ЛИПИДЫ И ИХ ОБМЕН

1. Биохимия

Кафедра «Биотехнология и технология продуктов
биоорганического синтеза»
Доцент, к.б.н. Суслянок Георгий Михайлович

2. Липиды и их обмен

Липидами (греч. “λιπος” — жир) называют большую и весьма
разнородную в химическом отношении группу веществ, обладающих
общим свойством — гидрофобностью. Они нерастворимы в воде и
хорошо растворимы в ряде органических растворителей: диэтиловом
эфире, бензине, бензоле, ацетоне, хлороформе и др.
Липиды делят на жиры и жироподобные вещества (липоиды),
включающие фосфолипиды, воски, стероиды и некоторые другие
соединения. К классу липидов можно также отнести пигменты,
растворимые в неполярных растворителях, — каротиноиды и
хлорофиллы.

3. Жиры Биологические функции

Жиры являются важнейшим запасным энергетическим материалом
клетки. При полном окислении 1 г жиров выделяется примерно в два
раза больше энергии, чем при полном окислении 1 г углеводов.
Жиры наиболее энергоёмки.
При окислении жиров в клетках также образуется значительное
количество воды, благодаря которой, могут существовать многие
пустынные животные.
Жиры обладают низкой теплопроводностью и поэтому играют важную
роль в процессах теплорегуляции. Жировая прослойка
обеспечивает теплоизоляцию — предохраняет от переохлаждения и
позволяет сохранять тепло.
Жиры также играют защитную роль. Они смягчают удары и
предохраняют внутренние органы от повреждений. Как смазывающий
материал они предохраняют покровы животных от излишнего
смачивания водой, придают эластичность волосам.

4. Масличные культуры

В растениях жиры запасаются в плодах и семенах. Некоторые растения,
накапливающие жиры в значительных количествах, возделываются
человеком для получения растительных масел. Их называют
масличными культурами.
Содержание жиров в плодах и семенах различных культур неодинаково.
Так, зерно пшеницы в среднем содержит 2 % жира, кукурузы — 5 %,
семена сои — 20 %, плоды подсолнечника — 45 %, оливы — 50 %. Самая
богатая жиром культура — клещевина. Её семена содержат до 60 % жира.
В основном жиры сосредоточены в зародышах плодов и семян. Зародыши
также богаты витаминами, минеральными веществами и др. Однако при
переработке зерна в муку зародыши удаляют, иначе мука будет
прогоркать.
Масло клещевины имеет особенности: его применяют в самолёто- и
ракетостроении как невысыхающее; под названием касторового масла
его используют в медицине.

5. Химическая природа жиров

По химической природе жиры представляют собой смеси сложных эфиров
трёхатомного спирта глицерина и высокомолекулярных жирных кислот.
Природные жиры, за редкими исключениями, являются смесями полных
эфиров глицерина — триацилглицеринов.
Общая формула жиров (триацилглицеринов):
где R1, R2, R3 — радикалы жирных кислот.

6. Жирные кислоты

В природе обнаружено более 200 различных жирных кислот. Их них
наиболее часто встречаются в жирах следующие пять:
Жирные кислоты, входящие в состав природных жиров, как правило, содержат
чётное число углеродных атомов. Их делят на две группы:
Насыщенные, т. е. не содержащие двойных связей;
Ненасыщенные (или непредельные), содержащие двойные связи.

7. Цис-транс-изомерия жирных кислот

В состав природных жиров входят цис-изомеры жирных кислот.
При гидрогенизации жиров с целью их использования для
производства маргарина происходит образование транс-изомеров,
которые в определённых концентрациях становятся токсичными.

8. Растительные и животные жиры

Подавляющее большинство растительных жиров богаты
непредельными жирными кислотами; поэтому они являются жидкими
при комнатной температуре и называются маслами. Известны,
однако, и твёрдые растительные масла: кокосовое, какао-бобов,
пальмовое.
В состав животных жиров входят насыщенные жирные кислоты.
Вследствие этого, животные жиры при комнатной температуре
твёрдые. Жидкими являются жиры морских млекопитающих и рыб:
китовый, тюлений, дельфиний, а также медицинский рыбий жир,
получаемый из печени тресковых рыб.

9. Числа жира

Кислотное число жира — это количество миллиграммов едкого кали,
необходимое для нейтрализации свободных жирных кислот,
содержащихся в одном грамме жира. Кислотное число — важный
показатель качества жира и свежести пищевых продуктов: при их
хранении кислотное число обычно возрастает.
Йодное число жира — это количество граммов йода, связываемое 100
граммами данного жира. Присоединение йода происходит по месту
двойных связей, имеющихся в ненасыщенных жирных кислотах.
Следовательно, йодное число характеризует степень ненасыщенности
жира. Чем выше йодное число жира, тем легче он окисляется и скорее
прогоркает.
Число омыления жира — это количество миллиграммов едкого кали,
необходимое для нейтрализации как свободных, так и связанных с
глицерином жирных кислот, получающихся при омылении одного грамма
жира. Под действием щелочей жиры расщепляются с образованием
глицерина и солей жирных кислот, называемых мылами.

10. Гидролиз жиров

В биологических объектах гидролиз жиров осуществляется под действием
фермента липазы.
Расщепление жира в живом организме происходит по следующей схеме:

11. Превращения глицерина

Фосфодигидроксиацетон может затем вступать в процессы диссимиляции
либо ассимиляции по типу углеводов.

12. Деградация жирных кислот

Механизм распада жирных получил название