Липиды реферат по биохимии
Обновлено: 04.07.2024
Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ Кафедра ЭТТ РЕФЕРАТ
Липиды – общее название для всех известных жиров и жироподобных веществ с различной структурой, но общими свойствами (нерастворимость в воде, экстракция неорганическими растворителями). Липид (греч. жирный).
В организме человека 10-20 % жиров от массы тела. Липиды бывают:
Протоплазматические – входят в состав всех структур клеток, органов и тканей и практически остаются на одном уровне в течение всей жизни. Они составляют 25% всего жира в организме.
Резервные липиды – запасаются в организме, и их количество меняется в зависимости от возраста, пола, условий питания, видов деятельности.
Функции липидов в организме:
1 – пластическая функция: они участвуют в построении мембран клеток всех органов и тканей и образовании многих биологически важных соединений (гормоны, жирорастворимые витамины).
2 – энергетическая функция: липиды обеспечивают 25-30 % энергетических потребностей организма. Распад 1 г жира – 9,3 ккал.
3 – жиры являются запасными питательными веществами, их депо – подкожная клетчатка, околопочечная капсула.
4 – защитная функция липидов: они участвуют в терморегуляции, защищают кожу от высыхания, органы – от сотрясений.
5- выполняют функцию защитных оболочек, предохраняющих от инфекции или излишней потери или накопления воды.
6 - обеспечивают всасывание жирорастворимых витаминов
Классификация липидов:
1 – простые или нейтральные жиры (эфиры жирных кислот и спиртов).Нейтральные жиры находятся в организме либо в форме протоплазматического жира, являющегося структурным компонентом клеток, либо в форме запасного, резервного жира.
2 – сложные жиры, представляют собой эфиры трехатомного спирта глицерина, высокомолекулярных жирных кислот и других компонентов. Среди сложных жиров выделяют: фосфолипиды, гликолипиды, сфигномиелины. Сфинголипиды находятся в мембранах животных и растительных клеток.
3 – производные липидов. К ним относятся все соединения, которые нельзя четко отнести к простым или сложным липидам, например, стероиды, каротиноиды и витамины липидной природы.
4- воска – например, ланолин, смесь эфиров холестерина.
Воска – это сложные эфиры образуемые насыщенными и ненасыщенными жирными кислотами и спиртами.
В нейтральных жирах обнаруживаются :
Жирные кислоты.
Жирные кислоты получили свое название от способа их выделения из жиров. Это карбоновые кислоты с длинной алифатической цепью.
Природные жирные кислоты весьма разнообразны. Большинство жирных кислот представляют собой монокарбоновые кислоты, содержащие линейные углеводные цепи с четным числом атомов . Содержание ненасыщенных жирных кислот выше, чем насыщенных. Ненасыщенные жирные кислоты имеют более низкую температуру плавления.
Свойства жирных кислот.
Насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты сильно различаются по своей структурной конфигурации. В насыщенных жирных кислотах углеводородный хвост в принципе может принимать множество конформаций вследствие полной свободы вращения вокруг концевой ординарной связи.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………3
1. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ЛИПИДОВ……………………………. 4
2. КЛАССИФИКАЦИЯ ЛИПИДОВ…………………………………5
2.1Классификация по биологическим функциям……………….5
2.2 Классификация по отношению к химическим реагентам…5
2.3 Классификация по химической природе……………………..6
3. ПРОСТЫЕ ЛИПИДЫ………………………………………………..6
3.1 Высшие карбоновыекислоты………………………………….6
3.2 Воски……………………………………………………………….7
3.3 Триольные и диольные липиды………………………………..8
3.4 Гликолипиды…………………………………………………….11
4. ОСНОВНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ПРОСТЫХ ЛИПИДОВ………12
4.1 Гидролиз…………………………………………………………..12
4.2 Переэтерификация………………………………………………12
4.3 Алкоголиз………………………………………………………. 13
4.4 Ацидолиз…………………………………………………………..13
4.5Гидрогенизация…………………………………………………..13
4.6 Галогенирование………………………………………………. 14
4.7 Окисление и прогоркание жиров………………………………14
5. СЛОЖНЫЕ ЛИПИДЫ………………………………………………16
5.1 Фосфорсодержащие сложные липиды………………………. 16
5.1.1 Триольные фосфолипиды…………………………………..17
5.1.2 Сфинголипиды……………………………………………. 18
5.2 Сложные липиды, не содержащие фосфора………………….18
5.2.1 Гликосфинголипиды………………………………………..18
6.ПОЛУЧЕНИЕ ЛИПИДОВ………………………………………….19
7. ПРИМЕНЕНИЕ ЛИПИДОВ………………………………………..20
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………21
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………..22
ВВЕДЕНИЕ
Липиды – это сложные эфиры высокомолекулярных жирных кислот со спиртами. Это органические соединения, нерастворимые в воде, но растворимые в органических растворителях: эфире, бензине, хлороформе.
Выполняют ряд функций: являютсяструктурными компонентами клеточных мембран, запасными питательными веществами, а также выполняют защитную функцию. Являясь обязательной составной частью каждой клетки, липиды вместе с углеводами и белками, образуют основную массу органических веществ всех живых организмов.
Липиды могут вырабатываться и содержаться в растениях, в организмах животных, а также в некоторых микроорганизмах:
ь Умикроорганизмов их содержание может достигать 60% от биомассы. В растениях липиды накапливаются главным образом в плодах и семенах.
ь У животных и рыб липиды накапливаются главным образом в печени, мозговой, нервной, подкожных жировых тканях и тканях, окружающих внутренние органы, а также в молоке.
В настоящее время основное количество липидов получают из природных объектов. Липиды, выделенные из ряда растений иживотных — основное сырье для получения важнейших пищевых и технических продуктов (растительного масла, животных жиров, в том числе сливочного масла, маргарина, глицерина, жирных кислот и др.).
1.
ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ЛИПИДОВ
Первый элементный анализ липидов выполнил в начале 19 в. Лавуазье, а первые исследования по выяснению химического строения липидов принадлежат Шееле и Шеврёлю (В 1811г. М.Э.Шеврель доказал что жиры состоят из глицерина и жирных кислот). Ж.Б.Дюма и П.Ж.Пельтье в 1839 г. сделали вывод о том, что жиры являются сложными эфирами.
Впервые синтезы триглицеридов осуществили Бертло в 1854 и Вюрц в 1859. Фосфолипиды выделены Гобли в 1847, а затем получены в более чистом виде Хоппе-Зейлером в 1877. К этому времени уже было установлено строение ряда важнейших жирныхкислот.
Дальнейшую историю изучения липидов можно разделить на три периода, различающиеся по методическому уровню исследований. На первом этапе (1880-1950) липиды исследовали традиционными методами органической химии, второй этап (1950-1970) характеризуется широким применением методов хроматографии, а последний (70-80-е гг.) -.
В живых организмах липиды выполняют ряд важных функций. Так, окислительное расщепление триацилглицеринов (жиров) обеспечивает организм человека и животных энергией, необходимой для осуществления других жизненно важных процессов. Кроме того, скопления жира играют важную защитную роль: предохраняют органы и ткани от механических повреждений, служат в качестве теплосберегающего и электроизоляционного материала. Фосфолипиды и сфинголипиды входят в состав клеточных мембран и определяют их проницаемость для ионов, неэлектролитов и воды. Цереброзиды и ганглиозиды участвуют в процессах распознавания химических сигналов и доведения их до внутриклеточных эффекторов, т.е. выполняют рецепторно - посредниковую роль. Липидам присуща также регуляторно - сигнальная функция, выполняемая, главным образом, липидными спиртами (стероидами). Многочисленные исследования показали, что между нарушением метаболизма липидов и многими заболеваниями (например, сердечно - сосудистыми) имеется тесная взаимосвязь.
Кроме того, наряду с липидами в липидной фракции содержится ряд веществ, обладающих высокой биологической активностью. К таковым относятся стероидные гормоны, простагландины, коферменты и жирорастворимые витамины. Их объединяют под общим названием низкомолекулярные биорегуляторы липидной природы.
В состав липидов также входят одно-, двух- и многоатомные спирты. Эти спирты могут быть как насыщенными, так и ненасыщенными, но в основном они содержат неразветвленный углеводородный фрагмент и четное число атомов углерода.
2.2.1. Одноатомные спирты.
В состав природных липидов чаще всего входят цетиловый, стеариловый, мелиссиловый и мирициловый спирты. Наиболее богаты высшими спиртами воски.
2.2.2. Многоатомные спирты.
Большинство природных липидов относятся к глицеролипидам, т.е. являются производными трехатомного спирта – глицерина.
В состав природных липидов могут также входить другие линейные (этиленгликоль, пропандиолы, бутандиолы) и циклические полиолы (инозит).
2.3. Фосфорная и алкилфосфоновая кислоты.
Остатки этих кислот входят в состав фосфолипидов и фосфонолипидов.
2.4. Азотистые основания.
Примерами азотистых оснований, входящих в состав некоторых липидов, являются аминоспирты и α-аминокислоты:
2.5. Углеводы.
Наиболее распространенной является классификация липидов по их отношению к кислотному (или щелочному) гидролизу. Щелочной гидролиз по сложноэфирной связи также называют омылением, поэтому липиды, которые подвергаются гидролизу, называют омыляемыми, а которые не подвергаются - неомыляемыми. Большинство липидов являются омыляемыми, к неомыляемым относится небольшая, но многообразная группа липидов (терпены, стероиды).
Воски - это сложные эфиры высших жирных кислот и высших одноатомных спиртов. Чаще всего они представляют собой сложные эфиры пальмитиновой кислоты, где в качестве спиртового компонента могут присутствовать остатки цетилового, церилового, мелиссилового и мирицилового и реже - других предельных одноатомных спиртов. По происхождению воски бывают растительные и животные. Наиболее известными восками животного происхождения являются пчелиный воск, спермацет и ланолин.
Спермацет выделяют из спермацетового жира, содержащегося в полостях черепной коробки кашалотов. Ланолин (шерстный жир) получают при промывке шерсти овец на шерстомойных фабриках. Из растительных восков наиболее известны карнаубский воск (бразильская пальма) и пальмовый воск (восковая пальма).
4.2. Триацилглицерины.
Триацилглицерины - это сложные эфиры глицерина и карбоновых кислот.
По заместительной номенклатуре ИЮПАК триацилглицерины называют как производные глицерина, в которых атомы водорода OH-групп замещены ацильными остатками высших жирных кислот (R - CO). Названия этих остатков составляют следующим образом: название кислоты составляет корень слова с прибавлением суффикса - оил. Кислотные остатки перечисляют в алфавитном порядке с указанием их положения у конкретного атома углерода глицерина.
В основном триацилглицерины содержат остатки высших предельных и непредельных кислот. Триацилглицерины, кислотные остатки которых одинаковы, называют простыми. Большинство природных триацилглицеринов являются смешанными, т.е. включают в себя остатки различных кислот. Температура плавления триацилглицеринов повышается по мере увеличения числа и длины остатков насыщенных жирных кислот и снижается по мере их укорочения и увеличения содержания остатков непредельных кислот. Триацилглицерины, богатые остатками предельных кислот, называют жирами. Они, как правило, имеют животное происхождение и при комнатной температуре, являются твердыми веществами. Так, свиной жир (сало) содержит в основном остатки пальмитиновой, стеариновой и олеиновой кислот. Триацилглицерины, содержащие преимущественно остатки непредельных кислот, называют маслами. Масла обычно жидкие и имеют растительное происхождение. Встречаются и твердые масла: например, коровье (сливочное) масло, масло какао или пальмовое масло.
4.3. Церамиды.
Церамиды - это N-ацилированные производные сфингозина.
Церамиды встречаются в природе как в свободном виде (в липидах печени, селезенки, эритроцитов), так и в составе сфинголипидов.
Заключение
Жиры, стериды, фосфолипиды и диольные липиды распространены повсеместно, их участие в построении клеточных структур и в биохимических процессах весьма велико. Воски представляют в этом смысле менее важную группу соединений.
Липиды обладают способностью образовывать со многими другими органическими соединениями (особенно с высокомолекулярными - белками, углеводами) комплексы, которым в настоящее время придают большое значение в осуществлении ряда важнейших биохимических функций. В виде таких комплексов, особенно с белками, липиды входят в состав цитоплазматических мембран, субклеточных частиц и бактериальных мембран. Так, в Ядрах клеток липиды составляют около 15% от сухого вещества, в митохондриях - 20, в эндоплазматическом ретикулуме -30 и в гиалоплазме -10%. Только в гиалоплазме в составе липидов преобладают триглицериды (70%), тогда как в остальных субклеточных элементах более 90% приходится на фосфолипиды, стериды и гликолипиды.
Важнейшей функцией липидов является также структурная. Образуя матрикс мембран в виде двойных липидных слоев, липиды являются основой любой биологической мембраны.
Читайте также: