В клетках человеческого и животного организма содержатся разные элементы, включая липиды, представленные в виде органических соединений. В их состав входят желчные кислоты, спирты и прочие химические вещества. С учетом состава ученые различают несколько видов классификаций и свойств рассматриваемых веществ. Основные функции липидов — защитная, транспортная, теплоизоляционная.
Содержание
Принципы классификаций
Липиды представлены в виде соединений сложной структуры, которые состоят из многочисленных отдельных химических элементов. Их часто называют жирами. Медики и биологи различают несколько классификаций липидов. Основной считается химическая. С учетом структуры их разделяют на простые и сложные.
Другие классификации основаны на иных критериях. Липиды в организме человека разделяют на 2 группы:
- экзогенные — вещества локального воздействия, которые проникают в организм из внешней среды;
- эндогенные — синтезируются собственными клетками.
С учетом химической структуры жирные кислоты делятся на ненасыщенные и насыщенные. В первую группу входят мононенасыщенные, полиненасыщенные липиды. Представители первой подгруппы, в отличие от второй, не имеют двойной связи. Ученые доказали, что насыщенные жиры имеют прямую связь с атеросклерозом.
Другие представители веществ:
Фосфолипиды. В их состав входят остатки фосфорной кислоты. Они являются основным компонентом для клеточных мембран. Играют главную роль в транспортировке иных липидов.- Глицерины и триглицериды. С учетом своей химической структуры вещества не являются жирами. Триглицериды расщепляются на жирные кислоты и глицерин. При этом процессе выделяется энергия. Она затрачивается на работу мышц.
- Бета-липиды. Эта фракция липопротеинов способствует развитию некоторых заболеваний. Бета-липиды выполняют транспортную функцию.
Состав и свойства
Жиры устойчивы к водороду. Они не расщепляются в растворителях и воде. Температура их плавления зависит от количества входящих кислот. Другие свойства липидов:
- взаимодействуя с некоторыми растворителями, наблюдается равномерное распределение жиров по раствору;
- молекулы, насыщенные кислотами, легко притягивают водород.
Липиды могут выполнять свои функции за счет уникального состава. Они богаты кислотами, углеводами, спиртами, кислородом, водородом. В незначительном количестве присутствуют химические элементы, находящиеся в почке. Простая молекула состоит только из кислорода, углерода и водорода.
В качестве химических элементов жиры участвуют в жизнедеятельности молекул и сложных организмов. Функции липидов:
резервно-энергетическая: жиры накапливаются как запасы энергии;- структурная: участвуют в формировании мембран органов и тканей;
- сигнальная: улавливают момент появления токсинов;
- защитная: оберегают от влияния низких температур и механических повреждений.
Человеческий организм
Известно, что в тканях мозга находится до 70% жиров. В их задачи входит электровозбудимость головного мозга. Незначительная часть липидов сосредоточена в сердце и печени. Они обезвреживают токсины при инфекционной патологии, участвуя в активации протромбина. С их помощью формируется и усваивается белок.
Одновременно удаляется избыточное количество холестерина с клеток. Липиды способствуют повышению устойчивости красных кровяных телец относительно к гемолизу. Жиры изолируют нейроны от повреждения, способствуя их перемещению по телу. Они входят в состав многих продуктов. Их синтез происходит в печени. Исключением считают некоторые кислоты, которые включают в рацион.
Какую функцию в клетке выполняют липиды, знают врачи и биологи. Ученые уверены, что жиры отвечают в органах и тканях людей за аналогичные функции, что и в молекулах, а также в сложных организмах:
- Энергетическая.
- Резервная.
- Структурная.
- Транспортная.
- Ферментативная.
- Запасающая.
- Сигнальная.
- Регуляторная.
Функциональность и жизнедеятельность
Энергетическая функция заключается в распаде жиров в организме. При этом выделяется энергия, необходимая для поддержки разных процессов, включая рост, деление, дыхание и синтез. Липиды поступают в организм с кровью. Они откладываются в цитоплазме в виде маленьких капелек жира.
Когда необходимо, молекулы расщепляются. Энергия распределяется между клетками. Резервная либо запасающая функция взаимосвязана с энергетической. Клетки, которые могут запасать липиды, выделяя их при необходимости, называются адипоцитами. Из них состоит жировая ткань в организмах. Максимальные запасы находятся в брюшной полости и подкожно-жировой клетчатке. При продолжительной голодовке жировая ткань распадается постепенно. В таком случае энергия получается из резервных липидов. Жиры, отложенные «про запас», выполняют теплоизоляционную функцию.
Ткани с липидами плохо проводят тепло. За счет этого поддерживается в организме постоянная температура. Человек не может быстро охлаждаться, перегреваться в разных условиях окружающей среды. Барьерная, мембранная либо структурная функция заключается в формировании из жиров клеточной стенки. С её помощью регулируется естественный биологический процесс — обмен веществ с окружающей средой.
Жиры, которые участвуют в образовании мембраны, помогают клеткам сохранить свою форму. Для липидов-мономеров характерно образование биослоя. Под мономерами понимают химические вещества, молекулы, которые соединяются, формируя сложные соединения.
Части биослоя:
- гидрофобная — не контактирует с водой;
- гидрофильная — контактирует с водой.
Двойной слой образуется за счет развернутого расположения молекул относительно друг друга. Их гидрофобные части соприкасаются незначительно. В толще полученного биослоя могут находиться белки, углеводы, прочие молекулы. Они регулируют процесс прохождения веществ через стенку.
Второстепенные процессы
Транспортную функцию ученые относят к второстепенным. Её выполняют только определенные соединения, включая липопротеины, представленные в виде белков с липидами. В их задачи входит транспортировка питательных веществ между органами по крови. В ферментах нет липидов, которые принимают участие в процессе расщепления иных веществ. Но без них клетки не синтезируют вещества, являющиеся конечным продуктом жизнедеятельности.
Определенные виды липидов способствуют усвоению жиров, поступающих с продуктами питания. В желчи содержится холестерин с фосфолипидами. Они способствуют нейтрализации избыточного количества ферментов поджелудочной железы. Одновременно защищается кишечник.
В желчи растворяются экзогенные липиды, которые поступают с едой. Они участвуют в пищеварении, помогая функционировать другим ферментам. Некоторые сложные жиры выполняют сигнальную функцию, которая основана на поддержке определенных процессов. Гликолипиды в нейронах учувствуют в передаче импульсов между клетками.
Живые организмы распознают вещества, которые поступают с кровью, с целью их транспортировки внутрь. Регуляторная функция считается второстепенной. Сами жиры в крови оказывают незначительное влияние на течение процессов. Но они находятся во многих веществах, которые регулируют эти процессы.
К примеру, стероидные гормоны участвуют в обмене веществ, развитии организма, в репродуктивной функции. Они влияют на работоспособность иммунитета. Липиды находятся в простагландинах. Они вырабатываются при воспалении, оказывая прямое влияние на нервную систему. Поэтому сами липиды не участвуют в регуляторной функции. Их нехватка оказывает прямое влияние на течение многих процессов.
Липиды у животных
Прежде чем рассмотреть, каковы функции липидов в клетках животного организма, необходимо выяснить, где накапливаются эти вещества. В основном они поступают в организм с пищей, а располагаются в области живота.
Нейтральные виды жиров считаются основным источником энергии для почек, печени и мышц животных. Их биологические функции носят обширный характер. Для выполнения структурных задач животный организм использует фосфолипиды. Они вместе с белками выстраивают перегородки, участвуя в формировании тканей. Поэтому жиры выполняют и строительную функцию.
При их окислении и распаде появляется энергия. Она используется животным для разных нужд. До 40% истрачивается на запасы. Из 1 г расщепляющегося жира попадает до 9,3 ккал тепла. Эти данные превышают цифры, получаемые при распаде белков, углеводов. Во время голода они считаются основным источником энергии и силы.
Во время жизнедеятельности любое животное запасается жирами в разных тканях и органах. При необходимости они расщепляются. В период спячки рассматриваемые вещества обеспечивают жизнеспособность животного. Как и у человека, у КРС и прочих животных жиры откладываются между дермой и вокруг органов. Таким способом они сохраняют внутри организма тепло. Накопительная функция обеспечивает жизнь животным в Арктике и прочих местностях с суровым климатом. Жиры защищают органы от отрицательного влияния внешних условий.
Так как молекулы передают сигналы между клетками, любое животное нуждается в гликолипидах, эйкозаноидах, фосфатидилинозитолах. Эти жиры легко связываются с гормонами, обеспечивая передачу импульсов по всему организму. Ученые доказали, у животных есть жиры с разными компонентами в составе.
Для выполнения защитной функции используются липиды, которые откладываются вокруг органов. Таким способом обеспечивается защита тканей от механического повреждения, к примеру, при беременности у самки липиды сосредоточены в области живота. Это позволяет при необходимости защитить плод от внешнего воздействия и удара.
Фосфолипиды активируют белки и гормоны, принимающие участие в процессе свертывания крови. Подобная функция необходима для защиты тела животного организма от повреждения и своевременно помогает остановить кровотечение.
У животных липиды выполняют смазывающую и водоотталкивающую функцию. В перьях и шерсти есть воск, обеспечивающий их эластичностью. Дополнительно он не позволяет влаге проникнуть внутрь ворсинок. Таким способом производится защита шерсти и перьев от влажности. Регуляторная функция липидов обеспечивается за счет половых гормонов, участвующий в процессе размножения и пищеварения. Чаще для этого организм использует прогестерон с тестостероном.
Ученые считают, что основными функциями жиров является защита с теплоизоляцией. В отличие от человеческого организма, у животных есть ферментативная функция, но её выполняют белки путем ускорения распада веществ и прочих химических реакций. Сама функция не способствует усилению химических реакций.
Ученые относят липиды к сложным соединениям, в состав которых входит большое количество разных компонентов. Они обеспечивают жизнедеятельность всех организмов. Жиры находятся во многих продуктах питания. Дополнительно их получают в виде витаминов. Это могут быть рыбий жир или витамины А, D, Е.
Загрузка...
