Биологические функции жиров: Биологическая роль жиров

Строение, свойства и биологические функции жиров.

Биология Строение, свойства и биологические функции жиров.

просмотров — 402

Модульная единица 3. Липиды.

Цели и задачи изучения модульной единицы.Изучить строение, свойства и биологические функции базовых групп липидов. Научить студентов использовать сведения о липидах при оценке качества растительной продукции.

К липидам относятся вещества, различающиеся по химическому составу, строению и выполняемым функциям, но обладающие близкими фифизико-химическими свойствами. Все они содержат гидрофобные радикалы и группировки, вследствие чего не растворяются в воде, но хорошо растворимы в неполярных органических растворителях — эфире, бензинœе, бензоле, хлороформе.

Учитывая зависимость отхимического состава и строения липиды под-разделяют на три класса: простые, сложные и стероидные.

Простые липиды представляют собой сложные эфиры спиртов и вы-сокомолекулярных карбоновых кислот, к ним относятся жиры и воски.

Сложные липиды содержат в составе молекул, кроме спирта глицерина и карбоновых кислот, остатки других соединœений: ортофосфорной кислоты, азотистых оснований, моносахаридов и др. Οʜᴎ образуют две группы веществ — фосфолипиды и гликолипиды.

Стероидные липиды — это циклические соединœения, являющиеся про-

изводными циклопентанопергидрофенантрена и представленные как сво-

бодными стероидными веществами, так и связанными формами в виде гли-

гликозидов и эфиров. К липидам очень часто относят также растворимые в жирах витамины и пигменты.

Общее содержание структурных липидов в вегетативных частях растений находится в пределах 0,1-0,5%. Накопление запасных липидов в семенах различных растений достигает следующих величин: зерно злаковых и зернобобовых культур — 1-8%, соя и хлопчатник — 20-30%, подсолнечник, арахис, лен, конопля, рапс, горчица, маслины — 20-50%, мак, клещевина, ядра орехов — 50-60%, в зародышах зерновок пшеницы — 8-14%, кукурузы — 30-40%.

Растения с высоким содержанием в семенах запасных липидов выделœены в особую группу масличных культур. Известны также растения — накопители воска.

По химической природе жиры — это смесь сложных эфиров глицерина и высокомолекулярных карбоновых кислот, называемых жирными кис-лотами. Такие эфиры называют ацилглицеринами. Схематически строение ацилглицеринов можно выразить в виде следующей формулы:

СН₂-О-СО-R₁

|

СН-О-СО-R₂ В этой формуле R₁, R₂ и R₃ – радикалы жирных

| кислот.

СН₂-О-СО-R₃

Жиры в основном представлены триацилглицеринами, у которых к глицерину присоединœены сложноэфирной связью три радикала чаще всœего разных, а в одельных случаях одинаковых жирных кислот. При этом в небольшом количестве в жире могут содержаться эфиры глицерина, в молекулах которых имеются только два или даже один остаток жирной кислоты, их соответственно называют диацилглицеринами и моноацил-глицеринами.

Молекулы жирных кислот образуют вытянутую углеводородную цепь с концевой карбоксильной группой. У растений, человека и животных они обычно имеют чётное число углеродных атомов. При этом в клетках микроорганизмов могут синтезироваться жирные кислоты с нечётным числом атомов углерода, а в составе некоторых разновидностей липидов бактерий, птиц и растений имеются жирные кислоты с боковыми ответвлениями угродной цепи.

Животные жиры в основном построены из высокомолекулярных насыщенных карбоновых кислот, имеющих высокие температуры плавления (40-80ºC). В связи с этим животные жиры при обычной температуре имеют твёрдую консистенцию. В жирах же растений преобладают ненасыщенные кислоты, имеющие более низкие температуры плавления, в связи с чем они существуют в жидком виде и их называют

маслами.

Из насыщенных кислот в составе жиров наиболее часто встречаются пальмитиновая и стеариновая кислоты. В жирах тропических растений довольно много лауриновой и миристиновой кислот, а в масле арахиса ـ арахиновой кислоты. Их структурные формулы следующие:

Ненасыщенные жирные кислоты содержат от одной до четырёх двойных связей, которые чаще всœего распределяются в углеводородном радикале между концевой метильной группой и одним из углеродных атомов в центральной его части. Между группировками атомов с двойными связями находятся свободные метиленовые группы. Из ненасыщенных кислот наиболее распространены в растительных жирах олеиновая, линолевая, линоленовая, а в клетках печени животных и человека содержится арахидоновая кислота. Οʜᴎ имеют следующие структурные формулы:

Ненасыщенные жирные кислоты, содержащиеся в природных жирах, имеют

цис-конфигурацию и только в таком состоянии способны выполнять свои биологические фунцции. Ниже показано простран-ственное строение цис-изомеров линолевой и линоленовой кислот:

Организмы человека и животных не способны синтезировать ненасыщенные жирные кислоты с двумя и больше двойными связями (полинœенасыщенные кислоты), хотя они необходимы для жизнедеятельности этих организмов и должны в обязательном порядке входить в состав пищи человека или кормов животных. В связи с этим указанные жирные кислоты принято называть незаменимыми.

Незаменимые жирные кислоты способствуют выведению из организма холестерина и повышают эластичность кровеносных сосудов, ослабляя таким образом развитие атеросклероза. По причине того, что полинœенасыщенные кислоты принимают участие в процессах обмена жиров, локализованных в подкожной клетчатке, при их недостатке появляются признаки кожных заболеваний — сухость кожи, образование экзем. Для обеспечения организма незаменимыми жирными кислотами человеку крайне важно в сутки потреблять 20-25 г растительного масла.

Ненасыщенные жирные кислоты различают также по положению двойных связей на ω-конце углеводородной цепи (на противоположном конце от карбоксильной группы). В растительных жирах преобладают ω-6 кислоты, у которых двойные связи начинаются от шестого углеродного атома на ω-конце их молекул. В жирах животного происхождения (особенно в молоке и рыбе) содержится много ω-3 кислот, которые оказывают наиболее благоприятное действие на организм человека.

В маслах определённых видов растений могут содержаться специ-фические жирные кислоты, характерные только для этих генотипов. Так, к примеру, в касторовом масле (из семян клещевины) довольно много рицинолевой кислоты, имеющей в составе углеводородного радикала одну двойную связь и гидроксильную группу:

СН₃(СН

2)₅СН(ОН)СН₂СН=СН(СН₂)₇СООН

В маслах из семян растений семейства капустные (рапс, горчица, рыжик) содержится мононенасыщенная эруковая кислота:

СН₃(СН₂)₇СН=СН(СН₂)₁₁СООН

Ведётся направленная селœекция этих растений с целью понижения в масле содержания эруковой кислоты.

Каждый вид растений имеет совершенно определённый набор жирных кислот в составе масла. Близкие между собой генотипы почти не отличаются по составу масла. В то же время удельное соотношение жирных кислот в масле одного и того же вида растений существенно изменяется в зависимости от фазы развития и условий внешней среды.

Жирные кислоты, входящие в состав масла, образуют с глицерином смесь эфиров, которая включает разные по кислотному составу ацилглицерины. Οʜᴎ бывают однокислотные, если содержат остатки одной кислоты, или разнокислотные с разными комбинациями кислотных радикалов. Так, к примеру, в оливковом масле, в котором преобладает олеиновая кислота͵ довольно много содержится триолеина, а в касторовом масле с участием рицинолевой кислоты образуется однокислотный ацилглицерин — тририцинолеин. Во многих растительных маслах содер-жатся ацилглицерины, образующиеся из пальмитиновой, олеиновой и линолевой кислот — пальмитинодиолеин и пальмитиноолеинолинолеин.

В результате различных комбинаций с участием нескольких жирных кислот формируется довольно большое разнообразие триацилглицеринов, характерных для каждого вида растений.

В нерафинированном растительном масле, кроме ацилглицеринов, в растворенном состоянии находятся свободные жирные кислоты и фос-фолипиды (1-2%), стероидные липиды (0,1-1,5%), жирорастворимые ви-тамины и пигменты. Вследствие того, что в большинстве растительных масел растворены каротиноиды, они окрашены в желтый цвет.

Для получения кулинарных жиров, а также производства мыла разработаны промышленные способы превращения растительных масел в твердые жиры. С этой целью проводится гидрогенизация жидких растительных жиров в присутствии катализаторов, при которой в результате присоединœения водорода происходит превращение в составе ацилглицеринов ненасыщенных кислот в насыщенные, вследствие чего жир приобретает твердую консистенцию.

Для характеристики свойств жира применяют показатели, называемые числами жиров; наиболее важное значение имеют кислотное число, йодное число и число омыления. При указании значений этих чисел размерность обычно не записывается.

Кислотное число выражается количеством миллиграммов гидроксида калия, крайне важного для нейтрализации свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г жира.

Оно характеризует содержание свободных жирных кислот в жире. В масле из созревших семян концентрация свободных кислот минимальная, в связи с этим кислотное число такого масла имеет низкое значение (не более 1-2). При этом масло из недозревших семян содержит много свободных жирных кислот и его кислотное число увеличивается. Ещё большее увеличение кислотного числа наблюдается в маслах из проростающих семян, в которых интенсивно происходит гидролиз ацилглицеринов с образованием глицерина и свободных жирных кислот. В случае если кислотное число растительного масла превышает 5, то оно не может использоваться на пищевые цели и должно быть подвержено дополнительной обработке.

Йодное число — это количество граммов йода, способное связываться со 100 г жира. Поскольку йод присоединяется к жирам при разрыве двойных связей в радикалах ненасыщенных жирных кислот, данный показатель характеризует степень непредельности ацилглицеринов. Чем больше двойных связей в кислотных остатках, тем выше йодное число жира.

Йодные числа животных жиров, содержащих остатки насыщенных кислот, имеют низкие значения (30-70). Растительные жиры, образованные главным образом из ненасыщенных кислот, отличаются более высокими йодными числами (80-180).

Число омыления — количество миллиграммов гидроксида калия, необ-

ходимое для нейтрализации свободных и связанных в составе ацилглицеринов жирных кислот, содержащихся в 1 г жира. Оно характеризует среднюю величину молекулярной массы жирных кислот и образующихся из них ацилглицеринов, входящих в состав жира. Ацилглицерины, включающие радикалы низкомолекулярных жирных кислот, имеют более высокое число омыления. Число омыления животных жиров и жиров растений умеренных широт обычно находится в пределах 170-200, а жиров тропических растений — 200-250.

ПРОГОРКАНИЕ ЖИРОВ. При длительном хранении жиры под воздействием ряда факторов подвергаются прогорканию, вследствие чего они приобретают неприятный вкус и запах. Одной из причин прогоркания растительных масел и содержащих их продуктов является действие ферментов — липаз и липоксигеназ. Под действием липаз происходит гидролиз сложноэфирных связей ацилглицеринов с образованием глицерина и свободных жирных кислот. При этом некоторые жирные кислоты имеют неприятный вкус и запах.

Фермент липоксигеназа катализирует окисление свободных жирных кислот, превращая их в гидроперекиси:

Гидроперекиси, в свою очередь, как сильные окислители, подвергают жирные кислоты дальнейшему окислению с образованием альдегидов и кетонов, обладающих неприятным вкусом и запахом, характерным для процесса прогоркания жиров.

Может также происходить неферментативное прогоркание жиров, связанное с воздействием на них влаги, света и кислорода воздуха. На первом этапе жир подвергается гидролизу, а затем ненасыщенные жирные кислоты окисляются кислородом воздуха с образованием перекисей:

Затем перекиси подвергаются разложению, образуя низкомолекулярные кислоты, а также альдегиды и кетоны с неприятным запахом.

Процесс прогоркания жиров могут также инициировать продукты жизнедеятельности микроорганизмов. Для замедления окислительного прогоркания растительных масел к ним добавляют вещества — антиокислители, предохраняющие их от окисления. В растительном масле содержится также природный антиокислитель — токоферол (витамин E).

ВЫСЫХАНИЕ МАСЕЛ. Под действием кислорода происходит также высыхание жиров, имеющих в своем составе радикалы полинœенасыщенных жирных кислот. В процессе окисления этих кислот происходит их деградация по двойным связям с образованием углекислого газа, воды и летучих альдегидов. Одновременно происходит полимеризация масел. Окисляющийся жир постепенно густеет на воздухе и образует эластичную пленку, которая не растворяется в органических растворителях и устойчива к различным внешним воздействиям. Эти свойства растительных жиров используются для приготовления олифы, лаков и красок.

По способности к высыханию и в зависимости от состава жирных кислот растительные масла разделяют на четыре группы.

Хорошо высыхающие масла имеют высокое содержание полинœенасы-

щенных жирных кислот и характеризуются высокими йодными числами

(140-180). Их используют как сырье для лакокрасочной промышленности. К таким маслам относятся льняное, конопляное, тунговое, перилловое. Образующаяся при их высыхании пленка не растрескивается под воздействием влаги и солнечных лучей и сохраняет эластичность.

Слабо высыхающие масла имеют йодные числа в пределах 100-130. Образующаяся при их высыхании пленка растрескивается на воздухе. К этой группе относятся пищевые масла — подсолнечное, соевое, хлопковое, оливковое, горчичное, рапсовое, кукурузное и др.

Невысыхающие масла — касторовое, арахисовое. Οʜᴎ имеют низкие йодные числа (80-100) и содержат в своем составе специфические жирные кислоты (рицинолевую, арахиновую), определяющие их невысыхаемость на воздухе. Эти масла находят применение в медицинœе, а также в технике для приготовления невысыхающих смазочных материалов.

Твёрдые растительные масла содержат много насыщенных кислот, определяющих их твёрдую консистенцию. К твёрдым относятся масла многих тропических растений — пальмовое, кокосовое, масло бобов какао и др.

Селœекционерами совместно с генетиками и биохимиками проводятся работы по созданию новых сортов масличных культур с повышенным накоплением масла и заданным составом жирных кислот.

Жиры обладают высокой энергетической ценностью и в связи с этим ис-пользуются живыми организмами в качестве запасных веществ. При их окислении выделяется значительно больше энергии в расчёте на единицу массы, чем при окислении углеводов или белков. Определœено, что энергетическая ценность 1 г жира составляет в среднем 39 кДж энергии, углеводов — 17-20 кДж, белков — 22-24 кДж. В результате изучения химического состава растений выяснено, что более чем у 90% растительных видов основными запасными веществами семян являются жиры. Следует также учитывать, что при окислении жиров по сравнению с белками и углеводами выделяется значительно больше и воды, которая имеет важное биологическое значение для организмов.

Для оценки накопления жиров в растительных продуктах очень часто используют показатель — сырой жир, который выражает общее содержание липидов, переходящих при экстракции в растворитель – диэтиловый эфир. В сыром жире основной липидный компонент — ϶ᴛᴏ собственно жир, однако в определœенном количестве в экстракт переходят и другие фракции липидов, которые находятся в несвязанном состоянии.

Кафедра биохимии | Lesgaft National State University of Physical Education, Sport and Health,

49.04.01 Физическая культура
Направленность (профиль): «Медико-биологическое сопровождение физической культуры и спорта»
Факультет здоровья и реабилитологии
Кафедра биохимии
 
 
 
ОБЪЕМНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ  ДЛЯ ПОСТУПАЮЩИХ
В МАГИСТРАТУРУ
 
 
СТАТИЧЕСКАЯ БИОХИМИЯ

Тема 1. БЕЛКИ
Биологическая роль белка, функции белка в организме. Уровни структур-ной организации белковой молекулы. Пептидная связь как основа первичной структуры белка. Белки простые и сложные.

Тема 2. ЛИПИДЫ
Биологическая роль, функции и классификация липидов. Строение различных групп липидов и липоидов. Нейтральные жиры, жирные кислоты, входящие в состав природных жиров, значение полиненасыщенных жиров. Фосфатиды и стероиды. 

Тема 3. УГЛЕВОДЫ
Биологическая роль, функции и классификация углеводов. Углеводы – продукт фотосинтеза. Номенклатура углеводов. Важнейшие моносахариды. Строение и свойства глюкозы, ее химические свойства. Роль полисахариды являющихся полимерами циклической глюкозы. Структурные различия между полимерами α- и β- глюкозы.

Тема 4. НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ
Биологическая роль и функции нуклеиновых кислот. Строение нуклеиновых кислот. Уровни структурной организации НК. Нуклеотид как  структурная единица нуклеиновых кислот. ДНК – вещество наследственности и изменчивости.

Тема 5. ВИТАМИНЫ
Строение и классификация витаминов. Функции витаминов в организме. Основные понятия науки о витаминах (авитаминоз, гиповитаминоз, гипервитаминоз, провитамины и витамеры).

Тема 6. ГОРМОНЫ
Роль и функции гормонов, их классификация. Основные механизмы действия гормонов.

ДИНАМИЧЕСКЯ БИОХИМИЯ

Тема 1. СУТЬ И СОДЕРЖАНИЕ МЕТАБОЛИЗМА
Катаболизм и анаболизм – составные части метаболизма. Биологические катализаторы. Роль и строение ферментов, их классификация. Строение ферментов. Участие витаминов в построении коферментных систем. Ста-дии ферментативного катализа. Регуляция ферментативной активности. Ингибиторы и активаторы ферментов. Единство метаболических процессов.

Тема 2. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОКИСЛЕНИЕ 
Окисление в митохондриях  — основной источник энергии в организме. Строение и биологическая роль АТФ. Стадии митохондриального окисления. Микросомальное и перекисное окисление.

Тема 3. ОБМЕН УГЛЕВОДОВ
Переваривание углеводов. Синтез и мобилизация гликогена в печени и в мышцах. Основные этапы ГДФ и ГМФ-пути. Энергетический эффект окисления углеводов. Гликолитический ресинтез АТФ. Цикл трикарбоновых кислот. Регуляция углеводного обмена.

Тема 4. ОБМЕН ЛИПИДОВ
Переваривание жиров. Окисление жирных кислот, энергетический эффект
Β-окисление жирных кислот. Образование и использование кетоновых тел.
Синтез жирных кислот и жира. Регуляция липидного обмена.  Ацетил-КоА, его участие в углеводном и липидном обменах.

Тема 5. ОБМЕН БЕЛКОВ
Переваривание белка, протеолитические ферменты. Превращения аминокислот в организме. Основные этапы биосинтеза белка, участие нуклеиновых кислот в синтезе белка.

Тема 6. ОБМЕН НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
Синтез и катаболизм нуклеиновых кислот, виды нуклеиновых кислот, их функции. Ферменты, контролирующие обмен нуклеиновых кислот. Триплетное кодирование аминокислот, ген —  единица наследственной информации.

Тема 7. КРОВЬ
Физико-химические свойства крови. Химический состав крови. Клетки крови, их функции. Базовые сведения о строении эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов. Кислотно-щелочной баланс крови.

Тема 8. МОЧА
Функции почек, строение нефрона. Основные этапы образования мочи. Химический состав мочи. Нормальные и патологические компоненты. Регуляция процесса образования мочи.

СПОРТИВНАЯ БИОХИМИЯ

Тема 1. СТРОЕНИЕ И СОСТАВ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ
Химический состав мышечной ткани. Строение миофибрилл, сократительные белки, механизм мышечного сокращения и расслабления. АТФ – прямой и непосредственный источник энергии, питающей акт мышечного сокращения.

Тема 2. БИОЭНЕРГЕТИКА МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Пути ресинтеза АТФ, биохимическая сущность, критерии оценки, регуляция. Особенности энергообеспечения физической работы различной мощности.

Тема 3.  БИОХИМИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ                                                  
Особенности регуляции обмена веществ при выполнении мышечной работы. Мобилизационный характер изменений при переходе от покоя к физи-ческой работе. Эндокринные сдвиги, изменения в нервной ткани, мышцах, печени и в крови в процессе мышечной деятельности. Соотношение между путями ресинтеза АТФ при работе разного характера. Зоны относительной мощности работы

Тема 4. УТОМЛЕНИЕ
Биохимические механизмы развития утомления, биохимические сдвиги в отдельных органах и тканях. Охранительное торможение – защитный механизм организма.

Тема 5. БИОХИМИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОТЕКАНИЯ ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ ПОСЛЕ ФИЗИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
Закон суперкомпенсации Вейгерта. Гетерохронность восстановительных процессов. Срочное и отставленное восстановление. Зависимость фазы суперкомпенсации от объема и интенсивности нагрузки.

Тема 6. БИОХИМИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ АДАПТАЦИИ К МЫШЕЧНОЙ РАБОТЕ
Срочная и долговременная (хроническая) адаптация. Мобилизационный характер срочной адаптации. Механизмы долговременной адаптации. Биохимические изменения в процессе адаптации к работе максимальной, субмаксимальной и умеренной мощности. Связь между адаптационными изменениями и срочным, отставленным и кумулятивным тренировочными эффектами.

Тема 7. БИОХИМИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ В СПОРТЕ
Основные задачи биохимического контроля в спорте. Кровь, моча, слюна, конденсат выдыхаемых газов как объекты биохимического анализа. Биохимические показатели, позволяющие оценивать состояние организма спортсмена после выполненной физической работы, степень и глубину адаптационных изменений.

 

Биологические функции липидов — Справочник химика 21

    Липидами называют природные неполярные соединения, имеющие различную структуру и объединяемые одним общим признаком — они частично или полностью не растворимы в воде. Биологические функции липидов также разнообразны, а именно  [c.95]

    Биологические функции липидов [c.284]

    Цель занятия изучить биологические функции липидов, переваривание, транспорт, окисление жирных кислот. [c.206]

    СТРОЕНИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ [c.250]

    Эти флавины выполняют многообразные биологические функции катализируют электронный перенос в редокс-реакциях аминов, спиртов и кислот активируют молекулярный кислород и восстанавливают его в супероксид переносят атомный кислород на субстрат и включают его в молекулу воды. Они участвуют и в других реакциях метаболизма углеводов, липидов и белков. [c.171]

    Опишите строение биологических мембран и специфические функции липид-, белок- и углевод-содержащих компонентов. В чем состоят различия между внутренней и наружной поверхностями мембраны  [c.398]

    Биологические функции простых липидов  [c.97]

    Спектроскопические методы, в частности ЭПР, ЯМР и флуоресцентный все чаще применяются для изучения липид-белковых взаимодействии в мембранах. Внутренние мембранные белки могут быть экстрагированы из мембраны с помощью органических растворителей или (лучше) детергентов и очищены. Неоднократно было успешно продемонстрировано, что для восстановления биологической функции белка его необходимо ввести в мембрану определенного липидного состава. [c.124]

    Липиды играют важнейшую роль в процессах жизнедеятельности. Будучи одним из основных компонентов биологических мембран, липиды влияют на их проницаемость, участвуют в передаче нервного импульса, создании межклеточных контактов. Жир служит в организме весьма эффективным источником энергии либо при непосредственном использовании, либо потенциально—в форме запасов жировой ткани. В натуральных пищевых жирах содержатся жирорастворимые витамины и незаменимые жирные кислоты. Важная функция липидов—создание термоизоляционных покровов у животных и растений, защита органов и тканей от механических воздействий. [c.188]

    Наряду с протеинами существуют и другие макромолекулы, которые выполняют важные биологические функции. Большинство методов ЯМР, используемых для исследования протеинов, могут быть при этом непосредственно перенесены на другие макромолекулы. В этом разделе рассмотрим характерные особенности применения метода ЯМР для исследования нуклеиновых кислот, полисахаридов и липидов. [c.146]

    Существует несколько классов липидов, каждый из которых выполняет специфические биологические функции (табл. 12-1). Мы начнем рассмотрение с жирных кислот-характерных структурных компонентов большинства липидов. Жирные кислоты-это длинноцепочечные органические кислоты, содержащие от 4 до 24 углеродных атомов они содержат одну карбоксильную группу и длинный неполярный углеводородный [c.325]

    Углеводы — большая группа органических веществ, широко распространенных в живой природе. Представителями углеводов являются виноградный сахар (глюкоза), свекловичный, или тростниковый, сахар (сахароза), крахмал, целлюлоза. В результате процесса фотосинтеза (с. 217) растениями на нашей планете ежегодно создается огромное количество углеводов, которое оценивается содержанием углерода 4 -10 ° т. Поэтому можно считать, что углеводы являются наиболее распространенными органическими соединениями. Около 80% сухого вещества растений приходится на углеводы, из которых состоят опорные ткани растений в зерне, картофеле, овощах, плодах углеводы служат резервными питательными веществами. Невозможно переоценить значение углеводов как одного из основных средств питания человека и сельскохозяйственных животных. Углеводы являются обязательной составной частью животных организмов в микроорганизмах они составляют 20—30%. Наряду с белками, нуклеиновыми кислотами и липидами углеводы являются необходимой составной частью живой клетки и выполняют важные биологические функции. Вещества, регулирующие процессы жизнедеятельности, — некоторые протеиды, нуклеиновые кислоты (с. 604) и др. — содержат остатки молекул углеводов. [c.207]

    В биохимии используется классификация органических веществ, в основу которой положены выполняемые ими биологические функции в организме. Выделяют четыре основных класса органических веществ углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты. [c.23]

    Какие основные биологические функции выполняют липиды в организме  [c.211]

    Липидами называют жиры и жироподобные вещества (липоиды) животного и растительного происхождения (от греч. Проз —> жир). Несмотря на разнообразие их химического состава, они обладают общими физико-химическими свойствами и биологическими функциями. Общим свойством всех липидов является их гидрофобность, т. е. они не растворяются в воде, но растворяются в органических растворителях (эфире, хлороформе, бензоле, бензине, спирте, ацетоне и др.). Характерная особенность липидов и их растворителей обусловливается наличием в их составе большого числа гидрофобных радикалов и группировок —СН2—, —СН- и СНз-групп. Липиды классифицируются по-разному. Их можно разделить на две основные группы жиры (нейтральные жиры) и липоиды — жироподобные соединения. [c.101]

    Энергетическая функция липидов (жиров) заключается в том, что они являются важными поставщиками энергии для совершения живыми организмами как внутренней, так и внешней работы. В результате биологического окисления 1 г жира выделяется 39 кДж энергии (это примерно вдвое больше, чем при окислении белков или углеводов). [c.250]

    Назовите особенности строения и биологических функций основных представителей следующих групп омыляемых сложных липидов а) фосфолипиды б) сфинголипиды в) гликолипиды. [c.263]

    Несмотря на то что каждому типу мембран присущи определенные липидные и белковые компоненты, основные структурные и функциональные особенности, обсуждаемые в этой главе, характерны как для внутриклеточных, так и для плазматических мембран. Прежде всего нам хотелось бы рассмотреть структуру и организацию главных компонентов всех биологических мембран — липидов, белков и углеводов. Затем мы обсудим механизмы, используемые клетками для транспорта малых молекул через плазматическую мембрану, а также способы поглощения и выделения клетками макромолекул и крупных частиц. В последующих главах будут проанализированы некоторые дополнительные функции плазматической мембраны роль в клеточной адгезии (гл. 14) и в сигнальных функциях (гл. 12). [c.349]

    Биологические функции липидов крайне разнообразны. Они являются главными компонентами биомембран запасным, изолирующим и защищающим органы и ткани материалом наиболее калорийной частью пищи важным и обязательным компонентом диеты человека и животных регуляторами транспорта воды и солей иммуномодуляторами регуляторами активности некоторых ферментов эндогормонами передатчиками биологических сигналов. Этот список увеличивается по мере изучения липидов. Поэтому для понимания сути многих биологических процессов нужно иметь представление о липидах на таком же уровне, как о белках, нуклеиновых кислотах и углеводах. Рассмотрим подробнее главные функции, выполняемые липидами в живых организмах энергетическую, структурную и заи итную. [c.250]

    Благодаря участию в деятельности мембранного аппарата клетки реализуются такие важнейшие биологические функции липидов, как регуляция деятельности ряда гормонов и активности ферментов (сейчас известно несколько сотен липидзависимых ферментов), влияние на процессы транспорта метаболитов и макромолекул, контроль реакций биологического окисления и энергетического обмена, связь с репликацией ДНК и ее матричной активностью, компартментализация обменных процессов в клетке вплоть до формирования мембранных машин (хлоропластов, митохондрий), участие в межклеточных взаимодействиях (особенно в эмбрио- и онтогенезе), обеспечение молекулярной памяти и пиктографического механизма записи информации. Перечисленные функции липидов характеризуют как неканонические. За выяснение некоторых из них большой группе советских ученых (Е. М. Крепе, Л. Д. Бергельсон, Р. П. Евстигнеева и др.) в 1985 г. присуждена Государственная премия. [c.372]

    Авторами доклада с сотрудниками ведутся многолетние фундаментальные исследования в области выделения, химического и биотехнологического синтеза, установления взаимоотношений структура-свойство-функция и перспектив практического использования природных биологически активных липидов и их синтетических аналогов, а также соединений некоторых других типов с целью создания новых эффективных лекарственных и диагностических препаратов ( руководитель работ — чл.-корр. РАМН, проф. Швец В.И.). [c.10]

    Применение калориметрии и денсиметрии в биологических исследованиях позволило значительно продвинуться вперед в изучении взаимодействий как между низкомолекулярными веществами (ионы биометаллов, аминокислоты, пептиды, основания нуклеотидов и некоторые другие биомолекулы), так и между биополимерами (белки, липиды, полисахариды) в водных растворах [5, 6, 15-18]. Является чрезвычайно важным, что в этих исследованиях значительное место отведено рассмотрению взаимодействий растворенное вещество-растворитель и установлению роли сольватации в проявлении биологических функций молекул перечисленных выше соединений. [c.5]

    Клеточная мембрана и сеть эндоплазматических мембран являются существенным элементом каждой живой клетки. Они не только отграничивают друг от друга клетки и их структурные элементы, но и обеспечивают активный транспорт низкомолекулярных веществ. Основной биологической функцией эндоплазматической сети и связанного с ней образования — так называемого аппарата Гольджи является, по-видимому, синтез основных биополимеров клетки и их транспортировка в нужные участки клетки . В участках так называемой шероховатой сети с эндоплазматическими мембранами связаны рибонуклеопротеидные частицы — рибосомы, в которых происходит синтез белка. В гладких участках эндоплазматической сети происходит биосинтез полисахаридов и липидов. [c.600]

    Фазовый переход из кристаллического в жидкокристаллическое состояние является эндотермическим процессом количество тепла, необходимое для плавления цепей жирных кнслот, можно определить в калориметре (рис. 3.5). Если липпдный бислой состоит только из одного липида, то фазовый переход пропсходит в узком интервале температур. Так как биологические мембраны обычно состоят из большого количества разных липидов, они не имеют четко выраженного фазового перехода и при физиологических температурах являются жидкокристаллическими. Однако очевидно, что текучесть биологических мембран может быть весьма различной как в разных органах, так даже и в разных частях мембраны одной клетки. На это указывает различный липидный состав разных мембран или их доменов. Хотя еще не установлена общая зависимость между текучестью мембран и их биологической функцией, некоторые факторы, влияющие на текучесть, были выявлены в экспериментах на искусственных липидных мембранах. Накапливаются данные, свидетельствующие о том, что те же факторы действуют и в биомембранах. Температура фазового перехода зависит от природы боковых цепей жирных кислот. [c.71]

    Научные работы относятся к химии природных соединений. Выделила, установила строение н синтезировала многие природные физиологически активные соединения, изучила зависимость между их структурой и биологической функцией. Синтезировала ряд алкалоидов изохннолинового и ин-дольного рядов. Рассчитала электронную структуру природных порфиринов и установила ее корреляцию с физико-химическими свойствами этих соединений. Синтезировала природные порфирины и их металлические комплексы. Осуществила синтез гемпептидных и ретинилиденпептидных фрагментов природных хромопротеидов. Создала методы синтеза основных классов липидов и их структурных компонентов, входящих в состав головного и спинного мозга и клеточных мембран. Разработала технологию получения витаминов Е и К1 и предшественников простагландинов. [c.183]

    Многие белки, например ферменты рибонуклеаза и химотрипсин, состоят из одних только аминокислот и никаких других химических групп не содержат их назьшают простыми белками. Однако есть белки, которые при гидролизе помимо аминокислот дают и другие химические компоненты. Эти белки носят название сложных белков. Неаминокислотную часть сложного белка обычно называют его простетической группой. Сложные белки классифицируются в зависимости от химической природы их простетиче-ских групп (табл. 6-3). Липопротеины содержат липиды, в состав гликопротеинов входят сахара (от греч. glykos , что значит сладкий), а металлопротеины имеют в своем составе тот или иной характерный для каждого из них металл, например железо, медь или цинк. Обычно простетическая группа белка играет важную роль при выполнении белком его биологической функции. [c.142]

    МИН токоферол происходит от греческого слова tokos , что в переводе означает рождение ребенка . Однако не известно, влияет ли витамин Е на способность к оплодотворению у людей. Недостаточность токоферола вызывает у человека такие симптомы, как дегенерация печени и нарушение функции мембран. Молекулы токоферолов состоят из ароматического кольца и длинной изопреноидной боковой цепи. Точная биологическая функция витамина Е пока не установлена предполагают, что он участвует в защите липидов клеточных мембран от разрушающего воздействия кислорода (разд. 12.2). [c.293]

    Уменьшение активности миелопероксидазы и увеличение содержания липидов в нейтрофилах имели место у лиц, подвергавшихся воздействию сравнительно высоких концентраций Б., хотя активность Р-глюкуронидазы в нейтрофилах была увеличена у всех наблюдавшихся лиц, независимо от концентрации яда. Адаптационными реакциями системы нейтрофилов можно считать рост окислительно-восстановительного потенциала и увеличение активности лизосомальных ферментов — кислой фасфатазы и Р-глюку-ронидазы. По мере увеличения продолжительности воздействия постепенно нарушается биологическая функция нейтрофилов. Аналогичные явления, вызываемые Б. и его гомологами, наблюдались и в отношении лимфоцитов (Мощиньски, Словеньски). [c.130]

    В зависимости от химического состава ПАВ мицеллы могут быть неионными, катионными, анионными или амфотерными. Физические свойства ряда детергентов приведены в табл. 1. Наиболее широко применяемые неионные детергенты содержат полиоксиэти-леновую или полиоксипропиленовую цепь, связанную, как правило, со спиртами или фенолами имеющими длинную углеводородную цепь. К неионным ПАВ относятся также эфиры сахаров, жирные алканоламины, жирные окиси аминов. Все эти вещества довольно трудно получить в виде индивидуальных химических соединений, однако отсутствие ионов в мицеллах, которые они образуют, делает их особенно полезными в качестве детергентов и эмульгаторов и позволяет упростить теоретическое рассмотрение структуры таких мицелл. ККМ неионных ПАВ обычно в 100 раз меньше, чем ККМ ионогенных детергентов, содержащих сравнимые по величине гидрофобные группы. Поэтому масса мицелл неионных детергентов существенно больше, чем масса мицелл ионогенных ПАВ. Анионные детергенты обычно содержат длинную углеводородную цепь и карбоксилатную, сульфатную или сульфонатную группу. В качестве противоионов выступают натрий, калий, литий или водород. Длинноцепочечные четвертичные амины или пиридипы с бромид-, хлорид- или иодид-ионом в качестве противоиона образуют группу катионных ПАВ. Степень нейтрализации заряда противоионами в слое Штерна у катионных мицелл несколько меньше (это связано с некоторым экранированием заряда четвертичной аммониевой группы), поэтому их структура более компактна по сравнению с анионными мицеллами. Катионные мицеллы обладают несколько большей солюбилизующей способностью в отношении неполярных субстратов, чем анионные мицеллы, образованные ПАВ того же молекулярного веса. Амфотерные мицеллы образованы цвиттер-ионными молекулами, у которых тип диссоциации определяется pH раствора [45, 46]. Природные фосфатиды и липиды, такие, как лецитин и соли желчных кислот, также образуют мицеллы и определяют многие важные биологические функции in vivo и in vitro [20, 47—51]. [c.228]

    Состав липидов бактерий представлен прежде всего сложными липидами — фосфо- и гликолипидами. Нейтральные липиды составляют очень небольшую часть общего количества липидов. Фосфатидилинозиты являются основными фосфатидными компонентами сложных гликолипидов микобактерий и коринебактерий. Биологические функции их неизвестны. Фосфати-днлхолины (лецитины) у большинства видов бактерий не обнаружены. Фосфатидилэтаноламииы (кефалины) являются основными фосфатидными компонентами грамотрицательных бактерий, выполняют структурную функцию. Фосфатидилсерин — предшественник фосфатидилэтаноламина — является липидным компонентом мембраны АТФ-й системы в клетках. [c.331]

    Биологическое действие. Витамин Е объединяет несколько разных по химическому строению и активности токоферолов (от греч. tokos — потомство, phero — несу). Токоферолы предотвращают бесплодие и обеспечивают нормальное протекание процессов размножения, поэтому названы витамином размножения. Витамин Е является одним из самых сильных антиоксидантов, т. е. защищает от чрезмерного перекисного окисления липиды клеточных мембран и жирные кислоты, сохраняя их биологические функции. Благодаря своему антиоксидантному действию витамин Е предупреждает ожирение печени, способствует образованию важных для жизнедеятельности организма гормонов. Витамин Е влияет на окислительно-восстановительные процессы в организме, которые протекают с высвобождением энергии. Токоферолы поддерживают эластичность кровеносных сосудов, уменьшают свертываемость крови, усиливают процессы синтеза белка в скелетных мышцах, проявляя анаболическое действие. [c.112]

    Раздел I — Жизненно необходимые соединения (главы 1—9) — содержит сведения об особенностях химического строения, физико-химических свойств и биологических функций соединений, относящихся к основным группам биологически активных веществ аминокислот, пептидов, белков, ферментов, витаминов, биометаллов, макроциклических и линейных тетрапирролов, углеводов, липидов, нуклеиновых кислот и гормонов. [c.16]

    В главах 12—15 освещаются вопросы обмена жизненно необходимых соединений, аминокислот, белков, углеводов, липидов, воды и минеральных веществ. В главе 12рассмотрен обмен белков и аминокислот, занимающий особое место в процессах метаболизма, что связано с уникальными биологическими функциями белков и специфической ролью аминокислот как основных источников азота для организмов человека и животных. Обмен углеводов обсуждается в главе 13. Известно, что углеводы занимают первое место среди веществ, служащих в качестве источника энергии для организма, а кроме того, они выполняют ряд других важных биологических функций. Обмен липидов описан в главе 14, особое внимание уделяется ряду специфических особенностей их метаболизма, связанных с химическим строением. Глава 15 посвящена рассмотрению процессов водно-минерального обмена и транспорта биологически активных соединений через клеточные мембраны, благодаря этим процессам поддерживается постоянство состава внутри- и внеклеточных жидкостей организма. [c.310]

    Холестерин — основной представитель неомыляемых стероидных липидов, строение и основные биологические функции которого рассмотрены в главе 5. Здесь мы остановимся на вопросах синтеза холестерина in vivo. [c.439]

    По биологическим функциям — гормоны, регулирующие обмен углеводов, липидов и аминокислот (инсулин, глюкагон, кортизол, адрена- [c.104]

    О биологической функции диольных липидов пока нет данных, если не считать упомянутой выше возможной роли этих соединений в качестве энергетического резерва у некоторых морских беспозвоночных. Предполагается также, что некоторые диолы замещают часть глицеринсодержащих липидов сходной структуры. [c.75]

---

6.2: Что такое липиды? — Медицина LibreTexts

Навыки для развития

• Объясните роль липидов в общем состоянии здоровья.

Липиды — это важные жиры, которые выполняют разные функции в организме человека. Распространенное заблуждение состоит в том, что жир просто полнеет. Однако, вероятно, именно из-за жира мы все здесь. На протяжении всей истории было много случаев, когда еды не хватало. Наша способность накапливать избыточную калорийную энергию в виде жира для использования в будущем позволила нам продолжать жить как биологический вид во время голода.Итак, нормальные жировые запасы — это сигнал о том, что обменные процессы идут эффективно и человек здоров.

Липиды — это семейство органических соединений, которые в основном нерастворимы в воде. Липиды, состоящие из жиров и масел, представляют собой молекулы, которые выделяют высокую энергию и имеют химический состав в основном из углерода, водорода и кислорода. Липиды выполняют три основные биологические функции в организме: они служат структурными компонентами клеточных мембран, функционируют как хранилища энергии и действуют как важные сигнальные молекулы.

Три основных типа липидов — это триацилглицерины (также называемые триглицеридами), фосфолипиды и стерины. Триацилглицерины (также известные как триглицериды) составляют более 95 процентов липидов в рационе и обычно содержатся в жареной пище, растительном масле, сливочном масле, цельном молоке, сыре, сливочном сыре и некоторых видах мяса. Натуральные триацилглицерины содержатся во многих продуктах питания, включая авокадо, оливки, кукурузу и орехи. Мы обычно называем содержащиеся в пище триацилглицерины «жирами» и «маслами».«Жиры — это липиды, твердые при комнатной температуре, а масла — жидкие. Как и большинство жиров, триацилглицерины не растворяются в воде. Термины «жиры», «масла» и «триацилглицерины» носят произвольный характер и могут использоваться как взаимозаменяемые. В этой главе, когда мы используем слово жир, мы имеем в виду триацилглицерины.

Фосфолипиды составляют лишь около 2 процентов пищевых липидов. Они водорастворимы и содержатся как в растениях, так и в животных. Фосфолипиды имеют решающее значение для создания защитного барьера или мембраны вокруг клеток вашего тела.Фактически, фосфолипиды синтезируются в организме с образованием мембран клеток и органелл. В крови и биологических жидкостях фосфолипиды образуют структуры, в которых жир заключен и транспортируется по кровотоку.

Рисунок 4.2.1: Типы липидов

Стерины — наименее распространенный тип липидов. Холестерин, пожалуй, самый известный стерол. Хотя холестерин имеет печально известную репутацию, организм получает лишь небольшое количество холестерина с пищей — организм производит большую часть этого холестерина.Холестерин является важным компонентом клеточной мембраны и необходим для синтеза половых гормонов, витамина D и солей желчных кислот.

Позже в этой главе мы рассмотрим каждый из этих липидов более подробно и узнаем, как функционируют их различные структуры, поддерживая работу вашего тела.

Функции липидов в организме: запасание энергии

Избыточная энергия пищи, которую мы едим, переваривается и включается в жировую ткань или жировую ткань. Большая часть энергии, необходимой человеческому организму, обеспечивается углеводами и липидами.Как обсуждалось в главе 3 «Углеводы», глюкоза хранится в организме в виде гликогена. В то время как гликоген является готовым источником энергии, липиды в первую очередь служат в качестве энергетического резерва. Как вы помните, гликоген довольно объемный и содержит много воды, поэтому организм не может хранить слишком много воды надолго. В качестве альтернативы жиры плотно упакованы без воды и хранят гораздо большее количество энергии в ограниченном пространстве. Грамм жира плотно сконцентрирован с энергией — он содержит более чем в два раза больше энергии, чем грамм углеводов.Энергия необходима для того, чтобы приводить в действие мышцы для всей физической работы и игры, в которой участвует средний человек или ребенок. Например, накопленная в мышцах энергия продвигает спортсмена по трассе, подстегивает ноги танцора, чтобы продемонстрировать новейшие причудливые шаги, и удерживает все движущиеся части тела работают без сбоев.

В отличие от других клеток организма, которые могут накапливать жир в ограниченных количествах, жировые клетки специализируются на хранении жира и могут увеличиваться в размерах почти до бесконечности. Избыток жировой ткани может вызвать чрезмерную нагрузку на организм и нанести вред вашему здоровью.Серьезным следствием избытка жира является накопление слишком большого количества холестерина в стенке артерий, что может утолщать стенки артерий и приводить к сердечно-сосудистым заболеваниям. Таким образом, хотя некоторые жировые отложения имеют решающее значение для нашего выживания и хорошего здоровья, в больших количествах они могут быть препятствием для поддержания хорошего здоровья.

Функции липидов в организме: регулирование и сигнализация

Триацилглицерины регулируют внутренний климат тела, поддерживая постоянную температуру. Те, у кого недостаточно жира в организме, как правило, раньше простужаются, часто утомляются и имеют пролежни на коже из-за дефицита жирных кислот.Триацилглицерины также помогают организму вырабатывать и регулировать гормоны. Например, жировая ткань выделяет гормон лептин, регулирующий аппетит. В репродуктивной системе жирные кислоты необходимы для правильного репродуктивного здоровья; женщины, которым не хватает необходимого количества, могут перестать менструировать и стать бесплодными. Незаменимые жирные кислоты омега-3 и омега-6 помогают регулировать холестерин и свертываемость крови, а также контролировать воспаление в суставах, тканях и кровотоке. Жиры также играют важную функциональную роль в поддержании передачи нервных импульсов, хранении памяти и структуре тканей.В частности, в головном мозге липиды определяют активность мозга по структуре и функциям. Они помогают формировать мембраны нервных клеток, изолируют нейроны и способствуют передаче электрических импульсов по всему мозгу.

Рисунок 4.2.2: Липиды служат сигнальными молекулами; они являются катализаторами активности электрических импульсов в головном мозге. © Thinkstock

Функции липидов в организме: изоляция и защита

Знаете ли вы, что до 30 процентов веса тела состоит из жировой ткани? Некоторые из них состоят из висцерального жира или жировой ткани, окружающей нежные органы.Жизненно важные органы, такие как сердце, почки и печень, защищены висцеральным жиром. В состав мозга входит 60 процентов жира, что демонстрирует важную структурную роль, которую жир выполняет в организме. Возможно, вы больше всего знакомы с подкожным жиром или подкожным жиром. Этот покрывающий слой ткани изолирует тело от экстремальных температур и помогает контролировать внутренний микроклимат. Он накрывает наши руки и ягодицы и предотвращает трение, так как эти области часто соприкасаются с твердыми поверхностями.Это также дает телу дополнительную подкладку, необходимую при занятиях физически сложными видами деятельности, такими как катание на коньках или роликовых коньках, верховая езда или сноуборд.

Функции липидов в организме: помощь пищеварению и повышение биодоступности

Диетические жиры, содержащиеся в продуктах, которые мы едим, расщепляются в нашей пищеварительной системе и начинают транспортировку ценных питательных микроэлементов. Благодаря переносу жирорастворимых питательных веществ через процесс пищеварения кишечное всасывание улучшается.Это улучшенное всасывание также известно как повышенная биодоступность. Жирорастворимые питательные вещества особенно важны для хорошего здоровья и обладают множеством функций. Витамины A, D, E и K — жирорастворимые витамины — в основном содержатся в пищевых продуктах, содержащих жиры. Некоторые жирорастворимые витамины (например, витамин А) также содержатся в естественно обезжиренных продуктах, таких как зеленые листовые овощи, морковь и брокколи. Эти витамины лучше всего усваиваются в сочетании с жирными продуктами. Жиры также увеличивают биодоступность соединений, известных как фитохимические вещества, которые являются компонентами растений, такими как ликопин (содержится в томатах) и бета-каротин (содержится в моркови).Считается, что фитохимические вещества способствуют здоровью и благополучию. В результате, употребление в пищу помидоров с оливковым маслом или заправкой для салатов облегчит всасывание ликопина. Другие важные питательные вещества, такие как незаменимые жирные кислоты, сами являются составными частями жиров и служат строительными блоками клетки.

Рисунок 4.2.3: Пищевые источники жирорастворимых витаминов

Обратите внимание, что удаление липидных элементов из пищи также снижает содержание в ней жирорастворимых витаминов.При переработке таких продуктов, как зерно и молочные продукты, эти важные питательные вещества теряются. Производители заменяют эти питательные вещества с помощью процесса, называемого обогащением.

Инструменты для перемен

Помните, что жирорастворимым питательным веществам для эффективного усвоения необходим жир. В качестве следующего перекуса поищите продукты, содержащие витамины A, D, E и K. Есть ли в этих продуктах жиры, которые помогут вам их усвоить? Если нет, подумайте о том, как добавить немного полезных жиров, чтобы улучшить их усвоение.

Роль липидов в продуктах питания: источник высокой энергии

Продукты, богатые жирами, от природы имеют высокую калорийность.Продукты с высоким содержанием жиров содержат больше калорий, чем продукты с высоким содержанием белка или углеводов. В результате продукты с высоким содержанием жиров являются удобным источником энергии. Например, 1 грамм жира или масла обеспечивает 9 килокалорий энергии по сравнению с 4 килокалориями в 1 грамме углеводов или белков. В зависимости от уровня физической активности и потребностей в питании потребности в жирах сильно различаются от человека к человеку. Когда потребность в энергии высока, организм приветствует высокую калорийность жиров.Например, младенцы и растущие дети нуждаются в достаточном количестве жира для поддержания нормального роста и развития. Если младенцу или ребенку давать диету с низким содержанием жиров в течение длительного периода, рост и развитие не будут нормально развиваться. Другие люди с высокими энергетическими потребностями — это спортсмены, люди, выполняющие тяжелую физическую работу, и те, кто выздоравливает после болезни.

Рисунок 4.2.4: Спортсмены имеют высокие потребности в энергии. © Thinkstock

Когда организм использует все свои калории из углеводов (это может произойти всего после двадцати минут упражнений), он начинает потребление жира.Профессиональный пловец должен потреблять большое количество пищевой энергии, чтобы соответствовать требованиям плавания на длинные дистанции, поэтому есть богатые жирами продукты. Напротив, если человек, ведущий малоподвижный образ жизни, ест такую ​​же жирную пищу, он будет потреблять больше жировых калорий, чем требуется их организму, всего за несколько укусов. Соблюдайте осторожность — потребление калорий сверх энергетической потребности является фактором ожирения.

Роль липидов в пище: запах и вкус

Жир содержит растворенные соединения, которые придают аппетитный аромат и вкус и улучшают вкусовые качества пищи.Жир также придает еде текстуру. Выпечка получается мягкой и влажной. При жарке продукты сохраняют вкус и сокращают время приготовления. Сколько времени вам нужно, чтобы вспомнить запах вашего любимого блюда? Какой была бы еда без этого пикантного аромата, который доставил бы вам удовольствие и повысил вашу готовность к еде?

Жир играет еще одну важную роль в питании. Жир способствует насыщению или ощущению сытости. Когда жирная пища проглатывается, организм реагирует, позволяя процессам, контролирующим пищеварение, замедлять движение пищи по пищеварительному тракту, тем самым способствуя общему ощущению сытости.Часто до того, как наступает чувство сытости, люди злоупотребляют жирной пищей, находя восхитительный вкус непреодолимым. Действительно, именно то, что делает жирную пищу привлекательной, также делает ее препятствием для поддержания здорового питания.

Инструменты для перемен

Хотя жиры придают нашим продуктам восхитительный запах, вкус и текстуру, они также содержат большое количество калорий. Чтобы позволить вашему телу ощутить эффект насыщения от жира до того, как вы переедете, попробуйте смаковать жирную пищу.Медленное питание позволит вам полностью насладиться ощущением и насытиться меньшей порцией. Не забывайте не торопиться. Пейте воду между укусами или ешьте нежирную пищу до и после более жирной. Продукты с низким содержанием жира обеспечат большую массу, но с меньшим количеством калорий.

Основные выводы

• Липиды включают триацилглицерины, фосфолипиды и стерины.
• Триацилглицерины, наиболее распространенный липид, составляют большую часть жировых отложений и описываются в пищевых продуктах как жиры и масла.
• Избыточная энергия пищи хранится в организме в виде жировой ткани.
• Жиры имеют решающее значение для поддержания температуры тела, смягчения жизненно важных органов, регулирования гормонов, передачи нервных импульсов и сохранения памяти.
• Липиды переносят жирорастворимые питательные вещества и фитохимические вещества и способствуют биодоступности этих соединений.
• Жир — удобный источник энергии для людей с высокими энергетическими потребностями.
• Жир обеспечивает вдвое больше энергии на грамм, чем белок или углеводы, усиливает запах и вкус пищи и способствует насыщению.

Обсуждение стартеров

• Обсудите роль липидов в нашем рационе и их важнейшие функции в организме.
• Объясните важность жиров для биодоступности других питательных веществ.
• Обсудите роль жиров как источника энергии для организма.

3.3 Липиды — Биология 2e

Задачи обучения

К концу этого раздела вы сможете делать следующее:

• Опишите четыре основных типа липидов
• Объясните роль жиров в хранении энергии
• Различение насыщенных и ненасыщенных жирных кислот
• Описание фосфолипидов и их роли в клетках
• Определить основную структуру стероида и некоторые функции стероида
• Объясните, как холестерин помогает поддерживать жидкую природу плазматической мембраны

Липиды включают разнообразную группу соединений, которые в значительной степени неполярны по природе.Это связано с тем, что они представляют собой углеводороды, которые включают в основном неполярные углерод-углеродные или углерод-водородные связи. Неполярные молекулы гидрофобны («водобоязнь») или нерастворимы в воде. Липиды выполняют в клетке множество различных функций. Клетки хранят энергию для длительного использования в виде жиров. Липиды также обеспечивают изоляцию растений и животных от окружающей среды (рис. 3.12). Например, они помогают водным птицам и млекопитающим оставаться сухими, образуя защитный слой над мехом или перьями из-за их водоотталкивающих гидрофобных свойств.Липиды также являются строительным материалом для многих гормонов и являются важной составной частью всех клеточных мембран. Липиды включают жиры, масла, воски, фосфолипиды и стероиды.

Фигура 3,12 Гидрофобные липиды в мехе водных млекопитающих, таких как речная выдра, защищают их от непогоды. (кредит: Кен Босма)

Жиры и масла

Молекула жира состоит из двух основных компонентов — глицерина и жирных кислот. Глицерин — это органическое соединение (спирт) с тремя атомами углерода, пятью атомами водорода и тремя гидроксильными (ОН) группами.Жирные кислоты имеют длинную цепь углеводородов, к которой присоединена карбоксильная группа, отсюда и название «жирная кислота». Количество атомов углерода в жирной кислоте может варьироваться от 4 до 36. Наиболее распространены те, которые содержат от 12 до 18 атомов углерода. В молекуле жира жирные кислоты присоединяются к каждому из трех атомов углерода молекулы глицерина сложноэфирной связью через атом кислорода (рис. 3.13).

Фигура 3,13 Присоединение трех жирных кислот к основной цепи глицерина в реакции дегидратации образует триацилглицерин.При этом выделяются три молекулы воды.

Во время образования сложноэфирной связи высвобождаются три молекулы воды. Три жирные кислоты в триацилглицерине могут быть одинаковыми или разными. Мы также называем жиры триацилглицеринами или триглицеридами из-за их химической структуры. Некоторые жирные кислоты имеют общие названия, указывающие на их происхождение. Например, пальмитиновая кислота, насыщенная жирная кислота, получают из пальмы. Арахидовая кислота происходит от Arachis hypogea, научного названия арахиса или арахиса.

Жирные кислоты могут быть насыщенными и ненасыщенными. В цепи жирной кислоты, если есть только одинарные связи между соседними атомами углерода в углеводородной цепи, жирная кислота является насыщенной. Насыщенные жирные кислоты насыщены водородом. Другими словами, количество атомов водорода, прикрепленных к углеродному скелету, максимально. Стеариновая кислота является примером насыщенной жирной кислоты (рис. 3.14).

Фигура 3,14 Стеариновая кислота — это обычная насыщенная жирная кислота.

Когда углеводородная цепь содержит двойную связь, жирная кислота является ненасыщенной. Олеиновая кислота является примером ненасыщенной жирной кислоты (рис. 3.15).

Фигура 3,15 Олеиновая кислота — обычная ненасыщенная жирная кислота.

Большинство ненасыщенных жиров жидкие при комнатной температуре. Мы называем эти масла. Если в молекуле есть одна двойная связь, то это мононенасыщенный жир (например, оливковое масло), а если имеется более одной двойной связи, то это полиненасыщенный жир (например.г., рапсовое масло).

Когда жирная кислота не имеет двойных связей, это насыщенная жирная кислота, потому что невозможно добавить больше водорода к атомам углерода цепи. Жир может содержать похожие или разные жирные кислоты, присоединенные к глицерину. Длинные прямые жирные кислоты с одинарными связями обычно плотно упаковываются и остаются твердыми при комнатной температуре. Примерами насыщенных жиров являются животные жиры со стеариновой кислотой и пальмитиновой кислотой (обычно в мясе) и жир с масляной кислотой (обычно в сливочном масле). Млекопитающие хранят жиры в специализированных клетках или адипоцитах, где жировые шарики занимают большую часть объема клетки.Растения накапливают жир или масло во многих семенах и используют их в качестве источника энергии во время развития рассады. Ненасыщенные жиры или масла обычно растительного происхождения и содержат цис- ненасыщенных жирных кислот. цис и транс указывают конфигурацию молекулы вокруг двойной связи. Если водород присутствуют в одной плоскости, это цис-жир. Если атомы водорода находятся в двух разных плоскостях, это трансжир. Двойная связь цис вызывает изгиб или «перегиб», который препятствует плотной упаковке жирных кислот, сохраняя их в жидком состоянии при комнатной температуре (Рисунок 3.16). Оливковое масло, кукурузное масло, масло канолы и жир печени трески являются примерами ненасыщенных жиров. Ненасыщенные жиры помогают снизить уровень холестерина в крови; в то время как насыщенные жиры способствуют образованию бляшек в артериях.

Фигура 3,16 У насыщенных жирных кислот углеводородные цепи соединены только одинарными связями. Ненасыщенные жирные кислоты имеют одну или несколько двойных связей. Каждая двойная связь может иметь конфигурацию цис или транс . В конфигурации цис оба атома водорода находятся на одной стороне углеводородной цепи.В конфигурации trans атомы водорода находятся на противоположных сторонах. Двойная связь цис вызывает перегиб в цепи.

Транс-жиры

Пищевая промышленность искусственно гидрирует масла, чтобы сделать их полутвердыми и желательными по консистенции для многих обработанных пищевых продуктов. Проще говоря, газообразный водород пропускают через масла, чтобы отвердить их. Во время этого процесса гидрирования двойные связи конформации цис — в углеводородной цепи могут превращаться в двойные связи в конформации транс -.

Маргарин, некоторые виды арахисового масла и шортенинг являются примерами искусственно гидрогенизированных трансжиров. Недавние исследования показали, что увеличение трансжиров в рационе человека может привести к повышению уровня липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) или «плохого» холестерина, что, в свою очередь, может привести к отложению бляшек в артериях, что приводит к сердечным заболеваниям. . Многие рестораны быстрого питания недавно запретили использование трансжиров, и на этикетках продуктов питания требуется указывать содержание трансжиров.

Омега жирные кислоты

Незаменимые жирные кислоты — это те жирные кислоты, которые необходимы человеческому организму, но не синтезируются.Следовательно, они должны приниматься через диету. Жирные кислоты омега-3 (например, на рис. 3.17) попадают в эту категорию и являются одной из двух, известных человеку (другая — жирная кислота омега-6). Это полиненасыщенные жирные кислоты и омега-3, потому что двойная связь соединяет третий углерод от конца углеводородной цепи с соседним углеродом.

Фигура 3,17 Альфа-линоленовая кислота является примером жирной кислоты омега-3. Он имеет три двойные связи цис и, как следствие, изогнутую форму.Для наглядности на схеме не показаны атомы углерода. Каждый односвязанный углерод имеет два связанных с ним атома водорода, что также не показано на диаграмме.

Самый дальний углерод от карбоксильной группы пронумерован как углерод омега ( ω ), и если двойная связь находится между третьим и четвертым углеродом от этого конца, это жирная кислота омега-3. К жирным кислотам омега-3, важным с точки зрения питания, поскольку они их не вырабатываются, относятся альфа-линолевая кислота (АЛК), эйкозапентаеновая кислота (ЭПК) и докозагексаеновая кислота (ДГК), все из которых являются полиненасыщенными.Лосось, форель и тунец — хорошие источники жирных кислот омега-3. Исследования показывают, что жирные кислоты омега-3 снижают риск внезапной смерти от сердечных приступов, снижают уровень триглицеридов в крови, снижают кровяное давление и предотвращают тромбоз, подавляя свертывание крови. Они также уменьшают воспаление и могут помочь снизить риск некоторых видов рака у животных.

Как и углеводы, жиры получили широкую огласку. Это правда, что чрезмерное употребление жареной и другой «жирной» пищи приводит к увеличению веса.Однако жиры выполняют важные функции. Многие витамины жирорастворимы, а жиры служат формой длительного хранения жирных кислот: источником энергии. Они также обеспечивают изоляцию тела. Поэтому мы должны регулярно потреблять умеренные количества «здоровых» жиров.

Воски

Воск покрывает перья некоторых водных птиц и поверхность листьев некоторых растений. Из-за гидрофобной природы восков они предотвращают прилипание воды к поверхности (рис. 3.18). Длинные цепи жирных кислот, этерифицированные до длинноцепочечных спиртов, содержат воски.

Фигура 3,18 Липиды представляют собой восковой покров на некоторых листьях. (кредит: Роджер Гриффит)

Фосфолипиды

Фосфолипиды являются основными составляющими плазматической мембраны, которые составляют самый внешний слой клеток. Как и жиры, они состоят из цепей жирных кислот, прикрепленных к глицериновой или сфингозиновой основе. Однако вместо трех жирных кислот, связанных, как в триглицеридах, есть две жирные кислоты, образующие диацилглицерин, а модифицированная фосфатная группа занимает третий углерод глицеринового остова (рис.19). Сама по себе фосфатная группа, присоединенная к диацилглицерину, не квалифицируется как фосфолипид. Это фосфатидат (диацилглицерин-3-фосфат), предшественник фосфолипидов. Спирт изменяет фосфатную группу. Фосфатидилхолин и фосфатидилсерин — два важных фосфолипида, которые находятся в плазматических мембранах.

Фигура 3,19 Фосфолипид — это молекула с двумя жирными кислотами и модифицированной фосфатной группой, присоединенными к глицериновой основной цепи. Добавление заряженной или полярной химической группы может изменить фосфат.

Фосфолипид — это амфипатическая молекула, что означает, что он имеет гидрофобную и гидрофильную части. Цепи жирных кислот гидрофобны и не могут взаимодействовать с водой; тогда как фосфатсодержащая группа гидрофильна и взаимодействует с водой (рис. 3.20).

Фигура 3.20 Фосфолипидный бислой является основным компонентом всех клеточных мембран. Гидрофильные головные группы фосфолипидов обращены к водному раствору. Гидрофобные хвосты изолированы в середине бислоя.

Голова — это гидрофильная часть, а хвост содержит гидрофобные жирные кислоты. В мембране бислой фосфолипидов образует матрицу структуры, хвосты жирных кислот фосфолипидов обращены внутрь, вдали от воды; тогда как фосфатная группа обращена наружу, водной стороной (рис. 3.20).

Фосфолипиды отвечают за динамическую природу плазматической мембраны. Если капля фосфолипидов помещается в воду, она спонтанно образует структуру, которую ученые называют мицеллой, где гидрофильные фосфатные головки обращены наружу, а жирные кислоты обращены внутрь структуры.

Стероиды

В отличие от фосфолипидов и жиров, которые мы обсуждали ранее, стероиды имеют структуру конденсированного кольца. Хотя они не похожи на другие липиды, ученые группируют их вместе с ними, потому что они также гидрофобны и нерастворимы в воде. Все стероиды имеют четыре связанных углеродных кольца, и некоторые из них, как и холестерин, имеют короткий хвост (рис. 3.21). Многие стероиды также имеют функциональную группу –ОН, которая помещает их в классификацию алкоголя (стерины).

Фигура 3.21 год Четыре конденсированных углеводородных кольца содержат стероиды, такие как холестерин и кортизол.

Холестерин — самый распространенный стероид. Печень синтезирует холестерин и является предшественником многих стероидных гормонов, таких как тестостерон и эстрадиол, которые выделяют половые железы и железы внутренней секреции. Он также является предшественником витамина D. Холестерин также является предшественником солей желчных кислот, которые способствуют эмульгированию жиров и их последующему усвоению клетками. Хотя неспециалисты часто негативно отзываются о холестерине, он необходим для нормального функционирования организма.Стерины (холестерин в клетках животных, фитостерин в растениях) являются компонентами плазматической мембраны клеток и находятся внутри фосфолипидного бислоя.

3.5 Липиды — Биология человека

Создал: CK-12 / Адаптировал Кристин Миллер

Рис. 3.5.1. Липиды могут быть вредными для здоровья при употреблении в больших количествах.

Он блестит от жира, от сыра до картофеля фри. И сыр, и картофель фри — это, как правило, продукты с высоким содержанием жиров, поэтому это блюдо определенно не рекомендуется, если вы соблюдаете диету с низким содержанием жиров.Для хорошего здоровья нам нужно немного жиров в нашем рационе, но слишком много хорошего может нанести вред нашему здоровью, каким бы вкусным оно ни было. Какие жиры? И почему у нас с ними такие отношения любви-ненависти? Читай дальше что бы узнать.

Жиры на самом деле представляют собой липиды. Липиды — это основной класс биохимических соединений, который включает масла, а также жиры. Помимо прочего, организмы используют липиды для хранения энергии.

Молекулы липидов состоят в основном из повторяющихся единиц, называемых жирными кислотами. Существует два типа жирных кислот: насыщенные жирные кислоты и ненасыщенные жирные кислоты. Оба типа состоят в основном из простых цепочек атомов углерода, связанных друг с другом и с атомами водорода. Эти два типа жирных кислот различаются количеством содержащихся в них атомов водорода и количеством связей между атомами углерода.

Рисунок 3.5.2. Первые нации равнин использовали мозги буйволов для дубления своих буйволиных шкур. Эти дубленые шкуры мягкие, гибкие и водонепроницаемые.

Древние цивилизации по всему миру использовали жиры для дубления шкур.Если сырые шкуры (шкуры животных) не дубить, они становятся очень хрупкими и могут разрушиться. В результате дубления кожа становится мягкой, гибкой и устойчивой к гниению.

Один из методов дубления называется «дубление мозга». Название говорит само за себя — для дубления шкуры используют смесь вареных мозгов животных. Тип жира в головном мозге, называемый лецитином, является естественным дубильным агентом. После того, как шкуру натерли смесью для мозгов, ее коптили, и тогда она была готова к использованию!

Дубление мозга является предпочтительным во многих культурах, потому что оно создает водонепроницаемые шкуры и не создает вредных для окружающей среды побочных продуктов.

Насыщенные жирные кислоты

В насыщенных жирных кислотах атомы углерода связаны с максимально возможным количеством атомов водорода. Все атомы углерода к углероду имеют между собой только одинарные связи. Это заставляет молекулы образовывать прямые цепочки, как показано на рисунке ниже. Прямые цепи могут быть очень плотно упакованы, что позволяет им хранить энергию в компактной форме. Насыщенные жирные кислоты имеют относительно высокие температуры плавления, что объясняет, почему они остаются твердыми при комнатной температуре.Животные используют насыщенные жирные кислоты для хранения энергии. Некоторые диетические примеры насыщенных жиров включают сливочное масло и сало.

Рисунок 3.5.3 Жирные кислоты могут быть насыщенными, мононенасыщенными или ненасыщенными. Это влияет на их состояние (твердое или жидкое) при комнатной температуре.

Ненасыщенные жирные кислоты

В ненасыщенных жирных кислотах некоторые атомы углерода не связаны с максимально возможным количеством атомов водорода. Вместо этого они образуют двойные или даже тройные связи с другими атомами углерода.Это приводит к изгибу цепей (см. Рисунок 3.5.3). Гнутые цепи нельзя уложить очень плотно. Ненасыщенные жирные кислоты имеют относительно низкие температуры плавления, что объясняет, почему они являются жидкими при комнатной температуре. Растения используют ненасыщенные жирные кислоты для хранения энергии.

Мононенасыщенные жирные кислоты содержат на один атом водорода меньше, чем цепь насыщенных жирных кислот такой же длины. Мононенасыщенные жирные кислоты являются жидкими при комнатной температуре, но начинают затвердевать при температуре холодильника.Хорошие пищевые источники мононенасыщенных жиров включают оливковое масло, арахисовое масло и авокадо.

Полиненасыщенные жирные кислоты содержат как минимум на два атома водорода меньше, чем цепь насыщенных жирных кислот такой же длины. Полиненасыщенные жирные кислоты являются жидкими при комнатной температуре и остаются в жидком состоянии в холодильнике. Хорошие пищевые источники полиненасыщенных жиров включают сафлоровые масла, соевые масла, а также многие орехи и семена.

Липиды могут состоять только из жирных кислот, а также могут содержать другие химические компоненты.Например, некоторые липиды содержат спиртовые или фосфатные группы. Типы липидов включают триглицериды, фосфолипиды и стероиды. Каждый тип выполняет разные функции в живых существах.

Триглицериды

Триглицериды образуются путем объединения молекулы глицерина с тремя молекулами жирных кислот, как показано ниже. Глицерин (также называемый глицерином) — это простое соединение, известное как сахарный спирт. Это бесцветная жидкость без запаха, сладкая на вкус и нетоксичная. Триглицериды — основная составляющая жировых отложений человека и других животных.Они также содержатся в жирах, полученных из растений. Существует много различных типов триглицеридов, в основном те, которые содержат насыщенные жирные кислоты, и те, которые содержат ненасыщенные жирные кислоты.

Рис. 3.5.4 Триглицериды состоят из молекулы глицерина (с левой стороны) с тремя присоединенными жирными кислотами (с правой стороны). На этой диаграмме показана насыщенная жирная кислота, форма хранения жира у животных.

В кровотоке человека триглицериды играют важную роль в метаболизме в качестве источников энергии и переносчиков пищевых жиров.Они содержат в два раза больше энергии, чем углеводы, другой важный источник энергии в рационе. Когда вы едите, ваше тело превращает калории, которые ему не нужны сразу, в триглицериды, которые хранятся в ваших жировых клетках. Когда вам нужна энергия между приемами пищи, гормоны вызывают выброс некоторых из этих триглицеридов обратно в кровоток.

Фосфолипиды

Рис. 3.5.5. Фосфолипид состоит из фосфатной группы, связанной с глицерином, который связан с двумя жирными кислотами.

Фосфолипиды являются основным компонентом клеточных мембран всех живых существ. Каждая молекула фосфолипида имеет «хвост», состоящий из двух длинных жирных кислот, и «голову», состоящий из фосфатной группы и молекулы глицерина (см. Рисунок 3.5.5). Фосфатная группа представляет собой небольшую отрицательно заряженную молекулу, которая делает ее гидрофильной или притягивается к воде. Жирнокислотный хвост фосфолипида гидрофобен или отталкивается водой. Эти свойства позволяют фосфолипидам образовывать двухслойную клеточную мембрану, которую также называют двухслойной .

Как показано на рисунке 3.5.6, фосфолипидный бислой образуется, когда многие молекулы фосфолипидов выстраиваются в линию от хвоста к хвосту, образуя внутреннюю и внешнюю поверхность гидрофильных головок. Гидрофильные головки указывают как на водянистое внеклеточное пространство, так и на водянистое внутреннее пространство (просвет) клетки. Гидрофобные жирные кислоты расположены во внутреннем пространстве бислоя.

Рисунок 3.5.6 Клеточные мембраны состоят из двойного слоя молекул фосфолипидов.

Рисунок 3.5.7 Прогестерон — это пример стероида.

Стероиды

Стероиды — липиды с кольцевой структурой. Каждый стероид имеет ядро ​​из 17 атомов углерода, которые расположены в четыре кольца по пять или шесть атомов углерода в каждом (изображено на рисунке 3.5.7). Стероиды различаются другими компонентами, прикрепленными к этому ядру с четырьмя кольцами. Сотни стероидов содержатся в растениях, животных и грибах, но большинство стероидов выполняет одну из двух основных биологических функций. Некоторые стероиды (например, холестерин) являются важными компонентами клеточных мембран, в то время как многие другие стероиды представляют собой гормоны , , молекулы-посредники.У людей стероидные гормоны включают кортизон — гормон борьбы или бегства — и половые гормоны эстроген, прогестерон и тестостерон.

Во время планового осмотра у семейного врача у вас был взят анализ липидного профиля. Результаты вернулись, и ваш уровень триглицеридов составляет 180 мг / дл. Ваш врач говорит, что это немного завышено. Нормальным считается уровень триглицеридов в крови 150 мг / дл или ниже. Более высокий уровень триглицеридов в крови связан с повышенным риском атеросклероза, сердечных заболеваний и инсульта.

Рис. 3.5.8 Изменение диеты может помочь сохранить здоровый уровень липидов в крови.

Если анализ крови показывает, что у вас высокий уровень триглицеридов, их можно снизить с помощью здорового образа жизни и / или приема лекарств по рецепту. Выбор здорового образа жизни для контроля уровня триглицеридов включает:

• Вес потеря: Если у вас избыточный вес, потеря даже 5 или 10 фунтов (примерно от 2,2 до 4,5 кг) может помочь снизить уровень триглицеридов.
• Снижение калорий: Дополнительные калории преобразуются в триглицериды и сохраняются в виде жира, поэтому сокращение калорий также должно снизить уровень триглицеридов.
• Уменьшение количества сахара и рафинированных продуктов: Простые углеводы, такие как сахар и продукты, приготовленные из белой муки, могут повышать уровень триглицеридов.
• Более здоровые жиры: Обменяйте насыщенные жиры, содержащиеся в продуктах животного происхождения, на более здоровые ненасыщенные жиры, содержащиеся в растениях и жирной рыбе.Например, замените сливочное масло оливковым маслом, а красное мясо — лососем.
• Сократите употребление алкоголя: Алкоголь содержит много калорий и сахара. Он оказывает сильное влияние на уровень триглицеридов.
• Обычные упражнения : Старайтесь уделять не менее 30 минут физической активности большую часть или все дни недели.

Если изменения здорового образа жизни недостаточно для снижения высокого уровня триглицеридов, скорее всего, помогут лекарства, прописанные врачом.

• Липиды — это основной класс биохимических соединений, в который входят масла и жиры. Организмы используют липиды для хранения энергии и для создания клеточных мембран и гормонов, которые являются химическими посредниками.
• Молекулы липидов состоят в основном из повторяющихся единиц, называемых жирными кислотами. В зависимости от доли содержащихся в них атомов водорода жирные кислоты могут быть насыщенными или ненасыщенными. Животные хранят жир в виде насыщенных жирных кислот, а растения — в виде ненасыщенных жирных кислот.
• Типы липидов включают триглицериды, фосфолипиды и стероиды. Каждый тип состоит из жирных кислот и некоторых других молекул. У каждого также разные функции.
• Триглицериды содержат помимо жирных кислот глицерин (спирт). Люди и другие животные хранят жир в виде триглицеридов в жировых клетках.
• Помимо жирных кислот, фосфолипиды содержат фосфат и глицерин. Они являются основным компонентом клеточных мембран всего живого.
• Стероиды — это липиды с четырехкольцевой структурой.Некоторые стероиды (например, холестерин) являются важными компонентами клеточных мембран. Многие другие стероиды являются гормонами. Примером человеческого гормона является кортизон, гормон «бей или беги».

1. Что такое липиды?
3. Сравните и сопоставьте насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты.
4. Определите три основных типа липидов. Опишите различия в их структурах.
5. Как триглицериды играют важную роль в метаболизме человека?
6. Объясните, как фосфолипиды образуют клеточные мембраны.
7. Что такое холестерин? Какова его основная функция?
8. Приведите три примера стероидных гормонов у человека.
9. Какой тип жирной кислоты, по вашему мнению, преобладает в чизбургерах и картофеле фри, показанных выше? Поясните свой ответ.
10. Какой тип жира с наибольшей вероятностью останется жидким при более низких температурах: жир бекона, оливковое масло или соевое масло? Поясните свой ответ.
11. Как вы думаете, почему форма различных типов молекул жирных кислот влияет на то, насколько легко они затвердевают? Вы можете придумать этому аналогию?
12. Высокий уровень холестерина в кровотоке может нанести вред здоровью.Объясните, почему мы не хотим избавляться от всех холестерина в нашем организме.

Кортизон и лечение — Обзор науки, Sportology и OrthoCarolina, 2015

Что такое жир? — Джордж Зайдан, TED-Ed, 2013

Атрибуции

Рисунок 3.5.1

чизбургер от Кейли Харрингтон на Unsplash используется в соответствии с Лицензией Unsplash (https: // unsplash.com / лицензия).

Рисунок 3.5.2

Buffalo_Hide_Beaded_Guncase от Неизвестного на Викискладе используется в соответствии с Политикой открытого доступа MHS Исторического музея штата Миссури. Изображение передано в общественное достояние (https://en.wikipedia.org/wiki/Public_domain).

Рисунок 3.5.3

Жирные кислоты

от CK-12 Foundation используются по лицензии CC BY-NC 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/).

Рисунок 3.5.4

Fat_triglyceride_shorthand_formula от Вольфганга Шефера на Wikimedia Commons, передано в общественное достояние (https: // en.wikipedia.org/wiki/Public_domain).

Рисунок 3.5.5

Phospholipid_Structure от OpenStax на Wikimedia Commons, используется по лицензии CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0).

Рисунок 3.5.6

Phospholipid_Bilayer от OpenStax на Wikimedia Commons, используется по лицензии CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0).

Рисунок 3.5.7

Progesterone, 5alpha-Dihydroprogesterone 3D Ball от Jynto используется под CC0 1.0 Универсальная лицензия на выделение публичного домена (https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/deed.en).

Рисунок 3.5.8

Healthy plate от Эдгара Кастрехона на Unsplash используется по лицензии Unsplash (https://unsplash.com/license).

Список литературы

Беттс, Дж. Дж., Янг, К. А., Уайз, Дж. А., Джонсон, Э., По, Б., Круз, Д. Х., Корол, О., Джонсон, Д. Э., Уомбл, М., Де Сикс, П. (2013, 25 апреля ). Рисунок 3.2. Структура фосфолипидов [цифровое изображение].В Анатомия и физиология . OpenStax. https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology/pages/3-1-the-cell-membrane

Беттс, Дж. Дж., Янг, К. А., Уайз, Дж. А., Джонсон, Э., По, Б., Круз, Д. Х., Корол, О., Джонсон, Д. Э., Уомбл, М., Де Сикс, П. (2013, 25 апреля ). Рисунок 3.3. Двухслойный фосфолипид [цифровое изображение]. В Анатомия и физиология . OpenStax. https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology/pages/3-1-the-cell-membrane

Клиника Мэйо. (нет данных). Артериосклероз / атеросклероз [онлайн-статья].https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/arteriosclerosis-atherosclerosis/symptoms-causes/syc-20350569

Клиника Мэйо. (нет данных). Болезнь сердца [онлайн-статья]. https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/heart-disease/symptoms-causes/syc-20353118

Клиника Мэйо. (нет данных). Инсульт [онлайн-статья]. https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/stroke/symptoms-causes/syc-20350113

Спортология / ОртоКаролина. (2015, 26 февраля). Кортизон и лечение — обзор науки.YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=zqSoyaDu4b0&feature=youtu.be

TED-Ed. (2013, 22 мая). Что такое жир? — Джордж Зайдан. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=QhUrc4BnPgg&feature=youtu.be

Потребность в липидах | alimentarium

Зачем нам жир?
Жиры являются основным источником энергии, поскольку они обеспечивают 9 килокалорий на грамм (углеводы и белки обеспечивают 4 килокалории на грамм) и представляют собой основные запасы энергии в нашем организме.
У здоровых людей около 95% пищевых жиров всасывается кишечником в кровь для включения в ткани организма, где жирные кислоты могут выполнять три основные роли:

• Они дают энергию.
• Мононенасыщенные жиры (МНЖК) и полиненасыщенные жиры (ПНЖК) включены в клеточные мембраны в качестве структурных элементов и, таким образом, важны для роста и восстановления клеток организма. ПНЖК способствуют гибкости биологических мембран.
• ПНЖК являются предшественниками гормоноподобных молекул (эйкосаеноидов), которые являются важными регуляторами физиологических функций (воспаление, иммунитет, нервная передача и регуляция кровотока и ионного транспорта).

Жиры также играют важную роль в пище, поскольку они обеспечивают желаемую структуру и вкус, а также содержат жирорастворимые витамины и другие питательные вещества.

Сколько нам нужно и каковы источники?
Все жирные кислоты являются естественными компонентами животных и растительных жиров. Более половины диетических жиров невидимые, натуральные или промышленные. Только мрамор в мясе, масло и масла, которые мы добавляем сами, действительно видны.
Рекомендуется употреблять не менее 15-20% наших ежедневных калорий в виде жиров, чтобы обеспечить адекватное потребление энергии, незаменимых жирных кислот и жирорастворимых витаминов.
Однако даже в развивающихся странах существует тенденция есть слишком много жиров.Рекомендуется употреблять не более 30–35% калорий, которые мы получаем с пищей.
Мы должны особенно ограничить потребление насыщенных жиров до менее 10% наших ежедневных калорий. Большинство насыщенных жирных кислот (НЖК) в нашем рационе поступают из мяса, молочных продуктов и обработанных пищевых продуктов и часто представляют собой основной источник липидов. Считается, что они вредны для сердечно-сосудистой системы из-за повышения уровня холестерина в крови.

Знаете ли вы, что в 10 г сливочного масла содержится 8.3 г жира, из которых около 5 г — насыщенные жиры? Это уже четверть рекомендации. Для сравнения, 10 г масла канолы (сафлорового) содержат только 0,7 г насыщенных жиров.

Мы должны попытаться увеличить потребление ПНЖК, чтобы заменить НЖК и снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний. Омега-6 ПНЖК содержатся в основном в растительных маслах, поэтому многие люди получают их в большом количестве с пищей. С другой стороны, потребление омега-3 ПНЖК обычно невелико. Омега-3 незаменимые жирные кислоты омега-3 альфа-линоленовая кислота (ALA) содержится в миндале, грецких орехах и некоторых растительных маслах, таких как соевые бобы или масла канолы.
Жирная рыба, такая как скумбрия, сельдь и лосось, а также рыбий жир являются основным пищевым источником омега-3 докозагексаеновой кислоты (ДГК).

1.3.4. Подробнее о жирах — основы здоровья и физической активности

Липиды — важные молекулы, которые выполняют разные функции в организме человека. Распространенное заблуждение состоит в том, что жир просто полнеет. Однако, вероятно, именно из-за жира мы все здесь. На протяжении всей истории было много случаев, когда еды не хватало.Наша способность накапливать избыточную калорийную энергию в виде жира для использования в будущем позволила нам продолжать жить как биологический вид во время голода. Итак, нормальные жировые запасы являются сигналом того, что обменные процессы эффективны и человек здоров. Липиды — это семейство органических соединений, которые в большинстве своем нерастворимы в воде. Липиды, состоящие из жиров и масел, представляют собой молекулы, которые выделяют высокую энергию и имеют химический состав в основном из углерода, водорода и кислорода. Липиды выполняют три основные биологические функции в организме: они служат структурными компонентами клеточных мембран, функционируют как хранилищ энергии и действуют как важных сигнальных молекул .

Три основных типа липидов — это триглицериды, фосфолипиды и стерины. Триглицериды составляют более 95 процентов липидов в рационе и обычно содержатся в жареной пище, растительном масле, сливочном масле, цельном молоке, сыре, сливочном сыре и некоторых видах мяса. Встречающиеся в природе триглицериды содержатся во многих продуктах, включая авокадо, оливки, кукурузу и орехи. Мы обычно называем содержащиеся в пище триглицериды «жирами» и «маслами». Жиры — это липиды, твердые при комнатной температуре, а масла — жидкие.Как и большинство жиров, триглицериды не растворяются в воде. Термины «жиры», «масла» и «триглицериды» носят произвольный характер и могут использоваться как взаимозаменяемые. В этой главе, когда мы используем слово жир, мы имеем в виду триглицериды.

Фосфолипиды составляют лишь около 2 процентов пищевых липидов. Они водорастворимы и содержатся как в растениях, так и в животных. Фосфолипиды имеют решающее значение для создания защитного барьера или мембраны вокруг клеток вашего тела. Фактически, фосфолипиды синтезируются в организме с образованием мембран клеток и органелл.В крови и биологических жидкостях фосфолипиды образуют структуры, в которых жир заключен и транспортируется по кровотоку.

Стерины — наименее распространенный тип липидов. Холестерин, пожалуй, самый известный стерол. Хотя холестерин имеет печально известную репутацию, организм получает лишь небольшое количество холестерина с пищей — организм производит большую часть этого холестерина. Холестерин является важным компонентом клеточной мембраны и необходим для синтеза половых гормонов, витамина D и солей желчных кислот.

Рисунок 1.3.4.1 Типы липидов.

Липиды можно разбить на три подкатегории. Наиболее распространены триглицериды, за ними следуют стеролы и фосфолипиды. Источник: изображение Эллисон Калабрезе / CC BY 4.0.

Накопление энергии

Избыточная энергия пищи, которую мы едим, переваривается и включается в жировую ткань или жировую ткань. Большая часть энергии, необходимой человеческому организму, обеспечивается углеводами и липидами. Как обсуждалось в главе «Углеводы», глюкоза хранится в организме в виде гликогена.В то время как гликоген является готовым источником энергии, липиды в первую очередь служат в качестве энергетического резерва. Как вы помните, гликоген довольно объемный и содержит много воды, поэтому организм не может хранить слишком много воды надолго. В качестве альтернативы жиры плотно упакованы без воды и хранят гораздо большее количество энергии в ограниченном пространстве. Грамм жира плотно сконцентрирован с энергией — он содержит более чем в два раза больше энергии, чем грамм углеводов. Энергия необходима для того, чтобы приводить в действие мышцы для всей физической работы и игр, в которых участвует средний человек или ребенок.Например, энергия, накопленная в мышцах, толкает спортсмена по дорожке, подстегивает ноги танцора, демонстрируя новейшие причудливые шаги, и поддерживает плавное функционирование всех движущихся частей тела.

В отличие от других клеток организма, которые могут накапливать жир в ограниченных количествах, жировые клетки специализируются на хранении жира и могут увеличиваться в размерах почти до бесконечности. Избыток жировой ткани может вызвать чрезмерную нагрузку на организм и нанести вред вашему здоровью. Серьезным следствием избытка жира является накопление слишком большого количества холестерина в стенке артерий, что может утолщать стенки артерий и приводить к сердечно-сосудистым заболеваниям.Таким образом, хотя некоторые жировые отложения имеют решающее значение для нашего выживания и хорошего здоровья, в больших количествах они могут быть препятствием для поддержания хорошего здоровья.

Регулировка и сигнализация

Триглицериды контролируют внутренний климат тела, поддерживая постоянную температуру. Те, у кого недостаточно жира в теле, как правило, быстрее простужаются, часто утомляются и имеют пролежни на коже из-за дефицита жирных кислот. Триглицериды также помогают организму вырабатывать и регулировать гормоны.Например, жировая ткань выделяет гормон лептин, регулирующий аппетит. В репродуктивной системе жирные кислоты необходимы для правильного репродуктивного здоровья. Женщины, которым не хватает необходимого количества, могут прекратить менструацию и стать бесплодными. Незаменимые жирные кислоты омега-3 и омега-6 помогают регулировать холестерин и свертываемость крови, а также контролировать воспаление в суставах, тканях и кровотоке. Жиры также играют важную функциональную роль в поддержании передачи нервных импульсов, хранении памяти и структуре тканей.В частности, в головном мозге липиды определяют активность мозга по структуре и функциям. Они помогают формировать мембраны нервных клеток, изолируют нейроны и способствуют передаче электрических импульсов по всему мозгу.

Изоляция и защита

Жировая ткань может составлять 30% или более веса тела. Некоторые из них состоят из висцерального жира или жировой ткани, окружающей нежные органы. Жизненно важные органы, такие как сердце, почки и печень, защищены висцеральным жиром. В состав мозга входит 60 процентов жира, что демонстрирует важную структурную роль, которую жир выполняет в организме.Возможно, вы больше всего знакомы с подкожным жиром или подкожным жиром. Этот покрывающий слой ткани изолирует тело от экстремальных температур и помогает контролировать внутренний микроклимат. Он накрывает наши руки и ягодицы и предотвращает трение, так как эти области часто соприкасаются с твердыми поверхностями. Это также дает телу дополнительную подкладку, необходимую при занятиях физически сложными видами деятельности, такими как катание на коньках или роликовых коньках, верховая езда или сноуборд.

Способствует пищеварению и увеличивает биодоступность

Диетические жиры, содержащиеся в продуктах, которые мы едим, расщепляются в нашей пищеварительной системе и начинают транспортировку ценных питательных микроэлементов. Благодаря переносу жирорастворимых питательных веществ через процесс пищеварения кишечное всасывание улучшается. Это улучшенное всасывание также известно как повышенная биодоступность . Жирорастворимые питательные вещества особенно важны для хорошего здоровья и обладают множеством функций. Витамины A, D, E и K — жирорастворимые витамины — в основном содержатся в пищевых продуктах, содержащих жиры. Некоторые жирорастворимые витамины (например, витамин А) также содержатся в естественно обезжиренных продуктах, таких как зеленые листовые овощи, морковь и брокколи.Эти витамины лучше всего усваиваются в сочетании с жирными продуктами. Жиры также увеличивают биодоступность соединений, известных как фитохимические вещества, которые являются компонентами растений, такими как ликопин (содержится в томатах) и бета-каротин (содержится в моркови). Считается, что фитохимические вещества способствуют здоровью и благополучию. В результате, употребление в пищу помидоров с оливковым маслом или заправкой для салатов облегчит всасывание ликопина. Другие важные питательные вещества, такие как незаменимые жирные кислоты, сами являются составными частями жиров и служат строительными блоками клетки.

Рисунок 1.3.4.2 Пищевые источники омега-3

Обратите внимание, что удаление липидных элементов из пищи также снижает содержание в ней жирорастворимых витаминов. При переработке таких продуктов, как зерно и молочные продукты, эти важные питательные вещества теряются. Производители заменяют эти питательные вещества с помощью процесса, называемого обогащением. Обогащенные продукты прошли процесс обогащения. Источник: Функции липидов в организме

.

Источник высокой энергии

Продукты, богатые жирами, от природы имеют высокую калорийность.Продукты с высоким содержанием жиров содержат больше калорий, чем продукты с высоким содержанием белка или углеводов. В результате продукты с высоким содержанием жиров являются удобным источником энергии. Например, 1 грамм жира или масла обеспечивает 9 килокалорий энергии по сравнению с 4 килокалориями в 1 грамме углеводов или белков. В зависимости от уровня физической активности и потребностей в питании потребности в жирах сильно различаются от человека к человеку. Когда потребность в энергии высока, организм приветствует высокую калорийность жиров.Например, младенцы и растущие дети нуждаются в достаточном количестве жира для поддержания нормального роста и развития. Если младенцу или ребенку давать диету с низким содержанием жиров в течение длительного периода, рост и развитие не будут нормально развиваться. Другие люди с высокими энергетическими потребностями — это спортсмены, люди, у которых тяжелая физическая работа / образ жизни, и те, кто выздоравливает после болезни.

Когда организм использует все свои калории из углеводов (это может произойти всего после двадцати минут упражнений), он начинает потребление жира.Профессиональный пловец должен потреблять большое количество пищевой энергии, чтобы соответствовать требованиям плавания на длинные дистанции, поэтому есть богатые жирами продукты. Напротив, если человек, ведущий малоподвижный образ жизни, ест такую ​​же жирную пищу, он будет потреблять больше жировых калорий, чем требуется их организму, всего за несколько укусов. Соблюдайте осторожность — потребление калорий сверх энергетической потребности является фактором ожирения.

Запах и вкус

Жир содержит растворенные соединения, которые придают аппетитный аромат и вкус.Жир также придает еде текстуру. Выпечка получается мягкой и влажной. При жарке продукты сохраняют вкус и сокращают время приготовления. Сколько времени вам нужно, чтобы вспомнить запах вашего любимого блюда? Какой была бы еда без этого пикантного аромата, который доставил бы вам удовольствие и повысил вашу готовность к еде?

Жир играет еще одну важную роль в питании. Жир способствует насыщению или ощущению сытости. Когда жирная пища проглатывается, организм реагирует, позволяя процессам, контролирующим пищеварение, замедлять движение пищи по пищеварительному тракту, тем самым способствуя общему ощущению сытости.Часто до того, как наступает чувство сытости, люди злоупотребляют жирной пищей, находя восхитительный вкус непреодолимым. Действительно, именно то, что делает жирную пищу привлекательной, также делает ее препятствием для поддержания здорового питания.

Инструменты для размены

Источник: роль липидов в продуктах питания

Есть много источников омега-3 продуктов.

Важно соблюдать правильный баланс между жирами омега-3 и омега-6 в вашем рационе. Исследования показывают, что диета со слишком высоким содержанием омега-6 жиров искажает баланс провоспалительных агентов, способствуя хроническому воспалению и вызывая потенциальные проблемы со здоровьем, такие как астма, артрит, аллергия или диабет.Жиры омега-6 конкурируют с жирами омега-3 за ферменты и фактически заменяют жиры омега-3. Типичная западная диета характеризуется чрезмерным потреблением продуктов с высоким содержанием омега-6 жирных кислот. Чтобы достичь правильного баланса между ними, увеличьте потребление омега-3 жиров, употребляя больше жирной рыбы или других источников омега-3 жирных кислот как минимум два раза в неделю.

Градусов насыщенности

Цепи жирных кислот удерживаются вместе атомами углерода, которые присоединяются друг к другу и к атомам водорода.

Пища с высоким содержанием насыщенных жирных кислот обычно остается твердой при комнатной температуре. Примерами этого являются жиры, содержащиеся в шоколаде и мясе. Продукты, богатые ненасыщенными жирными кислотами, например оливковое масло, имеют тенденцию быть жидкими при комнатной температуре. Льняное масло богато альфа-линоленовой кислотой, которая является ненасыщенной жирной кислотой и становится жидкой жидкостью при комнатной температуре.

Если вы решили ограничить или перенаправить потребление жирных продуктов, то выбор ненасыщенных жиров более выгоден, чем выбор насыщенных жиров.Сделать этот выбор достаточно просто, потому что ненасыщенные жиры имеют тенденцию быть жидкими при комнатной температуре (например, оливковое масло), тогда как насыщенные жиры имеют тенденцию быть твердыми при комнатной температуре (например, масло). Авокадо богат ненасыщенными жирами. Большинство растительных и рыбьих жиров содержат большое количество полиненасыщенных жиров. Оливковое масло и масло канолы также богаты мононенасыщенными жирами.

И наоборот, тропические масла являются исключением из этого правила, поскольку они жидкие при комнатной температуре, но с высоким содержанием насыщенных жиров.Пальмовое масло (часто используемое в пищевой промышленности) очень насыщено и, как было доказано, повышает уровень холестерина в крови. Шортенинг, маргарин и промышленные продукты (в целом) сообщают, что при их переработке используются только жиры растительного происхождения. Но даже в этом случае большая часть используемых ими жиров может относиться к категориям насыщенных и трансжиров.

Транс-жирные кислоты

Гидрирование — это процесс добавления водорода к двойным углеродным связям, в результате чего жирная кислота становится насыщенной (или менее ненасыщенной в случае частичного гидрирования).Так растительные масла превращаются в полутвердые жиры для использования в производственном процессе.

Согласно продолжающемуся Гарвардскому исследованию здоровья медсестер, трансжирные кислоты связаны с повышенным риском ишемической болезни сердца из-за того, что они негативно влияют на уровень холестерина в крови.

Интересно, что некоторые встречающиеся в природе трансжиры не представляют такого же риска для здоровья, как их искусственно созданные аналоги. Эти трансжиры содержатся в жвачных животных, таких как коровы, овцы и козы, в результате чего трансжирные кислоты присутствуют в нашем мясе, молоке и других молочных продуктах.Отчеты Министерства сельского хозяйства США (USDA) показывают, что эти трансжиры составляют от 15 до 20 процентов от общего потребления трансжиров в нашем рационе. Хотя мы знаем, что трансжиры не совсем безвредны, похоже, что любому негативному эффекту, который оказывают трансжиры в природе, противодействует присутствие в этих продуктах животного происхождения других молекул жирных кислот, которые способствуют укреплению здоровья человека.

Жирные кислоты жизненно важны для нормальной работы всех систем организма. Система кровообращения, дыхательная система, иммунная система, мозг, кожа и другие органы нуждаются в жирных кислотах для правильного функционирования.Организм способен синтезировать большую часть необходимых ему жирных кислот из пищи. Эти жирные кислоты известны как заменимые жирные кислоты. Однако есть некоторые жирные кислоты, которые организм не может синтезировать, и они называются незаменимыми жирными кислотами. Важно отметить, что незаменимых жирных кислот не значит неважные; Классификация основана исключительно на способности организма синтезировать жирные кислоты.

Незаменимые жирные кислоты должны быть получены из продуктов питания .Они делятся на две категории — омега-3, и омега-6, . 3 и 6 относятся к положению первой двойной углеродной связи, а омега относится к метильному концу цепи. Омега-3 и омега-6 жирные кислоты являются предшественниками важных соединений, называемых эйкозаноидами. Эйкозаноиды — это мощные гормоны, которые контролируют многие другие гормоны и важные функции организма, такие как центральная нервная система и иммунная система. Известно, что эйкозаноиды, полученные из жирных кислот омега-6, повышают кровяное давление, иммунный ответ и воспаление.Напротив, известно, что эйкозаноиды, полученные из жирных кислот омега-3, оказывают благотворное влияние на сердце. Учитывая противоположные эффекты жирных кислот омега-3 и омега-6, необходимо достичь правильного диетического баланса между ними, чтобы обеспечить оптимальную пользу для здоровья.

Незаменимые жирные кислоты играют важную роль в жизни и смерти сердечных клеток, функции иммунной системы и регуляции артериального давления. Докозагексаеновая кислота (ДГК) представляет собой незаменимую жирную кислоту омега-3, которая, как было показано, играет важную роль в синаптической передаче в головном мозге во время внутриутробного развития плода.

Отличными источниками незаменимых жирных кислот омега-3 и омега-6 являются рыба, льняное масло, конопля, грецкие орехи и листовые овощи. Поскольку эти незаменимые жирные кислоты легко доступны, дефицит незаменимых жирных кислот встречается крайне редко.

Профиль жирных кислот в рационе напрямую зависит от липидного профиля тканей тела. Может иметь значение не только количество диетических жиров. Более конкретно, было показано, что тип потребляемого диетического жира влияет на массу тела, состав и метаболизм.Потребляемые жирные кислоты часто входят в состав триглицеридов в организме. Фактические данные подтверждают, что насыщенные жирные кислоты связаны с более высокими показателями удержания веса по сравнению с другими типами жирных кислот. В качестве альтернативы доказано, что жирные кислоты, содержащиеся в рыбьем жире, снижают скорость набора веса по сравнению с другими жирными кислотами.

Фосфолипиды

В организме фосфолипиды связываются вместе, образуя клеточные мембраны. Фосфолипиды — идеальные эмульгаторы, которые могут удерживать масло и воду в смеси.Эмульсии — это смеси двух жидкостей, которые не смешиваются. Без эмульгаторов содержание жира и воды в пище было бы несколько раздельным. Лецитин (фосфатидилхолин), содержащийся в яичном желтке, меде и горчице, является популярным пищевым эмульгатором. Майонез демонстрирует способность лецитина смешивать уксус и масло, создавая стабильную пастообразную приправу, которая так нравится многим. Пищевые эмульгаторы играют важную роль в придании блюду аппетитного вида. Добавление эмульгаторов в соусы и кремы не только улучшает их внешний вид, но и увеличивает их свежесть.

Решающая роль лецитина в организме очевидна, потому что он присутствует в каждой клетке по всему телу; 28 процентов вещества мозга состоит из лецитина, а 66 процентов жира в печени — лецитин. Многие люди приписывают лецитину полезные для здоровья свойства, такие как его способность снижать уровень холестерина в крови и способствовать снижению веса. На рынке есть несколько лецитиновых добавок, которые транслируют эти утверждения. Однако, поскольку организм может вырабатывать большинство фосфолипидов, нет необходимости употреблять их в таблетках.Организм способен производить весь необходимый ему лецитин.

Стерины

Стерины имеют структуру, сильно отличающуюся от триглицеридов и фосфолипидов.

Холестерин — самый известный стерол из-за его роли в сердечных заболеваниях. Он составляет большую часть бляшки, сужающей артерии при атеросклерозе. Напротив, холестерин действительно выполняет определенные полезные функции в организме. Подобно фосфолипидам, холестерин присутствует во всех клетках организма, поскольку он является важным веществом в структуре клеточной мембраны.Примерно 25 процентов холестерина в организме локализовано в тканях мозга. Холестерин используется в организме для выработки ряда важных компонентов, включая витамин D, глюкокортикоиды и половые гормоны, прогестерон, тестостерон и эстрогены. Примечательно, что стерины, содержащиеся в растениях, по структуре напоминают холестерин. Однако растительные стеролы ингибируют абсорбцию холестерина в организме человека, что может способствовать снижению уровня холестерина.

Хотя холестерину предшествовала его печально известная репутация, очевидно, что это жизненно важное вещество в организме, вызывающее беспокойство только тогда, когда его избыточное накопление в крови.Как и лецитин, организм может синтезировать холестерин.

Липиды представляют собой большие молекулы и обычно не растворяются в воде. Подобно углеводам и белкам, липиды расщепляются на мелкие компоненты для всасывания. Поскольку большинство наших пищеварительных ферментов имеют водную основу, как организм расщепляет жир и делает его доступным для различных функций, которые он должен выполнять в организме человека?

Ото рта к желудку

Первый шаг в переваривании триглицеридов и фосфолипидов начинается во рту, когда липиды попадают в слюну.Затем физическое действие жевания в сочетании с действием эмульгаторов позволяет пищеварительным ферментам выполнять свои задачи. Эти действия делают жиры более доступными для пищеварительных ферментов. В результате жиры становятся крошечными капельками и отделяются от водянистых компонентов.

Взбивание и сокращение желудка помогают диспергировать молекулы жира, а диглицериды, полученные в этом процессе, действуют как дополнительные эмульгаторы. Однако даже при всей этой активности в желудке происходит очень слабое переваривание жиров.

Идти в кровоток

Когда содержимое желудка попадает в тонкий кишечник, пищеварительная система решает преодолеть небольшое препятствие, а именно объединить отделенные жиры с собственными водянистыми жидкостями. Решение этой проблемы — желчь. Желчь содержит соли желчных кислот, лецитин и вещества, производные от холестерина, поэтому действует как эмульгатор. Он притягивает и удерживает жир, в то время как он одновременно притягивается и удерживается водой. Эмульгирование увеличивает площадь поверхности липидов более чем в тысячу раз, делая их более доступными для пищеварительных ферментов.

Холестерины плохо всасываются по сравнению с фосфолипидами и триглицеридами. Всасыванию холестерина способствует увеличение количества пищевых жировых компонентов, и этому препятствует высокое содержание клетчатки. Это причина, по которой рекомендуется высокое потребление клетчатки для снижения уровня холестерина в крови . Продукты с высоким содержанием клетчатки, такие как свежие фрукты, овощи и овес, могут связывать соли желчных кислот и холестерин, предотвращая их всасывание и вывод из толстой кишки.

Рисунок 1.3.4.3 Холестерин и растворимая клетчатка

Желчь и пищевой холестерин могут абсорбироваться печенью или выводиться из организма. Источник: изображение Эллисон Калабрезе / CC BY 4.0

Сохранение и использование телесного жира

До того, как появилась пищевая промышленность, фитнес-центры и программы похудания, наши предки упорно трудились, чтобы даже найти еду. Они строили планы не на то, чтобы сбросить последние десять фунтов, чтобы надеть купальный костюм на время отпуска, а скорее на то, чтобы найти еду. Сегодня именно поэтому мы можем долгое время обходиться без еды, независимо от того, заболели ли мы с пропавшим аппетитом, повысился уровень физической активности или просто нет еды.Наши тела резервируют топливо на черный день.

Один из способов накапливания жира в организме уже упоминался в главе «Углеводы». Организм превращает углеводы в гликоген, который, в свою очередь, накапливается в мышцах для получения энергии. Когда мышцы достигают своей способности накапливать гликоген, его избыток возвращается в печень, где он превращается в триглицериды, а затем откладывается в виде жира.

Подобным образом большая часть триглицеридов, которые организм получает с пищей, транспортируется в жировые отложения внутри тела, если не используется для выработки энергии.

Мышечные клетки могут также поглощать жирные кислоты и использовать их для мышечной работы и выработки энергии. Когда потребности человека в энергии превышают количество доступного топлива, полученного в результате недавнего приема пищи или продолжительная физическая активность истощила запасы энергии гликогена, запасы жира извлекаются для использования энергии.

Общие сведения о холестерине в крови

Возможно, вы слышали о сокращениях ЛПНП и ЛПВП, относящихся к здоровью сердца. Эти сокращения относятся к липопротеинам низкой плотности (ЛПНП) и липопротеинам высокой плотности (ЛПВП) соответственно.Липопротеины характеризуются размером, плотностью и составом. По мере увеличения размера липопротеина плотность уменьшается. Это означает, что ЛПВП меньше ЛПНП. Почему их называют «хорошим» и «плохим» холестерином? Что нужно знать об этих липопротеинах?

Основные липопротеины

ЛПНП . Поскольку липопротеины низкой плотности широко известны как «плохой холестерин», совершенно необходимо, чтобы мы понимали их функцию в организме, чтобы сделать выбор в пользу здорового питания и образа жизни.ЛПНП переносят холестерин и другие липиды из печени в ткани по всему телу. ЛПНП состоят из очень небольшого количества триглицеридов и содержат более 50 процентов холестерина и сложных эфиров холестерина. Как организм получает содержащиеся в нем липиды? Поскольку ЛПНП доставляют холестерин и другие липиды в клетки, поверхность каждой клетки имеет рецепторные системы, специально предназначенные для связывания с ЛПНП. Циркулирующие в кровотоке ЛПНП связываются с этими рецепторами ЛПНП и потребляются. Попав внутрь клетки, ЛПНП разбирается и высвобождается его холестерин.В клетках печени эти рецепторные системы помогают контролировать уровень холестерина в крови, поскольку они связывают ЛПНП. Дефицит этих механизмов связывания ЛПНП приведет к перемещению большого количества холестерина в кровоток, что может привести к сердечным заболеваниям или атеросклерозу. Рационы, богатые насыщенными жирами, запрещают рецепторы ЛПНП, которые имеют решающее значение для регулирования уровня холестерина.

ЛПВП . Липопротеины высокой плотности несут ответственность за перенос холестерина из кровотока в печень, где он либо повторно используется, либо удаляется из организма с желчью.ЛПВП имеют очень большой белковый состав в сочетании с низким содержанием холестерина (от 20 до 30 процентов) по сравнению с другими липопротеинами. Следовательно, эти липопротеины высокой плотности обычно называют «хорошим холестерином».

Рекомендации по холестерину в крови

Короче говоря, повышенные липидные профили ЛПНП в крови указывают на повышенный риск сердечного приступа, в то время как повышенные липидные профили ЛПВП в крови указывают на снижение риска. Медицинский центр Университета Мэриленда сообщает, что жирные кислоты омега-3 способствуют снижению общего холестерина и триглицеридов у людей с высоким уровнем холестерина.

Предполагается, что люди регулярно употребляют в пищу омега-3 жирные кислоты, такие как альфа-линоленовая кислота. Полиненасыщенные жирные кислоты особенно полезны для употребления, потому что они как снижают ЛПНП, так и повышают ЛПВП, тем самым способствуя здоровому уровню холестерина в крови. Исследование также показывает, что насыщенные и трансжирные кислоты служат катализаторами повышения холестерина ЛПНП. Кроме того, трансжирные кислоты снижают уровень ЛПВП, что может негативно повлиять на общий холестерин в крови.

Осознание необходимости снижения уровня холестерина означает ограничение потребления насыщенных жиров и трансжиров. Помните, что насыщенные жиры, содержащиеся в некоторых мясных, цельножирных молочных продуктах и ​​тропических маслах, повышают уровень общего холестерина. Трансжиры, такие как те, которые часто встречаются в маргарине, обработанном печенье, выпечке, крекерах, жареной пище и закусках, также повышают уровень холестерина. Прочтите и выберите одно из следующих предложений, если вы планируете заранее:

1. Растворимая клетчатка снижает всасывание холестерина в кровотоке.Старайтесь есть больше овсянки, овсяных отрубей, фасоли, яблок, груш, цитрусовых, ячменя и чернослива.
2. Жирная рыба полезна для сердца благодаря высокому уровню омега-3 жирных кислот, которые уменьшают воспаление и снижают уровень холестерина. Ешьте скумбрию, озерную форель, сельдь, сардины, тунец, лосось и палтус. Жарить на гриле или запекать лучше всего, чтобы избежать вредных трансжиров, которые могут быть добавлены из масла для жарки.
3. Грецкие орехи, миндаль, арахис, фундук, пекан, некоторые кедровые орехи и фисташки — все они содержат высокий уровень ненасыщенных жирных кислот, которые помогают снизить уровень ЛПНП.Убедитесь, что орехи сырые и несоленые. Избегайте сладких или соленых орехов. Одна унция в день — хорошее количество.
4. Оливковое масло содержит сильную смесь антиоксидантов и мононенасыщенных жиров и может снизить уровень ЛПНП, оставляя ЛПВП нетронутыми. Две столовые ложки в день вместо менее полезных насыщенных жиров могут способствовать укреплению здоровья сердца без добавления дополнительных калорий. Оливковое масло первого холодного отжима обещает больший эффект, поскольку масло минимально обрабатывается и содержит больше полезных для сердца антиоксидантов.

Проверка липидного профиля

Трудно переоценить опасность употребления продуктов, богатых холестерином, насыщенными и транс-жирами. Регулярное тестирование может дать предвидение, необходимое для принятия мер по предотвращению любых опасных для жизни событий.

Текущие рекомендации рекомендуют тестирование всем лицам старше двадцати лет. Если в семейном анамнезе имеется высокий холестерин, ваш лечащий врач может предложить пройти тест раньше. Для получения точных показаний при тестировании требуется взять образец крови через девять-двенадцать часов голодания.(К этому времени большая часть жиров, полученных от предыдущего приема пищи, циркулирует по телу, и концентрация липопротеинов в крови стабилизируется.)

Исследователи обнаружили в плазме человека изобилие жиров

Известно, что человеческая кровь богата жирами; Теперь у исследователей есть конкретное представление о том, насколько на самом деле многочисленны и разнообразны эти липиды. Национальная исследовательская группа, возглавляемая учеными из Медицинской школы Сан-Диего Калифорнийского университета, создала первый «липидом» человеческой плазмы, идентифицировав и количественно определив почти 600 различных видов жиров, циркулирующих в крови человека.

Эдвард А. Деннис

«Все знают о липидах крови, таких как холестерин и триглицериды», — сказал Эдвард А. Деннис, доктор философии, выдающийся профессор фармакологии, химии и биохимии Калифорнийского университета в Сан-Диего и главный исследователь LIPID MAPS, национального консорциума, изучающего структуру и функцию липидов. . «Впервые мы определили и измерили еще сотни и в конечном итоге можем обнаружить тысячи. Эти числа и их поразительное разнообразие показывают, что липиды обладают ключевыми специфическими функциями, большинство из которых мы еще не осознаем или не понимаем.Этот липидом — первый шаг к возможности исследовать корреляции между конкретными молекулами жира и заболеванием и разрабатывать новые методы лечения ».

Результаты будут опубликованы в ноябрьском выпуске журнала Journal of Lipid Research .

В последние годы ученые начали осознавать более сложную и значительную роль липидов в биологии человека (в том числе появление витамина D). Польза липидов для построения клеточных мембран хорошо известна, как и их функция в качестве хранилищ запасенной энергии.Однако менее изучена их роль как сигнальных молекул.

«Жирные кислоты, которые широко распространены, оказываются очень важными посредниками при некоторых заболеваниях», — сказал соавтор Освальд Квехенбергер, доктор философии, профессор медицины Калифорнийского университета в Сан-Диего. «Например, адипоциты (жировые клетки) используют определенные жировые молекулы для связи с удаленными тканями, процесс, который связан с инсулинорезистентностью и диабетом, а также может включать воспалительные сети».

Деннис добавил: «Любое состояние, в котором присутствует воспаление, связано с липидами.На самом деле, трудно представить себе болезнь, в том числе рак, которая каким-либо образом не связана с липидами «.

Самая большая проблема при картировании липидов — это их изобилие и разнообразие. Другие основные молекулы, такие как сахара, аминокислоты и нуклеиновые кислоты, ограничены несколькими типами и вариациями. Верхний предел видов липидов, от жирных ацилов и глицерофосфолипдов до стеринов и пренолов, еще не определен. Он может исчисляться десятками тысяч.

Тем временем новый липидом устанавливает контрольные уровни для 588 видов липидов на основе нового стандартного эталонного материала плазмы человека (SRM), разработанного Национальным институтом диабета, болезней органов пищеварения и почек в сотрудничестве с Национальным институтом стандартов и технологий. .SRM был подготовлен путем взятия образцов плазмы от 100 человек в возрасте от 40 до 50 лет, этническая принадлежность и пол которых были репрезентативными для населения США.

«Я смотрю на этот липидом как на проект генома человека», — сказал Квенбергер. «Сначала вы должны выполнить секвенирование. Вы должны знать, какие гены — или, в данном случае, жиры — существуют. Затем вы можете начать изучать отдельные виды, проводить ассоциативные исследования и выяснять, как эти молекулы вписываются в системы, процессы и болезни.”

Липидом является частью более крупного, продолжающегося проекта LIPID MAPS, который получил второй пятилетний грант на продление в 2008 году на сумму почти 38 миллионов долларов. LIPID MAPS объединяет исследователей в десятке исследовательских лабораторий девяти университетов, медицинских исследовательских институтов и медико-биологических компаний. Калифорнийский университет в Сан-Диего выполняет функции ведущего учреждения и центра обмена информацией.

Финансирование этой работы было предоставлено в рамках крупномасштабного совместного гранта LIPID MAPS Национального института общих медицинских наук.

Соавторы исследования: Аарон М. Армандо из кафедр химии, биохимии и фармакологии Медицинской школы Калифорнийского университета в США; Алекс Х. Браун, Стивен Б. Милн, Дэвид С. Майерс с кафедры фармакологии медицинского факультета Университета Вандербильта; Альфред Х. Меррилл, Сибали Бандиопадхай, Кристин Н. Джонс, Сэмюэл Келли, Ребекка Л. Шэнер, Кэмерон М. Саллардс, Элейн Ван из Школы биологии, химии и биохимии и Института биоинженерии и биологических наук Петит при Технологическом институте Джорджии ; Роберт С.Мерфи, Роберт М. Баркли и Томас Дж. Лейкер с факультета фармакологии Университета Колорадо, Денвер; Кристиан Р. Х. Раец, Цзыцян Гуань, Грегори М. Лэрд и Дэвид А. Сикс с кафедры биологии Медицинского центра Университета Дьюка; Дэвид В. Рассел и Джеффри Г. Макдональд из отделения молекулярной генетики и Центра иммунологии рака Юго-западного медицинского центра Техасского университета; и Шанкар Субраманиам и Эоин Фахи из отдела биоинженерии инженерной школы Калифорнийского университета в США.