Какие функции выполняют жиры в клетке: Белки, жиры, углеводы. Справка — РИА Новости, 23.08.2010

    Проблема пролонгирования оральных препаратов является более сложной, чем инъекционных, так как процесс всасывания лекарственных веществ через клеточные мембраны пищеварительного тракта отличается своеобразием и определяется другими, более сложными закономерностями (см. раздел Общие сведения о фармакокинетике ) и, в частности, их растворимостью в воде или жирах. [c.376]

    Как и все прокариоты, Е. соИ имеет клеточную стенку, к которой с внутренней стороны примыкает клеточная мембрана. Кроме большой двухцепочечной ДНК, локализованной в нуклеоиде, Е. соН, подобно другим прокариотам, содержит несколько мелких кольцевых ДНК, которые называются плазмидами. Бактерии способны передвигаться в водной среде при помощи мембранных структур, называемых жгутиками. Важнейшая роль цитоплазматической мембраны заключается в избирательном транспорте питательных веществ в клетку и продуктов метаболизма из клетки. В цитоплазме Е. соИ локализованы рибосомы, секреторные гранулы, а также запасники питательных веществ — жиров или углеводов. Для прокариотических клеток характерно образование нитевидных ассоциатов, которые в определенных условиях могут диссоциировать на отдельные клетки. [c.12]

    Липиды входят в состав всех клеток, но особенно богата ли пидами нервная ткань и, в частности, мозг. Липиды образуют с белками сложные комплексы — липопротеиды, из которых состоят многочисленные мембраны, образующие внутренние структуры клетки и клеточную оболочку [232]. Сами липиды подразделяют ся на простые и сложные. К простым липидам относятся тригл и цериды (жиры и масла). [c.58]

    Клетка состоит из протоплазмы, в которой находится ядро, и плазматической мембраны. Непременным условием нормальной работы клетки является проницаемость стенки клетки (которая образована плазматической мембраной) для химических соединений, участвующих в биосинтезе. Материалом плазматической мембраны служат липиды и белки. О белках мы еще будем говорить в гл. 27. Что касается липидов, то отметим прежде всего разнообразие классов соединений, которые относят к этой группе природных веществ жиры, масла, стероиды, терпены. Общим для них являются гидрофобность и растворимость в неполярных растворителях. Поэтому через мембрану клетки легко проникают органические соединения, преимущественно имеющие гидрофобный характер. Сложнее обстоит дело с неорганическими катионами. [c.114]

    Окисление жира дает энергию для поддержания температуры тела, для активного синтеза аминокислот, белков, для транспорта веществ через мембраны и т.д. [c.318]

    В общую э. д. с. гальванического элемента входит так называемый потенциал асимметрии стеклянной мембраны. Этот потенциал составляет 1 или 2 мВ и появляется в связи с тем, что внутренний и внешний гелевые слои отличаются адсорбционной способностью воды и ионообменной емкостью для ионов водорода. Эти различия часто зависят от времени и появления в результате неодинаковых деформаций двух поверхностей стеклянного шарика из-за неравномерного разогревания шарика в процессе его изготовления, в результате химического травления и механического истирания за время использования электрода, вследствие покрытия наружной поверхности мембраны пленками жира, а [c.375]

    Теперь, познакомившись с некоторыми основными законами, которые регулируют обмен энергии в химических системах, мы можем обратиться к рассмотрению энергетического цикла в клетках. Для гетеротрофных клеток источником свободной энергии, получаемой в химической форме, служит процесс расщепления, или катаболизм, пищевых молекул (в основном углеводов и жиров). Эту энергию клетки используют в следующих целях 1) для синтеза биомолекул из молекул-предшественников небольшого размера 2) для выполнения механической работы, например мышечного сокращения, 3) для переноса веществ через мембраны против градиента концентрации и 4) для обеспечения точной передачи информации. Главным связующим звеном между клеточными реакциями, идущими с выделением и с потреблением энергии, служит аденозинтрифосфат (АТР рис. 14-2). При расщеплении высокоэнергетического клеточного топлива часть содержащейся в этом топливе сво- [c.413]

    Поверхность воды, находящаяся в соприкосновении с воздухом, маслом ИЛИ жиром, ведет себя как эластичная мембрана, (Например, соблюдая большую осторожность, можно заставить иголку плавать на поверхности воды.) Под поверхностной пленкой молекулы воды испытывают электрическое притяжение (водородные связи) со стороны всех молекул равномерно во всех направлениях. Над теми же молекулами, которые находятся в поверхностном слое, нет других молекул, нет также молекул аналогичной полярности и в том случае, если наверху находится воздух либо масла или жиры. Поэтому на молекулу воды, лежащую в поверхностном слое, силы притяжения действуют неравномерно в разных направлениях. В результате молекулы поверхностного слоя втягиваются внутрь (фиг. 27). Так как эти молекулы поверхностного слоя не могут быть втянуты далеко вглубь, они прижимаются друг к другу плотнее, чем любые другие молекулы. Это приводит к образованию тонкой, невидимой эластичной пленки на поверхности жидкости. Явление это называется поверхностным натяжением. [c.91]

    Наличием этой поверхностной мембраны частично объясняется слабая способность чистой воды разрушать частицы жира или масла. Эти вещества как бы приклеивают грязь к ткани и коже. Они также способны обволакивать частицы пищи в пищеварительном тракте. Переваривание пищи, при котором необходимо участие воды как растворителя и как участника реакций, таким образом, тормозится. Молекулы воды неспособны вырваться из [c.91]

    Цитоплазма представляет собой коллоидный раствор, дисперсной фазой которого являются сложные белковые соединения и вещества, близкие к жирам, а дисперсионной средой — вода. У некоторых форм бактерий в цитоплазме содержатся включения — капельки жира, серы, гликогена и др. Постоянными составляющими бактериальных клеток являются особые выросты цитоплазматической мембраны — мезосомы, в которых содержатся ферментные окислительно-восстановительные системы. В этих образованиях идут в основном процессы, связанные с дыханием бактерий. В мелких включениях — рибосомах, содержащих рибонуклеиновую кислоту, осуществляется биосинтез белка. Большинство видов бактерий не имеет обособленного ядра. Ядерное вещество, представленное ДИК, у них не отделено от цитоплазмы и образует нуклеоид. Транспортировка веществ, необходимых для жизнедеятельности клетки, и отвод продуктов обмена осуществляется по особым каналам и полостям, отделенным от цитоплазмы мембраной, имеющей такое же строение, как и цитоплазматическая. Это структурное образование называется эндоплазматической сетью (ретикулум). [c.203]

    Манжетные мембраны — из кожи, вырезанной по форме воротника, склеенного внахлестку клеем Рапид . Для обеспечения газопроницаемости и эластичности их пропитывают жиром в смеси масел (80—85% касторового и 15—20% вазелинового) в течение 24 ч, предварительно просушив до 4% влажности при гемпературе 50° С. [c.109]

    По регулятору снимают крышку, мембрану и клапан проверяют целостность мембраны, пропитывают жиром кожаную или заменяют износившуюся мембрану, чистят клапан и его седла и притирают запирающие поверхности проверяют рычажную передачу— меняют и подгоняют отдельные детали очищают внутреннюю 120 [c.120]

    Очень много сведений о свойствах мембраны дало изучение проникновения разных веществ в клетку. Это особый, весьма увлекательный и весьма запутанный рассказ, который мы не можем тут привести. Но общий вывод из него весьма поучителен. Дело в том, что, как сейчас выяснено, разные вещества попадают в клетку разными способами одни, растворяясь в жирах мембраны, проникают в клетку прямо через них, другие вещества, которые не могут проходить через жиры (наприоиер, ионы), проникают через особые поры , образованные мембранными белками, третьи — совсем иначе, например, заглатываясь клеткой, в которой образуется отшнуровывающийся и уходящий внутрь мембранный пузырек и это еще не все способы. Между тем ученые стараются объяснить некоторое явление (например, проникновение веществ в клетку) с единой точки зрения. Для науки идеалом является, например, теория Максвелла, которая позволила связать воедино электрические, магнитные и оптические явления, описав их основные свойства несколькими уравнениями. Такую же единую теорию искали и ученые, изучавшие клеточную проницаемость. Однако, как мы теперь понимаем, в случае клеточной проницаемости такой единой теории просто не существовало. При наличии многих принципиально различных способов проникновения веществ в клетку для каждой теории, претендующей на полное объяснение фактов с единой точки зрения, находился опровергающий ее эксперимент. Мы ун е сталкивались с аналогичной ситуацией вспомните, как Вольта пытался объяснить с единой точки зрения и контактную разность потенциалов, и работу химических элементов. Так, естественное стремление ученого к созданию единой теории иногда играет роль тормоза в развитии науки. Но вернемся к мембране. [c.71]

    Типы микробюреток показаны на рис. 23. На рис. 23,а, показана схема микробюретки, основанной на принципе пневматического регулирования всасывания и выливания раствора, предложенном Е. А. Шиловым. Устройство состоит из эластичной мембраны 1, герметически прикрепленной к пластинке 2. При помощи винта 3 можно выдавливать или всасывать воздух из пространства между мембраной и пластинкой. Трубка 4 и резиновая трубка 5 соединяют описанное мембранное устройство с бескрановой микробюреткой 6 или микропипеткой. Достоинство бескрановых бюреток заключается в том, что при пользовании ими исключается соприкосновение раствора с резиной или с жиром, смазывающим краны. [c.134]

    При исследовании неизвестных бактерий используется дифференциальный метод окраски по Граму, заключающийся в окраске микроорганизмов метиловым фиолетовым с последующей обработкой иодом. Окрашенные таким образом бактерии, необесцвечивающиеся спиртом, называют грамположительными, а бактерии, обесцвечивающиеся под действием спирта, называют грамотрицательными. Способность окрашивания по Граму зависит от свойств клеточной оболочки и цитоплазматической мембраны. Краситель и иод проникают во внутрь всех клеток, но у грамположительных образуется более устойчивое окрашенное соединение, чем у грамотрицательных. Установлен ряд существенных различий между свойствами этих микроорганизмов. (Например, отношение РНК/ДНК у грамположительных 8 1, а у отрицательных 1 1 содержание жиров у первых низкое, а у вторых — высокое. ) Кроме окраски изучают морфологические, биохимические и другие свойства иеиэвестных микроорганизмов, [c.287]

    ФОСФАТИДЫ (фосфолипиды) — сложные эфиры фосфорной кислоты и глицерина или сфингозина, которые связаны эфирной или амидной связью с одним или несколькими остатками высших жирных кислот. В зависимости от природы спирта, лежащего в основе химической структуры Ф., различают глицерофос-фатиды и сфингофосфатиды. Ф. входят в состав клеток и тканей всех живых организмов. Особенно велико их содержанне в нервной ткани, они есть в мозге, печени, мускулах, принимают участие в окислительных процессах живых организмов. Ф. вместе с холестерином и белками, участвуют в построении мембран клеток, обусловливают избирате,аьную проницаемость для различных соединений, активно переносят вещества через мембраны, играют важную роль в транспортировке жиров, жирных кислот и холестерина. Нарушение синтеза Ф. в организме ведет к развитию жирового перерождения печени. [c.264]

    В дальнейшем эта теория была подвержена критике, найдено много исключений из правила Овертона (М. Ja obs, 1924, и др.). Все же последующие исследования показали, что липоидорастворимые вещества хорошо проникают через кожу, как и через другие клеточные мембраны, а вещества, нерастворимые в липоидах, не всасываются. Количественная же зависимость между степенью растворимости и всасыванием не может считаться постоянной. Некоторые вещества, плохо растворимые в липоидах, всасываются лучше, чем хорошо растворимые. Было высказано предположение, что оптимальным условием для всасывания через кожу является сочетание высокой растворимости вещества в жирах с определенной степенью растворимости в воде. [c.22]

    Возникновение потенциала асимметрии возможно при химических воздействиях на поверхность электрода (протравливание щелочами или плавиковой кислотой), механических повреждениях (стачивание, шлифование), адсорбции жиров, белков и других поверхностно-активных веществ. К наиболее важным причинам возникновения потенциала асимметрии относится изменение сорбционной способности стекла по отношению к воде при термической обработке в процессе изготовления электрода. Некоторый вклад вносит дегидратация набухшего поверхностного слоя (высушивание или выдерживание в дегидратирующем растворе). Возникновению потенциала асимметрии способствует неодинаковое напряжение на двух сторонах стеклянной мембраны. Если пустсЛ-ы кремнийкислородной решетки на одной ее поверхности отличаются по форме от пустот на другой поверхности, то нарушается равновесие переноса ионов между стеклом и раствором и возникает потенциал асимметрии. В общем, любое воздействие, способное изменить состав или ионообменные свойства мембраны, влияет на потенциал асимметрии стеклянного электрода и может привести к ошибкам в измерениях pH. Мешающее действие потенциала асимметрии компенсирзтот при настройке рН-метров по стандартным буферным растворам, имеющим постоянную и точно известную концентрацию ионов водорода. [c.188]

    Предполагают, что механизмы такого действия стероидов включают проникновение гормона вследствие легкой растворимости в жирах через липидный бислой клеточной мембраны, образование стероидрецеиторного комплекса в цитоплазме клетки, последующее преобразование этого комплекса в цитоплазме, быстрый транспорт в ядро и связывание его с хроматином. Считают, что в этом процессе участвуют как кислые белки хроматина, так II непосредственно ДНК. В настоящее время разработана концепция [c.276]

    Для того чтобы лучше изучить механизм действия PTR, необходимо иметь этот белок в достаточном количестве. Все известные клеточные системы экспрессии in vitro не обеспечивали его эффективного синтеза. Возможно, это связано с аккумуляцией PTR в мембранах трансфицированных клеток. Решить эту проблему можно было бы постоянным удалением плазматических мембран из хозяйских клеток. В такой системе гетерологичный трансмембранный белок связывался бы с отдельными фрагментами плазматической мембраны, что значительно облегчало бы его концентрирование и очистку. Аналогичный механизм используется клетками молочной железы для образования глобул жира в период вскармливания. Жировые капельки инкапсулируются в плазматической мембране и в таком виде секретируются в молоко. [c.432]

    Наиболее известный среди стеролов — холестерол, содержащийся почти во всех тканях организма. Особенно много его в центральной и периферической нервной системе, подкожном жире, почках и др. Холестерол является одним из главных компонентов цитоплазматической мембраны, а также липопротеинов плазмы крови. В липопротеиновых фракциях крови примерно только одна треть его находится в виде спирта, а две трети — в форме эфиров жирных кислот (холестеридов)  [c.299]

    В работе /11/ порощковый активированный уголь использовался в качестве средства, которое создавало в биомембранной системе, не содержащей активного ила, благоприятные условия для работы мембран. Уголь, очевидно, предохраняет мембраны от загрязнения жирами и маслами. В результате биохимических превращений общее содержание твердых веществ во всей системе изменяется, а уголь, по-видимому, регенерируется биохимически. Эти исследования показали, что удерживание малых молекул возрастает быстрее, чем это происходит при наличии в системе биологического материала, и что нормальный поток через мембраны достигается быстро. Удерживание веществ и предохранение поверхности мембран от загрязнения обеспечиваются именно углем, как и можно было ожидать, исходя из основного принципа действия угля. В общем случае адсорбция органических веществ на активном угле подчиняется закону Траубе, из которого следует, что чем выше липофильность молекул, тем выше степень их адсорбции. Поэтому уголь должен в большей мере предохранять мембрану от тех материалов, которые растворяют ся в воде и увеличивают засорение поверхности мембран. [c.287]

    Все более важное значение синтетич. полимеры приобретают в создании новых лекарственных форм уже известных терапевтич. средств и в качестве заменителей восков, жиров и масел. Полимеры используют как безжировые основы паст, мазей и пластырей, а также для стабилизации р-ров, эмульсий, суспензий. Требования к полимерам в отношении их физиологич. активности в этих случаях менее специфичны, поскольку практически все большие полимерные молекулы не проникают через кожные покровы и клеточные мембраны. Основными из применяемых для этих целей полимеров являются полиэтиленоксид (см. Окиси этилена полимеры), поливиниловый спирт, поливинилпирролидон. В экспериментальных и поисковых работах используют также ряд производных целлюлозы, гомо- и сополимеры акриламида, винилпирролидона, винилового спирта, этиленоксида и др. [c.465]

    Важнейшая роль переноса электронов-это, конечно, обеспечение энергией синтеза АТР в процессе окислительного фосфорилирования. Однако энергия переноса электронов может использоваться и для других биологических целей (рис. 17-20), например для выработки тепла. У новорожденных детей, у детенышей тех млекопитающих, которые рождаются голыми, и у некоторых вотных, впадающих в зимнюю спячку, имеется в области шеи и в верхней части спины особая жировая ткань, называемая бурым жиром. Ее назначение состоит в том, чтобы вырабатывать тепло в процессе окисления жиров. Эта жировая ткань действительно окрашена в бурый цвет, потому что в ней имеется очень много митохондрий, в которых содержится большое количество красноватобурых пигментов-цитохромов. Специализированные митохондрии бурого жира (рис. 17-21) обычно не синтезируют АТР. Свободная энергия переноса электронов рассеивается ими в виде тепла, благодаря чему и поддерживается на должном уровне температура тела молодых животных. Внутренние мембраны митохондрий бурого жира имеют специальные поры для ионов Н . Ионы Н , выведенные из митохондрий в результате переноса электронов, возвращаются в митохондрии через эти поры, минуя Р р1-АТРазу. Вследствие этого свободная энергия переноса электронов используется не для синтеза АТР, а для выработки тепла. [c.534]

    Экспериментальные исследования показали, что запасенный в организме медведя жир служит для него единственным источником энергии во время спячки. Образующейся при окислении жиров энергии хватает на поддержание температуры тела, активный синтез аминокислот и белков, а также на другие требующие энергии процессы, такие, как транспорт веществ через мембраны. Большие количества воды, выделяющейся при окислении жиров (разд. 18.6), компенсируют потерю воды в процессе дыхания. Кроме того, при расщеплении триацилглицеролов образуется глицерол, который затем превращается в глюкозу путем его ферментативного фосфорилирования с образованием глицеролфосфата и окисления последнего до дигидроксиа-цетонфосфата. Образующаяся в ходе расщепления аминокислот мочевина ре- [c.636]

    У человека, так же как и у многих животных, особенно тех, которые впадают в спячку, имеется специализированный тип жировой ткани, называемый бурым жиром (рис. 24-17). Наличие такой ткани особенно характерно для новорожденных, у которых она раполагается на шее, в верхней части груди и спины. Цвет бурого жира обусловлен присутствием большого числа митохондрий, богатых цитохромами (разд. 17.17). Бурый жир специализирован для выработки тепла, а не АТР при окислении жирных кислот. Внутренние мембраны митохондрий в бурой жировой ткани содержат специфические поры, через которые осуществляется перенос ионов Н» , причем их способность переносить ионы Н регулируется. Через эти поры ионы Н , выкачиваемые из митохондрий во время транспорта электронов (разд. 17.15,е), могут возвращаться в дышащие митохондрии в итоге наблюдается холостая циркуляция ионов Н и вместо образования АТР происходит выделение энергии в виде тепла (разд. 17.17). Если организм не нуждается в тепле, то Н» - [c.762]

    Клеточная оболочка — это мембрана, которая регулирует связь цитоплазмы с другими клетками и 1С внещней средой. Мембрана избирательно проницаема для различных веществ, ее проницаемость зависит от природы проникающих в клетку молекул и физиологических особенностей клетки. В цитоплазме находятся различные включения — капельки жира, зерна крахмала и т. д., вакуоли. В вакуолях содержится клеточный сок. В клеточный сок растений входят различные пигменты, определяющие окраску растений и их отдельных органов. Желтая окраска обусловлена флавонами, а красная и фиолетовая— антоцианинами. Окраска зависит также от кислотности сока. Главнейщими клеточными структурами, которые содержатся в цитоплазме, являются ядро, пластиды, митохондрии и микросомы. Пластиды—довольно крупные гранулы овальной формы, митохондрии — мелкие палочковидные частицы, а микросомы — мельчайшие округлые частицы. Митохондрии и микросомы хотя и значительно меньше ядра или пластид, но на их долю приходится до 50% массы протоплазмы. В протоплазме имеется сложная система мембран, образующих каналы, связанные с оболочкой ядра. Эта система представляет структурную основу клеточной цитоплазмы и называется эндоплаз-матической сетью. [c.28]

    Протоплазматические жиры и лицоиды входят во все органы и ткани растений — в листья, стебли, плоды, корни их содержание составляет 0,1 — 0,5%. Они играют весьма важную роль в жизнедеятельности клеток. Из жиров и липоидов и из соединений липоидов с белками построены мембраны на поверхности клеток и внутриклеточных частиц — митохондрий, пластид, ядер, и благодаря этим мембранам регулируется проницаемость клеток и клеточных частиц для различных веществ. [c.30]

    Для образования истинного раствора следует применять относительно хорошие растворители если второй вириальный коэффициент В в уравнении (76), характеризующий растворитель, становится слишком большим, то точность графической экстраполяции к нулевой концентрации уменьшается. Для полимеров со сферическими молекулами В часто равно 0. Мембраны обычно хранят в воде. Их не следует высушивать, а после заправки в корпус осмометра необходимо дать им привыкнуть к применяемому растворителю (путем подобной обработки в заправленном состоянии устраняется возможность образования волнистости на поверхности мембраны). Осмометр с мембраной или мембранами заполняют, например, ацетоном и помещают в этот же растворитель или в камеру, заполненную тем же растворителем. В течение нескольких часов (лучше 1 дня) вода из мембраны вытесняется, после чего ацетон заменяют растворителем, выбранным для измерения. Затем в осмометр заливают раствор, причем необходимо следить, чтобы он не содержал пузырьков воздуха. Если соединение капилляра с осмометром осуществляется не кранами, а на шлифах, то и в этом случае не должны появляться пузырьки воздуха. Характер уплотняющей замазки шлифа зависит от применяемого растворителя при работе в большинстве органических растворителей оказалась пригодной замазка Мелоха и Фредерика она состоит из 25 ч. обезвоженного глицерина, 7 ч. декстрина и 3,5 ч. чистого -маннита. При работе в водных растворах применим жир Рамзая. В однокамерных осмометрах наполненные камеры вносят в кюветы с растворителем в осмометрах с двойными камерами вторая камера заполняется растворителем, причем для приготовления раствора [c.149]

    Плоские мембраны изготовляют, как правило, из маслобензо-стойкой и морозостойкой прорезиненной шелковой или хлопчатобумажной ткани, а также из пропитанной жиром кожи. [c.109]

    Это кажется несколько неожиданным и непонятным лишь тому, кого интересует только структурная картина. Но ведь большинство электронных микроскопистов — это медики и биологи, а они отлично помнят время, когда в самом разгаре были исследования но так называемой проницаемости,— это период примерно с 1920 по 1935 г. Под проницаемостью в данном случае понимают прохождение веществ через мембрану. Проницаемость характеризует способность мембраны пропускать через себя различные (растворенные) вещества. На основании бесчисленных экспериментов с самыми различными веществами и на самых разных типах клеток было выяснено, что малые молекулы усваиваются живой клеткой быстрее, чем большие, и что вещества, растворимые в воде, но нерастворимые в жирах и жироподобных растворителях (так называемые липо-фильные растворители), проникают в клетку медленнее, чем те, которые хорошо растворяются в жирах липидах). Здесь нет надобности вдаваться в подробности, для нас сейчас важен только главный принцип. Мембраны, которые контролируют прохождение различных веществ через клеточную поверхность (т. е. через нлазмалемму), содержат  [c.207]

Липиды, их строение и функции

Цель: изучить строение липидов, их биологическую роль и свойства. Познакомится с классификацией липидов.

Учащиеся должны:

• Знать строение липидов;
• Называть примеры веществ, относящихся к липидам, клетки и ткани, органы богатые липидами;
• Классифицировать липиды по группам;
• Характеризовать биологическую роль липидов

Ход урока

Липиды – это сборная группа органических соединений, нерастворимых в воде, но растворимых в неполярных органических растворителях (эфире, бензине и хлороформе).

Липиды содержаться в каждой клетке, но их содержание сильно варьирует, например, в обычной клетке организма (лейкоцит, эпителиоцит) – 5-15%, в клетках подкожной жировой клетчатки и клетках семени подсолнечника – до 90%.

Свойства:

• Нерастворимы в воде
• Низкая тепло- и электропроводность

Классификация липидов

1. Жиры (триглицериды) – производные трехатомного спирта (глицерина) и высших жирных кислот (>16 атомов С).

Жирные кислоты:

Насыщенные (предельные):

• Пальмитиновая        С₁₅Н₃₅СООН
• Стеариновая             С₁₇Н₃₅СООН

Ненасыщенные (непредельные):

• Олеиновая                 С₁₇Н₃₃СООН
  Линолевая                 С₁₇Н₃₁СООН

От чего зависит их насыщенность?

Жиры бывают твердыми (при тем-ре 25°C) если в составе имеются предельные жирные кислоты (в основном животные жиры, искл. Рыбий жир)

Жиры бывают жидкими (при тем-ре 25°C) если в составе есть непредельные жирные кислоты (в основном это растительные масла, искл. Кокосовое и масло какао бобов).

Почему в клетках гомойотермных животных в основном встречаются твердые жиры?

2. Воски – образованы высшими одноатомными спиртами и жирными кислотами (например, пчелиный воск, ланолин овечьей шерсти, спермацет из черепных полостей кашалотов и дельфинов)

3. Стериды – образованы при участии многоатомных спиртов – стеролов (н-р, холестерол). Из холестерола при окислении образуется: тестостерон, прогестерон, альдостерон, кортизол, желчные кислоты.

4. Фосфолипиды – производные триглицеридов, содержат остаток фосфорной кислоты и азотистое основание.

Какие функции выполняют липиды?

1. Структурная (Какие липиды выполняют структурную функцию?)
2. Энергетическая (Сколько энергии выделяется при окислении липидов? 38,9 кДж. Почему при окислении липидов выделяется в 2 раза больше энергии, чем при окислении углеводов? Т.к. они максимально восстановлены)
3. Запасающая (Почему липиды выгодно запасать?)
4. Источник эндогенной воды (Какие организмы способны выживать благодаря этой функции? 1г жиров = 1,07 г Н₂О)
5. Регуляторная (Что липиды могут регулировать? Приведите примеры)
6. Защитная (Воск, подкожная жировая клетчатка. От чего защищают эти липиды?)
7. Термоизоляционная (Почему липиды могут выполнять эту функцию?)
8. Увеличение плавучести.

Ответьте на вопросы:

1. Что такое полимер и мономер? Являются ли липиды полимерами?
2. Как вы думаете, какова роль липидов в формировании клетки в процессе эволюции?

Домашнее задание. Выучить материал по теме Липиды и Углеводы. Подготовиться к проверочной работе.

Творческое задание: Сравните использование углеводов и липидов в хранении энергии у живых организмов. Параметры сравнения: энергоемкость, скорость получения энергии, компактность укладки молекулы, необходимость кислорода для окисления, какие органы в организме человека работают за счет энергии окисления данных веществ. Можно список параметров расширить.

Липиды, строение и функции | Параграф 1.3

Подробности

Категория: А.А. Каменский-9кл

 «Введение в общую биологию и экологию. 9 класс». А.А. Каменский (гдз)

Вопрос 1. Какие вещества относятся к липидам?
Липиды — жиры и липоиды относятся к группе неполярных органических соединений, то есть являются гидрофобными веществами, но хорошо растворяются в эфире, бензине, хлороформе и некоторых других растворителях. Большинство липидов состоит из высокомолекулярных кислот и трехатомного спирта глицерина.

Вопрос 2. Какое строение имеет большинство липидов?
Выделяют липиды простые и сложные. Простые липиды (жиры) — это триглицериды высших жирных кислот, липоиды — это большой класс органических веществ с гидрофобными свойствами (например, холестерин). К сложным липидам относят фосфолипиды (в их молекуле один или два остатка жирных кислот замещены группами, содержащими фосфор, а иногда также азот) и стероиды (в основе их структуры лежат 4 углеродных кольца).

Вопрос 3. Какие функции выполняют липиды?
1. Энергетическая функция. Она заключается в том, что жиры, как наиболее распространенные липиды, служат ценным источником энергии. При их расщеплении выделяется энергии в два раза больше, чем при расщеплении такого же количества глюкозы.
2. Защитная функция. В организме животных и человека жировая ткань предохраняет внутренние органы организма от повреждений при падениях и ударах. А так как жировая ткань плохо проводит тепло, то липиды защищают организм от переохлаждения, что особенно, а также выполняют гидроизоляцию.
3. Структурная функция. В клетке липиды выполняют структурную (строительную) функцию: они входят в состав клеточных мембран — тонких плотных пленок, которыми «одеты» все клетки и большинство внутриклеточных органоидов.
4. Регуляторная функция. Многие гормоны являются производными липидов.
5. Запасающая функция. Запасы жира в подкожной клетчатке млекопитающих животных позволяют им переживать неблагоприятные периоды, связанные с недостатком корма и воды. Животные, обитающие в пустынях, значительную часть необходимой для жизнедеятельности воды получают благодаря расщеплению в организме жиров.

Вопрос 4. Какие клетки и ткани наиболее богаты липидами?
Наиболее богаты липидами клетки жировой ткани у животных. Велика концентрация липидов в семенах некоторых растений, таких как подсолнечник, лен, арахис соя. А у отдельных видов растений липиды в больших количествах содержатся в плодах. Особенно богаты жирами плоды тропического растения авокадо.

Что такое ферменты, поджелудочная железа, пищеварение и функция печени

Что такое ферменты?

Ферменты — это белки, которые помогают ускорить метаболизм или химические реакции в нашем организме. Они создают одни вещества и разрушают другие. Все живые существа имеют ферменты.

Наши тела естественным образом вырабатывают ферменты. Но ферменты также присутствуют в промышленных продуктах и ​​продуктах питания.

Что делают ферменты?

Одна из самых важных функций ферментов — способствовать пищеварению.Пищеварение — это процесс превращения пищи, которую мы едим, в энергию. Например, ферменты есть в нашей слюне, поджелудочной железе, кишечнике и желудке. Они расщепляют жиры, белки и углеводы. Ферменты используют эти питательные вещества для роста и восстановления клеток.

Ферменты также помогают с:

• Дыхание.
• Наращивание мышц.
• Нервная функция.
• Избавляем наш организм от токсинов.

Какие бывают типы ферментов?

В организме есть тысячи отдельных ферментов.У каждого типа ферментов есть только одна работа. Например, фермент сахараза расщепляет сахар, называемый сахарозой. Лактаза расщепляет лактозу, разновидность сахара, содержащегося в молочных продуктах.

Некоторые из наиболее распространенных пищеварительных ферментов:

• Карбогидраза расщепляет углеводы на сахара.
• Липаза расщепляет жиры на жирные кислоты.
• Протеаза расщепляет белок на аминокислоты.

Части ферментов

Что входит в состав фермента?

Каждый фермент имеет «активный сайт».«Эта территория имеет уникальную форму. Вещество, над которым работает фермент, является субстратом. Подложка также имеет уникальную форму. Фермент и субстрат должны работать вместе.

Как температура и pH влияют на ферменты?

Для работы ферментов необходимы правильные условия. Если условия неподходящие, ферменты могут изменить форму. Затем они перестают подходить к подложкам, поэтому не работают должным образом.

Каждый фермент имеет идеальную температуру и pH:

• pH: Ферменты чувствительны к кислотности и щелочности.Они не работают должным образом, если среда слишком кислая или щелочная. Например, фермент в желудке, называемый пепсином, расщепляет белки. Если в желудке недостаточно кислоты, пепсин не может функционировать оптимально.
• Температура: Ферменты работают лучше всего при нормальной температуре тела, около 98,6 ° F (37 ° C). При повышении температуры усиливаются ферментативные реакции. Но если температура становится слишком высокой, фермент перестает работать. Вот почему высокая температура может нарушить функции организма.

Общие состояния и расстройства

Какие состояния здоровья могут вызывать проблемы с ферментами?

Нарушения обмена веществ часто являются результатом недостатка определенного фермента. Родители могут передать их своим детям через гены (по наследству). Некоторые примеры наследственных нарушений обмена веществ включают:

• Болезнь Фабри препятствует выработке организмом ферментов (альфа-галактозидаза А), расщепляющих жир (липиды).
• Болезнь Краббе (лейкодистрофия глобоидных клеток) влияет на ферменты, необходимые для защитного покрытия (миелин) нервных клеток (центральная нервная система).
• Болезнь мочи кленового сиропа влияет на ферменты, необходимые для расщепления определенных аминокислот с разветвленной цепью.

Другие состояния здоровья, связанные с дисбалансом ферментов, включают:

• Болезнь Крона дисбаланс бактерий в кишечнике (микробиом кишечника) может влиять на аутоиммунный ответ кишечного тракта. Это может сыграть роль в проявлении и тяжести болезни Крона.
• Внешнесекреторная недостаточность поджелудочной железы (EPI) — это состояние, при котором в поджелудочной железе не хватает пищеварительных ферментов.Вы не можете расщеплять пищу или усваивать питательные вещества. Хронический панкреатит, рак поджелудочной железы, диабет или муковисцидоз могут привести к EPI.
• Непереносимость лактозы — это недостаток фермента, необходимого для переваривания сахаров в молоке (лактозе) и молочных продуктах.

Как тесты на ферменты используются для диагностики состояний здоровья?

Ваш лечащий врач может использовать различные анализы крови на ферменты и белки для проверки определенных заболеваний. Например, повышенный уровень ферментов печени может быть признаком заболевания печени.

Уход за ферментами

Нужно ли мне принимать ферментные добавки?

Люди без хронических заболеваний обычно могут получать необходимые им ферменты из здорового питания. Но если у вас есть определенные проблемы со здоровьем, ваш лечащий врач может порекомендовать принимать ферментные добавки. Например, многие люди с EPI могут принимать пищеварительный фермент перед едой. Это помогает их телу усваивать питательные вещества из пищи. Поговорите со своим врачом, прежде чем принимать какие-либо ферментные добавки.

Могут ли лекарства влиять на уровень ферментов?

Некоторые лекарства влияют на уровень ферментов. Например, антибиотики могут убить определенные бактерии, необходимые для того, чтобы некоторые ферменты работали наилучшим образом. Это причина того, что антибиотики могут вызвать диарею. Чтобы убить бактерии, вызывающие заболевание, они также уничтожают важные полезные бактерии, которые помогают пищеварению.

Статины (лекарства, снижающие уровень холестерина) могут повышать ферменты печени и мышечные ферменты. Они могут увеличить риск повреждения печени или мышц.

Когда звонить врачу

Когда мне следует обратиться к врачу по поводу проблемы с ферментами?

Вы не узнаете, есть ли у вас проблемы с ферментами, без анализа крови. Обратитесь к врачу, если у вас возникнут следующие проблемы:

Записка из клиники Кливленда

Ферменты помогают облегчить биохимические реакции в нашем организме. Они помогают во всем, от дыхания до пищеварения. Слишком мало или слишком много определенного фермента может привести к проблемам со здоровьем.Некоторым людям с хроническими заболеваниями может потребоваться прием ферментных добавок, чтобы помочь своему организму работать должным образом. Принимайте ферментные добавки только под наблюдением врача.

трансжирных кислот и гидрогенизированных растительных масел | FAQ

В. Что такое гидрогенизированное растительное масло?

Масла (например, растительное, оливковое, подсолнечное) представляют собой жидкости при комнатной температуре. В пищевой промышленности водород добавляют к маслам (в процессе, называемом гидрогенизацией), чтобы сделать их более твердыми или «растекающимися».Гидрогенизированные масла можно продавать напрямую как «спреды», но они также используются в пищевой промышленности при производстве многих пищевых продуктов, таких как печенье и торты. Использование гидрогенизированных продуктов помогает продлить срок хранения продуктов и сохранить стабильность вкуса.

В. Что такое жирные кислоты?

Жирные кислоты — это химические соединения, из которых состоят жиры. Их много в тканях животных, поскольку они являются основным компонентом клеточных мембран и выполняют жизненно важные функции почти во всех метаболических процессах в организме.Чаще всего они находятся в углеродных цепях из 16-18 атомов углерода (C) с несколькими двойными связями, что делает их полиненасыщенными. У них есть кислотная (карбоксильная) группа на одном конце цепи.

В. Что такое насыщенные, ненасыщенные и полиненасыщенные жирные кислоты?

Насыщенные жирные кислоты представляют собой цепочки атомов углерода, соединенных одинарными связями, с максимальным числом атомов водорода, прикрепленных к каждому атому углерода в цепи. Насыщенные жиры обычно твердые при комнатной температуре.

Насыщенная жирная кислота

Ненасыщенные жирные кислоты представляют собой цепочки атомов углерода, соединенных одинарными связями и различным количеством двойных связей, к которым не присоединена полная квота атомов водорода. Ненасыщенная кислота может существовать в двух формах: более распространенная форма цис , показанная ниже, и форма транс .

Ненасыщенная жирная кислота (цис)

Мононенасыщенные жирные кислоты имеют два атома углерода, соединенных одной двойной связью, так как пара атомов водорода отсутствует. (См .: Основная химическая структура ненасыщенной жирной кислоты) .Мононенасыщенные жиры и масла жидкие при комнатной температуре, но начинают затвердевать при температуре холодильника.

Полиненасыщенные жирные кислоты имеют более одной двойной связи в углеродной цепи и, следовательно, более одной пары атомов водорода. Полиненасыщенные масла и жиры обычно находятся в жидком состоянии при комнатной температуре и в холодильнике.

В. Что такое трансжирные кислоты?

Транс-жирные кислоты — это ненасыщенные жирные кислоты, которые имеют по крайней мере одну двойную связь в транс-конфигурации.Хотя большинство ненасыщенных жирных кислот в пищевых продуктах имеют цис-конфигурацию, также могут присутствовать трансжирные кислоты. Трансжирные кислоты в пищевых продуктах происходят из трех основных источников:

• Бактериальная трансформация ненасыщенных жирных кислот в рубце жвачных животных. Впоследствии они могут присутствовать в мясе и молоке животного
• Гидрирование и дезодорация ненасыщенных растительных масел (или иногда рыбьего жира) с высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот
• При нагревании и жарке масел при высоких температурах

Ненасыщенная жирная кислота (транс)

В.Сколько трансжирных кислот содержится в пище?

Молочный и говяжий жир обычно содержит около 3-6% ТЖК (% от общего жира), а их уровни в баранине и баранине могут быть несколько выше. Уровни TFA в растительных маслах и жидких маргаринах составляют около 1%. Мягкие желтые жирные пасты обычно содержат от 1% до 17% ТЖК, в то время как более твердые маргарины имеют более высокий уровень. Содержание ТЖК в хлебобулочных изделиях (сухариках, крекерах, пирогах, бисквитах, вафлях и т. Д.) Варьируется от менее 1% до 30% от общего количества жирных кислот. Некоторые хлопья для завтрака с добавлением жира, картофель фри, сухие супы и некоторые сладости и закуски содержат высокие уровни TFA (20-40% от общего количества жирных кислот).Однако исследования показали, что уровни ТЖК в этих продуктах, по-видимому, снижаются по мере того, как производители изменяют состав для удаления гидрогенизированных масел, если они присутствуют.

В. Опасно ли употребление в пищу трансжирных кислот?

Поскольку процесс гидрирования добавляет к маслу атомы водорода, он снижает количество ненасыщенных жирных кислот и увеличивает количество насыщенных жирных кислот в масле. Потребление большого количества насыщенных жирных кислот связано с повышением уровня холестерина в крови, что может привести к ишемической болезни сердца.Поэтому в рамках здорового питания потребителям рекомендуется снизить потребление насыщенных жирных кислот.

Иногда проводят частичное гидрирование масла, так как это приводит к более низкому уровню образования насыщенных жирных кислот в продукте. Однако частичное гидрирование действительно приводит к образованию ТЖК, а не цис-жирных кислот. ТЖК, как и насыщенные жиры, также связаны с повышением уровня холестерина в крови. Хотя насыщенные жиры также производят «хороший» холестерин (ЛПВП), трансжиры повышают уровень «вредного» холестерина (ЛПНП) и снижают уровень хорошего холестерина.ТЖК также приводят к повышению уровня триглицеридов в крови. В этом отношении трансжиры можно рассматривать как более склонные к развитию сердечно-сосудистых заболеваний, чем насыщенные жиры и их эквивалентный уровень. Однако, если рассматривать это в контексте, потребление насыщенных жиров в европейской диете примерно в 10 раз больше, чем трансжиров, и поэтому насыщенные жиры в рационе по-прежнему считаются наиболее опасными в отношении сердечных заболеваний.

Европейская научная группа по диетическим продуктам, питанию и аллергии (NDA) рассмотрела доказательства других вредных воздействий на здоровье, приписываемых трансжирным кислотам.Они пришли к выводу, что научные данные о возможной взаимосвязи потребления ТЖК и рака, диабета 2 типа или аллергии были слабыми или непоследовательными.

В. Сколько трансжиров я могу есть?

В ЕС среднесуточное потребление ТЖК для 14 различных стран (без Ирландии) колеблется в пределах 0,5–2,1% и 0,8–1,9% от общего количества потребляемой энергии среди мужчин и женщин соответственно. Основными источниками содержания ОЖК в рационе людей в этих 14 странах были пищевые жиры и жир жвачных животных, а в некоторых странах также вносились хлебобулочные изделия и картофель фри.Этот уровень потребления, похоже, снижается. Однако пока нет официальных рекомендаций по потреблению ТЖК в рационе, за исключением того, что мы не должны увеличивать потребление ТЖК выше текущего уровня. Всемирная организация здравоохранения рекомендовала «производителям пищевых продуктов снизить уровень транс-изомеров жирных кислот, образующихся в результате гидрогенизации».

В. Маркируются ли трансжирные кислоты на пищевых продуктах?

Чтобы попытаться сократить наше потребление, полезно знать, где искать соответствующую информацию о продукте питания.

В настоящее время упоминание на этикетке ТЖК в пищевых продуктах не является обязательным. Тем не менее, закон гласит, что на упаковке всех предварительно расфасованных продуктов должны быть указаны ингредиенты. Если в ингредиентах указано «частично гидрогенизированное» масло или «гидрогенизированное» масло, это может указывать на присутствие ТЖК. Кроме того, ингредиенты перечислены в уменьшающемся количестве, поэтому уровни TFA, вероятно, будут выше в продукте, в котором гидрогенизированное масло указано в качестве первого ингредиента, чем в продукте, в котором оно указано в качестве последнего ингредиента.

Последнее обновление: 18/3/2009

3.3 Липиды — Биология для курсов AP®

Цели обучения

В этом разделе вы исследуете следующие вопросы:

• Какие четыре основных типа липидов?
• Каковы функции жиров в живых организмах?
• В чем разница между насыщенными и ненасыщенными жирными кислотами?
• Какова молекулярная структура фосфолипидов и какова роль фосфолипидов в клетках?
• Какова основная структура стероидов и каковы примеры их функций?
• Как холестерин помогает поддерживать жидкую природу плазматической мембраны клеток?

Соединение для AP

Липиды также являются источниками энергии, которые приводят в действие клеточные процессы.Как и углеводы, липиды состоят из углерода, водорода и кислорода, но эти атомы расположены по-другому. Большинство липидов неполярны и гидрофобны. Основные типы включают жиры и масла, воски, фосфолипиды и стероиды. Типичный жир состоит из трех жирных кислот, связанных с одной молекулой глицерина, образуя триглицериды или триацилглицерины. Жирные кислоты могут быть насыщенными или ненасыщенными, в зависимости от наличия или отсутствия двойных связей в углеводородной цепи; насыщенная жирная кислота имеет максимальное количество атомов водорода, связанных с углеродом, и, следовательно, только одинарные связи.Как правило, жиры, которые являются жидкими при комнатной температуре (например, масло канолы), имеют тенденцию быть более ненасыщенными, чем жиры, которые являются твердыми при комнатной температуре. В пищевой промышленности масла искусственно гидрогенизируются, чтобы сделать их химически более подходящими для использования в обработанных пищевых продуктах. Во время этого процесса гидрирования двойные связи в цис-конформации в углеводородной цепи могут быть преобразованы в двойные связи в транс-конформации; К сожалению, было показано, что трансжиры способствуют развитию сердечно-сосудистых заболеваний.Фосфолипиды представляют собой особый тип липидов, связанных с клеточными мембранами, и обычно имеют глицериновую (или сфингозиновую) основу, к которой присоединены две цепи жирных кислот и фосфатсодержащая группа. В результате фосфолипиды считаются амфипатическими, поскольку они имеют как гидрофобные, так и гидрофильные компоненты. (В главах 4 и 5 мы более подробно рассмотрим, как амфипатическая природа фосфолипидов в мембранах плазматических клеток помогает регулировать проникновение веществ в клетку и из нее.) Хотя молекулярная структура стероидов отличается от структуры триглицеридов и фосфолипидов, стероиды классифицируются как липиды на основании их гидрофобных свойств. Холестерин — это тип стероида в плазматической мембране клеток животных. Холестерин также является предшественником стероидных гормонов, таких как тестостерон.

Представленная информация и примеры, выделенные в разделе, поддерживают концепции, изложенные в Большой идее 4 учебной программы по биологии AP ^® . Цели обучения, перечисленные в структуре учебной программы, обеспечивают прозрачную основу для курса биологии AP ^® , лабораторного опыта на основе запросов, учебных мероприятий и экзаменационных вопросов AP ^® .Цель обучения объединяет требуемый контент с одной или несколькими из семи научных практик.

Поддержка учителей

Важное заблуждение, которое необходимо преодолеть студентам, заключается в том, что липиды не вредны для организма. Они абсолютно необходимы для функций организма, в том числе для роста и выживания.

Еще одна концепция, которую следует обсудить, — это нерастворимость липидов в воде.В заправке для салатов это очевидно, но почему? Если к липидам присоединены другие функциональные группы, они могут содержать некоторые заряды и придают липиду определенную степень растворимости, но большинство липидов не имеют зарядов на поверхности молекул и не растворяются в воде, поэтому липиды обычно описывается как гидрофобный.

Нерастворимые липиды должны быть прикреплены к белкам в организме, чтобы они стали растворимыми в жидкостях организма. Попросите класс исследовать белки, которые переносят и переносят липиды.Определите их вклад в здоровье или болезнь.

Проблемные вопросы по научной практике содержат дополнительные тестовые вопросы для этого раздела, которые помогут вам подготовиться к экзамену AP. Эти вопросы касаются следующих стандартов:
[APLO 2.9] [APLO 2.10] [APLO 2.12] [APLO 2.13] [APLO 2.14] [APLO 4.14]

Жиры и масла

Липиды включают разнообразную группу соединений, которые в значительной степени неполярны по природе. Это потому, 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. 3.13). Например, их водоотталкивающая гидрофобная природа может помочь водным птицам и млекопитающим оставаться сухими, образуя защитный слой над мехом или перьями. Липиды также являются строительными блоками многих гормонов и важной составляющей всех клеточных мембран.Липиды включают жиры, воски, фосфолипиды и стероиды.

Поддержка учителей

Разница между жиром и маслом заключается в состоянии соединения при комнатной температуре (68 ° F). Жир представляет собой твердый или полутвердый материал, а масло при этой температуре является жидкостью. И жиры, и масла состоят из глицерина и двух или трех цепей жирных кислот, прикрепленных к его атомам углерода путем дегидратационного синтеза. Жирная кислота представляет собой цепочку атомов углерода с атомами водорода, присоединенными к открытым участкам связывания.Если цепь полностью насыщена атомами водорода, ее называют насыщенным жиром. Это дает компаунду относительно жесткую конфигурацию и помогает ему быть твердым. Если какой-либо из атомов водорода отсутствует, это называется ненасыщенным жиром или маслом. Отсутствие атомов водорода вдоль цепи вызывает образование двойных связей между соседними атомами углерода, что приводит к изгибу цепи. Это заставляет молекулы отталкивать другие молекулы рядом с ним, предотвращая упаковку цепей жирных кислот, и в результате образуется жидкость при комнатной температуре.Жиры, как правило, содержат высокую концентрацию насыщенных жирных кислот, а масла, как правило, содержат больше цепей ненасыщенных жирных кислот. Оба типа влияют на здоровье; большое количество насыщенных жиров значительно менее полезно, чем большее количество ненасыщенных липидов. Исключение составляют трансжиры, ненасыщенные жиры, содержащиеся в обработанных пищевых продуктах. Транс-жиры ведут себя как насыщенные липиды.

Разделите класс на три секции: секция 1: молочный цех; раздел 2: заправки для салатов и раздел 3: картофельные чипсы.. Каждый раздел посетит супермаркет и определит, какие жиры или масла входят в пять наименований в их категории. Затем каждый раздел подготовит таблицу со своими выводами и поделится ею с классом.

Рис. 3.13. Гидрофобные липиды в мехе водных млекопитающих, таких как речная выдра, защищают их от непогоды. (кредит: Кен Босма)

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 составлять от 4 до 36; наиболее распространены те, которые содержат 12–18 атомов углерода. В молекуле жира жирные кислоты присоединены к каждому из трех атомов углерода молекулы глицерина сложноэфирной связью через атом кислорода (рис. 3.14).

Рис. 3.14. Триацилглицерин образуется в результате присоединения трех жирных кислот к основной цепи глицерина в реакции дегидратации.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. Жиры также называют 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 называется насыщенной. Насыщенные жирные кислоты насыщены водородом; другими словами, количество атомов водорода, прикрепленных к углеродному скелету, максимально. Стеариновая кислота является примером насыщенной жирной кислоты (рис. 3.15)

Рис. 3.15. Стеариновая кислота — обычная насыщенная жирная кислота.

Когда углеводородная цепь содержит двойную связь, жирная кислота считается ненасыщенной.Олеиновая кислота является примером ненасыщенной жирной кислоты (рис. 3.16).

Рис. 3.16. Олеиновая кислота — обычная ненасыщенная жирная кислота.

Большинство ненасыщенных жиров являются жидкими при комнатной температуре и называются маслами. Если в молекуле есть одна двойная связь, тогда он известен как мононенасыщенный жир (например, оливковое масло), а если имеется более одной двойной связи, то он известен как полиненасыщенный жир (например, масло канолы).

Когда жирная кислота не имеет двойных связей, она известна как насыщенная жирная кислота, потому что к атомам углерода цепи больше нельзя добавлять водород.Жир может содержать похожие или разные жирные кислоты, присоединенные к глицерину. Длинные прямые жирные кислоты с одинарными связями имеют тенденцию плотно упаковываться 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, называемых адипоцитами, где жировые шарики занимают большую часть объема клетки. В растениях жир или масло хранятся во многих семенах и используются 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 водороды присутствуют в одной плоскости, это называется цис-жиром; если атомы водорода находятся в двух разных плоскостях, это называют трансжиром. Двойная связь цис вызывает изгиб или «перегиб», который препятствует плотной упаковке жирных кислот, сохраняя их в жидком состоянии при комнатной температуре (Рисунок 3.17). Оливковое масло, кукурузное масло, масло канолы и жир печени трески являются примерами ненасыщенных жиров. Ненасыщенные жиры помогают снизить уровень холестерина в крови, тогда как насыщенные жиры способствуют образованию бляшек в артериях.

Рис. 3.17. 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

В пищевой промышленности масла искусственно гидрогенизируются для придания им полутвердого состояния и консистенции, необходимой 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 быть преобразованы в двойные связи в транс-конформации.

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

Омега жирные кислоты

Незаменимые жирные кислоты — это жирные кислоты, которые необходимы, но не синтезируются человеческим организмом. Следовательно, они должны приниматься через пищу. Омега-3 жирные кислоты (подобные тем, которые показаны на рис. 3.18) попадают в эту категорию и являются одной из двух, известных человеку (другая — омега-6 жирная кислота). Это полиненасыщенные жирные кислоты, называемые омега-3, потому что третий углерод от конца углеводородной цепи соединен с соседним углеродом двойной связью.

Рис. 3.18. Альфа-линоленовая кислота является примером жирной кислоты омега-3. Он имеет три двойные связи цис и, как следствие, изогнутую форму. Для ясности атомы углерода не показаны. Каждый односвязанный углерод имеет два связанных с ним атома водорода, которые также не показаны.

Самый дальний углерод от карбоксильной группы пронумерован как углерод омега ( ω ), и если двойная связь находится между третьим и четвертым углеродом от этого конца, она известна как жирная кислота омега-3.К жирным кислотам омега-3, важным с точки зрения питания, поскольку они их не вырабатываются, относятся альфа-линолевая кислота (ALA), эйкозапентаеновая кислота (EPA) и докозагексаеновая кислота (DHA), 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 «здоровые» жиры в умеренных количествах следует употреблять регулярно.

Поддержка учителей

Этот вопрос относится к приложению Цель обучения 4.3 и Научные практики 6.1 и 6.4, потому что студенты предсказывают, как изменение подкомпонентов молекулы может повлиять на свойства молекулы.

Фосфолипид состоит из фосфатной группы, связанной с глицерином, который связан с двумя цепями жирных кислот. Одна из цепей жирных кислот является насыщенной, а другая — ненасыщенной. Насыщенная — прямая, ненасыщенная — с изгибом. Фосфолипиды составляют липидные бислои, основной компонент большинства плазматических мембран, и придают им свойство жидкости, благодаря тому, что хвосты жирных кислот создают пространство между молекулами фосфолипидов.

Понятие изогнутого жирнокислотного хвоста, способствующего текучести клеточной мембраны, может быть трудным для визуализации. Возьмите несколько старинных деревянных прищепок. Ручка вверху превращается в молекулу фосфата. Два зубца булавок становятся жирными кислотами. Оба зубца жесткие, поэтому представляют собой насыщенные жирные кислоты. В этой демонстрации нет ненасыщенных жирных кислот. Крепко держите несколько булавок в руке и попросите одного из учащихся удалить булавку в центре. У них не должно быть такой возможности, поскольку вы прижимаете все штыри вместе.Это было бы в клеточной мембране без каких-либо ненасыщенных жирных кислот, отталкивающих соседние цепи, создавая пространства, которые позволяют мембране вести себя как жидкость.

Подключение к научной практике для курсов AP®

Подумай об этом

Объясните, почему трансжиры запрещены в некоторых ресторанах. Как производятся трансжиры и какое влияние простое химическое изменение оказывает на свойства липидов?

Воски

Воск покрывает перья некоторых водных птиц и поверхность листьев некоторых растений.Из-за гидрофобной природы восков они предотвращают прилипание воды к поверхности (рис. 3.19). Воски состоят из длинных цепей жирных кислот, этерифицированных до длинноцепочечных спиртов.

Рис. 3.19. Восковые покрытия на некоторых листьях состоят из липидов. (кредит: Роджер Гриффит)

Фосфолипиды

Фосфолипиды — основные составляющие плазматической мембраны, самого внешнего слоя всех живых 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 третий углерод глицеринового остова занят модифицированной фосфатной группой (рис. 3.20). Одна фосфатная группа, присоединенная к диацилглицерину, не квалифицируется как фосфолипид; это фосфатидат (диацилглицерин-3-фосфат), предшественник фосфолипидов. Фосфатная группа модифицируется спиртом. Фосфатидилхолин и фосфатидилсерин — два важных фосфолипида, которые обнаруживаются в плазматических мембранах.

Рис. 3.20. Фосфолипид — это молекула с двумя жирными кислотами и модифицированной фосфатной группой, присоединенными к глицериновой основной цепи. Фосфат можно модифицировать добавлением заряженных или полярных химических групп.

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. 3.21).

Рисунок 3.21 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, жирнокислотные хвосты фосфолипидов обращены внутрь, от воды, тогда как фосфатная группа обращена к внешней стороне, водной стороне (Рисунок 3.21).

Фосфолипиды отвечают за динамическую природу плазматической мембраны. Если капля фосфолипидов помещается в воду, она самопроизвольно образует структуру, известную как мицелла, где гидрофильные фосфатные головки обращены наружу, а жирные кислоты обращены внутрь этой структуры.

Ежедневное подключение к курсам AP®

Жиры представляют собой амфифильные молекулы. Другими словами, длинный углеводородный хвост гидрофобен, а глицериновая часть молекулы гидрофильна.Находясь в воде, жиры собираются в шар, называемый мицеллами, так что гидрофильные «головы» находятся на внешней поверхности, а гидрофобные «хвосты» — внутри, где они защищены от окружающей воды.

Рисунок 3.22

Поддержка учителей

Преобладающим стероидом в организме является холестерин, который по-разному используется организмом для образования стероидных гормонов и придает гибкость клеткам, таким как красные кровяные тельца, которые должны менять свою форму, чтобы проходить через кровеносные сосуды и ткани.

Стероиды

В отличие от фосфолипидов и жиров, рассмотренных ранее, стероиды имеют структуру конденсированного кольца. Хотя они не похожи на другие липиды, они сгруппированы с ними, поскольку 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. 3.23). Многие стероиды также имеют функциональную группу –ОН, которая помещает их в классификацию алкоголя (стерины).

Рисунок 3.23 Стероиды, такие как холестерин и кортизол, состоят из четырех конденсированных углеводородных колец.

Холестерин — самый распространенный стероид. Холестерин в основном синтезируется в печени и является предшественником многих стероидных гормонов, таких как тестостерон и эстрадиол, которые секретируются гонадами и железами внутренней секреции. Он также является предшественником витамина D. Холестерин также является предшественником солей желчных кислот, которые помогают в эмульгировании жиров и их последующем поглощении клетками. Хотя неспециалисты часто отзываются о холестерине отрицательно, он необходим для правильного функционирования организма.Он является компонентом плазматической мембраны клеток животных и находится внутри фосфолипидного бислоя. Будучи самой внешней структурой в клетках животных, плазматическая мембрана отвечает за транспорт материалов и распознавание клеток, а также участвует в межклеточной коммуникации.

Ссылка на обучение

Чтобы узнать больше о липидах, изучите интерактивную анимацию «Биомолекулы: липиды».

К чему конкретно относится холестерин?

1. триглицерид
2. фосфолипид
3. стероид
4. воск

Утилизация жира | Энциклопедия.com

Жир — один из трех основных классов источников энергии, потребляемых с пищей. Как и другие источники, углеводы и белки, жир перерабатывается организмом таким образом, который делает его наиболее полезным для производства энергии как сразу, так и в долгосрочной перспективе.

Термин «жир» охватывает ряд подкатегорий жиров, каждая из которых используется организмом по-разному. Использование жиров в организме включает: источник запасенной энергии, топлива; средство, с помощью которого всасываются важные питательные вещества, такие как жирорастворимые витамины A, D и E; и производство определенных холестеринов, известных как липопротеины высокой плотности (ЛПНП) или «хороший холестерин», которые способствуют снижению закупоривающих артерии соединений в крови.

Накопленные в организме жиры являются важным источником энергии. Жиры используются организмом дополнительно к использованию углеводов для многих функций. Углеводы — главный источник энергии, необходимой для движения опорно-двигательного аппарата во время занятий спортом; Углеводы также являются единственным источником, из которого мозг и центральная нервная система удовлетворяются своими энергетическими потребностями. Когда жиры впервые перевариваются в кишечнике, они превращаются как для облегчения движения, так и для хранения в жирные кислоты.Когда количество жирных кислот в кровотоке достигает уровня, который, по ощущениям организма, создает дисбаланс, запускается механизм, посредством которого эти жирные кислоты захватываются доступной жировой тканью, специализированными клетками-накопителями жира, расположенными в различных частях тела, в частности концентрации в области живота и ягодиц. Жировая ткань способна абсорбировать и неограниченно хранить жирные кислоты.

Мужские и женские анатомии устроены по-разному в отношении хранения жировой ткани.Грудь, талия, бедра и ягодицы являются основными участками жировой ткани на женском теле. У мужчин обычно жировые клетки откладываются в груди, животе и ягодицах. И у мужчин, и у женщин есть внутренняя жировая ткань, расположенная вокруг почек и печени. Тело также имеет ограниченную способность накапливать внутримышечные жировые клетки. Вопреки утверждениям, сделанным некоторыми представителями индустрии похудания, «уменьшение пятен», представление о том, что определенные области жировой ткани могут быть использованы для извлечения жировых клеток в приоритетном порядке по сравнению с другими, не имеет научного обоснования.Организм получает доступ к своим запасам жиров для получения энергии на общей, а не привязанной к конкретной местности основе. Когда потребности тела в энергии превышают доступные запасы энергии, тело сигнализирует о высвобождении жировых клеток для преобразования энергии, независимо от физического местоположения.

Как только жировая клетка высвобождается из хранилища жировой ткани для преобразования в энергию, жировая клетка будет уменьшена на две составляющие части, глицерин, энергетический компонент, который направляется через кровоток в печень для переработки в глюкозу. и жирные кислоты.Жирные кислоты транспортируются в митохондрии, локальную электростанцию ​​работающих мышц, где они используются так же, как доступная глюкоза, углеводный энергетический продукт, для производства аденозинтрифосфата (АТФ), фактического топлива, расходуемого для получения энергии.

Витамины необходимы для здорового функционирования человека. Водорастворимые витамины не хранятся в организме. Каждую из них необходимо ежедневно пополнять за счет еды. Некоторые витамины жирорастворимы, а это означает, что каждый из них требует присутствия жирных кислот в процессе пищеварения в качестве среды для всасывания в организм.Жирорастворимые витамины, которые хранятся в печени, включают витамины A и D (каждый из которых необходим для роста костей и общего состояния здоровья), витамин E (защитное вещество сердечно-сосудистой системы) и витамин K (материал, необходимый для свертывания крови. ).

В отличие от основных функций жира как источника энергии и среды для усвоения витаминов, другие жиры, содержащиеся в рационе человека, вредны для общей физической работоспособности. Когда поглощенный жир представляет собой насыщенный жир (например, содержащийся в продуктах животного происхождения), он будет переварен и переработан в форму, которая способствует созданию липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), связанной с жирами структуры, которая помогает в создании зубного налета и других веществ, закупоривающих и сужающих сосуды сердечно-сосудистой системы.Узкие или суженные артерии не функционируют должным образом, и серьезные заболевания, такие как высокое кровяное давление и инсульт, представляют собой значительный риск этого состояния. Напротив, различные ненасыщенные жиры (включая ряд жиров растительного происхождения) будут ускорять образование липопротеинов высокой плотности (ЛПВП), которые противодействуют действию ЛПНП, уменьшая образование зубного налета, которое в противном случае образовывалось бы при потреблении насыщенных жиров.

Жир как изолятор — это очень неправильно понимаемый и преувеличенный аспект утилизации жира в организме.Жир необходим для функционирования человека, учитывая его критическую роль в усвоении витаминов и выработке энергии. Жир не важен для изоляции тела ни в холод, ни в жару; Эту функцию выполняют конструкция сердечно-сосудистой системы и наличие сосудов у поверхности кожи. Для худощавого спортивного мужчины желательно, чтобы процентное содержание жира в организме составляло от 5% до 15%, в зависимости от физических требований этого вида спорта. Аналогичным образом ожидается, что физически здоровые женщины в силу их строения будут иметь процентное содержание жира в организме от 7% до 20%.

см. Также Диета; Потребление жиров; Окисление жиров; Витамин Е.

Избавьтесь от жира — только факты о жировой ткани

Отношения с жиром — обычное дело. Это насмехается над вами, когда вы смотрите в зеркало. Вы проклинаете свой жир. Вы зажимаете его и изо всех сил пытаетесь сжечь. Но, может быть, вместо открытой враждебности пришло время попытаться понять жировую ткань — или, судя по ее впечатляющему научному названию, жировую ткань.

Такое отношение — не вина одного человека.Общество в целом имеет сложные отношения с жировой тканью. Конфликт проистекает из множества недопониманий и заблуждений. Отсутствие знаний о функциях жира упрощает понимание биологической важности жировой ткани.

Вы можете расширить свое понимание всего, что связано с жировой тканью, ответив на общие вопросы о жировой ткани. Узнайте о формировании, функциях и интересных фактах, которые изменят ваше отношение к жировым отложениям.

A. Определение жира или жировой ткани довольно простое. Это рыхлая соединительная ткань, которая действует как накопитель энергии. Это самые основы жировой ткани.

Более официальное название (жировая ткань) происходит от того факта, что этот тип ткани состоит из адипоцитов, обычно называемых жировыми клетками. Это прозвище подходит, потому что их основная задача — хранить лишние калории в виде жирных кислот, называемых триглицеридами.

Эти запасы энергии в физической форме спрятаны по всему телу. Вы подключаетесь к жирным кислотам в жировой ткани, когда потребление энергии и запасы углеводов, таких как гликоген, истощаются. Этот процесс знаком тем, кто соблюдает кето-диету или придерживается периодического голодания.

Еще одно простое заблуждение, связанное с жиром, требует немедленного решения. Употребление в пищу жиров любого типа не передается напрямую в жировую ткань. Конечно, жировая ткань вашего тела на молекулярном уровне похожа на жир, который вы едите.Липиды и жирные кислоты образуют строительные блоки всех жиров, включая жировую ткань. Но жир, который вы едите, проходит через много времени, прежде чем он, возможно, превратится в адипоциты.

Пищеварение расщепляет жиры, которые вы едите, на составные части. Часть этой энергии сгорает. Некоторые из них используются для создания структур или для других целей поддержания здоровья по всему телу. Оставшаяся энергия от диетического жира может затем накапливаться в жировой ткани. Поэтому вместо того, чтобы избегать жиров в своем рационе, просто ищите здоровые растительные источники.И помните ценник калорий, потому что жир содержит девять калорий на грамм.

A. Ваш жир сложнее, чем упрощенный рассказ о злодеях, который пронизывает поп-культуру. Конечно, есть адипоциты и множество мелких кровеносных сосудов для поддержания кровообращения в жировой ткани. Нервные и эндокринные (продуценты гормонов) клетки, а также лимфатические пути также находятся в жировой ткани.

Но самый большой нежирный компонент жировой ткани — это стромальная сосудистая фракция (SVF). Этот важный элемент представляет собой набор различных типов клеток, включая зрелые клетки (сосудистые, гладкие мышцы, клетки крови и иммунные клетки, а также фибробласты) и стволовые клетки. Миллионы этих клеток SVF не заполнены жиром, но обеспечивают структуру и материал, которые могут адаптироваться по мере изменения потребностей ткани.

А. Конечно, вам не нужно слишком много жировой ткани, но и ее слишком мало — тоже проблема. Это потому, что жир — это не просто физическое наказание за нездоровое питание или отсутствие физических упражнений. Он выполняет важные биологические функции, которые позволяют вам жить и развиваться.

Основные функции включают:

• Хранение энергии — Эта основная цель жировых отложений (уже обсуждавшаяся выше) — это механизм выживания, позволяющий максимально использовать обильные запасы пищи, припрятав часть на потом.
• Жара. Животные в холодном климате используют жир, чтобы согреться, и это явление существует у людей, особенно у младенцев, но исследования показывают, какую роль жир играет в нагревании взрослых.
• Прокладка — скопившаяся жировая ткань смягчает ваши органы, обеспечивая определенную защиту.
• Метаболическое воздействие: используя секреты (гормоны, цитокины и другие метаболиты), жировая ткань помогает регулировать энергетический баланс, аппетит и различные метаболические процессы.
• Производство гормонов: как эндокринный орган жировая ткань вырабатывает различные гормоны, такие как лептин, адипонектин и резистин.

А. Да. Вы правильно прочитали — жировая ткань считается эндокринным органом. И большой тоже. Это обозначение основано на способности жировой ткани вырабатывать гормоны — буквально определение эндокринного органа.

Коммуникация вашей жировой ткани и ее влияние на метаболические процессы поддерживаются набором вырабатываемых ею гормонов. Лептин особенно важен для регуляции энергии. Он взаимодействует с гипоталамусом вашего мозга и помогает поддерживать вес тела с течением времени. Это одна из причин, по которой так трудно соблюдать диету.

A. Действительно, существуют разные формы жировой ткани. И они имеют удобную цветовую кодировку, чтобы разделять их.

Белая жировая ткань служит хранилищем энергии для добавок из вашего рациона. Это также то, что происходит, когда в вашем организме заканчивается легко сжигаемый сахар. Ваша белая жировая ткань также обрабатывает секрецию гормонов, которые поступают из вашего жира.

Коричневая жировая ткань термогенна — заполнена большим количеством кровеносных сосудов и помогает поддерживать тепло.Науке известно, что такой жир встречается у новорожденных. Но до недавнего времени считалось, что это не играет большой роли у взрослых.

Жировая ткань также часто описывается по тому, где она находится на теле.

A. Средняя часть тела — это первое место, где вы можете искать жировые отложения. Но круглый живот — это только одно место, где вы найдете жирную жировую ткань.

На самом деле, все ваше тело покрыто жиром.

Жировая ткань скрыта во внутреннем слое вашей кожи.Этот подкожный жир — это то, что вы измеряете штангенциркулем или щипком, чтобы проверить свой прогресс в управлении весом. Также легче всего обнаружить жировую ткань.

Вы не можете точно увидеть висцеральный жир, хотя его свидетельство (животик) может стать очевидным при слишком большом накоплении. Этот тип жира описывает адипоциты, сгруппированные внутри брюшной полости и вокруг внутренних органов. Вам понадобится набивка, но слишком много висцерального жира может подорвать здоровье.

Жир также находится между мышечными волокнами (межмышечный жир) и внутри костного мозга.Этот желтый костный мозг — тот, где находятся адипоциты — важен для производства стволовых клеток.

A. Вы родились с десятками миллиардов жировых клеток, и они никуда не денутся. Скорее всего, они будут у вас, а может и больше, на всю жизнь. Это потому, что, хотя вы не можете естественным образом разрушить жировые клетки, вы можете добавить больше жировой ткани.И как только он есть, он тоже никуда не денется.

Простите, если это плохие новости. Липосакция может буквально всосать и навсегда удалить жировую ткань, расположенную под кожей. Но просто невозможно сесть на диету или избавиться от жировой ткани.

Если это правда — и это действительно так, — как вы естественным образом сжигаете жир, чтобы улучшить свое телосложение?

Жировая ткань состоит из адипоцитов, которые действуют как небольшие резервуары для хранения энергии липидов. Когда ваше тело находится в состоянии, когда ему приходится полагаться на накопленный жир для получения энергии, необходимое количество контейнеров опорожняется.

Склады остаются, но они больше не набухают от жира, который их наполнял. Это поможет вам выглядеть стройнее. Просто помните, что эти адипоциты могут быть снова восполнены в будущем — в зависимости от ваших расходов и количества потребляемых калорий.

A. Как и для большинства индикаторов состояния, не существует единого числа, подходящего для всех. Вместо этого существует здоровый диапазон процентного содержания жира в организме и индекса массы тела (ИМТ).

Женщины с 10-31 процентом жира считаются здоровыми. Для мужчин эти цифры составляют от 2 до 24 процентов. Если вы хотите использовать ИМТ, здоровый диапазон составляет 18,5–24,9.

Есть и другие факторы, например возраст и уровень активности, которые могут немного отличаться от целевого диапазона. Но важный вывод о жирах в организме заключается в том, что они действительно нужны, но слишком много — плохо для поддержания оптимального здоровья.

Кроме того, избавляться от лишнего веса исключительно на основе вашего веса — это неправильный подход.Когда вы говорите о количестве жировой ткани, ключевым словом является состав тела. Вот почему размеры, которые вы видите выше, не привязаны к числу, которое нужно стремиться к шкале.

Теперь, когда вы лучше понимаете свой жир — включая новое классное название — жировая ткань — это не значит, что вы перестанете щипать его или пытаться сжечь. Но подходите к своим отношениям с жиром с точки зрения знания и понимания.

Используйте свои новые знания, чтобы грамотно спроектировать свой образ жизни для достижения правильных целей, связанных с ожирением. Уважение того, как работает жировая ткань, функции, которые она выполняет, и ее влияние на ваше тело могут повлиять на ваш выбор диеты и упражнений.

В следующий раз, когда вы посмотрите в зеркало и будете готовы проклясть свои стойкие жировые отложения, помните, что жир не является плохим автоматически. Жировая ткань — это не черно-белая проблема. Теперь вы знаете, что жировая ткань состоит из коричневой и белой ткани.

Жир живота играет роль в борьбе с инфекциями

К сожалению, ожирение нарушает как эндокринную, так и иммунную функции VAT, тем самым способствуя воспалению и повреждению тканей, что может привести к диабету или воспалительному заболеванию кишечника. По мере того как исследователи продолжают собирать вместе сложные связи между иммунитетом, кишечными микробами и жировой тканью, включая большое скопление жира в брюшной полости, известное как сальник, они надеются не только понять, как связаны жир и иммунитет, но и также разработать лекарственные средства, нацеленные на жир, которые могут смягчить последствия инфекционных и воспалительных заболеваний.

Роль сальника в иммунитете

Сальник — термин, образованный от латинского слова «фартук» или «покров», представляет собой складку жира, которая свисает под животом и покрывает кишечник. (См. Иллюстрацию справа.) У всех людей, даже у самых худых, сальник на самом деле является независимым органом. Намеки на его функции (кроме хранения жира) существуют в ранней научной литературе. Например, после наблюдения за многочисленными случаями прилипания сальника к язвам желчного пузыря, желудка и кишечника; окруженные воспаленные яичники или разорванные отростки; и успешно заткнул отверстие в диафрагме, британский хирург-новатор на рубеже 20-го века называл его «абдоминальным полицейским».” ¹

Исследователи продолжают собирать вместе сложные связи между иммунитетом, кишечными микробами и жировой тканью.

В соответствии с этим выводом мы теперь знаем, что сальник поддерживает образование кровеносных сосудов и волокнистой соединительной ткани, которые могут помочь восстановить поврежденные органы, а также способствует иммунным ответам для борьбы с инфекцией. Многие иммунные клетки, находящиеся в сальнике, обнаруживаются в агрегатах, называемых жировыми лимфоидными скоплениями или «молочными пятнами» за их беловатый вид среди желтого жира.(См. Изображение на странице 48.) Во многих отношениях молочные пятна аналогичны лимфатическим узлам — маленьким органам в форме фасоли, которые фильтруют избыток жидкости из периферических органов, таких как кожа, мышцы, печень и легкие. Млечные пятна также фильтруют жидкость, вытекающую из брюшной полости. Кластеры иммунных клеток как в молочных точках, так и в лимфатических узлах улавливают микробы, поврежденные клетки и медиаторы воспаления и инициируют соответствующие иммунные ответы.

Несмотря на аналогичные функции, молочные пятна и лимфатические узлы имеют очень разные популяции лейкоцитов.Например, продуцирующие антитела В-клетки в молочных пятнах и лимфатических узлах развиваются из разных предшественников и имеют уникальный набор рецепторов антигенов. В частности, В-клетки в молочных пятнах связаны с независимыми от Т-клеток ответами на бактериальные и углеводные антигены и часто дифференцируются в продуцирующие IgA клетки, которые реагируют с комменсальными бактериями в кишечнике. ² Учитывая, что сальник часто прилипает к разрывам кишечника или аппендикса, вполне вероятно, что он помогает защититься от комменсальных организмов, которые могут попасть в брюшную полость после травмы.

Подобно В-клеткам, макрофаги в сальнике также, по-видимому, адаптируют свою деятельность для защиты хозяина от бактерий, которые могут покинуть кишечник. Исследования, проведенные в лаборатории Руслана Меджитова в Йельском университете, показывают, что эти макрофаги продуцируют фактор транскрипции GATA6, который регулируется ретиноевой кислотой, метаболитом, вырабатываемым из витамина А ферментами, которых много в сальнике. ³ Перитонеальные макрофаги мышей, получавших диету с дефицитом витамина А, не продуцируют GATA6 и, следовательно, не могут вырабатывать трансформирующий фактор роста-β (TGF-β), цитокин, который стимулирует В-клетки продуцировать IgA в ответ на микробиоту кишечника. Сходным образом мыши с генетической делецией GATA6 в макрофагах также не способны продуцировать TGF-β и IgA.

Между тем, Т-клетки в сальнике производят большее разнообразие и большее количество цитокинов, борющихся с инфекциями, чем их аналоги в других частях тела.В прошлом году Ясмин Белкайд из Национального института аллергии и инфекционных заболеваний и ее коллеги показали, что резидентные по НДС CD8 + Т-клетки памяти у мышей быстрее реагируют на инфекцию, чем клетки памяти других участков. ⁴ Быстрый ответ, как выяснили исследователи, был вызван измененным клеточным метаболизмом в этих Т-клетках, характеризующимся повышенным поглощением жирных кислот и повышенной функцией митохондрий. Учитывая, что жирные кислоты и глицерин являются основными продуктами адипоцитов, жирорезидентные CD8 + Т-клетки памяти, вероятно, используют метаболические ресурсы жировой ткани как для их поддержания, так и для своей способности защищаться от патогенов.

Важно отметить, что взаимодействия между Т-клетками и адипоцитами идут в обоих направлениях: недавно активированные Т-клетки запускают адипоциты, чтобы снизить экспрессию генов, участвующих в биосинтезе липидов, и вместо этого продуцировать антимикробные пептиды. Это временное прекращение липидного обмена в пользу антимикробной функции, вероятно, является двусторонним механизмом ограничения роста патогенов и усиления противомикробного иммунитета.

© catherine delphia

Обратная сторона жировых Т-клеток

К сожалению, активация Т-клеток в жировой ткани не всегда так полезна. В серии исследований, посвященных изучению связи между иммунным воспалением и инсулинорезистентностью при ожирении, вызванном диетой, Сатоши Нисимура и его коллеги из Токийского университета сообщили, что CD8 + Т-клетки памяти в НДС мышей, получавших диету с высоким содержанием жиров, стали хронически активировал и продуцировал воспалительные хемокины и цитокины, которые задействовали макрофаги, которые еще больше усугубляют воспаление и повреждение тканей. ⁵

Воспалительные Т-хелперные (Th2) клетки и продуцирующие антитела В-клетки также накапливаются в VAT мышей с ожирением и вносят свой вклад в метаболическую дисфункцию. ^6,7 Подобно CD8 + T-клеткам, Th2-клетки вырабатывают воспалительные цитокины, которые активируют местные макрофаги. Более того, они способствуют дифференцировке В-клеток в клетки, секретирующие антитела. В случае ожирения, вызванного диетой, В-клетки, ассоциированные с VAT, часто вырабатывают антитела, которые вместо связывания с вирусами или бактериями прикрепляются к адипоцитам и другим клеткам, включая продуцирующие инсулин β-клетки поджелудочной железы.Это вызывает повреждение тканей, что в конечном итоге может привести к диабету или другим воспалительным заболеваниям.

В то время как воспалительные пути чрезмерно обильны, иммуно-ингибирующие механизмы также могут быть дисфункциональными. В недавней серии работ лаборатории Дайан Матис из Гарвардского университета была определена уникальная популяция регуляторных Т-клеток (Treg), которые находятся в НДС. ^8,9 Мыши с ожирением, у которых отсутствуют Treg-клетки, связанные с НДС, легче становятся инсулинорезистентными и демонстрируют усиленное воспаление жировой ткани, как показали исследователи.Напротив, у мышей с ожирением, получавших пиоглитазон, улучшилась чувствительность к инсулину и снизился уровень сахара в крови, отчасти из-за увеличения количества и подавляющей активности Treg, связанных с НДС.

Точно так же врожденные лимфоидные клетки 2 типа (ILC2) обычно подавляют воспалительные реакции в жировой ткани и, в качестве дополнительного преимущества, способствуют дифференцировке предшественников адипоцитов в бежевый жир, что увеличивает расход калорий и снижает ожирение. У людей с ожирением в белой жировой ткани меньше клеток ILC2, чем у худых, что позволяет предположить, что они сжигают меньше жира, что способствует ожирению и воспалению жировой ткани. ^10,11

Другой компромисс: метастазы опухоли

Иммунные функции сальника также могут быть нарушены злокачественными новообразованиями, особенно карциномой яичников, которая часто метастазирует в сальник.Та же фильтрующая активность, которая позволяет молочным пятнам обнаруживать патогены, также облегчает сбор и колонизацию отделившихся опухолевых клеток, плавающих в брюшной жидкости. ¹² Эту активность легко наблюдать у мышей после инъекции суспензии опухолевых клеток: в течение нескольких часов молочные пятна поглощают опухолевые клетки, которые в течение нескольких дней превращаются в видимые колонии. Из-за этого риска хирурги часто иссекают большую часть или весь сальник в контексте рака яичников человека, чтобы устранить как можно больше метастазов.

^{Клетки, находящиеся в сальнике, вероятно, используют метаболические ресурсы жировой ткани.}

Исследователи долгое время считали, что высокая частота метастазов в сальник произошла исключительно из-за пассивного сбора опухолевых клеток, но недавние данные лаборатории Анила Суда в Онкологическом центре Андерсона начинают опровергать это предположение. Суд и его коллеги показали, что сальник однозначно поддерживает рост опухоли яичников, независимо от того, как туда попадают метастазирующие клетки. ¹³ Используя метод, называемый парабиозом, при котором мышей хирургическим путем спаривают бок о бок, чтобы у них было общее кровообращение, исследователи обнаружили, что опухолевые клетки яичников могут метастазировать через кровоток от одной мыши к другой. Однако, несмотря на то, что изначально они поселялись в легких, печени и селезенке, клетки образовывали метастатические опухоли только в сальнике.

Способность опухолевых клеток развиваться в сальнике отражает критическое взаимодействие с адипоцитами, которые переносят липиды в раковые клетки.Визуализируя флуоресцентно меченые липиды с помощью микроскопии, исследователи наблюдали истощение липидов в адипоцитах и ​​накопление липидов в опухолевых клетках, что предполагает прямой перенос. ¹⁴ Опухолевые клетки в сальнике также изменяют свой клеточный метаболизм в пользу окисляющих жирных кислот, поскольку эти молекулы в изобилии присутствуют в жировых тканях, таких как сальник. Этот метаболический переключатель аналогичен тому, который наблюдается в Т-клетках, резидентных по НДС, и, вероятно, является общей темой для клеток, которые находятся в животе жира.

Помимо изменения своей метаболической программы, опухолевые клетки, которые метастазируют в сальник, повышают (или отбираются для) выработку HER3 (рецептор 3 эпидермального фактора роста человека). Сальник — богатый источник нейрорегулина, лиганда HER3, который способствует метастазированию и колонизации. ¹³ Фактически, терапевтическое нарушение этого пути у мышей уменьшает метастазирование в сальник и замедляет рост опухоли.

Несмотря на роль сальника в стимулировании роста опухолей яичников, он также имеет типы клеток и лимфоидную архитектуру, чтобы инициировать противоопухолевые иммунные ответы.Например, присутствие лимфоцитов, инфильтрирующих опухоль (TIL), особенно CD8 + Т-клеток, положительно коррелирует с общей выживаемостью у женщин с раком яичников, тогда как наличие иммуносупрессивных Treg связано с быстрым прогрессированием опухоли и повышенной смертностью. ¹⁵ Лучшее понимание того, как регулируется иммунитет в сальнике, должно позволить нам задействовать эти процессы, чтобы устранить злокачественные клетки и улучшить печально известные исходы для женщин с метастатическим раком яичников.

Селена Меза-Перес и Трой Д. Рэндалл — исследователи Департамента медицины Отделения клинической иммунологии и ревматологии Университета Алабамы в Бирмингеме.

Ссылки

1. Р. Морисон, «Замечания о некоторых функциях сальника», British Medical Journal , 1: 76–78, 1906.
2. S. Fagarasan et al., «Адаптивная иммунная регуляция в кишечник: Т-клеточно-зависимый и Т-клеточно-независимый синтез IgA », Annu Rev Immunol , 28: 243–73, 2010.
3. Ю. Окабе, Р. Меджитов, «Тканевые сигналы управляют обратимой программой локализации и функциональной поляризации макрофагов», Cell, , 157: 832–44, 2014.
4. S.J. Han et al., «Белая жировая ткань является резервуаром для Т-клеток памяти и способствует защитным ответам памяти на инфекцию», Immunity , 47: 1154–68.e6, 2017.
5. S. Nishimura et al., «CD8 + эффекторные Т-клетки способствуют привлечению макрофагов и воспалению жировой ткани при ожирении », Nat Med , 15: 914–20, 2009.
6. S. Winer et al., «Нормализация инсулинорезистентности, связанной с ожирением, с помощью иммунотерапии», Nat Med , 15: 921–29, 2009.
7. D.A. Winer et al., «B-клетки способствуют инсулинорезистентности посредством модуляции T-клеток и выработки патогенных антител IgG», Nat Med , 17: 610–17, 2011.
8. D. Cipolletta et al., «Appearance and исчезновение» сигнатуры мРНК, характерной для Treg-клеток висцеральной жировой ткани: возраст, диета и эффекты PPARγ », PNAS , 112: 482–87, 2015.
9. M. Feuerer et al., «Худой, но не страдающий ожирением, жир обогащен уникальной популяцией регуляторных Т-клеток, которые влияют на метаболические параметры», Nat Med , 15: 930–39, 2009.
10. JR Brestoff и др., «Врожденные лимфоидные клетки группы 2 способствуют образованию белой жировой ткани и ограничивают ожирение», Nature , 519: 242–46, 2015.
11. M.-W. Ли и др., «Активированные врожденные лимфоидные клетки 2 типа регулируют биогенез бежевого жира», Cell , 160: 74–87, 2015.
12. A. Hagiwara et al., «Млечные пятна как место имплантации злокачественных клеток в брюшной диссеминации у мышей», Cancer Res , 53: 687–92, 1993.
13. S. Pradeep et al., «Hematogenous» метастазы рака яичников: переосмысление способа распространения », Cancer Cell , 26: 77–91, 2014.
14. KM Nieman et al., «Адипоциты способствуют метастазированию рака яичников и обеспечивают энергию для быстрого роста опухоли», Nat Med , 17: 1498–503, 2011.
15. T.J.Curiel et al., «Специфическое привлечение регуляторных Т-клеток при карциноме яичников способствует иммунной привилегии и предсказывает снижение выживаемости», Nat Med , 10: 942–49, 2004.

Почему жиры являются предпочтительной молекулой для хранения энергии?

Жиры используются в качестве запасных молекул, потому что они дают больше АТФ на молекулу, они занимают меньше места для хранения и менее тяжелые, чем глюкоза.

Жиры — это очень неправильно понимаемые биомолекулы. Их демонизируют за то, что они нездоровы, и когда-то существовала целенаправленная стратегия, призывающая всех есть меньше жира.Однако жир необходим для тела. Молекулы жира — это суперзвезды, когда дело доходит до передачи энергии телу, особенно когда в вашем организме мало углеводов (например, между приемами пищи). Но почему жиры сохраняются в качестве энергетических резервов организма? Почему это должно отличаться от углеводов, которые также являются обычным источником энергии для тела?

Жиры при расщеплении дают больше энергии

Когда дело доходит до сравнения количества энергии между сахарами и жирами, жиры определенно выигрывают.

Самая основная единица всех жиров в организме — жирная кислота. Эти жирные кислоты связаны с другими типами молекул, такими как углеводы, фосфаты, белки или глицерин, что объясняет различные типы липидов, которые содержатся в нашем организме. Химически жирная кислота состоит из длинной углеродной цепи (называемой углеводородной цепью) и карбоксильной группы (которая придает молекуле слегка кислую природу) на одном конце. Выглядит это примерно так:

Пальмитиновая кислота. Это жирная кислота с 16 атомами углерода.Черные сферы представляют углерод, белые — водород, а красные — кислород. На левом конце находится группа -COOH (карбоксильная) с длинным хвостом атомов углерода позади нее. (Фото: Алехандро Порто / Wikimedia Commons)

Длина углеродной цепи может варьироваться, она может составлять от 3 атомов углерода до 38 атомов углерода. Они могут иметь только одинарные связи, называемые насыщенными жирными кислотами, или двойные связи, которые затем называются ненасыщенными жирными кислотами.

Давайте рассмотрим пальмитиновую кислоту, простую 16-углеродную жирную кислоту, изображенную выше.Его катаболизм происходит в два этапа. b-окисление жирных кислот — это первый метаболический путь, который на него воздействует. Когда наша пальмитиновая кислота вступает в путь b-окисления, она производит в общей сложности 28 АТФ и 8 ацетил-КоА. Эти 8 молекул ацетил-КоА будут направлены в цикл лимонной кислоты, происходящий в митохондриях. После расщепления лимонным циклом эти 8 молекул ацетил-КоА будут производить 80 АТФ. Следовательно, полная энергия, отдаваемая одной молекулой пальмитиновой кислоты, составляет 28 + 80 = 108 АТФ.Что касается калорий, 1 грамм жира соответствует 9 ккал / г.

1 молекула глюкозы, с другой стороны, при расщеплении гликолизом и лимонным циклом дает только 40 молекул АТФ. (Для непосвященных АТФ известен как энергетическая валюта клетки. Энергия для выполнения работы исходит от разрыва связи с этой молекулой). С точки зрения калорий, 1 грамм углеводов представляет собой ккал / г энергии, что составляет менее половины того, что содержится в жирах.

Жиры могут храниться в меньшем пространстве, чем глюкоза

Помимо большой разницы в энергии, молекулы жира занимают меньше места для хранения в организме, чем глюкоза.

Молекулы гликогена прикреплены к белку, называемому гликогенином. (Фото: Микаэль Хэггстрём / Wikimedia Commons)

Организм накапливает глюкозу, полимеризуя ее в полисахарид, называемый гликогеном. Структура гликогена аналогична структуре крахмала, причем гликоген более разветвлен, чем крахмал. Гликоген хранится в печени и мышцах в виде b-гранул. Было зарегистрировано, что эти b-гранулы имеют размер 42 нм (Источник: http://www.jbc.org/content/293/19/7089.long), но они не растут больше, чем это, поскольку структура будет слишком большой, чтобы реально поместиться в ячейки.Примерно 100 г глюкозы в печени и 400 г глюкозы в мышечной ткани хранятся в виде гликогена (Источник: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2636990/).

Жиры, с другой стороны, хранятся в виде триглицеридов (3 жирных кислоты, связанных с молекулой глицерида) в вакуолях адипоцитов. Эти адипоциты могут увеличиваться до больших размеров по мере накопления большего количества жира. Поскольку каждая молекула триглицерида не связана ковалентно друг с другом в вакуоли, они могут быть упакованы близко друг к другу. Эти адипоциты могут увеличиваться (или уменьшаться) в размере, чтобы вместить больше жира, который необходимо хранить.

Жиры требуют меньше воды для хранения

Жиры гидрофобны, что буквально означает, что они «боятся воды». Это проявляется в том, что масло и вода отказываются смешиваться. Следовательно, когда жир откладывается, вода с ним не связывается. Однако гликоген приносит с собой вес воды. 1 молекула гликогена связана примерно с 2 граммами воды (источник: Lehninger). Этот вес может быстро увеличиваться по мере увеличения количества b-гранул.

Раздельное назначение жира и глюкозы:

Гликоген, хотя и не является предпочтительной запасной молекулой человеческого тела, все же играет важную роль в поддержании уровня сахара в крови, особенно между приемами пищи.Организм поддерживает стабильный уровень сахара в крови, так что все клетки тела получают доступ к энергии, которую обеспечивает глюкоза. Когда уровень глюкозы в крови начинает снижаться, гликоген расщепляется, чтобы стабилизировать уровень сахара в крови до исходного уровня. Кроме того, некоторые части тела, например мозг, используют только глюкозу в качестве источника энергии.

Жиры хорошо хранят энергию, но сахар — мгновенный энергетический ресурс.

Жиры вступают в игру, когда запасов гликогена недостаточно для обеспечения всего тела энергией.Их распад, который происходит медленнее, чем распад глюкозы, затем снабдит клетки необходимой им энергией. Однако жиры используются не только как запасы энергии.

Статьи по теме

Статьи по теме

Липиды составляют клеточную мембрану каждой клетки тела. Они также являются предшественниками многих гормонов, таких как стероидные гормоны. Медведи и другие животные, находящиеся в спячке, имеют толстый слой жира, который используется не только в качестве запаса энергии во время периода спячки.Только в голове кашалотов около 3600 кг жира. Нефть затвердевает ниже 37 ° C, температуры тела кита, что делает его более плотным и, следовательно, позволяет киту охотиться в глубоком море в течение продолжительных периодов времени.

Что касается организма, жиры и углеводы выполняют разные, но одинаково важные функции.