ellenállóvá teszi a tripszinnel szemben, valamint elősegíti a lipáz és a micellák közötti kapcsolódást. A lipáz optimális pH-ja 8-9, epe jelenlétében 6-ra tolódik el. A lipáz a micellák felületén adszorbeálódik, és a triacilglicerinekben hidrolizálja az észterkötést. A fő bomlástermékek a 2-monoacilgliceridek és a zsírsavak. A hasnyálmirigy nedvében található az izomeráz enzim, amely katalizálja a 2-monoacil-glicerin 1-monoacilglicerinné történő átalakulását, amelyet azután a lipáz zsírsavvá és glicerinné hidrolizál. A rövid szénláncú zsírsavak és a glicerin jól oldódnak vízben. Felszívódnak a belekben és belépnek a vérbe gyűjtőér majd a májra. A hosszú szénláncú zsírsavak és a monoacilglicerinek felszívódása a micellákból származó epe részvételével történik. A zsírsavak és a monoacil-glicerinek felszívódnak, az epesók a bél lumenében maradnak. Az epesók nagy része felszívódik a vérbe ileum, bejut a májba, majd az epével ürül ki. Ezt a folyamatot ún hepatoenterikus keringés. Naponta 6-8 alkalommal fordul elő.

Zsírsavak oxidációja.

A zsírsavak élelmiszerből származnak, vagy a szervezetben szintetizálódnak (kivéve a poliénsavakat). A zsírsavak szintéziséhez szükséges szubsztrátok a glükóz lebontása során keletkeznek, így a glükóz egy része először zsírsavakká, majd zsírokká alakul. Bár a zsírsavkatabolizmus specifikus útja az acetil-CoA képződésével ér véget, amely a zsírsavszintézis kezdeti szubsztrátjaként szolgál, a zsírsavszintézis és az oxidáció folyamatai visszafordíthatatlanok. Különböző sejtkompartmentekben fordulnak elő (bioszintézis a citoszolban, oxidáció a mitokondriumokban) és különböző enzimek katalizálják őket. A zsírsavak, mint energiaforrások oxidációja fokozódik a felszívódás utáni időszakban, koplaláskor, ill. fizikai munka. Ilyen körülmények között koncentrációjuk a vérben a zsírraktárakból történő mobilizáció következtében megnő, és a máj, az izmok és más szövetek aktívan oxidálják őket. A böjt során a májban lévő zsírsavak egy része más „üzemanyag” molekulákká – ketontestekké – alakul. A zsírsavakkal ellentétben felhasználhatók idegszövet mint energiaforrás. A böjt és a hosszan tartó fizikai munka során a ketontestek energiaforrásként szolgálnak az izmok és néhány más szövet számára.

Zsírsavak β-oxidációja

A β-oxidáció a zsírsav-katabolizmus egy specifikus útja, amelyben 2 szénatom szekvenciálisan elválik a zsírsav karboxilvégétől acetil-CoA formájában. A metabolikus útvonalat - β-oxidációt - azért nevezték így, mert a zsírsav-oxidációs reakciók a β-szénatomon mennek végbe. A β-oxidáció és az acetil-CoA ezt követő oxidációja a TCA ciklusban az oxidatív foszforilációs mechanizmuson keresztül az ATP szintézis egyik fő energiaforrásaként szolgál. A zsírsavak β-oxidációja csak aerob körülmények között megy végbe.

37. A ketontestek az acetilcsoport szállításának egyik módja

A vércukorszint csökkenésével járó állapotokban a szervek és szövetek sejtjei energiaéhezést tapasztalnak. Mivel a zsírsavak oxidációja „munkaigényes” folyamat, az idegszövet általában nem képes zsírsavakat oxidálni, a máj elősegíti ezen savak szövetek általi felhasználását, előzetesen ecetsavvá oxidálja és transzporttá alakítja. forma - ketontestek.

A ketontestek három hasonló szerkezetű vegyületet tartalmaznak - acetoacetátot, 3-hidroxi-butirátot és acetont.

oktatás ösztönzése keton testek belépőként szolgál nagy mennyiség zsírsavak a májba. Mint már jeleztük, feltételek mellett aktiválja a lipolízist a zsírszövetben, a képződött zsírsavak legalább 30%-át a máj megtartja. E feltételek közé tartozik a böjt, cukorbetegség I. típusú, hosszú távú testmozgás. Mivel a TAG szintézise ilyen körülmények között lehetetlen, a citoszolból származó zsírsavak bejutnak a mitokondriumokba, és ketonokká oxidálódnak. A felsorolt ​​helyzeteken kívül a ketontestek mennyisége a vérben növekszik alkoholmérgezésés a fogyasztás zsíros ételek. Zsírban gazdag étrend esetén, különösen gyermekeknél, a zsírsavaknak nincs idejük bekerülni a TAG-ba és a VLDL-be, és részben átkerülnek a mitokondriumokba, ami növeli a ketontestek szintézisét. Alkoholmérgezés esetén a ketonok szintézisének szubsztrátja az acetil-SCoA, amely az etanol semlegesítése során szintetizálódik.

BAN BEN normál körülmények között a ketontestek szintézise is megtörténik, bár sokkal kisebb mennyiségben. Erre a célra mind a zsírsavakat, mind a ketogén és vegyes aminosavak nitrogénmentes maradékait használják fel.

A ketontestek szintézise (ketogenezis)

Szintézis acetoacetát csak a máj mitokondriumaiban fordul elő, akkor vagy helyreáll 3-hidroxi-butirát vagy spontán dekarboxilálódik aceton. Ezután mindhárom vegyület belép a vérbe, és eloszlik a szövetekben. Az aceton, mint illékony anyag, könnyen eltávolítható a kilégzett levegővel és verejtékkel. Minden keton test kiválasztódik a vizelettel.

A ketontesteket a sejtek használják minden szövet, kivéve a májat és a vörösvérsejteket. A szívizom és a mellékvesekéreg különösen aktívan, még normálisan is fogyasztja őket.

A ketontestek hasznosítási reakciói megközelítőleg egybeesnek a szintézisreakciók fordított irányával. A citoszolban a 3-hidroxi-butirát oxidálódik, a keletkező acetoacetát bejut a mitokondriumokba, szukcinil-SCoA aktiválja és acetil-SCoA-vá alakul, amely a TCA-ciklusban elégetik.

38.Zsírsavak és zsírok szintézise

A zsírsavak szintézise a sejt citoplazmájában történik. A mitokondriumok főként a meglévő zsírsavláncok megnyúlásával járnak. Megállapítást nyert, hogy a palmitinsav (16 szénatomos) a májsejtek citoplazmájában, ezen sejtek mitokondriumaiban pedig a sejt citoplazmájában már szintetizált palmitinsavból vagy exogén eredetű zsírsavakból, pl. a belekből 18, 20 és 22 szénatomos zsírsavak keletkeznek. A zsírsav-bioszintézis első reakciója az acetil-CoA karboxilezése, amelyhez bikarbonát, ATP és mangán ionokra van szükség. Ezt a reakciót az acetil-CoA karboxiláz enzim katalizálja. Az enzim protéziscsoportként biotint tartalmaz. A reakció két szakaszban megy végbe: I - a biotin karboxilezése ATP részvételével és II - a karboxilcsoport acetil-CoA-ba való átvitele, ami malonil-CoA képződését eredményezi. A Malonyl-CoA az első konkrét termék zsírsavak bioszintézise. Megfelelő enzimrendszer jelenlétében a malonil-CoA gyorsan zsírsavakká alakul. A zsírsavak szintézise során fellépő reakciók sorrendje

Ezután a reakcióciklus megismétlődik. A β-oxidációhoz képest a zsírsav-bioszintézisnek számos jellegzetes vonásait: a zsírsavszintézis főleg a sejt citoszoljában, az oxidáció a mitokondriumokban megy végbe; részvétel a malonil-CoA zsírsavak bioszintézisének folyamatában, amely a CO2 (biotin enzim és ATP jelenlétében) acetil-CoA-val való megkötésével jön létre; az acil-transzfer fehérje (HS-ACP) részt vesz a zsírsavszintézis minden szakaszában; a bioszintézis során a 3-hidroxisav D(–)-izomerje képződik, és nem az L(+)-izomer, mint a zsírsavak β-oxidációja során; szükséges a zsírsavak szintéziséhez, a NADPH koenzimhez.

Koleszterin - a koleszterin egy szerves vegyület, természetes zsíros (lipofil) alkohol, amely minden állati szervezet sejtmembránjában található, kivéve a nem nukleáris szervezeteket (prokarióták). Vízben nem oldódik, zsírokban és szerves oldószerekben oldódik. Biológiai szerep. Koleszterin a sejtben plazma membrán kétrétegű módosító szerepet játszik, bizonyos merevséget adva a foszfolipid molekulák „csomagolásának” sűrűségének növelésével. Így a koleszterin a plazmamembrán folyékonyságának stabilizátora. A koleszterin megnyitja a szteroid nemi hormonok és kortikoszteroidok bioszintézisének láncát, alapjául szolgál az epesavak és D-vitamin képződéséhez, részt vesz a sejtek permeabilitásának szabályozásában és megvédi a vörösvértesteket a hemolitikus mérgek hatásától. Koleszterincsere. A szabad koleszterin oxidációnak van kitéve a májban és a szteroid hormonokat szintetizáló szervekben (mellékvese, herék, petefészkek, placenta). Ez az egyetlen folyamat a koleszterin visszafordíthatatlan eltávolítására a membránokból és a lipoprotein komplexekből. Naponta a koleszterin 2-4%-a fogyasztódik el a szteroid hormonok szintéziséhez. A hepatocitákban a koleszterin 60-80%-a epesavakká oxidálódik, amelyek az epe részeként a lumenbe kerülnek. vékonybélés részt vesznek az emésztésben (zsírok emulgeálása). Az epesavakkal együtt kiválasztódik a vékonybélbe. kis mennyiségben szabad koleszterin, amely részben eltávolítható ürülék, a többi pedig feloldódik, és az epesavakkal és foszfolipidekkel együtt felszívódik a vékonybél falaiban. Az epesavak biztosítják a zsírok lebontását alkotórészeikre (zsírok emulgeálása). E funkció elvégzése után a megmaradt epesavak 70-80%-a felszívódik a vékonybél végső részében (ileum), és bejut a portális vénarendszerbe a májba. Itt érdemes megjegyezni, hogy az epesavaknak van egy másik funkciója is: a bél normál működésének (motilitása) fenntartásához a legfontosabb stimulánsok. A májban kezdenek szintetizálódni a nem teljesen kialakult (naszcens) lipoproteinek nagy sűrűségű. Végül HDL képződik a vérben a kilomikronok speciális fehérjéiből (apoproteinekből), VLDL-ből és koleszterinből, amely a szövetekből származik, beleértve az artériák falát is. A koleszterinciklus egyszerűbben magyarázható a következő módon: a lipoproteinekben lévő koleszterin zsírt szállít a májból a különböző részek a tested használja véredény mint közlekedési rendszer. A zsír leadása után a koleszterin visszatér a májba, és ismét megismétli a munkáját. Elsődleges epesavak. (kólikus és kenodeoxikól) a máj hepatocitáiban szintetizálódnak koleszterinből. Másodlagos: dezoxikólsav (kezdetben a vastagbélben szintetizálódik). Az epesavak a hepatociták mitokondriumában és azon kívül képződnek koleszterinből, ATP részvételével. A savak képződése során a hidroxiláció a hepatocita endoplazmatikus retikulumában történik. Az epesavak elsődleges szintézisét a vérben jelenlévő epesavak gátolják (gátolják). Ha azonban az epesavak felszívódása a vérben nem kielégítő, például súlyos bélkárosodás miatt, akkor a naponta legfeljebb 5 g epesavat termelő máj nem tudja pótolni az epesavak mennyiségét. a szervezet által igényelt epesavak. Az epesavak az emberi enterohepatikus keringés fő résztvevői. A másodlagos epesavak (dezoxikól, litocholic, ursodeoxycholic, allocholic és mások) a vastagbélben lévő elsődleges epesavakból képződnek bél mikroflóra. Számuk kicsi. A dezoxikólsav felszívódik a vérbe, és a máj választja ki az epe részeként. A litokolsav sokkal rosszabbul szívódik fel, mint a dezoxikólsav

39.A mononukleotidok szerkezete.

Szerkezetük szerint a nukleinsavak az polinukleotidok, a következőket tartalmazza mononukleotidok vagy nukleotidok.

A nukleotid egy összetett szerves vegyület, amely három részből áll: nitrogéntartalmú bázis, szénhidrát és foszforsav maradékok.

A nitrogénbázisok heterociklusosak szerves vegyületek, két osztályhoz tartozik - purinok és pirimidinek. A purinoktól a kompozícióig nukleinsavak beleértve adenin és guanin

És pirimidinekből citozin, timin(DNS) és uracil(RNS)

A nukleotidok szénhidrát komponense lehet ribóz(RNS) és dezoxiribóz(DNS)

A szénhidráthoz kötött nitrogénbázist ún nukleozid. A foszforsav észterkötéssel kapcsolódik a ribóz vagy dezoxiribóz ötödik szénatomjához. A nukleinsavakat alkotó nukleotidok egy foszforsav-maradékot tartalmaznak, és az ún. mononukleotidok. A sejtben azonban megtalálhatók a di- és trinukleotidok.

A nukleinsavak biológiai szerepe és a mononukleotidok funkciói.

1. DNS: tárolás genetikai információ.

Genetikai információk tárolása (informoszómák, egyes RNS-vírusok);

Genetikai információk realizálása: m-RNS (m-RNS) - információs (mátrix), t-RNS (transzport), r-RNS (riboszómális). Vegyen részt a fehérjeszintézis folyamatában;

Katalitikus funkció: Egyes RNS-molekulák katalizálják magában az RNS-molekulában a 3',5'-foszfodiészter-kötés hidrolízis-reakcióit – „önillesztés”.

A mononukleotidok funkciói:

1) szerkezeti - nukleinsavak, egyes koenzimek és protetikus enzimcsoportok felépítése;

2) energia - energiatárolók a meglévő nagyenergiájú kapcsolatok miatt. AT F - univerzális akkumulátor energia, az UT F energiája a glikogén szintézisére, a CT F - a lipidek szintézisére, a GTP - a riboszómák mozgására a transzláció során (fehérje bioszintézis) és a hormonális jelátvitelre (G-protein);

3) szabályozó: a mononukleotidok számos kulcsenzim alloszterikus effektorai, a cAMP és a cGMP közvetítői a hormonális jelek átvitelében számos hormon sejtre gyakorolt ​​hatása során (adenilát cikláz rendszer), aktiválják a protein kinázokat.

A kifejezés "lipidek"(görögül lipos - zsír) különböző kémiai szerkezetű vegyületek nagy csoportjára utal, amelyek nem poláris oldószerekben (éter, kloroform, benzol) oldódnak és vízben viszonylag oldhatatlanok. Ezek a zsírsavak tényleges vagy potenciális észterei.

A természetben széles körben elterjedtek, és az élelmiszerek fontos részét képezik. Az emberi szervezet lipidtartalma átlagosan a testtömeg 10-20%-a. Tartalmuk a különböző szervekben, szövetekben nem azonos, így a zsírszövetben 90%-ot, az agyban 50%-ot tesznek ki. A lipidek két típusra oszthatók: protoplazmatikus és tartalék. A protoplazmatikus (strukturális) minden szerv és szövet részét képezi, a test összes lipidjének körülbelül 25% -át teszik ki, és gyakorlatilag az élet során ugyanazon a szinten maradnak. A tartalék lipidek a szervezetben raktározódnak, mennyiségük különböző tényezőktől függően változik.

4. 2. A lipidek funkciói a szervezetben.

A lipidek különböző funkciókat látnak el az emberi szervezetben:

Strukturális funkció. Fehérjékkel kombinálva a sejtmembránok alapját képezik, biztosítják azok folyadékkristályos állapotát és a hormonreceptor fehérjék konformációját.

Energia funkció. A lipidek 25-30% energiával látják el a szervezetet, és „anyagcsere-üzemanyag”: 1 g zsír oxidációja 38,9 kJ vagy 9,3 kcal energiát ad, ami 2-szer több, mint a fehérjék vagy szénhidrátok. A lipidek a zsírszövet sejtjeiben (bőr alatti szövet, mesenterium, perinephric kapszula) hosszú ideig (a glikogénnel ellentétben - 24 órás szénhidráttartalék) tartalékban tárolhatók, és energia- és tápanyag-tartalékként szolgálhatnak.

Szabályozó funkció. A sejtmembrán részeként részt vehetnek a hormonok, enzimek és a biológiai oxidáció szabályozásában. A lipidek egyes képviselői maguk is hormonok (például kalcitriol, kortikoszteroidok) és vitaminok (D3, F). A lipidszármazékok, a prosztaglandinok részt vesznek a sejt anyagcsere-folyamatainak szabályozásában.

Védő funkció. A lipidek hőszigetelést biztosítanak, ezért fontos szerepet játszanak a hőszabályozásban, védik a szerveket a sokktól, védik a bőrt a kiszáradástól.

Befolyásolják a membránhoz kötött enzimek aktivitását, alakítják azok konformációját és aktív centrum kialakulását.

Vegyen részt az idegimpulzusok továbbításában.

Oldószerei a zsírban oldódó A-, D-, E-, K-vitaminnak, ami elősegíti azok felszívódását.

Lipoproteinek formájában a zsírsavak albuminnal alkotott komplexei az „anyagcsere-üzemanyag” szállítási formája.

A telítetlen zsírsavak forrásaként szolgálnak – alapvető táplálkozási tényezők.

4. 3. A lipidek osztályozása.

A lipidek osztályozása elszappanosodási képességükön alapul. Elszappanosítás a zsírsavsók lúgos hidrolízissel történő képződésének folyamata. A szappanok a zsírsavak nátrium- (szilárd) vagy kálium- (folyékony) sói. A lipidek hidrolízise során különböző természetű termékek képződnek, ezért az osztályozásban az elszappanosított zsírokat szerkezetük szerint egyszerű és összetett csoportokra osztják.

Lipidek (a görög „lipos” szóból - zsír) - kis molekulatömegű szerves vegyületek, teljesen vagy majdnem teljesen oldhatatlanok vízben és jól oldódnak apoláris szerves oldószerekben (kloroform, metanol, éter, benzol stb.).

Hidrofóbicitás(vagy lipofilitás) az közös tulajdonság ezt a kapcsolódási osztályt. Alkoholokat, zsírsavakat, nitrogéntartalmú vegyületeket, foszforsavat, szénhidrátokat stb.

A lipidek fő funkciói a következők:

• szerkezeti. A fehérjékkel kombinálva a lipidek szerkezeti elemek mindenki biológiai membránok sejteket. Befolyásolják áteresztőképességüket, részt vesznek az idegimpulzusok továbbításában és a sejtközi interakció létrehozásában;
• energia. A szénhidrátokhoz képest csökkentett lipidek a leginkább energiaigényes „sejtüzemanyag”. 1 g zsír oxidációja során 39 kJ energia szabadul fel, ami kétszer annyi, mint 1 g szénhidrát oxidációja;
• lefoglal. A lipidek az energiatárolás legkompaktabb formája a sejtben. A zsírsejtekben vannak fenntartva - a zsírszövet sejtjeiben;
• védő. A kifejezett hőszigetelő tulajdonságokkal rendelkező lipidek védik a testet a hőhatásoktól; a zsírpárna megvédi az állatok testét és szerveit a mechanikai és fizikai sérülésektől; a növényekben lévő védőmembránok (a leveleken és a terméseken viaszos bevonat) védenek a fertőzések és a nedvesség túlzott elvesztése vagy felhalmozódása ellen;
• szabályozó. Egyes lipidek vitaminok és hormonok prekurzorai, beleértve a helyi hormonokat is. Ezenkívül a membránhoz kötött enzimek aktivitása nagymértékben függ a membránlipidek összetételétől, tulajdonságaitól és állapotától.

A lipidek heterogének vegyileg anyagokat. Ebben a tekintetben különböző megközelítések léteznek az osztályozásukra. A lipidek elsődleges osztályozásának meghatározó jellemzője a lipidekben található többértékű alifás alkoholok, amelyek két vagy három hidroxilcsoportot tartalmaznak.

Zsírsav . A sokszínűség és fizikai-kémiai jellemzők a lipidek főként a zsírsavak összetételükben való jelenlétének köszönhető.

A természetben több mint 200 zsírsavat találtak. Azonban legfeljebb 20 elterjedt, amelyekre számos jellemző jellemző általános tulajdonságokés jellemzői:

• zsírsavak, amelyek lipideket alkotnak magasabb rendű növényekés az állatok lineáris szénhidrogénláncokat (általában C12-C20) tartalmazó monokarbonsavak. általános képlet CH3(CH2)nCOOH;
• a zsírsavak általában páros számú szénatomot tartalmaznak (n 2 többszöröse). Azonban páratlan szénatomszámú savak is megtalálhatók a természetben;
• zsírsavak lehetnek telített, azaz csak a szénhidrogén láncban tartalmazzák kovalens kötések, így telítetlen, azaz egy vagy több telítetlen (etilén) kötést tartalmaznak. Mindig egy metiléncsoport választja el őket: CH=CH-CH2-CH=CH-

Meg kell jegyezni, hogy a természetes lipidekben található telítetlen savak az összes zsírsav körülbelül 3/4-ét teszik ki.

A természetben előforduló telítetlen zsírsavak nagyobb valószínűséggel rendelkeznek cis-konfiguráció, poliénsavakban rendkívül ritka transz- konfiguráció:

A táblázat a neveket és szerkezeti képletek néhány leggyakoribb magasabb zsírsav.

Az atomok száma szén a láncban	Triviális név	Szisztematikus név
Telített zsírsavak
C16	palmitin-	hexadekán
CH3-(CH2)14-COOH
C18	sztearinsav	oksztadekán
CH3-(CH2)16-COOH
Monoén zsírsavak
C18	olajsav
CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH
Polién zsírsavak
C18	linolsav
CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH
C18	linolén
CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH
S20	arachidonos	5,8,11,14-eikozatetraén
CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)3-COOH

Számos nem poláris C-C csatlakozásokés a C-H a zsírsavak szénhidrogénláncában a lipidmolekula egészének apoláris jelleget ad, bár tartalmaz egy poláris, töltött csoportot - COO-. A magasabb zsírsavak polaritása az oka a lipidek vízben való oldhatatlanságának.

Cis konfiguráció A kettős kötés a szénhidrogénláncnak a hajlítása miatt rövidebb megjelenést kölcsönöz. Bevezetés cisz-etilén kötés jelentősen befolyásolja a zsírsavak tulajdonságait. Például a kettős kötések számának növekedésével a zsírsavak olvadáspontja jelentősen csökken, és a nem poláris oldószerekben való oldhatóságuk nő.

A linolsav, linolénsav és más poliénsavak nem szintetizálódnak a magasabb rendű állatok és emberek szervezetében, ezért táplálékkal kell bevenni őket. Tekintettel arra, hogy ezek a savak szükségesek a szervezet normál működéséhez, esszenciális zsírsavak közé sorolják őket, vagy gyakrabban ezeknek a savaknak a komplexét az F-vitaminok csoportjába vonják be.

A szervezetben különleges szerepet töltenek be a 20 szénatomos (eikozánsav) telítetlen savak (arachidon és dihomo-g-linolén), amelyek a szöveti hormonok (eikozanoidok, prosztaglandinok, tromboxánok és leukotriének) prekurzorai.