Липиды их строение и функции 10 класс конспект урока пасечник
Обновлено: 06.07.2024
Цель: продолжить изучать особенности строения и функции углеводов и липидов, как необходимых компонентов клеток.
Задачи: углубленно изучить особенности строения органических веществ,
сформировать знания о строении и функциях углеводов, охарактеризовать их многообразие,
продолжить формирование навыков работы с дополнительной литературой, навыков работы в группе.
Изучение нового материала.
А) Главными источниками углеводов из пищи являются: хлеб, картофель, макароны, крупы, сладости. Чистым углеводом является сахар. Мёд, в зависимости от своего происхождения, содержит 70—80 % сахара.
Из всех потребляемых человеком пищевых веществ углеводы, несомненно, являются главным источником энергии. В среднем на их долю приходится от 50 до 70% калорийности дневных рационов. Несмотря на то, что человек потребляет значительно больше углеводов, чем жиров и белков, их резервы в организме невелики. Это означает, что снабжение ими организма должно быть регулярным. Потребности в углеводах в очень большой степени зависят от энергетических трат организма. В среднем у взрослого мужчины, занятого преимущественно умственным или легким физическим трудом, суточная потребность в углеводах колеблется от 300 до 500 г. У работников физического труда и спортсменов она значительно выше. В отличие от белков и в известной степени жиров, количество углеводов в рационах питания без вреда для здоровья может быть снижено. Тем, кто хочет похудеть, стоит обратить на это внимание: углеводы имеют главным образом энергетическую ценность. При окислении 1 г углеводов в организме освобождается 4,0 – 4,2 ккал. Поэтому за их счет легче всего регулировать калорийность питания.
В) Классификация углеводов
По способности к гидролизу на мономеры углеводы делятся на группы:
1. простые (моносахариды )
3. сложные (полисахариды).
К моносахаридам относятся глюкоза и фруктоза, придающие сладость фруктам и ягодам. Пищевой сахар сахароза состоит из ковалентно присоединенных друг к другу глюкозы и фруктозы. Подобные сахарозе соединения называются дисахаридами. Поли-, ди- и моносахариды называют общим термином – углеводы. К углеводам относятся соединения, обладающие разнообразными и часто совершенно различными свойствами.
Полисахариды:
Крахмал – запасное питательное вещество у высших растений и зеленых водорослей (другие группы водорослей используют похожие, но несколько отличающиеся полисахариды). У животных эту функцию выполняет полисахарид гликоген. Он очень похож на крахмал по своему строению, но обладает еще большей разветвленностью – одна точка ветвления приходится на 8–12 глюкозных остатков.
Главные запасы гликогена в организме человека содержатся в печени и мышцах. Запасать углеводы в виде полисахаридов выгоднее, чем накачивать в клетку большое количество глюкозы. Если бы глюкоза запасалась в виде отдельных молекул, то осмотическое давление резко возросло бы, и животная клетка, лишенная жесткой оболочки, просто лопнула бы из-за сильного набухания. Есть и еще одно преимущество крахмала и гликогена: их молекулы не содержат свободных альдегидных групп, которые вредны для клетки.
Целлюлоза – самое распространенное в биосфере органическое соединение. Целлюлоза также является полисахаридом, состоящим из множества остатков глюкозы, однако в отличие от крахмала глюкоза находится в β - форме, а не в α. У млекопитающих (как и большинства других животных) нет ферментов, способных расщеплять целлюлозу. Однако многие травоядные животные (например, жвачные) имеют в пищеварительном тракте бактерий-симбионтов, которые расщепляют и помогают хозяевам усваивать этот полисахарид.
Полисахаридом является также хитин. Он содержится в наружном скелете различных членистоногих, а также в клеточных стенках грибов. В организме человека хитин не синтезируется, но, тем не менее, у нас есть фермент, расщепляющий хитин – хитиназа . Возможно, он служит для защиты нашего организма от патогенных грибов с хитиновой клеточной стенкой, а также для разрушения панцирей случайно попавших в легкие насекомых.
Г) Функции углеводов. В организме углеводы выполняют ряд важных функций.
1. Энергетическая функция
При распаде и окислении углеводов выделяется энергия, которую организм использует для своих нужд. В среднем при окислении 1 г углеводов выделяется 4,1 килокалории (17,6 кДж) и 0,4 г воды. Для многих клеток человека (например, клеток мозга и мышц) глюкоза, приносимая кровью, служит главным источником энергии. Крахмал и очень похожее на него вещество животных клеток – гликоген – являются полимерами глюкозы, они служат для запасания ее внутри клетки.
2. Структурная функция, то есть участвуют в построении разных клеточных структур.
Полисахарид целлюлоза образует клеточные стенки растительных клеток, отличающиеся твердостью и жесткостью, она – один из главных компонентов древесины. Другими компонентами являются гемицеллюлоза, также принадлежащая к полисахаридам, и лигнин (он имеет не углеводную природу). Хитин тоже выполняет структурные функции. Хитин выполняет опорную и защитную функции. Клеточные стенки большинства бактерий состоят из муреина – в состав этого соединения входят остатки как моносахаридов, так и аминокислот.
3. Углеводы выполняют защитную роль у растений (клеточные стенки, состоящие из клеточных стенок мертвых клеток защитные образования — шипы, колючки и др.).
4. Углеводы выполняют пластическую функцию — хранятся в виде запаса питательных веществ, а также входят в состав сложных молекул (например, пентозы - рибоза и дезоксирибоза) участвуют в построении АТФ, ДНК и РНК.
Задание 1 : самостоятельная работа 10 мин. Прочитайте текст выше и текст учебника стр. 16-18, заполните таблицу. 10 мин.
секреты сальных желез кожи, копчиковой железы птиц; покрывает листья наземных растений (кутикула) и поверхность тела наземных членистоногих; в составе головного мозга, лимфатических узлов, селезенки, желчных путей; строительство сот пчел
на основе спирта холестерина, не содержат высших карбоновых кислот
Плохо растворимы в воде
желчные кислоты, стероидные гормоны (половые гормоны, гормоны коры надпочечников- кортикостероиды);
холестерин входит в состав биологических мембран
Домашнее задание : параграф 6 (№5,6,8)
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Липиды - сложные эфиры высших карбоновых кислот и ряда спиртов Основные свойства липидов: низкомолекулярные вещества ; гидрофобные (нерастворимы в воде), но хорошо растворимы в органических растворителях (бензине, эфире, хлороформе)
Важнейшие классы липидов: Жиры ( триглицериды , триацетилглицерины ) Фосфолипиды Гликолипиды Липопротеины Воски Стероиды Терпены (ростовые вещества растений - гиббереллины, эфирные масла- камфора , ментол; фотосинтетические пигменты- каротиноиды )
Жиры - сложные эфиры, образованные трехатомным спиртом глицерином и остатками высших карбоновых кислот
Предельные (насыщенные) карбоновые кислоты : пальмитиновая С 15 Н 31 СООН, стеариновая С 17 Н 35 СООН преимущественно входят в состав животных жиров (кроме рыбьего жира) Непредельные (ненасыщенные) карбоновые кислоты : олеиновая С 17 Н 33 СООН , линолевая С 17 Н 31 СООН, линоленовая С 17 Н 29 СООН преимущественно входят в состав растительных жиров (масел)
Фосфолипиды - одна из крайних цепей высших карбоновых кислот триглицерида замещена на фосфатную группу
Воски - сложные эфиры одноатомных высокомолекулярных спиртов и высших карбоновых спиртов
Значение воска Покрывают кожу , шерсть и перья .
Защитный слой на кутикуле листьев , плодов и семян .
Стероиды – вещества на основе спирта холестерола (холестерина) и не содержат высших карбоновых кислот
Половые гормоны, гормоны коры надпочечников
13 Функции липидов Энергетическая полное окисление 1г жиров дает 38,9 кДж энэргии. Строительная Теплоизоляционная Источник метаболической воды при расщеплении 1 г жира выделяется 1,1 г воды Защитная Регуляторная входят в состав некоторых гормонов
Функции липидов (1) Основная функция липидов энергетическая. Калорийность липидов выше, чем у углеводов. В ходе расщепления 1 г жиров освобождается 38,9 кДж. Структурная. Липиды принимают участие в образовании клеточных мембран. Запасающая. Это особенно важно для животных, впадающих в холодное время года в спячку или совершающих длительные переходы через местность, где нет источников питания.
Функции липидов (2) Терморегуляторная . Жиры являются хорошими термоизоляторами вследствие плохой проводимости тепла. Они откладываются под кожей, образуя у некоторых животных толстые прослойки. Например , у китов слой подкожного жира достигает толщины 1 м. Защитно-механическая. Скапливаясь в подкожном слое, жиры защищают организм от механических воздействий.
Функции липидов (3) Источник метаболический воды . Одним из продуктов окисления жиров является вода. Эта метаболическая вода очень важна для обитателей пустынь. Так, жир, которым заполнен горб верблюда, служит в первую очередь не источником энергии, а источником воды.
Функции липидов (4) Повышение плавучести. Запасы жира повышают плавучесть водных животных . Например , благодаря подкожному жиру тело моржей весит примерно столько же, сколько вытесненная им вода.
Некоторые липиды несут прямую ответственность за повышение уровня холестерина в крови . 1.Жиры , которые повышают холестерин Это насыщенные жиры, содержащиеся в мясе, сыре, сале, сливочном масле, молочных и копченых продуктах, пальмовом масле. 2. Жиры, которые мало способствуют образованию холестерина. Их содержат устрицы, яйца и птица без кожи. 3. Жиры, которые снижают холестерин. Это растительные масла: оливковое, рапсовое, подсолнечное, кукурузное и другие. Рыбий жир не играет никакой роли в холестериновом обмене веществ, но предупреждает сердечно-сосудистые заболевания. Поэтому рекомендуются следующие сорта рыбы ( наиболее жирные ): кета и семга, тунец, макрель, селедка, сардины.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Контрольная работа по теме "Опорно-двигательная система"
Контрольная работа по биологии, 8 класс, программа И.Н.Паномаревой. Тема: "Опорно-двигательная система" . Форма: тестовые задания различного вида.
Опорная схема-конспект (ОСК)
Данные материалы представляют собой рисунки, с помощью которых можно раскрыть тему урока.Автор ОСК к изучению романа Л.Н.Толстого "Война и мир", романа Ф.М.Достоевского "Преступление и наказание" - Е.
Значение опорных систем в жизни организмов.Опорные системы растений
Методическая разработка и презентация урока биологии в 6 классе по программе Н.И. Сонина.
Презентация к уроку биологии "Опорно-двигательная система.Значение опорных систем в жизне животных и растений."
Презентация урока разработана к учебнику Сонина Н.И. Биология.6класс. Живой организм.
РАЗВИТИЕ РЕЧЕВОГО УМЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДА ОПОРНЫХ СИГНАЛОВ-КОНСПЕКТОВ РАЗВИТИЕ РЕЧЕВОГО УМЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДА ОПОРНЫХ СИГНАЛОВ-КОНСПЕКТОВ.АНГЛИЙСКИЙ ЯЗЫК.
Говорение на иностранном языке, особенно в монологической форме, представляет большую трудность для учащихся.Обучение с помощыо метода опорных сигналов открывает большие возможности в развитии речи уч.
Учебные схемы (опорные конспекты, логико-структурные схемы, схемы-программы, обобщающие и проверочные опорные конспект) по органической химии
Опорные конспекты, логико-структурные схемы, схемы-программы, обобщающие и проверочные опорные конспекты для оптимизации процесса обучения. Учебные схемы позволяют развивать мыслительные операци.
Понятие здоровый образ жизни и физическая культура, общая двигательная активность включает в себя утреннюю гимнастику, физкультурные тренировки, ходьбу, работу на дачном участке и т. д. Для тех, кто х.
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Выберите документ из архива для просмотра:
Выбранный для просмотра документ Липиды. 10 класс..docx
Урок 8 биологии
Тема урока: Липиды.
Тип урока: изучение нового материала с элементами лекции и первичным закреплением материала.
Цели урока : углубить знания учащихся о липидах.
Образовательные: опираясь на знания о липидах из химии, расширить представления о них как о химических веществах, изучив химический состав свойства липидов, на примере жиров;
Развивающие : развивать способности анализировать предложенную информацию, умения высказывать свое мнение, обобщать, делать самостоятельно выводы, самостоятельно работать с дополнительной литературой и учебником;
Воспитательные: воспитывать умения работать в группах и парах, выслушивать мнение друг друга, самостоятельно работать с источниками информации.
Оборудование: растительные, животные жиры, глицерин, мыло, маргарин, олифа, спирт, вода, гексан.
Содержание учебного материала
Подготовка к ВОУД, ЕНТ
Задания на развитие функцио--нальной грамотности
Индивидуально-коррекционная работа
I . Орг. момент
Актуализация темы:
Из курса истории вы помните, что во время Великой Отечественной войны город Ленинград (а ныне Санкт-Петербург) был оккупирован гитлеровцами почти 2,5 года. За это время все было в Ленинграде: голод, холод, разруха, нехватка лекарств, но странно, что не было эпидемий инфекционных заболеваний.
Работа в группах:
Обсудите и выступите перед классом с решением данного проблемного вопроса.
Проблемный вопрос: Как вы думаете, почему?
А помогло им то, что они сами варили мыло как дезинфицирующее средство из жиров различных животных – собак, крыс, кошек.
Какое тяжелое детское заболевание, связанное с жирами, вам известно? (рахит).
Оказывается его профилактика и лечение не обходятся без жира, а именно, рыбьего жира. Что же это за вещества – жиры, которые играют в нашей жизни такую большую роль? Вот о них и пойдет речь на сегодняшнем уроке.
Работа в группах
II I . Изучение н/м:
Итак, тема сегодняшнего урока: Липиды.
1. Вспомните, какие органические вещества образуют клетку.
2. Что такое биополимеры?
В клетках живых организмов содержится множество органических веществ, большинство из которых- биополимеры, то есть сложные вещества, состоящие из повторяющихся фрагментов-мономеров.
Б). Липиды, их характеристика.
Липиды (от греч. lipos - жир) - обширная группа природных органических соединений, с близкими физико-химическими свойствами, которые содержатся в растениях, животных и микроорганизмах.
Липиды не растворимые в воде (гидрофобность), но хорошо растворимые в неполярных органических растворителях (бензине, эфире, хлороформе, спирте).
Липиды широко распространены в природе. Вместе с белками и углеводами они составляют основную массу органических веществ живых организмов, являясь обязательным компонентом каждой живой клетки.
Липиды являются одним из основных компонентов биологических мембран. Образуют энергетический резерв организма, участвуют в передаче нервного импульса, в создании водоотталкивающих и термоизоляционных покровов и др. К липидам относят некоторые жирорастворимые вещества, в молекулы которых не входят жирные кислоты, напр., терпены, стерины. Многие липиды - продукты питания, используются в промышленности и медицине.
Б). Классификация липидов.
По особенностям строения выделяют несколько групп липидов.
1. Простые липиды ( жиры, воска ). Их молекулы состоят из жирных кислот в соединении с глицерином – жиры или другими одноатомными спиртами – воска. Воска образуют защитную смазку на коже, шерсти и перьях, покрывают листья и плоды высших растений, а также кутикулу наружного скелета у многих насекомых. Эти вещества очень гидрофобны.
2. Сложные липиды – состоят из глицерина, жирных кислот и других компонентов. К этой группе относятся: фосфолипиды (производные ортофосфорной кислоты, входят в состав всех клеточных мембран); гликолипиды (содержат остатки сахаров, их много в нервной ткани); липопротеиды (комплексы липидов с белками).
Стероиды – небольшие гидрофобные молекулы, являющиеся производными холестерина. К ним относятся многие важные гормоны (половые гормоны и гормоны коркового слоя надпочечников), терпены (эфирные масла, от которых зависит запах растений).
Классификация липидов
Простые (нейтральные)
Сложные (полярные)
Липопротеиды
Фосфолипиды
(высшие КК, глицерин, остатки Н 3 РО 4 и азотистых оснований
Жиры (триглицериды)
Воска
Гликолипиды
(многоатомные спирты, КК, углеводы)
Липиды организма человека — это, главным образом, нейтральные сложные эфиры глицерина и высших жирных кислот — триглицериды, фосфолипиды и стерины
А знаете ли Вы, что з апасы нейтральных жиров - триглицеридов в жировых депо человека в среднем составляют 10—20 % массы его тела. Из них около половины локализуется в подкожной жировой клетчатке. Кроме того, значительные запасы нейтрального жира откладываются в большом сальнике, околопочечной клетчатке, в области гениталий и между мышцами – в них его количество составляет 7,5 – 30%. Жиры, откладываясь в жировых депо, служат долгосрочным резервом питания организма.
Нарушения обмена липидов у детей приводит к различным расстройствам. Особенно актуально нарушение обмена жиров в жаркое время года, что грозит психическими расстройствами.
А знаете ли Вы , что у животных и рыб липиды концентрируются в подкожных жировых тканях, в брюшной полости и тканях, окружающих многие важные органы (сердце, почки), а также в мозговой и нервной тканях. Особенно много липидов в подкожной жировой ткани китов (25—30 % от их массы), тюлений и других морских животных. У наземных животных содержание липидов сильно колеблется - от 33,3% (мясная свинина), 16,0% (говядина) до 3,0% [8].
В). История открытия жиров.
- 1779г К.Шееле (шведский ученый): “масляный сахар” впервые обнаружил жиры
- 1811г М.Шеврель (французский ученый): установил состав жиров из глицерина и жирных
- 1839г Ж.Б.Дюма П.З.Пельтье пришли тк выводу: жиры являются сложными эфирами.
- 1854г М.Бертло (французский ученый): впервые синтезировал жир.
Г). Определение, общая формула жиров.
Жиры – это смесь сложных эфиров глицерина и высших карбоновых кислот.
R1, R2, R3 – это Из карбоновых кислот чаще всего встречаются пальмитиновая [СН 3 –(СН 2 ) 15 –СООН], стеариновая [СН 3 –(СН 2 ) 16 –СООН], олеиновая [CH 3 –(CH 2 ) 7 –СН = СН–(СН 2 ) 7 –СООН] жирные кислоты.
Все жирные к Кислоты делятся на две группы: насыщенные, то есть не содержащие двойных связей, и ненасыщенные, или непредельные, содержащие двойные связи.
Из приведенных Из выше формул видно, что к насыщенным кислотам относятся пальмитиновая и стеариновая кислоты, а к ненасыщенным – олеиновая .
Как Вы думаете, чем определяются свойства жиров? (Свойства жиров определяются качественным составом жирных кислот и их количественным соотношением).
Растительные жиры богаты непредельными жирными кислотами, они являются легкоплавкими – жидкими при комнатной температуре (исключение: кокосовое масло). Животные жиры при комнатной температуре твердые, так как содержат главным образом насыщенные жирные кислоты (исключение: рыбий жир).
Д). Свойства жиров
Работа в группах по заданию:
После проведения опытов, заполните таблицу и сделайте вывод о физических свойствах жиров:
Название жира
Вода
Спирт
Гексан
Растительное масло
Сливочное масло
Вывод: жиры не растворимые в воде (гидрофобность), но хорошо растворимые в неполярных органических растворителях в спирте и гексане.
1. Жиры как ценный пищевой продукт.
2. Жиры лекарственного значения (рыбий жир, облепиховое масло).
3. Получение мыла
4. Получение маргарина
5. Получение глицерина, вещества со смягчающими свойствами
6. Получение олифы
Ж). Биологические функции липидов.
Работа в группа по заданиям:
Используя приложение № 1, изучите, обсудите в группах и выступите перед классом с определенными функциями липидов:
1 группа:
Строительная, привлечение опылителей и запасающая функции.
2 группа:
Энергетическая, участие в процессах питания и защитно- механическая функции.
3 группа:
Запасающая, регуляторная и каталитическая функции.
4 группа:
Терморегуляторная, электрическая изоляция и источник метаболической воды функции.
Работа в группах
Работа в группах
IV . Закрепление:
1. Что называется липидами?
2. На какие группы делятся липиды?
3. Из чего состоят жиры?
4. На какие группы делятся КК (карбоновые кислоты) в жирах? Какие кислоты к ним относятся?
5. Назовите жиры исключения?
6. Каково значение жиров ?
Б). Соотнесите названию групп липидов их функции :
А). Нейтральные жиры
1. Источник энергии в клетке (50%).
3. Защитная (10- 20% массы тела человека в виде подкожного жира).
4. Секрет сальных желез у животных.
5. Защитный покров у растений (листьев и плодов).
6. Основа клеточных мембран
7 . Источник воды.
А – 1, 3, 7 Б – 4, 5 В – 6 Г - 2
V . Подведение итогов
Таким образом, липиды выполняют многие жизненно важные функции в клетках и организмах.
Жиры – это сложные эфиры глицерина и высших карбоновых кислот.
Жиры бывают животного и растительного происхождения, которые отличаются наличием в них различных карбоновых кислот.
Жиры имеют важное значение в жизни человека, т.к. они выполняют очень важные функции в организме, такие как энергетическая, защитная, строительная.
VI . Д/З:
VII . Рефлексия
Выберите соответствующий вашему настроению смайлик.
Приложение № 1:
1. Строительная (структурная) – липиды принимают участие в образовании клеточных мембран. В составе мембран находятся фосфолипиды, гликолипиды, липопротеиды. Липиды также принимают участие в образовании многих биологически важных соединений.
2. Энергетическая – липиды содержат в молекулах большое число связей типа >С=С С–С С–Н – при меньшем, чем в молекулах белков и углеводов, количестве связей >С=О; >С–О–Н. Благодаря этому при их окислении выделяется большее количество энергии. При расщеплении 1 г жира до СО 2 и Н 2 О энергии выделяется 38,9 кДж, что примерно в два раза больше по сравнению с белками и углеводами. Липиды обеспечивают 25–30% энергии, необходимой организму.
3. Запасающая – высокая калорийность и нерастворимость в воде делают жиры и масла идеальными компонентами для накопления энергии. Это особенно важно для животных, впадающих в холодное время года в спячку или совершающих длительные миграции через местность, где нет источников питания. Семена многих растений содержат жир, необходимый для обеспечения энергией прорастающего зародыша.
4. Терморегуляторная – жиры плохо проводят тепло, поэтому подкожный жировой слой теплокровных животных помогает им сохранять тепло. Например, у кита слой подкожного жира достигает 1 м.
5. Защитно- механическая – амортизирующие свойства подкожного жира защищают органы, например такие, как почки, от механического повреждения.
6. Каталитическая – связана с жирорастворимыми витаминами (А, D, Е, К), молекулы которых имеют липидную основу. Сами по себе витамины не обладают каталитической активностью, но они входят в состав ферментов, и без них последние не могут выполнять свои функции.
7. Источник метаболической влаги . Жиры являются источником образования эндогенной воды. Эта метаболическая влага очень важна для обитателей пустынь. Так, жир, которым заполнен горб верблюда, служит в первую очередь не источником энергии, а источником воды (при окислении 1 кг жира выделяется 1,1 кг воды). Поэтому некоторые животные способны не пить по 10–12 дней.
8. Защита от обводнения и чрезмерных потерь воды – жировые выделения сальных желез помогают коже и шерсти быть водонепроницаемыми. Восковая кутикула насекомых и растений уменьшает испарение воды, т.к. вода не может пересечь нерастворимый липидный слой.
9. Привлечение опылителей – пахучими веществами растений являются производные жирных кислот, которые привлекают насекомых, опыляющих растения.
10. Регуляторная – важная группа гормонов (кортизон, эстроген, тестостерон) являются стероидами, т.е. имеют липидную основу.
11. Электрическая изоляция – миелин, выделяемый шванновскими клетками, изолирует некоторые нейроны таким образом, что передача импульсов происходит значительно быстрее.
12. Участие в процессах питания – желчные кислоты и витамин D (участвует в переваривании жиров и всасывании Са 2+ ) образуются из стероидов.
Дополнительный материал о жирах:
Жиры наряду с углеводами и белками являются ценным пищевым продуктом. Для здорового организма человека суточная потребность жира составляет 70-100г. С увеличением возраста и уменьшением физической нагрузки потребления жиров должно быть снижено, т.к. избыток жиров в организме человека является одной из основных причин многих заболеваний, в частности, особенно сердечно- сосудистых. Но употребление жиров в пределах нормы необходимо и очень важно для человека, что связано с наличием в их составе физиологически активных веществ. Они улучшают деятельность нервной системы, оказывают желчегонное действие, способствуют регенерации крови после кровопотерь. Вспомните из курса биологии, ведь жиры называют топливом жизни, потому что они являются основными источниками энергии в организме 1 г. жира дает 38.9кДж энергии. Какие функции выполняют жиры?
В данном уроке описываются строение и основные функции липидов. Приводится классификация липидов. Из урока ваши ученики узнают, что физико-химические свойства жиров определяются составом и распределением остатков жирных кислот в молекуле и зависят от их длины и степени насыщенности. В данном уроке приводятся следующие понятия: триглицериды, жиры, масла, воски.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Липиды"
Липиды — это обширная группа природных органических соединений, включающая жиры и жироподобные вещества.
Рассмотрим строение липидов
Липиды не имеют единой химической характеристики. Их можно условно разделить на простые и сложные.
Основную часть простых липидов составляют триглицериды. В большинстве своём они представлены сложными эфирами высших жирных кислот и трехатомного спирта глицерина.
Сложные эфиры глицерина и органических кислот с большим числом углеродных атомов ─ это и есть собственно жиры, поэтому и кислоты, входящие в их состав, называют жирными.
Жирные кислоты имеют одинаковую для всех кислот группировку — карбоксильную группу (–СООН) и радикал, которым они отличаются друг от друга.
Радикал представляет собой цепочку из различного количества (от 14 до 22) группировок –СН2– .
Жирные кислоты, входящие в состав жиров, в зависимости от наличия двойных связей, подразделяют на насыщенные и ненасыщенные.
Ненасыщенной жирная кислота называется, когда в её составе содержится одна или несколько двойных связей.
Если жирная кислота не имеет двойных связей, её называют насыщенной. Насыщенные жирные кислоты чаще всего содержатся в составе животных жиров.
Ненасыщенные жирные кислоты ─ в составе растительных жиров.
Классификация жиров
Все жиры делят по происхождению и по агрегатному состоянию.
По происхождению жиры подразделяют на животные, растительные и переработанные.
По агрегатному состоянию: твёрдые, жидкие и полужидкие.
Если в триглицеридах преобладают насыщенные жирные кислоты, то их называют жирами. При температуре 20°С они — твёрдые; Твёрдые жиры характерны для животных клеток.
Если в триглицеридах преобладают ненасыщенные жирные кислоты, их называют маслами. При 20 С они — жидкие. Масла характерны для растительных клеток.
К простым липидам также относят воски — сложные эфиры высших жирных кислот и высокомолекулярных спиртов.
Воски покрывают кожу, шерсть, перья животных, смягчая их и предохраняя от воздействия воды. Восковой защитный слой покрывает также стебель, листья и плоды многих растений.
Сложные липиды
Они состоят — из спирта, высокомолекулярных жирных кислот и других компонентов.
К сложным липидам относят фосфолипиды, гликолипиды, липопротеины, липоиды и др.
Фосфолипиды — триглицериды, у которых один остаток жирной кислоты замещён на остаток фосфорной кислоты. Фосфолипиды являются составными компонентами клеточных мембран.
Гликолипиды — комплексные вещества, образующиеся в результате соединения углеводов и липидов.
Липопротеины — комплексные вещества, образующиеся в результате соединения липидов и белков.
Липоиды — жироподобные вещества, к которым относятся каротиноиды (фотосинтетические пигменты), стероидные гормоны (половые гормоны), гиббереллины (ростовые вещества растений), жирорастворимые витамины (А, D, Е, К), холестерин и т. д.
Физико-химические свойства липидов объясняют их биологические функции. В состав молекул липидов входят атомы углерода, водорода и кислород. Атомы углерода образуют длинные углеводородные цепи.
Карбоксильная группа жирных кислот ионизирована и способна образовывать водородные связи. Однако по мере увеличения длины углеводородной цепи растворимость жирных кислот заметно снижается. Жирные кислоты, содержащие в цепи более 10 углеродных атомов, практически нерастворимы в воде.
Наиболее общим свойством всех липидов является хорошая растворимость в органических растворителях (бензине, хлороформе, эфире и др.)
В организм липиды попадают двумя способами — с пищей и вырабатываются в печени.
Излюбленный многими пищевой продукт – шоколад, на 50 г которого приходится 12 г жира.
Из бобов дерева какао получают какао-масло ─ жирное масло бледно-жёлтого цвета со слабым ароматным запахом какао. В бобах содержится до 50% какао-масла.
Какао-бобы были завезены испанцами в Европу из Мексики в 16 веке. Благодаря содержанию тристеарина какао-масло имеет твёрдую консистенцию при комнатной температуре. Плавится шоколад при температуре 30─34 °С. В состав какао-масла входят также глицериды олеиновой и линолевой кислот (до 40 %).
Какао масло применяется для приготовления лечебных свечей, мазей, губной помады, а также в кондитерской промышленности для изготовления шоколада.
Печень играет ключевую роль в метаболизме жирных кислот, однако некоторые из них она синтезировать не способна.
Поэтому они называются незаменимыми, к таким относятся ω-3 (омега-три) и ω-6 (омега-шесть) полиненасыщенные жирные кислоты.
Омега-3 и омега-6 полиненасыщенные жирные кислоты — это типы естественных ненасыщенных жиров.
Омега-3 кислоты имеют тройку в названии, потому что первая молекула с двойной связью находится на три атома углерода от омега-конца (то же самое с омега-6 жирными кислотами).
Омега-3 и омега-6 полиненасыщенные жирные кислоты необходимы человеку для работы головного мозга, памяти, внимания, психомоторной координации, речи, мышления, ориентации и других особо важных функций.
Эксперты предупреждают, что наше тело не умеет производить омега-3 и 6 жирные кислоты, так что их необходимо обязательно потреблять вместе с продуктами, которые их содержат.
Источником ω-3 и других полиненасыщенных жирных кислот являются зелёные растения (например, листья салата), рыба, чеснок, цельные злаки, свежие овощи и фрукты. Как пищевую добавку, содержащую ω-3 жирные кислоты, рекомендуется принимать рыбий жир.
Жиры могут транспортироваться по кровеносным и лимфатическим сосудам в виде эмульсии. Природной эмульсией жира в воде является молоко.
Функции липидов
Энергетическая
В организме обмен веществ характеризуется единством всех его компонентов, жиров, белков и углеводов. Они образуют между собой сложные химические соединения, служат строительным материалом друг для друга, а при их расщеплении выделяется энергия.
Жиры, на ряду с углеводами и белками, являются источником энергии, необходимой для осуществления обмена веществ, движения, мышечных сокращений, поддержания температуры тела.
Однако, наибольшая калорийность характерна для жиров. Она вдвое выше чем у белков и углеводов. При полном окислении 1 г жира выделяется около 9 ккал энергии, примерно вдвое больше, чем при окислении 1 г углеводов.
Структурная функция
Сложные липиды и белки являются главным строительным материалом клеток и мембран. Их расположение в мембране упрощённо можно представить в виде двойного слоя сложных липидов.
Молекулы сложных липидов гидрофильны с одной стороны и гидрофобны с другой. При контакте с водной средой молекулы этих липидов всегда обращены к ней гидрофильной стороной.
В водной среде такие молекулы спонтанно образуют мицеллы и бислои в результате гидрофобных взаимодействий, в таких структурах полярные головы молекул обращены наружу к водной фазе, а неполярные хвосты — внутрь, такое же размещение липидов характерно для естественных мембран.
Наличие гидрофобного слоя очень важно для выполнения мембранами их функций, поскольку он непроницаем для ионов и полярных соединений.
Простые липиды, в отличие от сложных только гидрофобны. Билепидный слой является барьером между внутренней и внешней стороной клетки.
Защитная функция
Благодаря низкой теплопроводности жиры защищают организм от холода. Особенно толстый подкожный жировой слой характерен для водных млекопитающих (китов, моржей и др.).
Поэтому жировые депо находятся не только в подкожном слое, но и вокруг жизненно важных органов.
Но в то же время у животных, обитающих в условиях жаркого климата, верблюдов например, жировые запасы откладываются на изолированных участках тела (в горбах) в качестве резервных запасов воды, так как вода — один из продуктов окисления жиров.
При расщеплении 1 грамма жира образуется 1─1,5 грамма воды.
Жиры также предохраняют организмы и от механических воздействий. Толстый слой жира защищает внутренние органы многих животных от повреждений при ударах (например, сивучи при массе до тонны, могут прыгать в воду со скал высотой 20─25 м).
Жировые отложения используются в качестве запасных источников питательных веществ.
Восковой налёт на различных частях растений препятствует излишнему испарению воды. А у животных он играет роль водоотталкивающего покрытия.
Например, у птиц перья обладают гидрофобной поверхностью и хорошо отталкивают воду. Растения чаще запасают углеводы, однако в семенах многих растений содержание жиров также достаточно высоко.
Растительные масла добывают из семян подсолнечника, кукурузы, рапса, льна и других масличных растений.
У позвоночных имеются специализированные клетки — адипоциты из которых в основном состоит жировая ткань. Они почти полностью заполнены большой каплей жира.
У людей наибольшее количество жировой ткани находится под кожей (так называемая подкожная клетчатка), особенно в районе живота и молочных желёз.
Человеку с лёгким ожирением (15─20 кг триглицеридов) таких запасов может хватить для обеспечения себя энергией в течение месяца, в то время как всего запасного гликогена хватит не более чем на сутки.
Самые разные организмы — от диатомовых водорослей до акул — используют резервные запасы жира как средство снижения удельного веса тела и, таким образом, увеличения плавучести. Это позволяет снизить расходы энергии на удержание в толще воды.
Регуляторная функция
Многие производные липидов (например, гормоны коры надпочечников, половых желёз, витамины А, D, E) участвуют в обменных процессах, происходящих в организме.
Читайте также: