Šta su lipidi?
Lipidi su niz organskih supstanci koje su dio svih živih stanica. Također uključuje masti i tvari slične mastima sadržane u stanicama i tkivima životinja kao dio masnog tkiva, koje igra kritičnu fiziološku ulogu.
Samo ljudsko tijelo je sposobno sintetizirati sve esencijalne lipide. Samo vitamini topljivi u mastima i esencijalne polinezasićene masne kiseline ne mogu se sintetizirati u tijelu životinja i ljudi. Sinteza lipida se uglavnom odvija u jetri i epitelnim stanicama tankog crijeva. Jedan broj lipida karakterističan je za pojedine organe i tkiva, dok su ostali lipidi prisutni u ćelijama svih tkiva. Količina lipida sadržana u organima i tkivima varira. Većina lipida nalazi se u masnom i nervnom tkivu.
Sadržaj lipida u ljudskoj jetri varira od 7 do 14% (na bazi suve težine). U slučaju oboljenja jetre, kao što je masna jetra, sadržaj lipida u jetrenom tkivu dostiže 45%, uglavnom zbog povećanja količine triglicerida. Lipidi u krvnoj plazmi sadržani su u kombinaciji sa proteinima iu tom sastavu se transportuju u druge organe i tkiva.
Lipidi obavljaju sljedeće biološke funkcije:
1. Strukturni. Kada se kombinuju, fosfolipidi i proteini formiraju biološke membrane.
2. Energija. U procesu oksidacije masti oslobađa se velika količina energije koja ide u formiranje ATP-a. Većina energetskih rezervi tijela pohranjuje se u obliku lipida, a troši se u slučaju nedostatka hranjivih tvari. Tako, na primjer, životinje hiberniraju tokom zime, a prethodno akumulirane masti i ulja koriste se za održavanje vitalnih funkcija. Zbog visokog sadržaja lipida u sjemenu biljaka, embrion i klijanac se razvijaju dok se ne hrane sami. Sjemenke biljaka kao što su kokosova palma, ricinus, suncokret, soja, repica su sirovine od kojih se industrijski proizvodi biljno ulje.
3. Toplotna izolacija i zaštita. Deponuje se u potkožnom tkivu i oko organa kao što su crijeva i bubrezi. Nastali sloj masti štiti tijelo životinje i njene organe od mehaničkih oštećenja. Pošto potkožna mast ima nisku toplotnu provodljivost, dobro zadržava toplotu, što omogućava životinjama da žive u hladnoj klimi. Za kitove, na primjer, ova mast pospješuje plovnost.
4. Mazivo i vodoodbojno. Koža, krzno i perje imaju sloj voska koji ih održava gipkim i štiti od vlage. Ovaj sloj voska nalazi se i na listovima i plodovima raznih biljaka.
5. Regulatorni. Spolni hormoni, testosteron, progesteron i kortikosteroidi, kao i drugi, derivati su holesterola. Vitamin D, derivat holesterola, igra važnu ulogu u metabolizmu kalcijuma i fosfora. Žučne kiseline učestvuju u varenju (emulzifikaciji masti), kao i u apsorpciji viših karboksilnih kiselina.
Izvor metaboličkog stvaranja vode su lipidi. Dakle, da biste dobili 105 grama vode, potrebno je oksidirati 100 grama masti. Za stanovnike pustinje takva voda je od vitalnog značaja, na primjer, za deve, koje moraju biti bez vode 10-12 dana; takvu mast pohranjuju u grbu i koriste je za dobivanje vode. Proces oksidacije masti je veoma važan za životinje koje hiberniraju, kao što su svizci, medvjedi itd.
LIPIDI - ovo je heterogena grupa prirodnih spojeva, potpuno ili gotovo potpuno netopivih u vodi, ali topljivih u organskim rastvaračima i međusobno, dajući hidrolizom masne kiseline visoke molekularne težine.
U živom organizmu lipidi obavljaju različite funkcije.
Biološke funkcije lipida:
1) Strukturni
Strukturni lipidi formiraju složene komplekse s proteinima i ugljikohidratima, od kojih se grade membrane stanica i ćelijske strukture, te učestvuju u raznim procesima koji se odvijaju u ćeliji.
2) Rezervni (energija)
Rezervni lipidi (uglavnom masti) su energetska rezerva tijela i učestvuju u metaboličkim procesima. U biljkama se akumuliraju uglavnom u plodovima i sjemenkama, kod životinja i riba - u potkožnom masnom tkivu i tkivima koji okružuju unutrašnje organe, kao i jetru, mozak i nervno tkivo. Njihov sadržaj zavisi od mnogih faktora (vrsta, starost, ishrana, itd.) iu nekim slučajevima čini 95-97% svih izlučenih lipida.
Kalorijski sadržaj ugljikohidrata i proteina: ~ 4 kcal/gram.
Kalorični sadržaj masti: ~ 9 kcal/gram.
Prednost masti kao energetske rezerve, za razliku od ugljikohidrata, je njena hidrofobnost – nije povezana s vodom. To osigurava kompaktnost rezervi masti - one se pohranjuju u bezvodnom obliku, zauzimajući mali volumen. Zalihe čistih triacilglicerola za prosječnu osobu iznosi oko 13 kg. Ove rezerve bi mogle biti dovoljne za 40 dana posta u uslovima umjerene fizičke aktivnosti. Poređenja radi: ukupne rezerve glikogena u organizmu su oko 400 g; kada posti ova količina nije dovoljna ni za jedan dan.
3) Zaštitni
Potkožno masno tkivo štiti životinje od hlađenja, a unutrašnje organe od mehaničkih oštećenja.
Formiranje masnih rezervi u tijelu ljudi i nekih životinja smatra se adaptacijom na neredovnu prehranu i život u hladnom okruženju. Posebno velike rezerve masti imaju životinje koje dugo hiberniraju (medvjedi, svizaci) i prilagođene su životu u hladnim uslovima (morževi, foke). Fetus praktički nema masti i pojavljuje se tek prije rođenja.
Posebnu grupu po svojim funkcijama u živom organizmu čine zaštitni lipidi biljaka - voskovi i njihovi derivati, koji pokrivaju površinu listova, sjemena i plodova.
4) Važna komponenta prehrambenih sirovina
Lipidi su važna komponenta hrane, koja u velikoj mjeri određuje njenu nutritivnu vrijednost i ukus. Uloga lipida u različitim procesima prehrambene tehnologije izuzetno je važna. Kvarenje žitarica i proizvoda njegove prerade tokom skladištenja (užeglost) prvenstveno je povezano sa promenama u njegovom lipidnom kompleksu. Lipidi izdvojeni iz brojnih biljaka i životinja su glavne sirovine za dobijanje najvažnijih prehrambenih i tehničkih proizvoda (biljno ulje, životinjske masti, uključujući puter, margarin, glicerin, masne kiseline itd.).
2 Klasifikacija lipida
Ne postoji općeprihvaćena klasifikacija lipida.
Najprikladnije je klasifikovati lipide u zavisnosti od njihove hemijske prirode, bioloških funkcija, a takođe i u odnosu na određene reagense, na primer, alkalije.
Na osnovu svog hemijskog sastava, lipidi se obično dele u dve grupe: jednostavne i složene.
Jednostavni lipidi – estri masnih kiselina i alkohola. To uključuje masti , voskovi I steroidi .
Masti – estri glicerola i viših masnih kiselina.
Voskovi – estri viših alkohola alifatskog niza (sa dugim lancem ugljikohidrata od 16-30 C atoma) i viših masnih kiselina.
Steroidi – estri policikličnih alkohola i viših masnih kiselina.
Kompleksni lipidi - pored masnih kiselina i alkohola, sadrže i druge komponente različite hemijske prirode. To uključuje fosfolipidi i glikolipidi .
Fosfolipidi - to su složeni lipidi u kojima jedna od alkoholnih grupa nije povezana s FA, već s fosfornom kiselinom (fosforna kiselina se može povezati s dodatnim spojem). Ovisno o tome koji alkohol je uključen u fosfolipide, dijele se na glicerofosfolipide (sadrže alkoholni glicerol) i sfingofosfolipide (sadrže alkohol sfingozin).
Glikolipidi – to su složeni lipidi u kojima jedna od grupa alkohola nije povezana sa FA, već sa komponentom ugljikohidrata. Ovisno o tome koja ugljikohidratna komponenta je dio glikolipida, dijele se na cerebrozide (sadrže monosaharid, disaharid ili mali neutralni homooligosaharid kao ugljikohidratnu komponentu) i gangliozide (sadrže kiseli heterooligosaharid kao ugljikohidratnu komponentu).
Ponekad u nezavisnu grupu lipida ( manji lipidi ) luče pigmente rastvorljive u mastima, sterole i vitamine rastvorljive u mastima. Neka od ovih jedinjenja mogu se klasifikovati kao jednostavni (neutralni) lipidi, druga - kao složeni.
Prema drugoj klasifikaciji, lipidi se, ovisno o njihovom odnosu prema alkalijama, dijele u dvije velike grupe: saponifibilne i nesapunibilne.. Grupa saponificiranih lipida uključuje jednostavne i složene lipide, koji u interakciji s alkalijama hidroliziraju da tvore soli kiselina visoke molekularne težine, nazvane "sapuni". U grupu nesaponifibilnih lipida spadaju jedinjenja koja nisu podložna alkalnoj hidrolizi (steroli, vitamini rastvorljivi u mastima, etri, itd.).
Prema svojim funkcijama u živom organizmu, lipidi se dijele na strukturne, skladišne i zaštitne.
Strukturni lipidi su uglavnom fosfolipidi.
Lipidi za skladištenje su uglavnom masti.
Zaštitni lipidi biljaka - voskovi i njihovi derivati, koji pokrivaju površinu lišća, sjemena i plodova, životinja - masti.
FATS
Hemijski naziv masti je acilgliceroli. To su estri glicerola i viših masnih kiselina. "Acil" znači "ostatak masne kiseline".
U zavisnosti od broja acil radikala, masti se dele na mono-, di- i trigliceride. Ako molekula sadrži 1 radikal masne kiseline, tada se mast naziva MONOACILGLICEROL. Ako molekula sadrži 2 radikala masnih kiselina, tada se mast naziva DIACILGLICEROL. U ljudskom i životinjskom tijelu dominiraju TRIACILGLICEROLI (sadrže tri radikala masnih kiselina).
Tri hidroksila glicerola mogu se esterificirati ili sa samo jednom kiselinom, kao što je palmitinska ili oleinska, ili s dvije ili tri različite kiseline:
Prirodne masti sadrže uglavnom miješane trigliceride, uključujući ostatke raznih kiselina.
Budući da je alkohol u svim prirodnim mastima isti - glicerol, uočene razlike između masti su posljedica isključivo sastava masnih kiselina.
U mastima je pronađeno preko četiri stotine karboksilnih kiselina različite strukture. Međutim, većina ih je prisutna samo u malim količinama.
Kiseline sadržane u prirodnim mastima su monokarboksilne kiseline, izgrađene od nerazgranatih ugljikovih lanaca koji sadrže paran broj atoma ugljika. Kiseline koje sadrže neparan broj atoma ugljika, imaju razgranati ugljikov lanac ili sadrže ciklične dijelove prisutne su u malim količinama. Izuzetak su izovalerinska kiselina i brojne ciklične kiseline sadržane u nekim vrlo rijetkim mastima.
Najčešće kiseline u mastima sadrže 12 do 18 atoma ugljika i često se nazivaju masnim kiselinama. Mnoge masti sadrže male količine kiselina niske molekularne težine (C 2 -C 10). U voskovima su prisutne kiseline sa više od 24 atoma ugljika.
Gliceridi najčešćih masti sadrže značajne količine nezasićenih kiselina koje sadrže 1-3 dvostruke veze: oleinsku, linolnu i linolensku. Arahidonska kiselina koja sadrži četiri dvostruke veze prisutna je u životinjskim mastima; kiseline sa pet, šest ili više dvostrukih veza nalaze se u mastima riba i morskih životinja. Većina nezasićenih kiselina lipida ima cis konfiguraciju, njihove dvostruke veze su izolirane ili razdvojene metilenskom (-CH 2 -) grupom.
Od svih nezasićenih kiselina sadržanih u prirodnim mastima, oleinska kiselina je najčešća. U mnogim mastima, oleinska kiselina čini više od polovine ukupne mase kiselina, a samo nekoliko masti sadrži manje od 10%. Dvije druge nezasićene kiseline – linolna i linolenska kiselina – također su vrlo rasprostranjene, iako su prisutne u mnogo manjim količinama od oleinske kiseline. Linolna i linolenska kiselina nalaze se u primjetnim količinama u biljnim uljima; Za životinjske organizme one su esencijalne kiseline.
Od zasićenih kiselina, palmitinska kiselina je skoro jednako rasprostranjena kao i oleinska kiselina. Prisutan je u svim mastima, a neke sadrže 15-50% ukupnog sadržaja kiseline. Stearinska i miristinska kiselina se široko koriste. Stearinska kiselina se nalazi u velikim količinama (25% ili više) samo u mastima za skladištenje nekih sisara (na primjer, u ovčjoj masti) i u mastima nekih tropskih biljaka, kao što je kakao puter.
Preporučljivo je podijeliti kiseline sadržane u mastima u dvije kategorije: glavne i manje kiseline. Glavne kiseline masti su kiseline čiji sadržaj u masti prelazi 10%.
Fizička svojstva masti
Masti u pravilu ne podnose destilaciju i razlažu se čak i ako se destiliraju pod sniženim pritiskom.
Tačka topljenja, a time i konzistencija masti, ovisi o strukturi kiselina koje ih čine. Čvrste masti, odnosno masti koje se tope na relativno visokoj temperaturi, sastoje se pretežno od glicerida zasićenih kiselina (stearinske, palmitinske), a ulja koja se tope na nižoj temperaturi i gusta su tečnost sadrže značajne količine glicerida nezasićenih kiselina (oleinska, linolna , linolenska).
Budući da su prirodne masti složene mješavine miješanih glicerida, one se ne tope na određenoj temperaturi, već u određenom temperaturnom rasponu i prvo se omekšaju. Za karakterizaciju masti obično se koristi temperatura očvršćavanja, koja se ne poklapa sa tačkom topljenja - nešto je niža. Neke prirodne masti su čvrste materije; ostali su tečnosti (ulja). Temperatura očvršćavanja uveliko varira: -27 °C za laneno ulje, -18 °C za suncokretovo ulje, 19-24 °C za goveđu mast i 30-38 °C za goveđu mast.
Temperatura očvršćavanja masti određena je prirodom sastavnih kiselina: što je veći sadržaj zasićenih kiselina, to je veći.
Masti su rastvorljive u eteru, polihalogenim derivatima, ugljen-disulfidu, aromatičnim ugljovodonicima (benzen, toluen) i benzinu. Čvrste masti su slabo rastvorljive u petrolej etru; nerastvorljivo u hladnom alkoholu. Masti su nerastvorljive u vodi, ali mogu formirati emulzije koje se stabilizuju u prisustvu surfaktanata (emulgatora) kao što su proteini, sapuni i neke sulfonske kiseline, uglavnom u blago alkalnoj sredini. Mlijeko je prirodna masna emulzija stabilizirana proteinima.
Hemijska svojstva masti
Masti prolaze kroz sve hemijske reakcije karakteristične za estere, ali njihovo hemijsko ponašanje ima niz karakteristika povezanih sa strukturom masnih kiselina i glicerola.
Među hemijskim reakcijama koje uključuju masti, razlikuje se nekoliko vrsta transformacija.
Poglavlje II. LIPIDI
§ 4. KLASIFIKACIJA I FUNKCIJE LIPIDA
Lipidi su heterogena grupa hemijskih jedinjenja koja su nerastvorljiva u vodi, ali su veoma rastvorljiva u nepolarnim organskim rastvaračima: hloroform, eter, aceton, benzol, itd., tj. Njihovo zajedničko svojstvo je hidrofobnost (hidro - voda, fobija - strah). Zbog velikog broja lipida nemoguće ih je preciznije definisati. Lipidi su u većini slučajeva estri masnih kiselina i nešto alkohola. Razlikuju se sljedeće klase lipida: triacilgliceroli, odnosno masti, fosfolipidi, glikolipidi, steroidi, voskovi, terpeni. Postoje dvije kategorije lipida – koji se mogu saponificirati i koji se ne saponiraju. Saponifikatori uključuju tvari koje sadrže estarsku vezu (voskovi, triacilgliceroli, fosfolipidi, itd.). Nesaponifikativna sredstva uključuju steroide i terpene.
Triacilgliceroli ili masti
Triacilgliceroli su estri trihidričnog alkohola glicerola
i masne (više karboksilne) kiseline. Opšta formula masnih kiselina je: R-COOH, gdje je R ugljikovodični radikal. Prirodne masne kiseline sadrže od 4 do 24 atoma ugljika. Kao primjer dajemo formulu jedne od najčešćih stearinskih kiselina u mastima:
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -COOH
Općenito, molekula triacilgicerina se može napisati na sljedeći način:
Ako triacioglicerol sadrži ostatke različitih kiselina (R 1 R 2 R 3), tada centralni atom ugljika u ostatku glicerola postaje kiralni.
Triacilgliceroli su nepolarni i stoga su praktično netopivi u vodi. Glavna funkcija triacilglicerola je skladištenje energije. Kada se 1 g masti oksidira, oslobađa se 39 kJ energije. Triacilgliceroli se nakupljaju u masnom tkivu, koje osim što pohranjuje masnoću, obavlja i termoizolacijsku funkciju i štiti organe od mehaničkih oštećenja. Više informacija o mastima i masnim kiselinama naći ćete u sljedećem paragrafu.
Zanimljivo je znati! Masnoća koja ispunjava grbu kamile služi, prije svega, ne kao izvor energije, već kao izvor vode koja nastaje prilikom njene oksidacije.
Fosfolipidi
Fosfolipidi sadrže hidrofobne i hidrofilne regije i stoga imaju amfifilni svojstva, tj. oni su u stanju da se rastvore u nepolarnim rastvaračima i formiraju stabilne emulzije sa vodom.
Fosfolipidi se, u zavisnosti od prisustva glicerola i sfingozin alkohola u svom sastavu, dijele na glicerofosfolipidi I sfingofosfolipidi.
Glicerofosfolipidi
Struktura molekula glicerofosfolipida je zasnovana na fosfatidna kiselina, formiran od glicerola, dvije masne kiseline i fosforne kiseline:
U molekulima glicerofosfolipida, polarni molekul koji sadrži HO je vezan za fosfatidnu kiselinu esterskom vezom. Formula glicerofosfolipida može se predstaviti na sljedeći način:
gdje je X ostatak polarnog molekula koji sadrži HO (polarna grupa). Imena fosfolipida formiraju se ovisno o prisutnosti jedne ili druge polarne grupe u njihovom sastavu. Glicerofosfolipidi koji sadrže ostatak etanolamina kao polarnu grupu,
HO-CH 2 -CH 2 -NH 2
nazivaju se fosfatidiletanolamini, ostatak holina
– fosfatidilkolini, serin
– fosfatidilserini.
Formula za fosfatidiletanolamin izgleda ovako:
Glicerofosfolipidi se međusobno razlikuju ne samo po polarnim grupama, već i po ostacima masnih kiselina. Sadrže i zasićene (obično se sastoje od 16-18 atoma ugljika) i nezasićene (obično sadrže 16-18 atoma ugljika i 1-4 dvostruke veze) masne kiseline.
Sfingofosfolipidi
Sfingofosfolipidi su po sastavu slični glicerofosfolipidima, ali umjesto glicerola sadrže amino alkohol sfingozin:
ili dihidrosfingazin:
Najčešći sfingofosfolipidi su sfingomijelini. Nastaju od sfingozina, kolina, masne kiseline i fosforne kiseline:
Molekule i glicerofosfolipida i sfingofosfolipida sastoje se od polarne glave (formirane fosfornom kiselinom i polarnom grupom) i dva ugljikovodična nepolarna repa (slika 1). U glicerofosfolipidima, oba nepolarna repa su radikali masnih kiselina; kod sfingofosfolipida, jedan rep je radikal masne kiseline, drugi je ugljikovodični lanac sfingazin alkohola.
Rice. 1. Šematski prikaz molekula fosfolipida.
Kada se mućka u vodi, spontano nastaju fosfolipidi micele, u kojem se nepolarni repovi skupljaju unutar čestice, a polarne glave se nalaze na njenoj površini, u interakciji s molekulima vode (slika 2a). Fosfolipidi su takođe sposobni da se formiraju dvoslojevi(Sl. 2b) i liposomi– zatvoreni mehurići okruženi neprekidnim dvoslojem (slika 2c).
Rice. 2. Strukture formirane od fosfolipida.
Sposobnost fosfolipida da formiraju dvosloj leži u osnovi formiranja ćelijskih membrana.
Glikolipidi
Glikolipidi sadrže ugljikohidratnu komponentu. To uključuje glikosfingolipide, koji sadrže, osim ugljikohidrata, alkohol, sfingozin i ostatke masnih kiselina:
Oni se, kao i fosfolipidi, sastoje od polarne glave i dva nepolarna repa. Glikolipidi se nalaze na vanjskom sloju membrane, sastavni su dio receptora i osiguravaju interakciju stanica. Posebno ih ima u nervnom tkivu.
Steroidi
Steroidi su derivati ciklopentanperhidrofenantren(Sl. 3). Jedan od najvažnijih predstavnika steroida je holesterol. U organizmu se nalazi i u slobodnom i u vezanom stanju, formirajući estre sa masnim kiselinama (slika 3). U slobodnom obliku, holesterol je deo krvnih membrana i lipoproteina. Estri holesterola su njegov oblik skladištenja. Holesterol je prekursor svih ostalih steroida: polnih hormona (testosteron, estradiol, itd.), hormona nadbubrežne žlijezde (kortikosteron itd.), žučnih kiselina (deoksiholna kiselina itd.), vitamina D (Sl. 3).
Zanimljivo je znati! Odraslo tijelo sadrži oko 140 g kolesterola, a većina se nalazi u nervnom tkivu i nadbubrežnim žlijezdama. Svakog dana u ljudsko tijelo uđe 0,3-0,5 g kolesterola, a sintetizira se do 1 g.
Vosak
Voskovi su estri formirani od dugolančanih masnih kiselina (broj ugljenika 14-36) i dugolančanih monohidratnih alkohola (broj ugljenika 16-22). Kao primjer, razmotrite formulu voska formiranog od oleinskog alkohola i oleinske kiseline:
Voskovi obavljaju uglavnom zaštitnu funkciju; nalazeći se na površini listova, stabljike, plodova i sjemena, štite tkiva od isušivanja i prodora mikroba. Prekrivaju krzno i perje životinja i ptica, štiteći ih od vlaženja. Pčelinji vosak služi kao građevinski materijal pčelama pri stvaranju saća. U planktonu vosak služi kao glavni oblik skladištenja energije.
Terpeni
Terpenska jedinjenja su zasnovana na ostacima izoprena:
Terpeni uključuju eterična ulja, smolne kiseline, gumu, karotene, vitamin A i skvalen. Kao primjer, evo formule za skvalen:
Skvalen je glavna komponenta sekreta lojnih žlijezda.
Uloga lipida u vitalnim procesima u tijelu je raznolika.
Strukturno. U kombinaciji sa proteinima, lipidi su strukturne komponente svih bioloških ćelijskih membrana, te stoga utiču na njihovu permeabilnost i učestvuju u prenošenju nervnih impulsa i stvaranju međućelijske interakcije.
Energija. Lipidi su energetski najgušće ćelijsko gorivo. Oksidacijom 1 g masti oslobađa se 39 kJ energije, što je dvostruko više od oksidacije 1 g ugljikohidrata.
Rezerva. Lipidi su najkompaktniji oblik skladištenja energije u ćeliji. Sadržaj masti u tijelu odrasle osobe je od 6 do 10 kg.
Zaštitni. Imajući izražena termoizolaciona svojstva, lipidi štite telo od toplotnih uticaja, masni jastučić štiti telo i organe životinja od mehaničkih i fizičkih oštećenja; zaštitne membrane u biljkama (voštani premaz na listovima i plodovima) štite od infekcija i pretjerano intenzivne izmjene vode.
Regulatorno. Neki lipidi su prekursori vitamina, hormona, sekundarnih metabolita - prostaglandina, leukotriena, tromboksana. U bakterijama lipidi određuju taksonomsku individualnost, vrstu patogeneze i mnoge druge karakteristike. Poremećaji metabolizma lipida kod ljudi dovode do razvoja patoloških stanja kao što su ateroskleroza, gojaznost i kolelitijaza.
Klasifikacija lipida. Lipidi su hemijski heterogene supstance. U tom smislu, postoje različiti pristupi njihovoj klasifikaciji. Ali prije svega, oni su podijeljeni na jednostavne i složene.
Jednostavni (neutralni) lipidi uključuju prvenstveno derivate viših masnih kiselina i alkohola - acilglicerolipide, voskove, estre holesterola, glikolipide i druga slična jedinjenja. Njihove molekule ne sadrže atome dušika, fosfora i sumpora.
Priroda vezne karike koja povezuje hidrofilne i hidrofobne dijelove molekule koristi se kao još jedna odrednica. Takva jedinica su obično polihidrični alifotični alkoholi koji sadrže dvije ili hidroksilne grupe ili su povezani s drugim ostatkom; kompleksni lipidi sadrže heteroatom, to su fosfolipidi, glikolipidi i steroidi.
Jednostavni lipidi mogu se podijeliti na neutralne i polarne.
Neutralni lipidi 95-96% predstavljaju acilgliceroli i u suštini se zovu masti.
U polarnim glicerolipidima, treća hidroksilna grupa je ili slobodna (dvije OH grupe također mogu biti slobodne - to su diacil ili monoacilgliceroli). U polarnim glicerolipidima, treća hidroksilna grupa takođe može biti povezana sa hidrofilnom glavnom grupom.
Ostaci uključuju masne kiseline. Strukturna raznolikost lipida uglavnom je posljedica raznolikosti masnih kiselina koje sadrže, a koje se razlikuju po stupnju i prirodi grananja ugljičnog lanca, broju i položaju dvostruke veze, prirodi i broju drugih funkcionalnih grupa, i konačno, dužina karbonskog lanca. Masne kiseline koje ulaze u sastav lipida viših biljaka i životinja po pravilu imaju paran broj atoma ugljika, a prevladavaju kiseline sa 16-20 atoma ugljika po molekuli.
Najjednostavniji predstavnici prirodnih masnih kiselina uključuju zasićene kiseline s dugim nerazgranatim lancem ugljikovodika opće formule.
CH 3 (CH 2) i COOH, njihovi glavni predstavnici dati su u tabeli.
Najčešće prirodne masne kiseline
| Oznaka koda * | Struktura | Sistematski naziv | Trivijalno ime |
| Od 12:0 Od 14:0 Od 16:0 Od 18:0 Od 20:0 Od 22:0 Od 24:0 Od 14:1 Od 16:1 Od 18:1 Od 18:1 Od 18:1 Od 18 :1 Od 22:1 Od 18:2 Od 18:3 Od 20:3 Od 20:4 | CH 3 (CH 2) 10 COOH CH 3 (CH 2) 12 COOH CH 3 (CH 2) 14 COOH CH 3 (CH 2) 16 COOH CH 3 (CH 2) 18 COOH CH 3 (CH 2) 20 COOH CH 3 (CH 2) 22 COOH CH 3 (CH 2) 3 CH=CH(CH 2) 7 COOH CH 3 (CH 2) 5 CH=CH(CH 2) 7 COOH CH 3 (CH 2) 7 CH=CH(CH 2) 7 COOH CH 3 (CH 2) 5 CH=CH(CH 2) 9 COOH CH 3 (CH 2) 5 CH=CH(CH 2) 9 COOH CH 3 (CH 2) 10 CH=CH(CH 2) 4 COOH CH 3 (CH 2) 7 CH=CH(CH 2) 11 COOH CH 3 (CH 2) 4 (CH=CHCH 2) 2 (CH 2) 6 COOH CH 3 CH 2 (CH=CHCH 2) 3 ( CH 2) 6 COOH CH 3 (CH 2) 4 (CH=CHCH 2) 3 (CH 2) 5 COOH CH 3 (CH 2) 4 (CH=CHCH 2) 4 (CH 2) 2 COOH | Zasićen n-Dodekan n-Tetradekan n-Heksadekan n-Oktadekan n-Eicosanova n-Docosanova n-Tetracosanova monoenoic cis-Tetradecene-9-ova cis-Hexadecene-9-ova cis-Oktadecen-9-ova cis-Oktadecen-11-ova trans-Oktadecen-11-ova cis-Oktadecen-6-ova cis-Dokozen-13-Polien cis, cis-Oktadekadien-9,12-ova cis, cis, cis-Oktadekatrien-9, 12, 15-ova cis, cis, cis-Eikosatrien-8,11,14-ova cis, cis , cis, cis-Eicosatetraene-5,8,11,14-ova | Laurinska mirisna palmitinska stearinska arahidna behenska lignocerična mirisoleinska palmitolna oleinska vacen trans-vacen Petroselinska eručka linolna linolenska dihomo-γ-linolna arahidonska |
* Brojevi označavaju broj atoma ugljika i dvostrukih veza u lancu
Među njima posebno mjesto zauzima palmitinska kiselina (C 16:0), koju mogu sintetizirati svi organizmi, budući da je primarni proizvod nastao pod djelovanjem sintetaze masnih kiselina i polazni materijal za biosintezu drugih kiselina iz grupe. - stearinska, laurinska, mirisna, itd.
Biosinteza masnih kiselina, kako zasićenih, tako i nezasićenih, nastaje produžavanjem lanca u dvije CH 2 grupe pod djelovanjem ELON gasnih enzima.
Više biljke karakteriziraju uglavnom C18-nezasićene kiseline, biosintetski dobivene iz C18:0 stearinske kiseline pod djelovanjem enzima desaturaze.
Kod sisara i brojnih bakterija, palmitinske i stearinske
kiseline služe kao prekursori za dva široko rasprostranjena
nove monoenske (jednostruko nezasićene) masne kiseline – palmitinska i oleinska. Gotovo sve prirodne monoenske kiseline jesu cis-izomeri
CH 3 (CH 2) m CH=CH (CH 2) n COOH opća formula monoenskih masnih kiselina
Masti sisara i biljni lipidi sadrže značajne količine polienskih masnih kiselina. Sve prirodne polienske kiseline nisu konjugirane: cis-dvostruke veze u njihovim ugljovodoničnim lancima razdvojene su po pravilu jednom metilenskom grupom. Kao rezultat, jedna ili više ponavljajućih grupa se formiraju u molekulima kiseline
–CH=CH-CH 2 -CH=CH-, stoga se nazivaju kiselinama divinilmetanske serije, predstavljene su opštom formulom
Linolna (n=2) i linolenska (n=3) kiseline se ne sintetiziraju u tijelu viših životinja i ljudi, već dolaze iz hrane; često se nazivaju esencijalnim ili esencijalnim masnim kiselinama. Arahidonska i dihomo-γ-linolna kiselina su prekursori u biosintezi prostaglandina i leukotriena.
Uz zasićene i nezasićene kiseline s ravnim lancem atoma ugljika, u prirodi se nalaze i razgranate masne kiseline. To posebno uključuje najrasprostranjeniju prirodnu tuberkulostearinsku kiselinu, prvo izoliranu iz bacila tuberkuloze
Masne kiseline koje sadrže ciklopropanski prsten, kao što su laktobacili i strekulinska kiselina, pronađene su u nekim biljkama i bakterijama. Biosinteza takvih kiselina odvija se prijenosom metilenske grupe sa S-adenozilmetionina na dvostruku vezu monoenske kiseline
Prirodni lipidi također sadrže hidroksi kiseline, koje su dio lipida bakterijskih stanica. Na primjer, 2(3)-hidroksistearinska, 2(3)-hidroksipalmetična, 2-hidroksilignocerična, ricinolna
Istraživanja sastava lipida i njihovog sastava masnih kiselina u zavisnosti od uslova uzgoja njihovih izvora pokazala su da se hidroksi kiseline akumuliraju u značajnim količinama u stresnim situacijama (mrazevi, sušne godine itd.)
Acilgliceridi mogu biti jednostavni - formirani od samo jedne kiseline - i složeni ili miješani, kada sadrže ostatke različitih kiselina. Osim toga, funkcionalne grupe u triacilgliceridima mogu biti različito orijentirane u prostoru. Ove različite orijentacije su oblikovane kao viljuška, stolica, štap
Čisti acilglicerini su bezbojne supstance bez ukusa i mirisa. Boja, miris i ukus masti određuju se prisustvom specifičnih nečistoća u njima. Tačke topljenja i smrzavanja acilglicerola se ne poklapaju. To može biti posljedica prehlađenja ili postojanja nekoliko kristalnih modifikacija. tačka topljenja triacilglicerola koji sadrže ostatke trans-nezasićene kiseline su veće od onih acilglicerola koji sadrže ostatke cis-nezasićene masne kiseline sa istim brojem atoma ugljika.
Osim što se koriste za predviđenu svrhu kao masti, trigliceridi mogu poslužiti kao izvor za pojedinačne ili skoro pojedinačne komponente, kao što je proizvodnja pamučnog palmetina demargarinizacijom. Alokacija se zasniva na sakristijama u tačkama topljenja i ključanja ne samo zasićenih i nezasićenih triglicerida, već i cis- I trans-izomeri nezasićenih glicerida.
Voskovi su tvari slične mastima koje su čvrste na sobnoj temperaturi. Sastav voska uključuje estre masnih kiselina i više monohidrične (rjeđe dihidrične) alkohola, a kiseline i alkoholi uglavnom sadrže paran broj atoma ugljika (C 13 -C 36). Osim toga, voskovi uvijek sadrže slobodne kiseline i često ugljikohidrate; sadrže sterole i tvari za bojenje kao prateće spojeve.
Voskovi se dijele na biljne i životinjske voskove. U biljkama, voskovi se uglavnom nalaze u vanjskom sloju i igraju uglavnom zaštitnu ulogu. Prekrivanje listova, stabljike, plodova i samih biljaka tankim slojem voska štiti biljke od oštećenja i štetočina, te usporava gubitak vode. Biljni voskovi uključuju vosak od palminog lista (karnauba vosak), vosak stabljike lana i industrijski proizveden vosak candeilla.
Životinjski voskovi uključuju spermacet; izoliran je iz ulja spermaceta sadržanog u šupljini lubanje kita sperma. Preovlađujući cetil estar palmitinske kiseline u spermacetima je C 15 H 31 COOC 16 H 33.
Pčelinji vosak sadrži C 24 -C 34 alkohole esterifikovane višim kiselinama (palmitinska C 15 H 31 COOH, cerotinska C 25 H 51 COOH).
Kineski vosak koji luče insekti uglavnom se sastoji od ceril estera cerotinske kiseline (C 25 H 51 COOC 26 H 53).
U poređenju s gliceridima, estere voska je teže saponificirati, a također su manje rastvorljivi u uobičajenim rastvaračima masti.
Voskovi nalaze razne primjene kao aditivi kremama, mastima, ruževima i koriste se u proizvodnji svijeća, sapuna, flastera i šampona. Na primjer karnauba vosak.
Sastav voskova varira od biljke do biljke. Jedinstveni vosak pronađen je u plodovima i sjemenkama Simondia kalifornijske (jojoba). Ovaj vosak je tečan. Indijanci su ga jeli i koristili njegova ljekovita svojstva (zacjeljivanje rana, itd.). Njegova posebnost je u tome što djeluje kao rezervni nutrijent koji se koristi tokom klijanja sjemena. Bez triacil glicerida u svom sastavu, ovaj vosak ne gori i ne raspada se kao obično ulje. To omogućava da se koristi za podmazivanje motora velike brzine, što produžava njihovo vrijeme rada za 5-6 puta. Otporni zeleni grm jojobe je nepretenciozan, raste na siromašnim i slanim zemljištima, a njegovi plodovi i sjemenke sadrže do 50% tekućeg voska.
Supstance slične masti uključuju kutin i suberin.
Cutin prekriva epidermu tankim slojem……………..
tkanine od isušivanja i prodiranja mikroorganizama. Sastoji se od C 16 i C 18 ω-hidroksikarboksilnih kiselina, međusobno povezanih esterskim vezama u polimernu mrežu.
Suberin je polimer koji prožima ćelijske zidove primarnog korteksa. To čini zidove ćelija čvrstim i nepropusnim za vodu i gasove, što povećava zaštitna svojstva integumentarnog tkiva. Suberin je sličan Cutinu, ali osim hidroksi kiselina sadrži i dikarboksilne kiseline i dihidrične alkohole.
Glikolipidi. Ovaj termin se odnosi na raznoliku i široku grupu lipida u kojoj je hidrofobni dio molekule lipida povezan s hidrofilnom polarnom grupom glave koja se sastoji od jednog ili više ostataka ugljikohidrata. Glavne ugljikohidratne komponente glikolipida najčešće su glukoza i galaktoza ili njihovi sulfatni derivati (obično galaktozil sulfat), amino šećeri (galaktozalin i glukozalin) ili njihovi acetil derivati. Gliceroglikolipidi su u prirodi zastupljeni uglavnom glikozil diacil glicerolima.
Predavanje br. 2
Kompleksni lipidi.
Glicerofosfolipidi Zajednički strukturni fragment svih glicerofosfolipida je fosfolipidna kiselina (1,2-diacil-3-fosfoglicerol)
Fosfatidna kiselina nastaje u organizmu tokom biosinteze triacilglicerida i glicerofosfolipida kao uobičajenog intermedijarnog metabolita. Svi prirodni glicerofosfolipidi pripadaju L-seriji i imaju jedan asimetrični atom. Sastav masnih kiselina različitih glicerofosfolipida varira čak i unutar istog organizma, što određuje specifičnost fosfolipida.
Fosfolipidi su bitne komponente većine membrana životinjskih, biljnih i bakterijskih stanica.
U zavisnosti od HOR supstituenata, razlikuju se različite grupe fosfolipida
| Naziv glicerofosfolipida | HOR grupa | |
| Trivijalno ime | Struktura | |
| Bez azota |  |
|
| Fosfatilglicerid | glicerol | |
| Fosfatidilglicerid | kardiolipin |  |
| Fosfatidilinozitol | inozitol |  |
| Sadrži azot |  |
|
| Fosfatidiletanolamin | cefalin | |
| Fosfatidilholin | holin (lecitin) |  |
| Fosfatidilserin | serine |  |
Lecitin sadrži amino alkohol u obliku trimetilamonijumove soli. Ovisno o tome na koji atom ugljika je spojena fosforna kiselina, razlikuju se njeni α i β oblici
α-lecitin β-lecitin
Lecitin nalazi se u ćelijama, posebno u moždanom tkivu ljudi i životinja; u biljkama se uglavnom nalazi u soji, suncokretovim sjemenkama i pšeničnim klicama. U bakterijama je njegov sadržaj izuzetno nizak.
Cefalin se također nalazi u ćelijskim membranama viših biljaka i životinja.
Pored fosfolipida koji pripadaju klasi diacilglicerida, monoacilgliceridi koji se nazivaju lizofosfolipidi prisutni su u malim količinama u mnogim prirodnim objektima.
x - ostaci holina, etanolamina, serina
U mozgu sisara i u membranama nervnih ćelija prisutni su glicerofosfolipidi sa cikličkim polihidroksi derivatima i slobodnom OH grupom.
Nastaju hidrolizom na fosfatidiadihonskoj vezi na drugoj poziciji pod dejstvom specifičnog enzima, fosfolipaze A2. Lizofosfolipidi stvaraju snažno hemolitičko djelovanje.
lizofosfolipidi
Plazmalogeni. Razlikuju se od gornjih glicerofosfolipida po tome što umjesto kiselinskog ostatka na prvom atomu ugljika sadrže α, β-nezasićeni alkohol vezan eterskom vezom na OH grupu………
Hidrolizom ove grupe nastaju aldehidi, pa otuda i naziv fosfatidali. Plazmalogeni čine do 10% fosfolipida u mozgu i mišićnom tkivu.
primjer plazmalogena
(fosfatidoleetanolamin)
Nalaze se i u eritrocitima (do 25%), dio su bakterijskih membrana, ali se praktički ne nalaze u biljkama. Hidrogenizirani analog naziva se trangocit. Ubrzava agregaciju.
Kardiolipin je praktično lokaliziran u listihondrijama i igra važnu ulogu u strukturnoj organizaciji i funkcioniranju respiratornih kompleksa.
Među glikoglicerolipidima nalazi se mala grupa glikolipida koji sadrže fosfor, a nalaze se uglavnom u bakterijskim stanicama. Na primjer
Ostaci glicerofosfolipida mogu sadržavati ostatke ugljikohidrata kao alkoholnu komponentu H 3 PO 4 .
Složeni lipidi su također derivati sfingozina ili njegovog zasićenog analoga - dihidrofosfingozina
sfingozin D-sfinganin
(D-i-sfingenin)
Kada je NH 2 grupa sfingozinske masne kiseline acilirana, nastaje ceramid, čiji se derivat fosfokolina naziva sfingomijelin, odnosno OH grupa može sadržavati H 3 PO 4 ostatak.
Mozak i nervno tkivo posebno su bogati sfingolipidima. Sfingomijelini se nalaze u tkivima bubrega, jetre i krvne limfe.
Općenito, prirodne dugolančane baze (sfingozini) su C 12 -C 22 jedinjenja dva tipa. Nezasićeni molekuli sa tri funkcionalne grupe (azotacilirani predstavnici) su uglavnom životinjskog porijekla, dok su njihovi zasićeni analozi sa četiri grupe biljnog porijekla:
Sa slobodnom NH 2 - grupom - sfingozini sa aciliranom NH 2 - grupom - ceramidi koji sadrže fosfornu kiselinu i ostatak holina - sfingomijelini.
Glikosfingolipidi– derivati ceramida, čija je alkoholna grupa glikozilovana ostacima jednog ili više ugljikohidrata.
Cerebrozidi
galaktozilceramidi
Gangliozidi su oligomerni ugljikohidratni dio - razgranati. Po tome se razlikuju od cerebrozida.
Kao i kod acilglicerida, sastav fosfolipida izolovanih iz iste sirovine nije identičan, biljke, ovisno o vrsti usjeva, sadrže od 0,3 do 1,8% fosfolipida.
Ceramidi se nalaze u mnogim životinjskim i biljnim tkivima; swingomijelini su karakteristični samo za životinjske ćelije. Sfingolipidi su uključeni u mnoge oblike doziranja, pa je njihova hemijska sinteza savladana. Na bazi sfingolipida stvoreni su farmakološki aktivni preparati, antibakterijska sredstva i kozmetika koji omogućavaju zaštitu od virusa, bakterija i gljivica.
Crvene alge, morske spužve i morske zvijezde koriste se kao prirodni izvori sfingo jedinjenja.
Cerebrozidi se mogu izolovati iz soje, ali su prirodni predstavnici sfingolipida skupi zbog niskog sadržaja. A u farmakološke svrhe dobivaju se sintetički. Uglavnom se koriste biohemijski pristupi.
Funkcionalna svojstva lipida
Prema svojim funkcijama u tijelu, lipidi se dijele u dvije glavne grupe - skladišne ili rezervne i strukturne ili protoplazmatske.
Rezervni lipidi (uglavnom acilgliceridi) su visokokalorični i predstavljaju energetsku i građevinsku rezervu organizma, koju koristi tokom perioda nutritivnih nedostataka i tokom bolesti. Visok kalorijski sadržaj masti omogućava tijelu da u ekstremnim situacijama preživi na svojim rezervama dugo (od nekoliko sedmica do 1,5 mjeseca). Lipidi za skladištenje su zaštitne tvari koje pomažu tijelu (biljnom ili životinjskom) da izdrži štetne učinke vanjskog okruženja, kao što su niske temperature. Ovo posljednje je vrlo važno za biljke, one više pate od zimskih i ljetnih temperaturnih kolebanja. U tom smislu, do 90% svih biljaka sadrži skladišne lipide. Rezervni lipidi iz životinja i riba koncentrirani su u potkožnom masnom tkivu i štite organizam od ozljeda. Voskovi se takođe mogu klasifikovati kao zaštitni lipidi. Lipidi za skladištenje u većini biljaka i životinja su glavna grupa lipida po težini (95-96%) i relativno se lako ekstrahiraju iz materijala koji sadrži masti („slobodni lipidi“).
Strukturni lipidi - a to su prvenstveno fosfolipidi - formiraju kompleksne komplekse sa proteinima, ugljikohidratima i, u obliku takvih supramolekularnih struktura, dio su ćelijskog zida i učestvuju u složenim procesima koji se odvijaju u ćeliji. Teško ih je izdvojiti vezane i čvrsto vezane lipide. Da biste ih izdvojili, prvo je potrebno uništiti njihove veze s proteinima i ugljikohidratima.
Kada se lipidi ekstrahuju iz sirovina uljarica, velika grupa supstanci - pigmenti, vitamini rastvorljivi u mastima i steroli - se prenose u ulje. Sve ove prateće supstance igraju važnu ulogu u životu živih sistema.
Srodne supstance sadržane u sirovoj masti
1. Pigmenti rastvorljivi u mastima su supstance koje određuju boju ulja i masti, od kojih su najčešći karotenoidi i hlorofili.
Karotenoidi su biljni crveno-žuti pigmenti koji daju boju brojnim mastima, kao i povrću i voću, žumancima i mnogim drugim proizvodima. Po svojoj hemijskoj prirodi to su ugljovodonici C 40 H 56 - karoteni i njihovi derivati koji sadrže kiseonik. Među njima je najpoznatiji β-karoten (provitamin A)
β-karoten daje boju povrću, voću i povrću. Pored svojstava bojenja, β-karoten je važan jer je prekursor vitamina A. Velike količine β-karotena nalaze se u šargarepi, sjemenkama kukuruza i palminom ulju.
Žuta boja iz latica nevena je boja topiva u mastima i izolirana je iz biljke kao uljni ekstrakt. Koristi se za bojenje proizvoda rastvorljivih u mastima - putera, sira itd. u obliku uljnog ekstrakta.
Karotenoidi baxin i norbixin izolovani su iz semena i pulpe drveta oleandra (Bixaorellana), rastvorljivi su u biljnom ulju i koriste se kao boje za hranu.
Hlorofil, supstanca za bojenje zelenih biljaka, je kompleks magnezijuma sa derivatima porfina.
Hlorofil se sastoji od plavo-zelenog hlorofila (A) i žuto-zelenog hlorofila (B) u omjeru 2:1………………………………
R= CH 3 (hlorofil)
Klorofil daje zelenu boju mnogim vrstama povrća i voća – zelene salate, zelenog luka, kopra. Sjemenke pamuka sadrže pigment koji se zove gosipol. Od 0,14 do 2,5% samog gosipola i njegovih proizvoda transformacije boje pamučno ulje tamno žuto ili smeđe. Gosipol, sadržan u sjemenkama, listovima i stabljikama pamuka, otrovna je tvar. Višak gosipola u ulju je neprihvatljiv jer je toksična supstanca. Prilikom skladištenja i zagrijavanja nerafiniranih ulja, gosipol stvara tamne produkte i daje ulju neugodan okus. Dolazi do brze oksidacije. Gosipol je po svojoj strukturi naftalen dimer koji sadrži hidroksilne, aldehidne, metilne i izopropilne supstituente:
Vitamini rastvorljivi u mastima. To su uglavnom vitamini grupe A (retinol), grupe D (ergokalciferol - D 2 i holkalciferol - D 3), tokoferoli (vitamin E), vitamini grupe K (filokinoni i menakinoni). O pigmentima i vitaminima će se detaljnije govoriti u okviru predmeta „Hrana i dodaci ishrani“.
Steroli. To su nesapunibilne supstance - policiklički alkoholi i etri. Osnova sterola je perhidrociklopentafenatren, na čijoj se trećoj poziciji nalazi OH grupa, na 17. poziciji je R supstituent, koji varira u zavisnosti od vrste sterola.
itd. R/ - ostatak masne kiseline
OH na trećoj poziciji, može biti esterifikacija octenom kiselinom ili ostatkom masne kiseline.
Steroli su aliciklične supstance koje spadaju u grupu steroida; obično su to kristalni monohidrični alkoholi (steroli) ili njihovi estri (steridi).
Na osnovu izvora sterola, oni se dijele na:
zoosteroli – nalaze se u životinjskim mastima
fitosteroli – nalaze se u biljkama
mikosteroli – nalaze se u gljivama
Uloga sterola je da regulišu metabolizam u organizmu, tačnije žučne kiseline, treniraju imuni sistem, i niz drugih, pomažu u smanjenju faktora stresa kao što su loša ishrana, loša izloženost životnoj sredini, zagađenje, neki od njih deluju protivupalno i antihipoglikemijsko djelovanje, što je važno u liječenju kardiovaskularnih bolesti i dijabetesa.
Najvažniji od životinjskih sterola je holesterol. S jedne strane, neophodan je za sintezu steroidnih hormona, ali njegov višak doprinosi taloženju u obliku plakova na krvnim sudovima, što ih čini krhkim. Stoga se njegov unos iz hrane mora kontrolisati. Nivo holesterola od 198-200 mg/di se smatra normalnim. Holesterol se isporučuje i hranom 300-500 mg dnevno, a nastaje biosintetički 500-1000 mg. (70-80% se sintetiše u jetri).
Holesterol se nalazi u tkivima svih životinja, a u biljkama ga nema ili je prisutan u malim količinama.
Ergosterol je prekursor vitamina D.
Od biljnih sterola najvažniji je ekdisteron. Djeluje kao anabolik na mišićno tkivo, poboljšava funkciju jetre i srca, te poboljšava sastav krvi. Uzima se kao dodatak ishrani za sportiste.
Procesi koji se javljaju tokom skladištenja masti.
Tokom skladištenja, masti su nestabilne i relativno brzo se uništavaju. Transformacije se mogu desiti duž esterskih grupa ili duž ugljovodoničnog skeleta molekula.
Hidroliza triglicerida
………………
Hidroliza se odvija postepeno kroz međuformiranje diacila, monoacila, a zatim potpunu hidrolizu do glicerola. Hidroliza triacilglicerola se široko koristi u tehnologiji za proizvodnju masnih kiselina, glicerola, mono- i diacilglicerola. Hidrolitička razgradnja masti, lipida žitarica, brašna, žitarica i drugih namirnica koje sadrže masnoće jedan je od razloga pogoršanja njihovog kvaliteta. Ovaj proces se posebno ubrzava ako se proizvodi čuvaju na svjetlu, pri visokoj vlažnosti, temperaturi ili drugim uvjetima koji ubrzavaju starenje. Dubina hidrolize masti može se okarakterisati pomoću kiselinskog broja. Kiselinski broj je broj mg KOH koji je potreban za neutralizaciju slobodnih masnih kiselina sadržanih u 1 g hrane ili masti. Kiseli broj je jedan od pokazatelja kvaliteta proizvoda i regulisan je standardom.
Transesterifikacija. Od velike su praktične važnosti reakcije u kojima dolazi do izmjene acilnih grupa (acilna migracija) - intermolekularna i intramolekularna transesterifikacija. Hemijski, ovaj proces se može odvijati pod uticajem različitih agenasa. U praksi je ovaj proces izmjene acilnih grupa važan za dobijanje masti meke konzistencije prilikom unakrsnog esterifikacije visoko topljenih masti životinjskog porijekla i tečnih biljnih masti. Rezultat su plastični margarini s tačkom topljenja 25-35 0 C. Takve masti su vrlo pogodne za upotrebu u pečenju, slastičarstvu i kolačima. Alkalije i alkoholati se koriste kao katalizatori za transesterifikaciju masti. Kada stupe u interakciju sa triacilglicerolima, prvo dolazi do procesa saponifikacije, formira se natrijum ili kalijum glicerat, koji je stvarni katalizator transesterifikacije. Mehanizam transesterifikacije je isti kao kod monoalkoholnih estera.
Mehanizam reakcije transesterifikacije je interakcija karbonil grupe ›C=O estra sa alkoholnim grupama.
Brzina zavisi od sastava masti, stepena njene saponifikacije, temperature, te vrste, količine i aktivnosti katalizatora.
Reakcije acilglicerola koje uključuju ugljikovodične radikale
1. Hidrogenacija acilglicerola. Izvodi se pod uticajem H 2 na povišenim temperaturama u prisustvu katalizatora (najčešće Ni-Re). Na primjer, hidrogenacija ulja i masti molekularnim vodonikom u industriji se izvodi na temperaturama od 180-240 ◦ C u prisustvu bakar-nikl katalizatora, pri pritisku bliskom atmosferskom. Svrha hidrogenacije je promjena sastava masnih kiselina kako bi se promijenila konzistencija i svojstva masti. Ovisno o potpunom ili djelomičnom dodavanju vodika u nezasićeni lanac nastaju masti različite konzistencije. Glavna kemijska reakcija koja se događa je dodavanje vodika na dvostruke veze u bočnim lancima karboksilnih kiselina koje su uključene u acilglicerole
Reakcija je slična hidrogenaciji alkena.
Uzimajući u obzir činjenicu da različite dvostruke veze međusobno djeluju s vodikom na različite načine, moguće je selektivno hidrogenirati jednu ili drugu dvostruku vezu u molekulima nezasićenih acilglicerida. Tako se u tečnim uljima prvo jedna od dvostrukih veza linoleinske kiseline hidrogenira u linolensku kiselinu, zatim se linolenska kiselina reducira u oleinsku kiselinu, a tek onda, uz višak hidrogenacije, nastaje stearinska kiselina
Odabirom uvjeta reakcije i odgovarajućih katalizatora može se postići željena struktura masti.
Predavanje br. 3
Određivanjem uslova hidrogenacije i odgovarajućeg katalizatora,
možete dobiti željenu strukturu masti.
Izbjegavati prateće procese izomerizacije lokacije dvostrukih veza i cis-trans- izomerizacija se može postići izborom katalizatora i uslova hidrogenacije.
Oksidacija acilglicerida. Dobro je poznata činjenica da se olefini lako oksidiraju djelovanjem atmosferskog kisika na alilnom položaju dvostruke veze. Masti koje imaju nezasićeni ugljikovodični lanac u svojoj molekuli nisu izuzetak. Primarni proizvodi su hidroperoksidi različite strukture
Nastali hidroperoksidi su nestabilni i mogu se pretvoriti u druge proizvode kako zbog transformacije samih hidroperoksidnih grupa, tako i zbog procesa iniciranih hidroperoksidima. U tom slučaju mogu nastati epoksidi, alkoholi, aldehidi, ketoni, kiseline i njihovi derivati sa ugljovodoničnim lancima različite dužine.
Osim toga, procesi autokatalitičke oksidacije atmosferskim kisikom mogu biti praćeni dubljom oksidacijom s destrukcijom lanca, izomerizacijom i polimerizacijom, uslijed čega se akumuliraju aldehidi, polieni, eteri i peroksidi.
Smjer i dubina oksidacije ulja i masti zavise prvenstveno od njihovog acilnog sastava.
Sa povećanjem stepena nezasićenosti masnih kiselina uključenih u sastav acilglicerola, povećava se brzina njihove oksidacije. Na primjer, omjer brzine oksidacije oleinsko-linolne i linolenske kiseline je 1:27:77. Acilgliceroli kiselina zasićeni atmosferskim kiseonikom ne oksidiraju u normalnim uslovima. Inhibitori usporavaju proces oksidacije. Oni formiraju stabilne radikale koji ne učestvuju dalje u procesu oksidacije. Takva jedinjenja uključuju jonol i druga trisupstituisana jedinjenja fenola. Od prirodnih antioksidansa najvažniji je tokoferol gosipol. Uvođenjem antioksidansa u količini od 0,01%, otpornost masti na oksidaciju povećava se 10-15 puta.
Na aktivnost oksidansa utječu prateće tvari, pa se trajanje djelovanja antioksidansa produžava u prisustvu sinergista (od grčkog sinergos - djelujući zajedno). Mehanizam djelovanja sinergista može biti vrlo različit. Oni mogu deaktivirati one faktore koji pospješuju oksidaciju, na primjer, deaktiviraju tragove metala (Pb, Cu, Co, Mn, Fe, itd.), koji djeluju kao katalizatori oksidacije. Aktivni sinergisti su spojevi koji imaju hidroksi i amino funkcije u molekuli. Limunska i askorbinska kiselina su se dobro pokazale kao kompleksoni. Derivati fosforne kiseline su takođe sinergisti.
Brzina oksidacije masti opada kako se sadržaj kisika smanjuje i povećava s povećanjem temperature i izlaganjem direktnoj sunčevoj svjetlosti. U tijelu se oksidacija lipida odvija pod utjecajem bioloških katalizatora – lipoksigenaza. Takva enzimska oksidacija, koja uzrokuje užeglo ulje, karakteristična je za lipidni kompleks uskladištenih uljarica, žitarica i proizvoda njihove prerade (brašna, žitarica). U svim ovim objektima, uz masti, prisutni su enzimi lipaze i lipoksigenaze. Svaka ima svoju svrhu - lipaza katalizira hidrolizu triacilglicerola, a lipoksigenaza katalizuje stvaranje hidroperoksida nezasićenih masnih kiselina (uglavnom linolne i linolenske). Slobodne masne kiseline oksidiraju brže od njihovih ostataka uključenih u molekulu triglicerida masti. Dakle, enzimska užeglost može se izraziti sljedećom općom shemom
A zatim, na mjestima lipoksigenaze, rezultirajuća nezasićena kiselina se oksidira u porhidroksi jedinjenja
Proces oksidacije može, kako je gore opisano, nastaviti da se odvija. Hidroperoksi-formirajući i sekundarni metaboliti - aldehidi i ketoni - uzrokuju pogoršanje kvaliteta prehrambenih sirovina i mnogih proizvoda koji sadrže lipide, tzv. užeglost margarina, mliječne masti, brašna i žitarica. Stoga proizvodi koji sadrže lipide koji se dugo čuvaju pod utjecajem atmosferskog kisika, vlage, svjetlosti i enzima prisutnih u njima postepeno poprimaju neugodan okus i miris. Neki od njih su bezbojni. Oni akumuliraju proizvode oksidacije štetne za tijelo. Istovremeno, ne samo da se smanjuje njihova nutritivna i biološka vrijednost, već se mogu pokazati i potpuno nepogodnim za konzumaciju.
Kvarenje masti u hrani praćeno je promjenama ne samo u trigliceridima, već iu srodnim supstancama. Na primjer, promjena boje biljnih ulja tijekom soljenja povezana je s oksidacijom karotenoida. Tamna boja ulja dobivenih iz pljesnivih zrna je posljedica oksidacije mikotoksina nakupljenih u njima. Vrlo tamna boja pamučnog ulja povezana je s pojavom proizvoda oksidacije gosipola. Dublji procesi propadanja masti praćeni su stvaranjem i teških i lakih proizvoda polimerizacije, na primjer, trimetilamina N(CH 3) 3 - daje proizvodima užegli miris haringe. Masti i proizvodi koji ih sadrže nisu podjednako stabilni tokom skladištenja; to zavisi od njihovog sastava masnih kiselina, prirode prisutnih nečistoća i prisustva ili odsustva enzima. Sve to određuje uslove njihovog pakovanja, skladištenja i rok trajanja gotovih proizvoda. Najmanje postojani su margarin, puter i pileća mast.
Analiza kvarenja masti provodi se uglavnom organoleptički. U prvoj fazi javlja se neprijatan ukus, koji nije karakterističan za ulje ili mast koja se procenjuje (mast može delovati kao iritant - osećaj štipanja u grlu, izaziva peckanje, grebanje. Nešto kasnije javlja se i neprijatan miris (ponekad miris sušenog ulja) Prilikom kvalitativne procene kvarenja putera ili margarina koriste se termini: „mastan“, „ukus sira“, „masni“ i na kraju „užeglost“.
Metode za izolaciju i analizu lipida u sirovinama i prehrambenim proizvodima
Za analizu lipida koriste se različite metode - klasične i fizičko-hemijske.
Proučavanje lipida počinje određivanjem njihove količine (sadržaja) u prehrambenim proizvodima. Da bi to učinili, koriste metode za određivanje sadržaja lipida direktno u objektu (NMR i IR spektroskopija) i metode za izdvajanje lipida iz prehrambenih proizvoda ili bioloških objekata. Prilikom izolacije lipida treba uzeti u obzir da su oni sposobni ne samo za hidrofobne interakcije, već i za stvaranje vodikovih, elektrostatičkih i kovalentnih veza. Ovisno o vrsti interakcije, dijele se na slobodne, vezane ili čvrsto vezane. Koje vrste lipida postoje i metode za njihovu ekstrakciju se razlikuju.
Slobodni lipidi ekstrahovan iz biološkog objekta nepolarnim rastvaračima (heksan, dietil eter). U tom slučaju se uništavaju kompleksi nastali hidrofobnim interakcijama u masnom tkivu, albuminski kompleksi sa masnim kiselinama.
Vezani lipidi ekstrahuje se sistemom rastvarača u kojem je prisutna polarna komponenta, obično alkohol (mešavina hloroforma i etanola). U tom slučaju se uništavaju vodonik i elektrostatičke sile. Na taj način se lipidi izdvajaju iz membrana i mitohondrija.
Čvrsto vezani lipidi. Nalaze se u kompleksima formiranim kovalentnim vezama i ne mogu se ukloniti rastvaračima. Najprije se kompleks uništava hidrolizom sa slabim rastvaračima kiselina ili alkalija, a zatim se oslobođeni lipidi ekstrahiraju organskim rastvaračem.
Sve grupe lipida mogu se razlikovati korak po korak.
Osim ekstrakcije organskim rastvaračima, koristi se i ekstrakcija tečnim gasovima (butin, azot, amonijak, CO 2, freoni, argon itd.). Budući da se ekstrakcija odvija na nižim temperaturama, rizik od oksidacije, raspadanja i gubitka vrijednih svojstava tokom isparavanja je minimiziran. Najperspektivnije je ekstrakcija CO 2 (28 0 C, p = 65-70 atm), kvantitativni prinos dostiže 98%.
Nakon izolacije, dobijena mješavina lipida se frakcioniše (razdvaja na pojedinačne komponente) i analizira. Općenito, shema analize lipida izgleda ovako:
triacilgliceridi
diacilgliceridi
monoacilgliceridi
slobodnih masnih kiselina
steroli, vitamini itd.
Najefikasnija i široko korišćena metoda za frakcionisanje složenih smeša lipida je hromatografija (adsorpcija). Koristi se u analitičke i pripremne svrhe. Tankoslojna hromatografija je najefikasnija. Postoje različite metode hromatografskog odvajanja (jednodimenzionalne, dvodimenzionalne, eluenti različitih polariteta).
Glavne karakteristike lipida su:
Kiseli broj(definicija je već data) - indikator koji karakterizira količinu slobodnih masnih kiselina sadržanih u masti. S obzirom da je skladištenje prehrambenih proizvoda koji sadrže masti i ulja uvijek praćeno hidrolizom ovih potonjih, vrijednost kiselinskog broja može se koristiti za ocjenu njihovog kvaliteta. U tehnologiji prerade masti, kiselinski broj se koristi za izračunavanje količine lužine potrebne za alkalno rafiniranje masti i ulja.
Broj saponifikacije jednak broju mg KOH potrebnog za saponificiranje glicerida i neutralizaciju oslobođenih i slobodnih masnih kiselina u 1 g masti ili ulja. Po broju saponifikacije može se suditi o prosječnoj molekularnoj težini masnih kiselina sadržanih u sastavu i odrediti količinu alkalija koja je potrebna za saponifikaciju masti tokom pravljenja sapuna.
Jodni broj– indikator koji karakteriše nezasićenost masnih kiselina koje čine mast. Izražava se kao procenat joda ekvivalentnog halogenu dodanom na 100 g masti. Postoji nekoliko metoda za određivanje jodnog broja. Jedna od najčešćih je bromometrijska metoda. U ovom slučaju se koristi otopina broma u bezvodnom metil alkoholu zasićenom NaBr, s kojim brom stvara jako kompleksno jedinjenje
Otpad brom reaguje sa nezasićenim gliceridima
Nereagirani brom se titrira jodometrijski
a oslobođeni jod titrira se natrijum tiosulfatom.
A odavde je lako izračunati jodni broj masti. Jodni broj se široko koristi za određivanje vrste masti, njene sposobnosti da se „suši“ i izračunavanja vodonika potrebnog za njegovu hidrogenaciju.
Hemijska sinteza lipida
U istraživačke i praktične svrhe, lipidi se obično izoluju iz prirodnih izvora. Međutim, u nekim slučajevima potrebna je kemijska sinteza, na primjer, da bi se definitivno dokazala struktura novih vrsta lipidnih supstanci izolovanih iz biljnih, životinjskih ili mineralnih organizama, razvoj istraživanja membrana stavio je na dnevni red probleme preparativne sinteze mnogih membranskih lipida, pored proučavanja lipidnih funkcija, u Proučavanju mehanizama njihove interakcije sa drugim komponentama žive prirode potrebni su modificirani lipidi, lipidi koji sadrže oznaku zračenja.
Složenost hemijske strukture lipida i njihova velika raznolikost zahtevaju upotrebu širokog spektra metoda sinteze. Ali ako se ne dotičemo metoda dobivanja zasićenih i nezasićenih karboksilnih kiselina, onda se oni svode na sljedeće
1. Acilacija hidroksilne grupe glicerola ili amino grupe sfingozina. Masne kiseline, njihovi kiseli halogenidi i anhidridi koriste se kao acilirajuća sredstva.
2. Alkilacija koristi se u sintezi lipida sa eterskom vezom. Alkil halogenidi ili estri para-toluensulfonskih kiselina koriste se kao reagensi.
3. Fosfoliacija- Ovo je obavezan korak u sintezi fosfolipida. Za to se pripremaju klorofosfati ili soli srebra supstituiranih fosfornih kiselina i reagiraju s glicerolom ili sfingozinom ili njihovim monohidroksi derivatima
4. Glikozilacija - koristi se u sintezi glikolipida, specifični katalizator glikozilacije je živin cijanid. Mogu se koristiti i biokatalizatori, kao što je lipaza.
Reakcija izmjene funkcionalnih grupa u prisustvu biokatalizatora je također široko korištena.
Fosfolipidi različitih tipova se takođe mogu dobiti direktno iz fosfatidne kiseline esterifikovanjem sa odgovarajućim amino alkoholom u prisustvu kondenzacionog agensa
Sve opisane metode su pogodne i za sintezu sfingolipida.
Nutritivna vrijednost ulja i masti
Biljne masti i ulja su sastavni dio hrane, izvor energije i plastičnog materijala za čovjeka, te snabdjevač niza supstanci koje su mu potrebne (nezasićene masne kiseline, fosfolipidi, vitamini rastvorljivi u mastima). Sve ove supstance su esencijalni nutritivni faktori koji određuju njegovu biološku vrednost. Preporučeni sadržaj masti u ljudskoj ishrani je 30-33%. U južnim regijama nešto je manje - 27-28%, a za sjeverne regije - više od 38-40%. U prosjeku, to je 90-102 g dnevno, direktno u obliku masti 45-50 g. Stalno odbijanje masti ili konzumacija samo masti u kombinaciji sa potrebnim komponentama dovodi do ozbiljnih poremećaja u fiziološkom stanju osobe. Aktivnost centralnog nervnog sistema je poremećena, imunitet se smanjuje, a životni vijek je smanjen. Prekomjerna konzumacija masti je nepoželjna. To dovodi do gojaznosti i mnogih kardiovaskularnih bolesti.
U sastavu prehrambenih proizvoda razlikuju se vidljive masti (biljna ulja, životinjske masti, puter, margarin i dr.) i nevidljive masti (masti u mesu i mesnim prerađevinama, riba, mlijeko, mliječni proizvodi, žitarice, kruh i pekarski proizvodi) . Najveća količina nevidljivih masti nalazi se u čokoladi, slatkišima, siru i kobasicama. Bitna je ne samo količina apsorbirane masti, već i njen sastav. Linolna i linolenska kiselina se ne sintetiziraju u ljudskom tijelu; arahidonska kiselina se sintetizira iz linolne kiseline. Ove tri vrste kiselina su esencijalne. Učestvuju u izgradnji ćelijskih membrana, prostaglandina, učestvuju u regulaciji metabolizma, regulaciji metabolizma u ćelijama, krvnog pritiska, agregacije trombocita i regulišu mnoge druge procese. Sve ove funkcije se samo izvode cis-izomeri nezasićenih kiselina. U nedostatku esencijalnih masnih kiselina razvijaju se razne bolesti. Od esencijalnih kiselina najveću aktivnost ima arahidonska kiselina, sljedeća najaktivnija je linolna kiselina, linolenska kiselina je 8-10 puta manje aktivna od linolne kiseline. Pentoenske kiseline sadržane u ribljoj masti su korisne za organizam.
Među prehrambenim proizvodima, biljna ulja su najbogatija polizasićenim kiselinama, posebno kukuruzno, suncokretovo i sojino. Sadržaj linolne kiseline u njima doseže 50-60%, u životinjskim mastima - samo 0,6%. Arahidonska kiselina se nalazi u prehrambenim proizvodima u malim količinama. Najviše ga ima u jajima - 0,5%, au biljnim mastima praktički nema.
Trenutno se smatra da bi dnevna potreba za linolnom kiselinom trebala biti 6-10 g, minimalno 2-6 g, a njen ukupan sadržaj u mastima u ishrani trebao bi biti najmanje 4% ukupnog sadržaja kalorija. Dakle, sastav masnih kiselina namijenjenih za hranjenje zdravog tijela treba biti uravnotežen: 10-20% - polinezasićene, 50-60% - mononezasićene i 30% zasićene, od kojih neke trebaju biti srednje dužine. To se postiže upotrebom 1/3 biljnih masti i 2/3 životinjskih masti u prehrani.
Ovisno o dobi i oboljelima od kardiovaskularnih bolesti, ovaj odnos se mijenja u korist nezasićenih: omjer polinezasićenih i nezasićenih kiselina je ~2:1, a omjer linolne i linolenske kiseline ~10:1. Smatra se da je bolje koristiti masti uravnoteženog sastava u jednom obroku.
Važna grupa lipida u ishrani su fosfolipidi, koji učestvuju u izgradnji ćelijskih membrana i transportu masti u organizmu, podstiču bolju apsorpciju masti i sprečavaju masnu jetru. Opšta ljudska potreba za fosfolipidima je 5 g dnevno. Postoje ograničenja za holesterol. Kako se njegov nivo u krvi povećava, povećava se rizik od nastanka i razvoja ateroskleroze. Dnevni unos holesterola ne bi trebalo da prelazi 0,5 g. Najveća količina holesterola se nalazi u jajima, puteru i iznutricama.
Ugljikohidrati
PREDAVANJE br. 1
Ugljikohidrati su rasprostranjeni u prirodi i igraju važnu ulogu u životnim procesima različitih organizama. Treba napomenuti da se glukoza formira praktički iz ničega, budući da je prva supstanca žive ćelije duž biosintetskog puta. Ako su aminokiseline, a posebno njihovi polimerni derivati, polipeptidi i proteini, koncentrisaniji u živim organizmima, onda su ugljikohidrati u biljkama. U prirodi su rasprostranjeni i javljaju se u slobodnim i vezanim oblicima. Ugljikohidrati čine ¾ cjelokupnog biološkog svijeta, celuloza je strukturna jedinica biljnog svijeta (80-90%), a glavni ugljikohidrat u ishrani je škrob. U životinjskom tijelu ugljikohidrati čine 2% mase.
Lipidi su najvažniji izvor tjelesnih energetskih rezervi. Činjenica je očigledna čak i na nivou nomenklature: grčko "lipos" se prevodi kao mast. U skladu s tim, kategorija lipida objedinjuje tvari slične mastima biološkog porijekla. Funkcionalnost spojeva je prilično raznolika, što je posljedica heterogenosti sastava ove kategorije bioloških objekata.
Koje funkcije obavljaju lipidi?
Navedite glavne funkcije lipida u tijelu, koje su osnovne. U uvodnoj fazi preporučljivo je istaknuti ključne uloge supstanci sličnih mastima u ćelijama ljudskog tijela. Osnovna lista je pet funkcija lipida:
- rezervna energija;
- formiranje strukture;
- transport;
- izolacijski;
- signal
Sekundarni zadaci koje lipidi obavljaju u kombinaciji s drugim spojevima uključuju regulatornu i enzimsku ulogu.
Energetska rezerva organizma
Ovo nije samo jedna od važnih, već i prioritetna uloga jedinjenja sličnih mastima. U stvari, dio lipida je izvor energije za cijelu ćelijsku masu. Zaista, mast za ćelije je analog goriva u rezervoaru automobila. Energetska funkcija lipida ostvaruje se na sljedeći način. Masti i slične tvari oksidiraju se u mitohondrijima, razlažući se na vodu i ugljični dioksid. Proces je praćen oslobađanjem značajne količine ATP-a - visokoenergetskih metabolita. Njihova opskrba omogućava ćeliji da učestvuje u energetski zavisnim reakcijama.
Blokovi
Istovremeno, lipidi obavljaju konstrukcijsku funkciju: uz njihovu pomoć formira se stanična membrana. U proces su uključene sljedeće grupe supstanci sličnih masti:
- holesterol je lipofilni alkohol;
- glikolipidi – spojevi lipida sa ugljikohidratima;
- Fosfolipidi su estri složenih alkohola i viših karboksilnih kiselina.
Treba napomenuti da formirana membrana ne sadrži direktno masti. Dobijeni zid između ćelije i vanjskog okruženja ispada dvoslojan. To se postiže zahvaljujući bifilnosti. Ova karakteristika lipida ukazuje da je jedan dio molekule hidrofoban, odnosno nerastvorljiv u vodi, a drugi je, naprotiv, hidrofilan. Kao rezultat, formira se dvosloj ćelijskog zida zbog uređenog rasporeda jednostavnih lipida. Molekule okreću svoje hidrofobne regije jedna prema drugoj, dok su njihovi hidrofilni repovi usmjereni prema unutra i prema van ćelije.
Ovo određuje zaštitne funkcije membranskih lipida. Prvo, membrana daje ćeliji njen oblik i čak ga održava. Drugo, dupli zid je svojevrsna pasoška kontrolna tačka koja ne dozvoljava prolaz neželjenim posetiocima.
Autonomni sistem grijanja
Naravno, ovaj naziv je sasvim proizvoljan, ali je prilično primjenjiv ako uzmemo u obzir koje funkcije obavljaju lipidi. Jedinjenja ne zagrijavaju toliko tijelo koliko zadržavaju toplinu unutra. Sličnu ulogu imaju i masne naslage koje se formiraju oko različitih organa i u potkožnom tkivu. Ovu klasu lipida karakteriziraju visoka svojstva toplinske izolacije, što štiti vitalne organe od hipotermije.
Jeste li naručili taksi?
Transportna uloga lipida smatra se sekundarnom funkcijom. Zaista, prijenos supstanci (uglavnom triglicerida i kolesterola) se obavlja odvojenim strukturama. To su povezani kompleksi lipida i proteina koji se nazivaju lipoproteini. Kao što je poznato, tvari slične mastima su netopive u vodi, odnosno u krvnoj plazmi. Nasuprot tome, funkcije proteina uključuju hidrofilnost. Kao rezultat toga, lipoproteinsko jezgro je skup triglicerida i estera holesterola, dok je ljuska mješavina proteinskih molekula i slobodnog kolesterola. U ovom obliku, lipidi se isporučuju u tkiva ili natrag u jetru radi uklanjanja iz tijela.
Minor Factors
Lista od 5 već navedenih funkcija lipida nadopunjuje niz jednako važnih uloga:
- enzimski;
- signal;
- regulatorni
Funkcija signala
Neki složeni lipidi, posebno njihova struktura, omogućavaju prijenos nervnih impulsa između stanica. Glikolipidi posreduju u ovom procesu. Ništa manje važna je sposobnost prepoznavanja intracelularnih impulsa, koje također ostvaruju strukture nalik masnoći. To vam omogućava da iz krvi odaberete supstance potrebne ćeliji.
Enzimska funkcija
Lipidi, bez obzira na njihovu lokaciju u membrani ili izvan nje, nisu dio enzima. Međutim, njihova biosinteza se odvija uz prisustvo spojeva sličnih mastima. Osim toga, lipidi su uključeni u zaštitu crijevnog zida od enzima pankreasa. Višak potonjeg neutralizira se žuči, gdje su kolesterol i fosfolipidi uključeni u značajnim količinama.
