Автор работы: Пользователь скрыл имя, 05 Декабря 2013 в 13:31, реферат
К липидам относят природные органические соединения, не растворимые в воде, но растворимые в жирорастворителях (бензин, ацетон, хлороформ, сероуглерод, метиловый и этиловый спирты и т. п.), являющиеся производными высших жирных кислот и способные утилизироваться живыми организмами.
Название одной из групп липидов, а именно - жиров (от греч. липос – жир) взято для обозначения класса в целом. Липиды - сборная группа органических соединений и поэтому не имеют единой химической характеристики. Однако в известной мере их можно рассматривать как класс органических соединений, большинство из которых принадлежит к сложным эфирам многоатомных или специфически построенных спиртов с высшими жирными кислотами.
I. Классификация липидов 3
II. Строение липидов 5
III. Биологическая роль липидов 8
IV. Список литературы
Оглавление
I. Классификация липидов
II. Строение липидов
III. Биологическая роль липидов
IV. Список литературы
I. Классификация липидов
К липидам относят природные
органические соединения, не растворимые
в воде, но растворимые в
Название одной из групп липидов, а именно - жиров (от греч. липос – жир) взято для обозначения класса в целом. Липиды - сборная группа органических соединений и поэтому не имеют единой химической характеристики. Однако в известной мере их можно рассматривать как класс органических соединений, большинство из которых принадлежит к сложным эфирам многоатомных или специфически построенных спиртов с высшими жирными кислотами.
На сегодняшний день существует
несколько классификаций
В зависимости от способности липидов к гидролизу с образованием в щелочной среде солей высших карбоновых кислот (мыл) выделяют омыляемые и неомыляемые липиды. Неомыляемые липиды не расщепляются под действием воды. Неомыляемые липиды делятся на стероиды и терпеноиды (каротиноиды). Омыляемые липиды гидролизуются, образуя смесь более простых веществ, т.к. в их структуре присутствуют связи, которые расщепляются водой (сложно-эфирные, гликозидные, амидные).
Если за основу взять структуру липидов и их состав, то можно разделить весь класс липидов на простые и сложные.
Молекула простых липидов не содержит атомов азота, фосфора, серы. К ним относят производные одноатомных (высших с 14-22 атомами углерода) карбоновых кислот и одно- и многоатомных спиртов (в первую очередь трехатомного спирта - глицерина).
Сюда относятся:
Сложные липиды имеют многокомпонентные молекулы, составные которых
соединены химическими связями различного типа. Сложные липиды при гидролизе дают более разнообразные соединения: спирт, карбоновые кислоты, фосфорную кислоту, аминокислоту и прочие.
Сложные липиды делят на три большие группы:
Фосфолипиды - разнообразная группа липидов, содержащих в своём составе остаток
фосфорной кислоты. Фосфолипиды делят на глицерофосфолипиды, основу которых составляет трёхатомный спирт глицерол, и сфинго-фосфолипиды - производные аминоспирта сфингозина. Фосфолипиды имеют амфифильные свойства, так как содержат алифатические радикалы жирных кислот и различные полярные группы. К глицерофосфолипидам относятся: фосфатидилхолин, фосфатидилсерин, фосфатидилэтаноламин, фосфатидилглицерол, фосфатидная кислота и пр.
Благодаря своим свойствам фосфолипиды не только являются основой всех клеточных мембран, но и выполняют другие функции: образуют поверхностный гидрофильный слой липопротеинов крови, выстилают поверхность альвеол, предотвращая слипание стенок во время выдоха.
Сфинголипиды – это класс липидов, относящихся к производным алифатических аминоспиртов. Они имеют полярную голову и два неполярных хвоста, не содержат глицерола. Делятся на 3 подкласса: сфингомиелины, цереброзиды и ганглеозиды. Сфингомиелины содержатся в миелиновых оболочках нервных клеток определенного типа. Церброзиды –в мембранах клеток мозга. Ганглеозиды – важные компоненты расположенных на поверхности клеточных мембран специфических рецепторных участков.
Гликолипиды – сложные липиды, образующиеся в результате соединения липидов с углеводами. У гликолипидов имеются полярные «головы» (углевод) и неполярные «хвосты» (остатки жирных кислот). Благодаря данному свойству, вместе с фосфолипидами, гликолипиды входят в состав клеточных мембран.
Главной формой гликолипидов в животных тканях являются гликосфинголипиды. Они содержат церамид, а также один или несколько остатков сахаров. Двумя простейшими соединениями этой группы являются галактозилцерамиди глюкозилцерамид. Самой сложной по строению группой гликосфинголипидов являются ганглиозиды.
II. Строение липидов
По химическому строению липиды весьма разнообразны. В их состав могут входить спирты, жирные кислоты, азотистые основания, фосфорная кислота, углеводы и т. п.
Структурное многообразие липидов в основном обусловлено наличием в их составе различных жирных кислот. В настоящее время известно более 200 жирных кислот, отличающихся по степени и характеру разветвления углеродной цепи, числу и положению двойных связей, природе и количеству других функциональных групп и, наконец, по длине углеродной цепи. Жирные кислоты, входящие в состав липидов высших растений и животных, как правило, имеют четное число углеродных атомов, причем преобладающими являются кислоты с 16—20 атомами углерода в молекуле. К простейшим представителям природных жирных кислот относятся насыщенные кислоты с длинной неразветвленной углеводородной цепью общей формулы:
СНз(СН2)nСООН.
Фосфолипиды. Фосфолипиды являются главными компонентами биологических мембран. По своему строению они представляют собой эфиры фосфорной кислоты и двух многоатомных спиртов — глицерина или сфингозина. Структурная основа глицерофосфолипидов - глицерол. Глицерофосфолипиды (ранее используемые названия - фосфоглицериды или фосфоацилглицеролы) представляют собой молекулы, в которых две жирные кислоты связаны сложноэфирной связью с глицеролом в первой и второй позициях; в третьей позиции находится остаток фосфорной кислоты, к которому, в свою очередь, могут быть присоединены различные заместители, чаще всего аминоспирты. Если в третьем положении имеется только фосфорная кислота, то глицерофосфолипид называется фосфатидной кислотой. Её остаток называют "фосфатидил"; он входит в название остальных глицерофосфолипидов, после которого указывают название заместителя атома водорода в фосфорной кислоте, например фосфатидилэтаноламин, фосфатидилхолин и т.д.
Сфинголипиды. Сфинголипиды - производные церамида, у которых водород первичной гидроксильной группы замещен остатком фосфорной кислоты. Гидрофобная часть фосфорсодержащих сфинголипидов состоит из длинной алифатической цепи аминоспирта сфингозина (и его аналогов), а также остатка жирной кислоты, соединенного со сфингозиновым основанием амидной связью. Наиболее широко распространенным представителем этой группы фосфолипидов является сфингомиелин, в состав полярной группы которого входит холин. Сфингомиелины, как и глицерофосфолипиды, имеют амфифильные свойства, обусловленные, с одной стороны, радикалом жирной кислоты и алифатической цепью самого сфингозина, а с другой - полярной областью фосфорилхолина. сфингомиелин существует обычно ввиде цвиттер-иона. Он содержит преимущественно насыщенные и моноеновые кислоты, имеющие 18—24 атомов углерода.
Гликолипиды. Гликолипиды – обширная и разнообразная группа липидов, у которых гидрофильная полярная головка, состоящая из одного или нескольких углеводных остатков, соединена гликозидной связью с гидрофобной частью липидной молекулы. В качестве основных углеводных компонентов в составе гликолипидов чаще всего встречаются глюкоза и галактоза, их сульфатированные производные (обычно галактозилсульфат), аминосахара (галактозамин и глюкозамин и их N-ацетильные производные) и сиаловые кислоты (N-ацетилнейраминовые кислоты).
В основе гликолипидов лежат церамиды. Наиболее распространенные представители этого класса липидов — галакто- и глюкоцереброзиды.
Также к гликолипидам относится наиболее сложная группа – ганглиозиды. Они содержат несколько углеводных остатков, среди которых присутствует
N-ацетилнейраминовая кислота. Нейраминовая кислота представляет собой углевод, состоящий из 9 атомов углерода и входящий в группу сиаловых кислот. Кроме сиаловых кислот, в состав ганглиозидов входят жирные кислоты (преимущественно насыщенные с 16—22 углеродными атомами), сфингозиновые основания (чаще всего С18- и С20-сфингозины), гексозы (глюкоза и галактоза) и гексозамины (обычно N-ацетилгалактозамин). Олигосахаридная цепь ганглиозидов может содержать от 2 до 10 и более углеводных остатков.
Ганглиозид Gm2
Стероиды.
Стероиды - производные восстановленных
конденсированных циклических систем
- циклопентанпергидрофенантренов
Холестерол представляет собой молекулу, содержащую 4 конденсированных кольца, обозначаемые латинскими буквами А, В, С, D, разветвлённую боковую цепь из 8 углеродных атомов в положении 17, 2 "ангулярные" метальные группы (18 и 19) и гидроксильную группу в положении 3. Наличие гидроксильной группы позволяет относить холестерол к спиртам, поэтому его правильное химическое название "холестерол", однако в медицинской литературе часто используют термин "холестерин". Присоединение жирных кислот сложноэфирной связью к гидроксильной группе приводит к образованию эфиров холестерола.
К производным холестерола также относятся и желчные кислоты – кислоты с пятиуглеродной боковой цепью в положении 17, которая заканчивается карбоксильной группой. В организме человека синтезируются две жёлчные кислоты: холевая, которая содержит три гидроксильные группы в положениях 3, 7, 12, и хенодезокеихолевая, содержащая две гидроксильные группы в положениях 3 и 7.
III. Биологическая роль липидов
Липиды широко распространены в природе и являются составной частью каждой клетки любой биологической системы. Кроме того, существуют специализированные клетки, которые образуют жировые депо как в животном, так и в растительном организме. У человека и животных такие клетки находятся в подкожной клетчатке и в оболочке внутренних органов, называемой сальником.
Липидам принадлежат многообразные функции в организме. Простые липиды используются как энергетический материал, играют важную роль в процессах теплорегуляции. С этим связаны большие запасы жира у полярных животных. Жиры выполняют и механическую функцию: жировая прокладка защищает внутренние органы от механических повреждений.
Воски у растений предохраняют поверхностную ткань от гнилостного повреждения, а также от испарения воды.
Ряд своих функций выполняют и фосфолипиды. Благодаря своим свойствам фосфолипиды не только являются основой всех клеточных мембран, но и выполняют другие функции: образуют поверхностный гидрофильный слой липопротеинов крови, выстилают поверхность альвеол, предотвращая слипание стенок во время выдоха. Некоторые фосфолипиды участвуют в передаче гормонального сигнала в клетки. Сфингомиелины являются фосфолипидами, формирующими структуру миелиновых оболочек и других мембранных структур нервных клеток.
Ганглиозиды входят в состав плазматических мембранах многих клеток - эритроцитов, гепатоцитов, клеток селезёнки и других органов. Главная роль ганглиозидов определяется их участием в осуществлении межклеточных контактов. Некоторые ганглиозиды служат своеобразными рецепторами для ряда бактериальных токсинов.
Среди стероидов важную роль играет холестерол. Холестерол входит в состав мембран и влияет на структуру бислоя, увеличивая её жёсткость. Из холестерола синтезируются жёлчные кислоты, стероидные гормоны и витамин D3. Нарушение обмена холестерола приводит к развитию атеросклероза.
Производные холестерола желчные кислоты обладают поверхностно-активными свойствами и участвуют в переваривании жиров, эмульгируя их и делая доступными для действия панкреатической липазы.
IV. Список литературы