Липиды

Липиды, жиры, триглицериды, триацилглицеролы, жирные кислоты – вот круг понятий, в которых хотелось бы разобраться в данной статье. Забегая наперед, заметим, что слова «жиры», «триглицериды» и «триацилглицеролы» - это синонимы, понятие липидов является наиболее широким из указанных, а жирные кислоты – составные части липидов.

Понятие липидов

Словом липиды обозначают некий класс или множество органических веществ, содержащихся во всех живых клетках. Из-за их очень большого химического разнообразия не дают строгого определения, а в нестрогом смысле говорят, что липиды – это нерастворимые в воде органические вещества, которые можно извлечь из клеток органическими растворителями - эфиром, хлороформом и бензолом. Естественно, что данное описание не точное. В настоящее время известно достаточное количество соединений, нерастворимых в неполярных растворителях или же, наоборот, хорошо растворимых в воде, которые, тем не менее, относят к липидам. В современной науке больше склоняются к таким определениям термина «липиды»: к липидам относят жирные кислоты и их производные или липиды - это сложные эфиры жирных кислот и какого-либо спирта.

Стеариновая кислота

Олеиновая кислота

Триацилглицерол

Жирные кислоты – компоненты липидов

Жирные кислоты — алифатические одноосновные карбоновые кислоты с открытой цепью. Общая формула жирных кислот имеет вид R-COOH. В липидах радикал R представлен обычно длинной цепью углеродных атомов. На рис. изображено строение двух наиболее распространенных жирных кислот. Длинная цепь из атомов углерода и водорода составляет углеводородный хвост молекулы жирной кислоты. Углеводородные хвосты определяют многие свойства липидов, в том числе и нерастворимость в воде.

Иногда в жирных кислотах имеются одна или несколько двойных связей (С=С) (например, в олеиновой кислоте). В этом случае жирные кислоты называются ненасыщенными. Жирные кислоты, в молекулах которых нет двойных связей, называются насыщенными. Наличие двойных связей влияет на температуру плавления и на физические свойства. Олеиновая кислота - основной компонент оливкового масла - при обычных температурах бывает жидкой (Тпл=13,4°С), тогда как пальмитиновая и стеариновая кислоты (Тпл=63,1°С и Тпл=69,6°С) при таких температурах остаются твердыми.

Образование триацилглицеролов

Большая часть липидов - это сложные эфиры спирта глицерола. Их называют поэтому глицеридами. У глицерола имеются три гидроксильные (-ОН) группы, каждая из которых способна вступать в реакцию конденсации с жирной кислотой, т. е. образовывать сложный эфир. Обычно в реакцию конденсации вступают все три гидроксильные группы глицерола, поэтому продукт реакции называют триглицеридом или триацилглицеролом. Триацилглицеролы принято называть еще просто жирами, т.е. жиры – это триацилглицеролы, один из видов липидов.

Свойства и функции триацилглицеролов

Триацилглицеролы - самые распространенные из липидов, встречающихся в природе. Их принято делить на жиры и масла в зависимости от того, остаются ли они твердыми при 20°С (жиры) или имеют при этой температуре жидкую консистенцию (масла). Температура плавления липида тем ниже, чем выше в нем доля ненасыщенных жирных кислот.

Триацилглицеролы неполярны и вследствие этого практически нерастворимы в воде. Их плотность ниже, чем у воды, поэтому в воде они всплывают.

Основная функция триацилглицеролов - служить энергетическим депо. Калорийность липидов выше калорийности углеводов. У позвоночных жир отлагается еще и под кожей - в так называемой подкожной клетчатке, где он служит для теплоизоляции. Одним из продуктов окисления жиров является вода. Эта метаболическая вода очень важна для некоторых обитателей пустыни.

Разнообразие липидов

Один из видов липидов, а именно триацилглицеролы, мы уже рассмотрели. Заметим, что к липидам относят также некоторые жирорастворимые вещества, в молекулы которых не входят жирные кислоты, например, терпены, стерины.

Фосфолипиды

Фосфолипидами называют липиды, содержащие фосфатную группу. Главная роль среди них принадлежит фосфоглицеридам, в молекуле которых первичная спиртовая группа (-СН2ОН) глицерола этерифицирована не жирной, а фосфорной кислотой (Н3РО4). Фосфолипиды - компоненты мембран.

Гликолипиды

Гликолипидами называют вещества, образующиеся в результате соединения липидов с углеводами. Гликолипиды - компоненты клеточных мембран, особенно в миелиновой оболочке нервных волокон и на поверхности нервных клеток, а также компоненты мембран хлоропластов.

Липопротеины

Из липопротеинов состоят мембраны; в форме липопротеинов переносятся с кровью и лимфой липиды, т. е. липопротеины - это транспортная форма липидов.

Воски

Воски — сложные эфиры высших жирных кислот и высших высокомолекулярных спиртов. Используются у растений и животных в качестве водоотталкивающего покрытия; образуют дополнительный защитный слой листьев растений, плодов и семян; покрывают кожу, шерсть и перья; входят в состав наружного скелета насекомых; из воска пчелы строят соты.

Стероиды

Стероидами являются желчные кислоты, например холевая кислота; соли желчных кислот способствуют эмульгированию липидов в процессе переваривания; половые гормоны, например эстроген, прогестерон, тестостерон; холестерол; витамин D и др.

Терпены

К терпенам относятся вещества, от которых зависит аромат эфирных масел растений, например ментол у мяты, камфора; гиббереллины - ростовые вещества растений; фитол, входящий в состав хлорофилла; каротиноиды - фотосинтетические и др.

Заключение

Как мы видим, липиды – это не только обширный класс органических веществ, но и группа очень важных в жизнедеятельности живых организмов химических соединений.