Свойства и функции жиров: Белки, жиры, углеводы. Справка — РИА Новости, 23.08.2010 — БЛОГ О ЗДОРОВОМ ОБРАЗЕ ЖИЗНИ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИИ ТЕЛА

Содержание

Свойства, функции, рекомендации по употреблению

ЖИР! Этого слова боятся практически все. Так уж повелось, что в нашем сознании жиры ассоциируются с чем-то неблагоприятным. Между тем, как известно, любое вещество становится ядом при чрезмерном использовании и может быть лекарством при адекватном. Что же такое жиры? Какие функции они выполняют в нашем организме и нужно ли бояться жиров в продуктах питания?

Жиры — это молекулы, образованные на базе спирта глицерина. В реакции этерификации на этот спирт «навешиваются» остатки жирных кислот, в случае обычного жира (или липида) этих остатков 3. В результате получается большая молекула с 3 длинными хвостами, нерастворимая в воде. Если же один из остатков жирной кислоты заменяется на остаток фосфорной кислоты — получается фосфолипид — молекула, имеющая 2 длинных хвоста, не растворяющихся в воде, и «голову», которая хорошо в ней растворима. Эта «двуличность» фосфолипида объясняет то, что такие жиры являются основным компонентом клеточных мембран — с одной стороны, этот липид будет хорошо изолировать содержимое клетки от окружающего клетку раствора, с другой — будет спокойно контактировать с окружающей фосфолипид водой, не пытаясь свернуться в «клубок».

Отсюда становится ясна главная функция липидов в нашем организме — фосфолипиды являются «кирпичами», из которых построены все клеточные мембраны.

Вы наверняка знакомы с такими словосочетаниями, как «насыщенная жирная кислота» и «ненасыщенная жирная кислота». Кто же они такие? Дело в том, что жирные кислоты, которые соединяются с глицерином в реакции образования жира, могут быть разные.
Сама по себе жирная кислота — это длинная цепочка из атомов углерода, на конце которой находится специальная кислотная группа (она называется карбоксильной). Если все связи в цепочке из углеродов одинарные, жирная кислота будет насыщенной (название связано с тем, что такая молекула не может больше присоединять какие-либо другие молекулы — она «насытилась», использовала все свои «вакантные» для присоединения места). При этом жир, который будет образован путем соединения глицерина с такой жирной кислотой, будет насыщенным (не нужно путать жир и жирную кислоту. Жир — это глицерин+остатки жирных кислот.

Жирная кислота — сама по себе кислота). Включение в фосфолипиды клеточных мембран насыщенных жирных кислот приводит к меньшей текучести мембраны. При обычных условиях насыщенные жиры находятся в твердом состоянии и непрозрачны (вспомните сливочное масло). Основным источником насыщенных жиров являются продукты животного происхождения.

Если в цепочке из атомов углерода присутствует двойная связь, то жирная кислота называется ненасыщенной. Такое название связано со способностью кислоты присоединять ещё, в отличие от насыщенной жирной кислоты. Жиры, образованные с использованием ненасыщенных жирных кислот, будут жидкими при комнатной температуре, они придают мембранам текучесть и эластичность. Однако этим не заканчивается роль ненасыщенных жиров. Ненасыщенные кислоты, входящие в состав мембран, также защищают мембрану от повреждения различными активными веществами, которые могут образовываться в клетке, используя свою двойную связь. Насыщенные жиры не умеют этого делать, поэтому присутствие ненасыщенных жиров важно для защиты мембран клеток от химических повреждений.

Если в молекуле жирной кислоты есть более 1 двойной связи, она называется полиненасыщенной. Для указания положения двойной связи в молекуле используется номер атома углерода (например 3, 6 или 9), который отсчитывается от последнего атома углерода в цепи (он называется омега). Полиненасыщенные кислоты играют важную роль не только для клеточных мембран, они участвуют также в регуляции реакций воспаления и уровня холестерина в крови. Часть ненасыщенных кислот наш организм умеет синтезировать сам, но некоторые из них должны обязательно поступать из пищи. Поэтому употребление масел (а это растительные нерафинированные масла, среди которых стоит выделить льняное, или рыбий жир) или добавок с полиненасыщенными кислотами рекомендуется всем. Однако в этом деле не стоит перегибать палку. Существует мнение о том, что избыток ненасыщенных кислот в рационе опасен так же, как и недостаток. Дело в том, что в связи с важной регуляторной ролью полиненасыщенных кислот их избыток может влиять на протекание регулируемых ими процессов, например, воспаления.

Поэтому злоупотреблять такими кислотами, заменяя весь жир в рационе на их источники (например, льняное масло и другие растительные масла, богатые незаменимыми жирными кислотами) нельзя, рацион также должен включать насыщенные животные жиры.

Согласно общепринятым рекомендациям, жиры в рационе человека должны составлять 20-30% (по разным источникам) от общей калорийности рациона. Стоит сказать, что жир достаточно калориен, при окислении 1 г жира выделяется 9 ккал энергии. Поэтому в случае с рационом, включающим 2000 ккал, потребление жира должно составлять около 55 г (этот расчет я привожу в основном для девушек, которые пытаются ограничить свое потребление жира 3 ложками льняного масла в день). Стоит сказать, что один Биг Мак (беру пример, который понятен большинству) содержит сразу 30 г жира — вреден в первую очередь не жир, вредно его количество. Чего ждать при недостатке жиров в рационе? Во-первых, ухудшения характеристик тканей, клетки которых часто обновляются — это клетки кожи и слизистых оболочек. Кожа станет хуже, способности слизистых восстанавливать после повреждений (например, простуды) тоже будут подорваны. В случае с силовыми тренировками — мышечные клетки будут медленнее восстанавливать микроповреждения мембран, в итоге на восстановление потребуется намного больше времени. Во-вторых, проблем с производными кожи — волосами, ногтями. В-третьих, проблем с эндокринной системой, которая использует холестерин, поступающий с животными жирами и также включаемый в мембраны клеток, в качестве основы для производства стероидных гормонов. В-четвертых, некоторых других проблем, связанных с участием полиненасыщенных жирных кислот и их производных в регуляции. Отсюда вывод — жиры в рационе не должны ограничиваться кардинально, ни при наборе массы, ни при похудении, в рационе они должны составлять примерно 1 г на кг массы тела. В период безуглеводной или низкоуглеводной диеты количество жиров не уменьшается, а увеличивается так, чтобы несколько компенсировать недостаток калорийности, вызванный урезанием углеводов (это, конечно же, не значит, что нужно обжираться жирной пищей — дефицит калорий никто не отменял).

Существуют ли «вредные» или «полезные» жиры? В свете изложенных выше функций нельзя говорить, что при использовании жиров из природных источников какие-либо из них будут однозначно вредны или полезны — важен баланс и присутствие в рационе и тех, и других БЕЗ ИЗБЫТКА. Однако есть группа жиров, которые однозначно являются вредными — это трансжиры. Кто такие трансжиры? Трансжир — это жир, в состав которого входят трансизомеры жирных кислот. В природных источниках жирные кислоты обычно представлены цис-изомерами — молекулами, в которых пространственная конфигурация отличается от конфигурации транс-молекулы. При производстве некоторых жирных продуктов обработка ненасыщенных жирных кислот приводит к изменению конфигурации этих молекул и обогащению продукта транс-изомерами. Конфигурация может влиять на некоторые свойства молекулы, поэтому появление «других» жирных кислот приводит к негативным последствиям для организма. В небольших количествах транс-изомеры встречаются и в обычных растительных маслах, однако их привлекательные свойства (они увеличивают срок годности продуктов, не изменяя их вкуса и аромата) привели к тому, что производители жировой продукции (маргарина, майонеза, спредов и других «многокомпонентных» жировых продуктов) используют трансжиры в количествах, небезопасных для нашего организма.

Поэтому людям, которые заботятся о своем здоровье, стоит исключить из пищи любые сомнительные источники жира и отказаться от использования перечисленных выше продуктов питания.

На рисунке изображен двойной слой фосфолипидов, который составляет «основу» клеточной мембраны, с белками-каналами, транспортирующими через мембрану ионы. Хвосты, находящиеся во внутреннем слое — остатки жирных кислот.

Вероника Мусатова

18. Строение и функции жиров.

В состав жиров входят углерод, водород и кислород. Жир имеет сложное строение; его составными частями является глицерин (С3Н8О3) и жирные кислоты, при соединении которых и образуются молекулы жира. Наиболее распространенными являются три жирных кислоты: олеиновая (С18Н34О2), пальмитиновая (С16Н32О2) и стеариновая (С18Н36О2). От сочетания этих жирных кислот при их соединении с глицерином зависит образование того или другого жира. При соединении глицерина с олеиновой кислотой образуется жидкий жир, например, растительное масло. Пальмитиновая кислота образует более твердый жир, входит в состав сливочного масла и является главной составляющей частью человеческого жира. Стеариновая кислота входит в состав еще более твердых жиров, например, сала. Для того, чтобы человеческий организм мог синтезировать специфический жир, необходимо поступление всех трех жирных кислот.

В процессе пищеварения жир расщепляется на составные части — глицерин и жирные кислоты. Жирные кислоты нейтрализуются щелочами, в результате чего образуются их соли — мыла. Мыла растворяются в воде и легко всасываются.

Жиры являются составной частью протоплазмы и входят в состав всех органов, тканей и клеток организма человека. Кроме того, жиры представляют собой богатый источник энергии.

Из желудка пища попадает в двенадцатиперстную кишку. Здесь на нее изливается сок кишечных желез, а также сок поджелудочной железы и желчь. Под влиянием этих соков жиры подвергаются дальнейшему расщиплению и доводятся до такого состояния, когда могут всосаться в кровь и лимфу. Затем, по пищеварительному тракту пищевая кашица попадает в тонкий кишечник. Там, под влиянием кишечного сока происходит окончательное расщепление и всасывание.

Жир под влиянием фермента липазы расщепляется на глицерин и жирные кислоты. Глицерин растворяется и легко всасывается, а жирные кислоты нерастворимы в кишечном содержимом и не могут всосаться.

Жирные кислоты входят в соединение со щелочами и желчными кислотами и образуют мыла, которые легко растворяются и поэтому без затруднений проходят через кишечную стенку. В отличие от продуктов расщепления углеводов и белков продукты расщепления жиров всасываются не в кровь, а в лимфу, причем глицерин и мыла, проходя через клетки слизистой оболочки кишечника, вновь соединяются и образуют жир; поэтому уже в лимфатическом сосуде ворсинки находятся капельки вновь образованного жира, а не глицерин и жирные кислоты.

19. Коллоидные свойства клетки.

Коллоидные системы, коллоиды— дисперсные системы, промежуточные между истинными растворами и грубодисперсными системами — взвесями, в которых дискретные частицы, капли или пузырьки дисперсной фазы, имеющие размер хотя бы в одном из измерений от 1 до 100 нм, распределены в дисперсионной среде, обычно непрерывной, отличающейся от первой по составу или агрегатному состоянию. В свободнодисперсных коллоидных системах (дымы, золи) частицы не выпадают в осадок.

Цитоплазма построена по коацерватному типу и представляет сложную коллоидную систему из белковых, углеводных и липидных соединений. В разработанной известным советским ученым А. И. Опариным теории о происхождении жизни на Земле большое значение придается выделению органических веществ, белоксодержащих комплексов в форме коацерватных капель из первичных водных растворов.

Белки относятся к гидрофильным коллоидам. Такими же свойствами обладают и другие соединения, входящие в состав цитоплазмы. Коллоидная природа цитоплазмы имеет существенное биологическое значение. Благодаря большому количеству мельчайших частиц в коллоидных системах развиваются огромные суммарные поверхности, которые играют чрезвычайно большую роль. Они могут служить для связывания, адсорбции разнообразнейших активных веществ, прежде всего — снижающих поверхностное натяжение. На мицеллах происходит связывание ферментов и других соединений, адсорбируются различные питательные вещества. Все это создает условия для различных химических реакций.

Кроме рассмотренных свойств, белки обладают способностью денатурироваться. При денатурации гидрофильные коллоиды — белки — становятся гидрофобными, теряют стойкость и вследствие этого легко коагулируют. Такая типичная денатурация происходит при нагревании белков. Денатурированные белки, т. е. утратившие свои естественные свойства (выпали в осадок), способны адсорбировать красители. По поглощению красителя можно определить начало денатурации, хотя внешне, белки могут казаться неизменными.

Важную роль во всех этих процессах играет поверхность цитоплазмы: она является средой для осуществления процессов адсорбции и десорбции, что влияет на движение частиц, которое может иметь большую скорость, проходить одновременно в противоположных направлениях и влиять также на свойства самой цитоплазмы — вязкость, эластичность, проницаемость и др.

Особенности цитоплазмы не позволяют рассматривать ее как истинно золеобразную жидкость, поскольку она по упругости приближается к гелю. Явление взаимного превращения золя в гель наблюдается на протяжении всей жизнедеятельности клетки. На состояние цитоплазмы влияют концентрация водородных ионов, а также соотношение между содержанием одно-и двухвалентных катионов. В присутствии кальция коагуляция белков в цитоплазме происходит при более низкой температуре.

Свойства цитоплазмы обусловливаются сложностью многофазной, полидисперсной, коллоидной системы. Цитоплазма имеет три слоя: внешний — плазмалемма, внутренний — тоно-пласт и лежащий между ними — мезоплазма. Пограничные слои плазмалеммы и тонопласт вязкие и эластичные, а мезо-плазма более текучая и менее эластичная.

Межмицеллярные пространства в цитоплазме содержат, кроме воды, еще и липоиды, которые находятся в непрочной связи с некоторыми боковыми цепочками белковых веществ. Следовательно, гидрофобные группы молекул будут ориентированы в сторону плазмалеммы, а гидрофильные—мезоплазмы. Липиды способны снижать поверхностное натяжение жидкостей; согласно законам физической химии они концентрируются главным образом на поверхности.

Во взрослых клетках, которые имеют вакуоли, на внутренней поверхности цитоплазмы, граничащей с клеточным соком, также образуется обогащенный липидами внешний слой, аналогичный плазмалемме; одновременно содержащиеся в клеточном соке липиды скапливаются возле поверхности вакуоли, которая граничит с цитоплазмой. Поэтому тонопласт богаче липидами, чем мезоплазма. Структура цитоплазмы чрезвычайно подвижна, и имеющиеся в ней вещества непрерывно вступают во взаимодействие как друг с другом, так и с органическими веществами или минеральными солями, которые поступают в клетку или вырабатываются цитоплазмой. Так, под влиянием: сахара ее структура может из золя перейти в гель.

Таким образом, цитоплазма — это сложная гетерогенная коллоидная структура, которая включает большое количество различных компонентов. Дисперсной средой является комплексный гидрозоль с высоким содержанием белковых и других макромолекул, сахаров, неорганических солей, например фосфатов. Важную роль играет вода, которая насыщает всю систему коллоидов цитоплазмы, образуя непрерывную фазу.

В живой цитоплазме постоянно происходят процессы новообразования и распада различных веществ, коагуляция коллоидов и их обратное превращение в золи, образование коацерватов, гелей и т.д. Эти процессы непосредственно зависят от состояния и свойств структур, из которых она состоит. Изменения протоплазменных структур под воздействием внешних условий имеют приспособительный характер.

Следовательно, цитоплазма — система многофазная, подвижная, динамичная; она закономерно изменяется под влиянием внутренних и внешних факторов.

В цитоплазме осуществляются метаболические циклы веществ и энергии, составляющие основу жизни растительного организма.

Урок №93. Жиры и масла

Общая формула жиров (триглицеридов)

Жиры – сложные эфиры глицерина и высших карбоновых кислот. Общее название таких соединений – триглицериды.

_{КЛАССИФИКАЦИЯ ЖИРОВ}

_{Животные жиры содержат главным образом глицериды предельных кислот и являются твердыми веществами. Растительные жиры, часто называемые маслами, содержат глицериды непредельных карбоновых кислот. Это, например, жидкие подсолнечное, конопляное и льняное масла.}

Природные жиры содержат следующие жирные кислоты

Насыщенные:

стеариновая (C₁₇H₃₅COOH)

пальмитиновая (C₁₅H₃₁COOH)

Масляная (C₃H₇COOH)

В СОСТАВЕ

ЖИВОТНЫХ

ЖИРОВ

Ненасыщенные:

олеиновая (C₁₇H₃₃COOH, 1 двойная связь)

линолевая (C₁₇H₃₁COOH, 2 двойные связи)

линоленовая (C₁₇H₂₉COOH, 3 двойные связи)

арахидоновая (C₁₉H₃₁COOH, 4 двойные связи, реже встречается)

В СОСТАВЕ

РАСТИТЕЛЬНЫХ

ЖИРОВ

Жиры содержатся во всех растениях и животных. Они представляют собой смеси полных сложных эфиров глицерина и не имеют чётко выраженной температуры плавления.

Животные жиры (бараний, свиной, говяжий и т.п.), как правило, являются твердыми веществами с невысокой температурой плавления (исключение – рыбий жир). В твёрдых жирах преобладают остатки насыщенных кислот.
Растительные жиры – масла (подсолнечное, соевое, хлопковое и др.) – жидкости (исключение – кокосовое масло, масло какао-бобов). Масла содержат в основном остатки ненасыщенных (непредельных) кислот.

Химические свойства жиров

1. Гидролиз, или омыление, жиров происходит под действием воды, с участием ферментов или кислотных катализаторов (обратимо) , при этом образуются спирт — глицерин и смесь карбоновых кислот:

_{или щелочей (необратимо). При щелочном гидролизе образуются соли высших жирных кислот, называемые мылами. Мыла получаются при гидролизе жиров в присутствии щелочей:
Мыла — это калиевые и натриевые соли высших карбоновых кислот.}_{2.Гидрирование жиров – превращение жидких растительных масел в твердые жиры – имеет большое значение для пищевых целей. Продукт гидрогенизации масел – твердый жир (искусственное сало, саломас). Маргарин – пищевой жир, состоит из смеси гидрогенизированных масел (подсолнечного, кукурузного, хлопкого и др.), животных жиров, молока и вкусовых добавок (соли, сахара, витаминов и др.).
Так в промышленности получают маргарин:}

В условиях процесса гидрогенизации масел (высокая температура, металлический катализатор) происходит изомеризация части кислотных остатков, содержащих цис-связи С=С, в более устойчивые транс-изомеры. Повышенное содержание в маргарине (особенно, в дешевых сортах) остатков транс-ненасыщенных кислот увеличивает опасность атеросклероза, сердечно-сосудистых и других заболеваний.

_{Реакция получения жиров (этерификация)}

Применение жиров

Пищевая промышленность
Фармацевтика
Производство мыла и косметических изделий
Производство смазочных материалов

10 класс. Химия. Жиры. Строение, химические свойства, функции в организме. Примеры задач по химии сложных эфиров и жиров — Жиры. Строение, химические свойства, функции в организме

Комментарии преподавателя

Жиры – сложные эфиры глицерина и жирных (неразветвленных одноосновных карбоновых) кислот.

Сложные эфиры RCOOR’ – производные карбоновых кислот, у которых гидроксил карбоксильной группы замещен на остаток спирта.

Жиры — строительный материал и запас энергии организма. В теле человека массой 70 кг в среднем содержится около 11 кг жира.

В животных жирах обычно содержатся остатки предельных (насыщенных) углеводородов. Эти жиры твердые.

R = Сnh3n + 1

Рис. 1 (Источник)

Растительные жиры (масла) обычно жидкие при комнатной температуре. В состав растительных масел обычно входят остатки непредельных (ненасыщенных) кислот. Растительные масла жидкие потому, что окружение каждой двойной связи – жесткая плоская конструкция из 6 атомов, и такие молекулы плохо укладываются в кристаллическую решетку.

R = Сnh3n – 1, Сnh3n – 3, Сnh3n – 5 …

Рис. 2 (Источник)

Агрегатное состояние жира зависит не от его происхождения, а именно от наличия или отсутствия в нем остатков непредельных кислот.

Кокосовое масло содержит остатки предельных кислот, а потому твердое:

Рис. 3 (Источник)

Рыбий жир – жидкий, потому что в нем содержатся остатки непредельных кислот:

Рис. 4 (Источник)

Гидрирование жиров

Из дешевых сортов растительных масел, непригодных для употребления в пищу, получают с помощью неполного гидрирования маргарин, а при глубоком гидрировании образуется саломас — твердая масса, которую используют для производства мыла:

Гидролиз жиров

В организме под действием ферментов жиры разлагаются на глицерин и жирные кислоты:

В промышленности проводят щелочной гидролиз жиров, при этом образуется глицерин и смесь солей жирных кислот — мыло:

Действие мыла

Почему растворы мыла растворяют частички грязи?

Потому что анион соли жирной кислоты состоит из двух частей: гидрофильной (полярный остаток карбоксильной группы, на котором сосредоточен отрицательный заряд) и гидрофобной (большой углеводородный радикал).

Гидрофильность – сродство к воде, способность к электростатическому взаимодействию с молекулами воды.

Гидрофобность – отсутствие сродства к воде, неспособность к электростатическому взаимодействию с молекулами воды, приводящие к выталкиванию из водной среды.

Углеводородные радикалы мыла прилипают к грязевой частице, а гидрофильная часть взаимодействует с водой. В результате грязь отрывается от поверхности и переходит в раствор, где другие анионы мыла окружают ее со всех сторон и не дают осесть обратно:

Рис. 5

Когда мыло плохо мылится?

1) В подкисленной воде выпадают в осадок белые хлопья. Почему? Более сильные кислоты вытесняют из солей слабые нерастворимые жирные кислоты:
C17h45COONa + HCl C17h45COOH+ NaCl.

2) В жесткой воде — воде, содержащей много солей магния и кальция — выпадают в осадок нерастворимые кальциевые и магниевые соли жирных кислот:
2C17h45COONa + CaCl2 (C17h45COO)2Ca+ 2NaCl.

Физические свойства жиров

Углеводородные радикалы определяют физические и химические свойства жиров. Если углеводородные цепи длинные, а двойных связей в них нет или их немного (т.е. предельные неразветвленные радикалы), то различают твердые при комнатной температуре вещества. Это, как правило, животные жиры: бараний жир, свиное сало. Исключение составляет рыбий жир, он жидкий.

Жиры, содержащие остатки непредельных карбоновых кислот, как правило, жидкие. Они растительного происхождения и их называют маслами. Исключение – пальмовое масло, это твердое растительное вещество.

Из физических свойств жиров также стоит отметить отсутствие у них растворимости в воде. Жиры хорошо растворяются в неполярных органических растворителях, например в бензоле и гексане (Рис. 2.).

Рис. 2. Физические свойства жиров

Химические свойства жиров

1. Гидрирование.

Жидкий растительный жир можно превратить в твердый жир путем гидрирования (в промышленности данный процесс называется гидрогенизацией жиров). Гидрирование – это присоединение водорода с разрушением двойных связей в жидких жирах под действием никелевого катализатора, что приводит к получению веществ с более высокой температурой плавления (твердых жиров). Продукт гидрирования жиров называется саломасом и используется для приготовления маргарина и других продуктов питания. Пример реакции гидрирования жира:

2. Гидролиз.

В кислой среде гидролиз жиров обратим и протекает с образованием глицерина и жирных кислот. Такой гидролиз постоянно протекает в клетках организма человека под влиянием ферментов. Продукты гидролиза – глицерин и жирные кислоты – всасываются ворсинками кишечника. Из них образуются новые молекулы жиров, необходимых данному организму.

В щелочной среде гидролиз жиров необратим. Данный процесс называют омылением, т.к. продуктами реакции, кроме глицерина, являются соли жирных кислот – мыла (Рис. 3).

Рис. 3. Схема гидролиза жира

В незначительной степени гидролиз протекает при хранении жира под действием влаги, света и тепла. Жир прогоркает, т.е. приобретает неприятный вкус и запах, в результате образования кислот.

источник видео -http://www.youtube.com/watch?v=Xs-N_fzqPTc

источник презентации — http://ppt4web.ru/khimija/zhiry5.html

Строение, свойства и функции липидов

Строение липидов, жирные кислоты

Липиды – достаточно большая группа органических соединений, присутствующие во всех живых клетках, которые в воде не растворяются, но в неполярных органических растворителях растворяются хорошо (бензине, эфире, хлороформе, бензоле, и др.).

Замечание 1

Липиды отличаются большим разнообразием химической структуры, однако настоящие липиды – это сложные эфиры жирных кислот и любого спирта.

У жирных кислот молекулы небольшие и имеют длинную цепь, состоящую чаще всего из 19 или 18 атомов углерода. В состав молекулы также входят атомы водорода и карбоксильная группа (-СООН). Их углеводородные «хвосты» гидрофобные, а карбоксильная группа гидрофильная, потому легко образуются эфиры.

Иногда в жирных кислотах присутствует одна или несколько двойных связей (С – С). В этом случае жирные кислоты, а также липиды, которые их содержат, называются ненасыщенными.

Жирные кислоты и липиды, в молекулах которых отсутствуют двойные связи, называются насыщенными. Они образуются присоединением дополнительной пары атомов водорода по месту двойной связи ненасыщенной кислоты.

Ненасыщенные жирные кислоты плавятся при более низких температурах, чем насыщенные.

Пример 1

Олеиновая кислота (Тпл. = 13,4˚С) при комнатной температуре жидкая, тогда как пальмитиновая и стеариновая кислоты (Тпл. составляет 63,1 и 69,9˚С соответственно) при этих условиях остаются твёрдыми.

Определение 1

Большинство липидов — это сложные эфиры, образованные трёхатомным спиртом глицерином и тремя остатками жирных кислот. Эти соединения называют триглицеридами, или триацилглицеролами.

Жиры и масла

Липиды делятся на жиры и масла. Это зависит от того, в каком состоянии они остаются при комнатной температуре: твёрдом (жиры), или жидком (масла).

Температура плавления липидов тем ниже, чем большая в них доля ненасыщенных жирных кислот.

В маслах, как правило, больше ненасыщенных жирных кислот, чем в жирах.

Пример 2

В организме животных, обитающих в холодных климатических зонах (рыбы арктических морей) обычно больше ненасыщенных триацилглицеролов, чем у обитателей южных широт. Потому их тело сохраняет гибкость и при низких температурах окружающей среды.

Функции липидов

К важным группам липидов относятся также

стероиды (холестерол, желчные кислоты, витамин D, половые гормоны, и др. ),
терпены (каротиноиды, витамин К, вещества роста растений – гиббереллины),
воски,
фосфолипиды,
гликолипиды,
липопротеиды.

Замечание 2

Липиды являются важным источником энергии.

В результате окисления липиды дают вдвое больше энергии, чем белки и углеводы, то есть являются экономичной формой сохранения запасных питательных веществ. Это связано с тем, что липиды содержат больше водорода и совсем мало кислорода в сравнении с белками и углеводами.

Пример 3

Впадающие в спячку животные накопляют жиры, а растения в состоянии покоя – масла. Тратят их позже в процессе жизнедеятельности. Благодаря высокому содержанию липидов, семена растений обеспечивают энергией процесс развития зародыша и ростка, пока он не перейдёт к самостоятельному питанию. Семена многих растений (подсолнечника, сои, льна, кукурузы, горчицы, кокосовой пальмы, клещевины и др.) являются сырьём для получения масел промышленным способом.

Благодаря нерастворимости в воде липиды являются важным структурным компонентом клеточных мембран, состоящих в основном из фосфолипидов. Кроме того, они содержат гликолипиды и липопротеиды.

Благодаря низкой теплопроводности липиды выполняют защитные функции, то есть обеспечивают теплоизоляцию организмов.

Пример 4

Многие позвоночные животные имеют хорошо развитый подкожный жировой слой, что даёт им возможность жить в холодных условиях, а у китов он выполняет немного другую функцию – способствует плавучести.

Важно отметить также функцию жира как источника воды. Во время окисления 100 г жира образуется приблизительно 105 г води.

Пример 5

Такая метаболическая вода для некоторых обитателей пустынных регионов очень важна. Верблюд способен обходиться без воды 10 – 12 суток. Жир, запасающийся в его горбу, используется именно для этого. Необходимую для жизнедеятельности воду, полученную в процессе окисления жиров, используют и животные, впадающие в спячку (медведи, сурки, ежи и др. ).

Реферат на тему «свойства и функции жиров»?

Расщепление жиров начинается в желудке. В желудочном соке содержится такое вещество как липаза. Липаза расщепляет жиры на жирные кислоты и глицерин. Глицерин растворяется в воде и легко всасывается, а жирные кислоты не растворяются в воде. Желчь способствует их растворению и всасыванию. Однако в желудке расщепляется только жир, раздробленный на мелкие частицы, например жир молока. Под влиянием желчи действие липазы усиливается в 15-20 раз. Желчь способствует тому, чтобы жир распался на мельчайшие частицы. Из желудка пища попадает в двенадцатиперстную кишку. Здесь на нее изливается сок кишечных желез, а также сок поджелудочной железы и желчь. Под влиянием этих соков жиры подвергаются дальнейшему расщиплению и доводятся до такого состояния, когда могут всосаться в кровь и лимфу. Затем, по пищеварительному тракту пищевая кашица попадает в тонкий кишечник. Там, под влиянием кишечного сока происходит окончательное расщепление и всасывание.

Роль белков, жиров и углеводов в организме человека

2 Видеолекторий на тему: «Роль белков, жиров и углеводов в организме человека»

Белки, жиры и углеводы играют важную роль в организме человека.

Белки—сложные вещества, состоящие из аминокислот. Являются неизменной составляющей частью рациона. Это главный строительный материал, без которого невозможен рост мускулатуры и тканей в целом. Белки подразделяются на 2 категории:

Животный, который поступает из продуктов животного происхождения. К этой категории можно отнести мясо, птицу, рыбу, молоко, творог и яйца.

Растительный, который организм получает из растений. Здесь стоит выделить рожь, овсянку, грецкие орехи, чечевицу, фасоль, сою и морские водоросли.

Жиры — это органические соединения, отвечающие за «резервный фонд» энергии в организме, главные поставщики энергии в периоды дефицита пищи и болезней, когда организм получает малый объем питательных элементов или же не получает их вовсе. Жиры необходимы для эластичности кровеносных сосудов, благодаря чему полезные элементы быстрее проникают к тканям и клеткам, способствуют нормализации состояния кожных покровов, ногтевых пластин и волос. Жиры в больших количествах содержатся в орехах, масле сливочном, маргарине, жире свином, сыре твердом.

Углеводы — это главный источник энергии для людей. В зависимости от количества структурных единиц углеводы делятся на простые и сложные. Углеводы, называемые простыми или «быстрыми», легко усваиваются организмом и повышают уровень сахара в крови, что может повлечь набор лишнего веса и ухудшение метаболизма.

Сложные углеводы состоят из множества связанных сахаридов, включая в себя от десятков до сотен элементов. Подобные углеводы считаются полезными, поскольку при переваривании в желудке они отдают свою энергию постепенно, обеспечивая стабильное и долговременное чувство насыщения.

Также важную роль в организме играют витамины и микроэлементы, которые не включены в структуру тканей, однако без их участия не выполнялись бы многие жизненно важные функции, происходящие в человеческом организме.

Практически все жизненные процессы в нашем теле находятся в зависимости от того, что мы употребляем в пищу. Достаточно богаты углеводами свежие фрукты. Необходимо избегать чрезмерного употребления сладостей, мучных изделий, сахара. Рациональное питание имеет существенное значение – и это подразумевает не только своевременное употребление вкусно приготовленной еды, но и включение в ежедневный рацион оптимального соотношения таких важных для правильной жизнедеятельности веществ, как белки, жиры, углеводы, витамины и микроэлементы. От гармоничного сочетания всех этих веществ зависит поддержание нормальной жизнедеятельности человека.

жирных кислот: определение, структура, функция и типы

жирные кислоты Определение

Жирные кислоты состоят из углеводородных цепей, оканчивающихся группами карбоновых кислот. Жирные кислоты и их производные являются основными компонентами липидов. Длина и степень насыщения углеводородной цепи сильно различаются для каждой жирной кислоты и определяют соответствующие физические свойства (например, температуру плавления и текучесть). Кроме того, жирные кислоты отвечают за гидрофобные свойства (нерастворимые в воде), проявляемые липидами.

Функция жирных кислот

Жирные кислоты играют важную роль в: 1) путях передачи сигналов; 2) сотовые источники топлива; 3) состав гормонов и липидов; 4) модификация белков; и 5) накопление энергии в жировой ткани (специализированные жировые клетки) в форме триацилглицеринов.

Биологическая сигнализация

Жирные кислоты участвуют в широком спектре биологических сигнальных путей. После приема с пищей полиненасыщенных липидов продукты перекисного окисления липидов могут действовать как предшественники мощных сигнальных медиаторов.Некоторые примеры такой передачи сигналов включают продукцию эйкозаноидов, перекисное окисление ЛПНП и модуляцию метаболических и неврологических путей.

Особое значение имеют жирные кислоты в образовании эйкозаноидов, которые представляют собой группу сигнальных молекул, участвующих в иммунном ответе. Эйкозаноиды состоят из полиненасыщенных жирных кислот с 20 атомами углерода, которые образуют предшественники различных молекул, ответственных за агрегацию тромбоцитов, хемотаксис и факторы роста. Потребление с пищей полиненасыщенных жирных кислот также может привести к перекисному окислению ЛПНП.Когда перекисный ЛПНП поглощается макрофагами, результирующая активация иммунной системы может привести к развитию атеросклероза. Кроме того, повышенное потребление холестерина, насыщенных и трансжирных кислот связано с развитием ряда сердечно-сосудистых заболеваний.

В отличие от негативных эффектов холестерина ЛПНП, насыщенных и трансжирных кислот, потребление как мононенасыщенных, так и полиненасыщенных ω-3 и ω-6 жирных кислот связано с противовоспалительным действием.В частности, эти жирные кислоты увеличивают поглощение циркулирующих ЛПНП печенью и снижают активацию лейкоцитов и реактивность тромбоцитов, пролиферацию лимфоцитов и артериальное давление. Кроме того, полиненасыщенные жиры также необходимы для нормального роста и развития, а также для регуляции остроты зрения и познания в центральной нервной системе. Дополнительные полезные эффекты полиненасыщенных жирных кислот наблюдались в отношении ингибирования пролиферации раковых клеток и противоопухолевых эффектов на животных моделях.

Метаболизм жирных кислот как источник топлива

Метаболизм жирных кислот включает поглощение свободных жирных кислот клетками через связывающие жирные кислоты белки, которые переносят жирные кислоты внутриклеточно из плазматической мембраны. Затем свободные жирные кислоты активируются через ацил-КоА и транспортируются к: 1) митохондриям или пероксисомам, где они превращаются в АТФ и нагреваются как форма энергии; 2) облегчить экспрессию генов посредством связывания с факторами транскрипции; или 3) эндоплазматический ретикулум для этерификации в различные классы липидов, которые можно использовать в качестве накопителя энергии.

При использовании в качестве источника энергии жирные кислоты высвобождаются из триацилглицерина и превращаются в двухуглеродные молекулы, идентичные тем, которые образуются при расщеплении глюкозы; более того, двухуглеродные молекулы, образующиеся при расщеплении жирных кислот и глюкозы, используются для выработки энергии одними и теми же путями. Глюкоза также может превращаться в жирные кислоты в условиях избытка глюкозы или энергии внутри клетки.

Накопление энергии

Жирные кислоты также используются в качестве формы хранения энергии в виде капелек жира, состоящих из гидрофобного триацилглицерина, в специализированных жировых клетках, называемых адипоцитами.При хранении в таком виде жирные кислоты являются важными источниками тепловой и электрической изоляции, а также защиты от механического сжатия. Жирные кислоты являются более предпочтительной формой хранения энергии, чем глюкоза, поскольку они производят примерно в шесть раз больше энергии, чем можно использовать. Хранение в форме молекул триацилглицерина состоит из трех цепей жирных кислот, прикрепленных к молекуле глицерина.

Формирование клеточной мембраны

Одной из наиболее важных функций жирных кислот является формирование клеточной мембраны, которая покрывает все клетки и связанные с ними внутриклеточные органеллы.В частности, клеточные мембраны состоят из фосфолипидного бислоя, состоящего из двух цепей жирных кислот, связанных с глицерином, и гидрофильной фосфатной группы, присоединенной к меньшему гидрофильному соединению (например, холину). Таким образом, каждая молекула фосфолипида имеет гидрофобный хвост, состоящий из двух цепей жирных кислот, и гидрофильную головку, состоящую из фосфатной группы. Клеточные мембраны образуются, когда два фосфолипидных монослоя связываются с хвостами, соединяющимися в водном растворе, чтобы создать фосфолипидный бислой.

Фосфолипидный химический состав

Важной особенностью клеточных мембран является текучесть мембраны, которая относится к вязкости липидной мембраны. На текучесть мембран влияет разнообразие липидных цепей, составляющих клеточную мембрану, включая длину цепей и уровень насыщения. Когда изменяется текучесть мембраны, изменяются также функция и физические характеристики мембраны. Например, повышенное потребление ω-3 жирных кислот может увеличить уровень EPA и DHA в клеточных мембранах.Когда такое включение происходит в клеточные мембраны клеток сетчатки, происходит усиление светопередачи. Более того, повышенное накопление ω-3 жирных кислот в мембранах красных кровяных телец приводит к большей гибкости мембран, потенциально приводя к улучшению микроциркуляции.

Модификация белка

Жирные кислоты играют несколько критических ролей благодаря взаимодействию с различными белками. Ацилирование белков — важная функция полиненасыщенных жирных кислот, так как она имеет решающее значение для закрепления, сворачивания и функции множества белков.Кроме того, жирные кислоты могут также взаимодействовать с различными белками ядерных рецепторов и способствовать экспрессии генов, так как несколько комплексов жирных кислот с белками действуют как факторы транскрипции. Таким образом, было обнаружено, что жирные кислоты регулируют транскрипцию генов, связанных с метаболизмом, клеточной пролиферацией и апоптозом.

Типы жирных кислот

Ненасыщенные жирные кислоты (полиненасыщенные и мононенасыщенные)

Мононенасыщенные жирные кислоты содержат одну двойную связь углерод-углерод, которая может находиться в разных положениях по всей цепи жирной кислоты.Большинство мононенасыщенных жирных кислот имеют длину от 16 до 22 атомов углерода и содержат двойную цис-связь, что означает, что атомы водорода ориентированы в одном направлении, вызывая изгиб молекулы. Более того, цис-конфигурация связана с термодинамической нестабильностью и, следовательно, более низкой температурой плавления по сравнению с транс- и насыщенными жирными кислотами.

Полиненасыщенные жирные кислоты содержат более одной двойной связи. Когда первая двойная связь расположена между третьим и четвертым или шестым и седьмым атомами углерода от связи углерод-кислород, они обозначаются как ω-3 и ω-6 жирные кислоты соответственно.Полиненасыщенные жирные кислоты производятся только растениями и фитопланктоном и необходимы всем высшим организмам.

Насыщенные

Насыщенные жирные кислоты насыщены водородом, и большинство из них представляют собой прямые углеводородные цепи с четным числом атомов углерода. Наиболее распространенные жирные кислоты содержат 12–22 атома углерода.

Длинноцепочечные

Длинноцепочечные жирные кислоты (C16 и выше) могут быть либо насыщенными, либо моно- / полиненасыщенными, в зависимости от наличия одной или нескольких двойных связей в углеродной цепи. Олеат является наиболее распространенной мононенасыщенной жирной кислотой с длинной цепью, с длиной цепи 18 атомов углерода и двойной связью, расположенной между C9 и C10 от метильного конца (C18: 1n-9). Кроме того, длинноцепочечные жирные кислоты нерастворимы в воде и циркулируют через плазму либо в виде этерифицированного комплекса, триацилглицеринов, либо в неэтерифицированных формах, слабо связанных с альбумином.

Этилолеат

Короткоцепочечные

Короткоцепочечные жирные кислоты являются основными конечными продуктами метаболизма бактерий в толстой кишке человека.Более того, хотя короткоцепочечные жирные кислоты образуются анаэробными микроорганизмами из различных предшественников, углеводы являются наиболее распространенными предшественниками короткоцепочечных жирных кислот.

Структура жирной кислоты

Жирные кислоты состоят из углеродных цепей, содержащих метильную группу на одном конце и карбоксильную группу на другом. Метильная группа называется омега (ω), а атом углерода, расположенный рядом с карбоксильной группой, называется углеродом «α», за которым следует углерод «β» и т. Д. Молекулы жирных кислот также имеют две химически различные области: 1) длинная гидрофобная углеводородная цепь, которая не обладает высокой реакционной способностью; и 2) карбоксильная (-COOH) группа, которая является гидрофильной и высокореактивной.В клеточной мембране практически все жирные кислоты образуют ковалентные связи с другими молекулами через группы карбоновых кислот.

Жирная кислота

Как описано выше, жирные кислоты могут содержать двойные связи (ненасыщенные жирные кислоты) или не содержать двойных связей (насыщенные жирные кислоты) в углеводородных цепях. Наличие двойных связей приводит к образованию изгибов или изгибов в молекулах и влияет на способность цепей жирных кислот складываться вместе. Другие различия между жирными кислотами включают длину углеводородных цепей, а также количество и положение двойных связей.Наличие двойной связи также будет влиять на температуру плавления, поскольку ненасыщенные жирные кислоты имеют более низкую температуру плавления, чем насыщенные жирные кислоты. На точку плавления также влияет четное или нечетное число атомов углерода; нечетное количество атомов углерода связано с более высокой температурой плавления. Кроме того, насыщенные жирные кислоты очень стабильны, а ненасыщенные жирные кислоты более восприимчивы к окислению.

Викторина

1. Ненасыщенные жирные кислоты и насыщенные кислоты различаются на основе:
A. Длина углеводородной цепи.
B. Число атомов углерода в цепи жирной кислоты.
C. Наличие двойной связи в углеводородной цепи.
D. Отсутствие гидрофильной фосфатной группы.

Ответ на вопрос № 1

C правильный. Ненасыщенные жирные кислоты содержат по крайней мере одну двойную связь, тогда как насыщенные жирные кислоты «насыщены» водородом.

2. Что из перечисленного НЕ является функцией жирных кислот:
A. Иммунная регуляция
B. Клеточная мембрана
C. Экспрессия гена
D. Только B и C
E. Ни один из вышеперечисленных

Ответ на вопрос № 2

E является правильным . Все перечисленные системы требуют жирных кислот.

3. Короткоцепочечные жирные кислоты получают из:
A. Растения и фитопланктон
B. Бактериальные метаболиты
C. Кокосовое масло
D. Животные жиры

Ответ на вопрос № 3

B правильный. Жирные кислоты с короткой цепью получают из конечных продуктов бактерий, колонизирующих кишечник.

Ссылки

Alberts, Bruce, et al. (2002). Молекулярная биология клетки, 4-й. изд. Garland Science: Нью-Йорк.
Берг Дж. М., Тимочко Дж. Л., Страйер Л. (2002). Биохимия. 5-е изд. W H Freeman: Нью-Йорк.
Эрик Дюплюс, Мартин Глориан и Клод Форести.(2000). Регуляция транскрипции генов жирными кислотами. Журнал биологической химии. 275 (40): 30749–30752.
Rustan, Arild C и Drevon, Christian A. (2005). Жирные кислоты: структура и свойства. Энциклопедия наук о жизни. John Wiley & Sons: Осло, Норвегия.

жирная кислота | Определение, структура, функции, свойства и примеры

Жирная кислота , важный компонент липидов (жирорастворимые компоненты живых клеток) растений, животных и микроорганизмов.Обычно жирная кислота состоит из прямой цепи с четным числом атомов углерода, с атомами водорода по длине цепи и на одном конце цепи и карбоксильной группой (COOH) на другом конце. Именно эта карбоксильная группа делает его кислотой (карбоновой кислотой). Если все углерод-углеродные связи одинарные, кислота является насыщенной; если любая из связей двойная или тройная, кислота ненасыщенная и более реакционная. Некоторые жирные кислоты имеют разветвленные цепи; другие содержат кольцевые структуры (например,g., простагландины). Жирные кислоты не встречаются в природе в свободном состоянии; обычно они существуют в сочетании с глицерином (спиртом) в форме триглицерида.

липидная структура
Структура и свойства двух типичных липидов. И стеариновая кислота (жирная кислота), и фосфатидилхолин (фосфолипид) состоят из химических групп, которые образуют полярные «головы» и неполярные «хвосты». Полярные головки гидрофильны или растворимы в воде, тогда как неполярные хвосты гидрофобны или нерастворимы в воде.Молекулы липидов этого состава спонтанно образуют агрегатные структуры, такие как мицеллы и липидные бислои, с их гидрофильными концами, ориентированными в сторону водной среды, а их гидрофобные концы защищены от воды.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Подробнее по этой теме
липид: жирные кислоты
Жирные кислоты редко встречаются в природе в виде свободных молекул, но обычно находятся в составе многих сложных липидных молекул. ..
Среди наиболее распространенных жирных кислот — 16- и 18-углеродные жирные кислоты, также известные как пальмитиновая кислота и стеариновая кислота соответственно. И пальмитиновая, и стеариновая кислоты присутствуют в липидах большинства организмов. У животных пальмитиновая кислота составляет до 30 процентов жира. На его долю приходится от 5 до 50 процентов липидов в растительных жирах, особенно много в пальмовом масле. Стеариновая кислота содержится в большом количестве в некоторых растительных маслах (например, в масле какао и масле ши) и составляет относительно высокую долю липидов, содержащихся в жире жвачных животных.
Многие животные не могут синтезировать линолевую кислоту (жирную кислоту омега-6) и альфа-линоленовую кислоту (жирную кислоту омега-3). Однако эти жирные кислоты необходимы для клеточных процессов и производства других необходимых жирных кислот омега-3 и омега-6. Таким образом, поскольку они должны поступать с пищей, их называют незаменимыми жирными кислотами. Омега-6 и омега-3 жирные кислоты, полученные из линолевой кислоты и альфа-линоленовой кислоты, соответственно, необходимы многим млекопитающим условно — они образуются в организме из своих родительских жирных кислот, но не всегда на уровнях, необходимых для поддержания оптимального здоровья или развитие.Например, считается, что младенцы условно нуждаются в докозагексаеновой кислоте (DHA), производной от альфа-линоленовой кислоты, и, возможно, также в арахидоновой кислоте, производной от линолевой кислоты.
Жирные кислоты имеют широкий спектр коммерческого применения. Например, они используются не только в производстве многих пищевых продуктов, но и в мыле, моющих средствах и косметике. Мыла представляют собой натриевые и калиевые соли жирных кислот. Некоторые продукты по уходу за кожей содержат жирные кислоты, которые помогают поддерживать здоровый внешний вид и функции кожи.Жирные кислоты, особенно жирные кислоты омега-3, также обычно продаются в качестве пищевых добавок.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас
диетических жиров | Американская кардиологическая ассоциация
Жир получает плохую репутацию, хотя это питательное вещество, которое нам нужно в нашем рационе, но не слишком много. Узнайте все о диетических жирах и о том, как слишком много или мало влияет на наше здоровье.
Нужны ли моему организму жиры?
Да, это так.Пищевые жиры необходимы для придания энергии вашему телу и поддержки роста клеток. Они также помогают защитить ваши органы и согревают ваше тело. Жиры помогают организму усваивать некоторые питательные вещества и вырабатывать важные гормоны. Вашему телу определенно нужен жир.
Сколько существует разных жиров?
В продуктах, которые мы едим, есть четыре основных диетических жира:
Насыщенные жиры
Транс жиры
Мононенасыщенные жиры
Полиненасыщенные жиры
Четыре типа имеют разные химические структуры и физические свойства. Плохие жиры, насыщенные жиры и транс- жиры, имеют тенденцию быть более твердыми при комнатной температуре (например, сливочное масло), в то время как мононенасыщенные и полиненасыщенные жиры имеют тенденцию быть более жидкими (например, жидкое растительное масло).
Жиры также могут по-разному влиять на уровень холестерина в организме. Плохие жиры, насыщенные жиры и транс жиров повышают уровень плохого холестерина (ЛПНП) в крови. Мононенасыщенные жиры и полиненасыщенные жиры могут снизить уровень плохого холестерина и полезны при употреблении в рамках здорового режима питания.
Все ли жиры содержат одинаковое количество калорий?
В каждом грамме жира содержится девять калорий, независимо от того, какой это тип жира. Жиры более калорийны, чем углеводы и белки, которые обеспечивают четыре калории на грамм.
Потребление большого количества калорий — независимо от источника — может привести к увеличению веса или к полноте. Потребление большого количества насыщенных жиров или транс жиров также может привести к сердечным заболеваниям и инсульту. Эксперты в области здравоохранения обычно рекомендуют заменять насыщенные жиры и транс жирами мононенасыщенными и полиненасыщенными жирами, при этом сохраняя при этом диету с адекватным питанием.
Все ли продукты имеют маркировку «
транс обезжиренные» здоровые продукты?
Не обязательно. Продукты с маркировкой «0 транс жир» или приготовленные с использованием масел « транс обезжиренные» могут содержать много насыщенных жиров, которые повышают уровень плохого холестерина. Пища « Trans обезжиренная» также может быть вредной с точки зрения общего содержания питательных веществ. Например, выпечка также обычно содержит много добавленного сахара и мало питательных веществ.
Могут ли жиры быть частью здорового питания?
Употребление в пищу жиров, безусловно, является частью здорового питания.Просто не забудьте выбрать продукты, которые содержат хорошие жиры (мононенасыщенные и полиненасыщенные жиры), и сбалансируйте количество калорий, которые вы едите из всех продуктов, с количеством сжигаемых калорий. Стремитесь придерживаться такого режима питания, в котором упор делается на овощи, фрукты и цельнозерновые продукты; включает нежирные молочные продукты, птицу, рыбу, бобовые, нетропические растительные масла и орехи; и ограничивает потребление натрия, сладостей, сахаросодержащих напитков и красного мяса. Это означает, что в вашем рационе будет мало насыщенных жиров и транс жиров.
Означает ли более здоровое питание отказаться от любимой еды?
Здоровая диета может включать в себя любимые продукты. Необязательно полностью отказываться от этих угощений, но вам нужно есть меньше продуктов с низким содержанием питательных веществ и высоким содержанием калорий.
Структура, пищеварение и функции жира
Жиры и масла состоят из отдельных молекул, называемых жирными кислотами. Это цепи, состоящие из атомов углерода и водорода, которые имеют карбоксильную группу на одном конце и метильную группу на другом.Карбоксильные группы содержат один атом углерода, один атом водорода и два атома кислорода, а метильные группы включают один атом углерода и три атома водорода. Атомы углерода в молекулах жирных кислот связаны одинарными или двойными связями.
Характеристики жирных кислот
Жирные кислоты различаются по длине. Короткоцепочечные жирные кислоты содержат от двух до четырех атомов углерода; Среднецепочечные жирные кислоты содержат от шести до 12 атомов углерода, длинные жирные кислоты содержат по крайней мере 14 атомов углерода в цепи.
Жирные кислоты бывают насыщенными или ненасыщенными.Насыщенные жирные кислоты не имеют двойных связей между какими-либо атомами углерода в цепи. Ненасыщенные жирные кислоты имеют одну или несколько двойных связей в углеродной цепи.
Мононенасыщенные жирные кислоты имеют одну двойную связь, а полиненасыщенные жирные кислоты имеют по крайней мере две двойные связи. Ненасыщенные жирные кислоты иногда называют по положению двойных связей в углеродной цепи. Названия омега-3, -6 или -9 относятся к расположению первой двойной связи в трех различных молекулах жирных кислот.
Ненасыщенные жирные кислоты могут иметь две разные конфигурации атомов водорода по обе стороны от двойных связей. Их называют «цис» или «транс» конфигурациями. В цис-конфигурациях эти атомы водорода находятся на одной стороне молекулы. Из-за цис-конфигурации молекула выглядит изогнутой.
В транс-конфигурациях эти атомы водорода находятся на противоположных сторонах двойной связи. Такое расположение придает молекуле линейный вид, как у насыщенных жиров.Интересно, что избыток трансжиров и насыщенных жиров вреден для вашего здоровья.
Основные функции жиров
Жиры выполняют некоторые важные функции, в том числе:
Смазка поверхностей тела
Компоненты структур клеточных мембран
Образование стероидных гормонов
Накопление энергии
Изоляция от холода
Перенос жирорастворимых витаминов A, D, E, K
Холестерин — это восковое вещество, которое не производит никакой энергии, как триглицериды, но важно для многих биохимических процессов и выработки гормонов.Однако хорошего может оказаться слишком много.
Повышенный уровень холестерина был связан с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний.
Холестерин в организме в основном вырабатывается в печени. Существует три различных типа: липопротеины высокой плотности (ЛПВП), липопротеины низкой плотности (ЛПНП) и липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП).
Повышенный уровень холестерина ЛПВП может снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний, в то время как повышенный уровень холестерина ЛПНП увеличит этот риск.
Триглицериды
Пищевые жиры называются триглицеридами. Триглицерид состоит из трех молекул жирных кислот, прикрепленных к молекуле глицерина. Ваше тело может использовать триглицериды в качестве энергии или накапливать их в виде жировой ткани (телесного жира). Жирные кислоты определяют общую форму.
Жиры, состоящие из триглицеридов с насыщенными жирными кислотами, как мясо, остаются твердыми при комнатной температуре. Жиры, состоящие из триглицеридов с ненасыщенными и мононенасыщенными жирными кислотами, такие как растительные масла и оливковое масло, являются жидкими при комнатной температуре.
Масла фракционированные
Тропические масла, такие как кокосовое, пальмовое и пальмоядровое масло, можно фракционировать или нагревать, а затем охлаждать. Фракционирование разделяет масло на различные фракции в зависимости от температуры. Фракции с более высокими температурами плавления более густые при комнатной температуре и иногда используются в качестве ингредиента шоколадных глазурей, чтобы не допустить их плавления при комнатной температуре.
Насыщенные жиры
Насыщенные жиры в основном происходят из животных источников, хотя насыщенные жиры также содержатся в кокосовом масле, пальмовом масле и пальмоядровом масле.Насыщенные жиры могут влиять на уровень холестерина в организме. На самом деле насыщенные жиры повышают уровень холестерина намного больше, чем потребление холестерина с пищей.
Диета, богатая красным мясом, связана с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний и некоторых видов рака. Поскольку в красном мясе самая высокая концентрация насыщенных жиров, многие эксперты предлагают ограничить потребление красного мяса двумя или тремя небольшими порциями в неделю.
Мононенасыщенные жиры
Мононенасыщенные жиры жидкие при комнатной температуре, но твердые при охлаждении.Оливковое масло содержит хорошо известную мононенасыщенную жирную кислоту, называемую олеиновой кислотой. Масло канолы, арахис и авокадо также содержат мононенасыщенные жиры. Было показано, что потребление мононенасыщенных жирных кислот помогает поддерживать низкий уровень холестерина ЛПНП и высокий уровень холестерина ЛПВП.
Полиненасыщенные жиры
Полиненасыщенные жиры поступают в основном из растительных источников, таких как орехи, семена и растительные масла, и включают жиры омега-3 и омега-6. Эти жиры являются жидкими при комнатной температуре и часто остаются жидкими при охлаждении.Рыба также является хорошим источником полиненасыщенных жиров омега-3, особенно холодноводная, жирная океаническая рыба.
Поэтому, если вы не веган или вегетарианец, вам следует съедать не менее трех порций рыбы в неделю. В большинстве случаев в красном мясе мало полиненасыщенных жиров, но животные, выращенные на траве, а не на кукурузных кормах, имеют мясо, которое содержит больше полиненасыщенных жиров и меньше жира в целом.
Незаменимые жирные кислоты названы так потому, что вы должны получать их из своего рациона. Ваше тело может вырабатывать многие из необходимых ему жиров из других типов жирных кислот, но полиненасыщенные жирные кислоты омега-6 и омега-3 должны поступать с пищей.
Жирные кислоты омега-6 получают из растительных масел, орехов и масел семян. Большинство людей получают достаточно этих жиров из своего рациона (обычно более чем достаточно). Жирные кислоты омега-3 часто испытывают недостаток. Многие эксперты считают, что диета, в которой слишком много жиров омега-6 и слишком мало жиров омега-3, увеличивает риск воспаления и хронических заболеваний.
Получение достаточного количества омега-3 жирных кислот из своего рациона или в виде пищевых добавок поможет уменьшить воспаление, регулировать сердечный ритм и поддерживать нормальный уровень холестерина.Когда вы не получаете достаточного количества незаменимых жирных кислот в своем рационе, у вас может быть сухая кожа, сухие волосы и усиление воспаления.
Транс-жиры
Большинство трансжиров создаются искусственно в процессе гидрогенизации. Он включает нагревание обычного растительного масла и нагнетание атомов водорода в молекулы полиненасыщенных жирных кислот. Этот процесс превращает масло в твердое вещество и увеличивает срок хранения жира.
Полная гидрогенизация растительного масла сделает его твердым и не приведет к образованию трансжиров.Однако твердость жира затрудняет его использование в кулинарии. Частичная гидрогенизация масла делает продукт более мягким и до сих пор широко используется в выпечке и переработке пищевых продуктов. Примеры включают маргарин для карандашей и частично гидрогенизированные масла для жарки. Транс-жиры обычно содержатся в пончиках, закусках, печеньях и полуфабрикатах.
Когда дело доходит до здоровья сердца, искусственно созданные трансжиры хуже насыщенных жиров. Употребление в пищу слишком большого количества трансжиров увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний.
Не все трансжиры созданы в лаборатории. Небольшое количество натуральных трансжиров содержится в молоке и говядине. Конъюгированная линолевая кислота — хорошо известный натуральный трансжир. Натуральные трансжиры не так вредны для здоровья, как искусственные трансжиры.
Как переваривается жир?
Переваривание жира начинается во рту, где пища, которую вы пережевываете, смешивается с небольшим количеством язычной липазы, которая содержится в вашей слюне. Лингвальная липаза — это пищеварительный фермент, расщепляющий жирные кислоты, помимо триглицеридов.
Как только вы проглотите пищу, пищеварение продолжается в желудке. Пища, которую вы едите, измельчается и смешивается с ферментами желудка. Липаза работает в желудке, но большая часть переваривания жиров происходит в тонком кишечнике.
Переваривание жира в тонком кишечнике
Печень вырабатывает желчь, которая хранится в желчном пузыре, пока ее не сработают продукты, содержащие жир. Желчь попадает в тонкий кишечник, где действует как моющее средство, превращая жиры в более мелкие капельки.Это облегчает переход липазы поджелудочной железы к триглицеридам.
Желчь и липаза расщепляют жиры на более мелкие кусочки, которые всасываются в кровоток. Желчь, содержащая холестерин, либо реабсорбируется в кровь, либо связывается с растворимой клетчаткой в кишечнике и выводится с калом. Употребление в пищу продуктов с большим количеством растворимой клетчатки помогает поддерживать здоровый уровень холестерина, поглощая больше холестерина из желчи и выводя его из организма.
Здоровая пищеварительная система поглощает около 95 процентов жиров, которые вы едите.Люди с нарушениями всасывания, такими как глютеновая спру, дефицит липазы поджелудочной железы и дефицит желчных солей, обычно не могут правильно усваивать жиры. Взаимодействие с другими людьми
6.2: Что такое липиды? — Медицина LibreTexts
Навыки для развития
Объясните роль липидов в общем состоянии здоровья.
Липиды — важные жиры, которые выполняют разные функции в организме человека. Распространенное заблуждение состоит в том, что жир просто полнеет. Однако, вероятно, из-за жира мы все здесь.На протяжении всей истории было много случаев, когда еды не хватало. Наша способность накапливать избыточную калорийную энергию в виде жира для использования в будущем позволила нам продолжать жить как вид во время голода. Итак, нормальные жировые запасы — это сигнал о том, что обменные процессы идут эффективно и человек здоров.
Липиды — это семейство органических соединений, которые в основном нерастворимы в воде. Липиды, состоящие из жиров и масел, представляют собой молекулы, которые выделяют высокую энергию и имеют химический состав в основном из углерода, водорода и кислорода.Липиды выполняют три основные биологические функции в организме: они служат структурными компонентами клеточных мембран, действуют как хранилища энергии и действуют как важные сигнальные молекулы.
Три основных типа липидов — это триацилглицерины (также называемые триглицеридами), фосфолипиды и стерины. Триацилглицерины (также известные как триглицериды) составляют более 95 процентов липидов в рационе и обычно содержатся в жареной пище, растительном масле, сливочном масле, цельном молоке, сыре, сливочном сыре и некоторых видах мяса.Натуральные триацилглицерины содержатся во многих продуктах питания, включая авокадо, оливки, кукурузу и орехи. Мы обычно называем содержащиеся в пище триацилглицерины «жирами» и «маслами». Жиры — это липиды, твердые при комнатной температуре, а масла — жидкие. Как и большинство жиров, триацилглицерины не растворяются в воде. Термины «жиры», «масла» и «триацилглицерины» носят произвольный характер и могут использоваться как взаимозаменяемые. В этой главе, когда мы используем слово жир, мы имеем в виду триацилглицерины.
Фосфолипиды составляют лишь около 2 процентов пищевых липидов.Они водорастворимы и содержатся как в растениях, так и в животных. Фосфолипиды имеют решающее значение для создания защитного барьера или мембраны вокруг клеток вашего тела. Фактически, фосфолипиды синтезируются в организме с образованием мембран клеток и органелл. В крови и биологических жидкостях фосфолипиды образуют структуры, в которых жир заключен и транспортируется по кровотоку.
Рисунок 4.2.1: Типы липидов
Стерины — наименее распространенный тип липидов.Холестерин, пожалуй, самый известный стерол. Хотя холестерин имеет печально известную репутацию, организм получает лишь небольшое количество холестерина с пищей — организм производит его большую часть. Холестерин является важным компонентом клеточной мембраны и необходим для синтеза половых гормонов, витамина D и солей желчных кислот.
Позже в этой главе мы рассмотрим каждый из этих липидов более подробно и узнаем, как функционируют их различные структуры, поддерживая работу вашего тела.
Функции липидов в организме: запасание энергии
Избыточная энергия пищи, которую мы едим, переваривается и включается в жировую ткань или жировую ткань. Большая часть энергии, необходимой человеческому организму, обеспечивается углеводами и липидами. Как обсуждалось в главе 3 «Углеводы», глюкоза хранится в организме в виде гликогена. В то время как гликоген является готовым источником энергии, липиды в первую очередь служат в качестве энергетического резерва. Как вы помните, гликоген довольно объемный и содержит много воды, поэтому организм не может хранить слишком много воды надолго.Как вариант, жиры плотно упакованы без воды и хранят гораздо большее количество энергии в ограниченном пространстве. Грамм жира плотно сконцентрирован с энергией — он содержит более чем вдвое больше энергии, чем грамм углеводов. Энергия необходима для того, чтобы приводить в действие мышцы для всей физической работы и игры, в которой участвует средний человек или ребенок. Например, накопленная в мышцах энергия продвигает спортсмена по трассе, подстегивает ноги танцора, чтобы продемонстрировать последние модные шаги и удерживает все движущиеся части тела работают без сбоев.
В отличие от других клеток организма, которые могут накапливать жир в ограниченных количествах, жировые клетки специализируются на хранении жира и могут увеличиваться в размерах почти до бесконечности. Переизбыток жировой ткани может привести к чрезмерной нагрузке на организм и нанести вред вашему здоровью. Серьезным воздействием избыточного жира является накопление слишком большого количества холестерина в стенке артерий, что может утолщать стенки артерий и приводить к сердечно-сосудистым заболеваниям. Таким образом, хотя некоторое количество жира в организме имеет решающее значение для нашего выживания и хорошего здоровья, в больших количествах он может стать препятствием для поддержания хорошего здоровья.
Функции липидов в организме: регулирование и передача сигналов
Триацилглицерины контролируют внутренний климат тела, поддерживая постоянную температуру. Те, у кого недостаточно жира в теле, как правило, раньше простужаются, часто утомляются и имеют пролежни на коже из-за дефицита жирных кислот. Триацилглицерины также помогают организму вырабатывать и регулировать гормоны. Например, жировая ткань выделяет гормон лептин, регулирующий аппетит. В репродуктивной системе жирные кислоты необходимы для правильного репродуктивного здоровья; женщины, которым не хватает необходимого количества, могут прекратить менструацию и стать бесплодными.Незаменимые жирные кислоты омега-3 и омега-6 помогают регулировать холестерин и свертываемость крови, а также контролировать воспаление в суставах, тканях и кровотоке. Жиры также играют важную функциональную роль в поддержании передачи нервных импульсов, хранении памяти и структуре тканей. В частности, в головном мозге липиды определяют активность мозга по структуре и функциям. Они помогают формировать мембраны нервных клеток, изолируют нейроны и способствуют передаче электрических импульсов по всему мозгу.
Рисунок 4.2.2: Липиды служат сигнальными молекулами; они являются катализаторами активности электрических импульсов в головном мозге. © Thinkstock
Функции липидов в организме: изоляция и защита
Знаете ли вы, что до 30 процентов веса тела состоит из жировой ткани? Некоторые из них состоят из висцерального жира или жировой ткани, окружающей нежные органы. Жизненно важные органы, такие как сердце, почки и печень, защищены висцеральным жиром.Состав мозга на 60% состоит из жира, что демонстрирует важную структурную роль, которую жир выполняет в организме. Возможно, вы больше всего знакомы с подкожным жиром или жиром под кожей. Этот покровный слой ткани изолирует тело от экстремальных температур и помогает контролировать внутренний климат. Он накрывает наши руки и ягодицы и предотвращает трение, так как эти области часто соприкасаются с твердыми поверхностями. Это также дает телу дополнительную подкладку, необходимую при занятиях физически сложными видами деятельности, такими как катание на коньках или роликах, верховая езда или сноуборд.
Функции липидов в организме: помощь пищеварению и повышение биодоступности
Диетические жиры в продуктах, которые мы едим, расщепляются в нашей пищеварительной системе и начинают транспортировку драгоценных микроэлементов. Благодаря переносу жирорастворимых питательных веществ в процессе пищеварения кишечное всасывание улучшается. Это улучшенное всасывание также известно как повышенная биодоступность. Жирорастворимые питательные вещества особенно важны для хорошего здоровья и обладают множеством функций.Витамины A, D, E и K — жирорастворимые витамины — в основном содержатся в пищевых продуктах, содержащих жиры. Некоторые жирорастворимые витамины (например, витамин А) также содержатся в естественно обезжиренных продуктах, таких как зеленые листовые овощи, морковь и брокколи. Эти витамины лучше всего усваиваются в сочетании с жирными продуктами. Жиры также увеличивают биодоступность соединений, известных как фитохимические вещества, которые входят в состав растений, таких как ликопин (содержится в томатах) и бета-каротин (содержится в моркови). Считается, что фитохимические вещества способствуют укреплению здоровья и благополучия.В результате, употребление в пищу помидоров с оливковым маслом или заправкой для салатов облегчит всасывание ликопина. Другие важные питательные вещества, такие как незаменимые жирные кислоты, сами являются составными частями жиров и служат строительными блоками клетки.
Рисунок 4.2.3: Пищевые источники жирорастворимых витаминов
Обратите внимание, что удаление липидных элементов из пищи также снижает содержание в ней жирорастворимых витаминов. При переработке таких продуктов, как зерно и молочные продукты, эти важные питательные вещества теряются.Производители заменяют эти питательные вещества с помощью процесса, называемого обогащением.
Инструменты для перемен
Помните, что жирорастворимым питательным веществам для эффективного усвоения необходим жир. Для следующего перекуса ищите продукты, содержащие витамины A, D, E и K. Есть ли в этих продуктах жиры, которые помогут вам их усвоить? Если нет, подумайте о том, как добавить немного полезных жиров, чтобы улучшить их усвоение.
Роль липидов в продуктах питания: источник высокой энергии
Продукты, богатые жирами, от природы имеют высокую калорийность. Продукты с высоким содержанием жира содержат больше калорий, чем продукты с высоким содержанием белка или углеводов. В результате продукты с высоким содержанием жиров являются удобным источником энергии. Например, 1 грамм жира или масла обеспечивает 9 килокалорий энергии по сравнению с 4 килокалориями в 1 грамме углеводов или белков. В зависимости от уровня физической активности и потребностей в питании потребности в жирах сильно различаются от человека к человеку. Когда потребность в энергии высока, организм приветствует высокую калорийность жиров.Например, младенцы и растущие дети нуждаются в достаточном количестве жира для поддержания нормального роста и развития. Если младенцу или ребенку давать диету с низким содержанием жиров в течение длительного периода, рост и развитие не будут нормально развиваться. Другие люди с высокими энергетическими потребностями — это спортсмены, люди, выполняющие тяжелую физическую работу, и те, кто выздоравливает после болезни.
Рисунок 4. 2.4: Спортсмены имеют высокие потребности в энергии. © Thinkstock
Когда организм использует все свои калории из углеводов (это может произойти всего после двадцати минут упражнений), он начинает потребление жира.Профессиональный пловец должен потреблять большое количество пищевой энергии, чтобы соответствовать требованиям плавания на длинные дистанции, поэтому есть жирная пища имеет смысл. Напротив, если человек, ведущий малоподвижный образ жизни, ест такую же жирную пищу, он потребляет больше жировых калорий, чем требуется их организму, всего за несколько укусов. Будьте осторожны — потребление калорий сверх энергетической потребности является фактором ожирения.
Роль липидов в пище: запах и вкус
Жир содержит растворенные соединения, которые придают аппетитный аромат и вкус и улучшают вкусовые качества пищи.Жир также придает еде текстуру. Выпечка получается мягкой и влажной. При жарении продукты сохраняют вкус и сокращают время приготовления. Сколько времени нужно, чтобы вспомнить запах любимого блюда? Какой была бы еда без этого пикантного аромата, который доставил бы вам удовольствие и повысил вашу готовность к еде?
Жир играет еще одну важную роль в питании. Жир способствует насыщению или ощущению сытости. Когда жирная пища проглатывается, организм реагирует, позволяя процессам, контролирующим пищеварение, замедлять движение пищи по пищеварительному тракту, тем самым способствуя общему ощущению сытости.Часто, прежде чем наступает чувство сытости, люди злоупотребляют жирной пищей, находя восхитительный вкус неотразимым. Действительно, именно то, что делает жирную пищу привлекательной, также делает ее препятствием для поддержания здоровой диеты.
Инструменты для перемен
Хотя жиры придают нашим продуктам восхитительный запах, вкус и текстуру, они также содержат большое количество калорий. Чтобы позволить вашему телу ощутить эффект сытости от жира, прежде чем вы переедете, попробуйте смаковать богатую пищу. Медленное питание позволит вам полностью насладиться ощущениями и насытиться меньшей порцией. Не забывайте не торопиться. Пейте воду между укусами или ешьте нежирную пищу до и после более жирной. Продукты с низким содержанием жира обеспечивают объем, но меньше калорий.
Ключевые выводы
Липиды включают триацилглицерины, фосфолипиды и стерины.
Триацилглицерины, наиболее распространенный липид, составляют большую часть жировых отложений и описываются в пищевых продуктах как жиры и масла.
Избыточная энергия пищи хранится в организме в виде жировой ткани.
Жиры имеют решающее значение для поддержания температуры тела, смягчения жизненно важных органов, регулирования гормонов, передачи нервных импульсов и сохранения памяти.
Липиды переносят жирорастворимые питательные вещества и фитохимические вещества и способствуют биодоступности этих соединений.
Жир — удобный источник энергии для людей с высокими энергетическими потребностями.
Жир обеспечивает вдвое больше энергии на грамм, чем белок или углеводы, усиливает запах и вкус пищи и способствует насыщению.
Обсуждение стартеров
Обсудите роль липидов в нашем рационе и их важнейшие функции в организме.
Объясните важность жиров для биодоступности других питательных веществ.
Обсудите роль жиров как источника энергии для организма.
Функции жиров — питание: наука и повседневное применение
Жиры выполняют полезные функции как в организме, так и в диете. В организме жир функционирует как важный депо для хранения энергии, обеспечивает изоляцию и защиту, а также играет важную роль в регулировании и передаче сигналов.Для выполнения этих функций не требуется большого количества диетического жира, потому что большинство молекул жира может быть синтезировано организмом из других органических молекул, таких как углеводы и белки (за исключением двух незаменимых жирных кислот). Тем не менее, жир также играет уникальную роль в рационе питания, включая увеличение всасывания жирорастворимых витаминов и улучшение вкуса пищи. Давайте подробнее рассмотрим каждую из этих функций жиров в организме и в диете.
Функции жиров в организме
Накопление энергии
Избыточная энергия пищи, которую мы едим, включается в жировую ткань или жировую ткань.Большая часть энергии, необходимой человеческому организму, обеспечивается углеводами и липидами. Как обсуждалось в разделе «Углеводы», глюкоза хранится в организме в виде гликогена. Хотя гликоген является готовым источником энергии, он довольно объемный из-за большого содержания воды, поэтому организм не может хранить его большую часть надолго. С другой стороны, жиры могут служить большим и более долгосрочным запасом энергии. Жиры плотно упаковываются без воды и хранят гораздо большее количество энергии в ограниченном пространстве. В грамме жира содержится большое количество энергии, более чем в два раза превышающее количество энергии, чем в грамме углеводов.
Мы используем энергию, запасенную в жире, для удовлетворения наших основных энергетических потребностей, когда мы отдыхаем, и для подпитки наших мышц для движения в течение дня, от ходьбы до класса, игр с детьми, танцев во время приготовления обеда или питания. через смену на работе. Исторически сложилось так, что когда люди полагались на охоту и сбор диких продуктов или на выращивание сельскохозяйственных культур, способность накапливать энергию в виде жира была жизненно важной для выживания в неурожайные времена. Голод остается проблемой для людей во всем мире, и возможность накапливать энергию в хорошие времена может помочь им пережить период отсутствия продовольственной безопасности.В других случаях энергия, запасенная в жировой ткани, может позволить человеку пережить длительную болезнь.
В отличие от других клеток организма, которые могут накапливать жир в ограниченных количествах, жировые клетки специализируются на хранении жира и могут увеличиваться в размерах почти до бесконечности. Избыток жировой ткани может нанести вред вашему здоровью не только из-за механической нагрузки на организм из-за лишнего веса, но также из-за гормональных и метаболических изменений. Ожирение может увеличить риск многих заболеваний, в том числе диабета 2 типа, болезней сердца, инсульта, болезней почек и некоторых видов рака.Это также может повлиять на репродуктивную функцию, когнитивные функции и настроение. Таким образом, хотя некоторое количество жира в организме имеет решающее значение для нашего выживания и хорошего здоровья, в больших количествах он может стать препятствием для поддержания хорошего здоровья.
Рисунок 5.3. Сканирующая электронная микрофотография жировой ткани, показывающая адипоциты. Компьютерный оранжевый.
Изоляция и защита
Средний процент жира в организме мужчины составляет от 18 до 24 процентов, а у женщин — от 25 до 31 процента ¹, но жировая ткань может составлять гораздо больший процент массы тела в зависимости от степени ожирения человека. Часть этого жира хранится в брюшной полости, называется висцеральным жиром, , а часть хранится непосредственно под кожей, называемая подкожным жиром , . Висцеральный жир защищает жизненно важные органы, такие как сердце, почки и печень. Покровный слой подкожного жира изолирует тело от экстремальных температур и помогает держать внутренний климат под контролем. Он накрывает наши руки и ягодицы и предотвращает трение, так как эти области часто соприкасаются с твердыми поверхностями.Это также дает телу дополнительную набивку, необходимую при занятиях физически сложными видами деятельности, такими как катание на коньках, верховая езда или сноуборд.
Рисунок 5.4. Существует два типа жира, хранящегося в жировой ткани: подкожный жир и висцеральный жир.
Регулировка и сигнализация
Жиры помогают организму вырабатывать и регулировать гормоны. Например, жировая ткань выделяет гормон лептин, который сигнализирует об энергетическом статусе организма и помогает регулировать аппетит. Жир также необходим для репродуктивного здоровья; женщина, которой не хватает достаточного количества, может прекратить менструацию и не сможет зачать ребенка, пока ее тело не накопит больше энергии в виде жира. Незаменимые жирные кислоты омега-3 и омега-6 помогают регулировать холестерин и свертываемость крови, а также контролировать воспаление в суставах, тканях и кровотоке. Жиры также играют важную функциональную роль в поддержании передачи нервных импульсов, хранении памяти и структуре тканей. Липиды особенно важны для мозговой активности по структуре и функциям, помогая формировать мембраны нервных клеток, изолируя нейроны и облегчая передачу электрических импульсов по всему мозгу.
Функция жиров в ДИЕТЕ
Способствует абсорбции и увеличивает биодоступность
Диетические жиры в пищевых продуктах, которые мы едим, способствуют транспортировке жирорастворимых витаминов, переносят их через пищеварительный процесс и улучшают их всасывание в кишечнике. Это улучшенное всасывание известно как повышенная биодоступность . Пищевые жиры также могут увеличивать биодоступность соединений, известных как фитохимические вещества — несущественные растительные соединения, которые считаются полезными для здоровья человека.Многие фитохимические вещества являются жирорастворимыми, например ликопин, содержащийся в помидорах, и бета-каротин, содержащийся в моркови, поэтому диетические жиры улучшают всасывание этих молекул в пищеварительном тракте.
Помимо улучшения биодоступности жирорастворимых витаминов, одними из лучших пищевых источников этих витаминов также являются продукты с высоким содержанием жиров. Например, хорошими источниками витамина Е являются орехи (включая арахисовое масло и другие ореховые масла), семена и растительные масла, такие как те, которые содержатся в заправках для салатов, и трудно потреблять достаточное количество витамина Е, если вы едите очень мало. жирная диета.(Хотя жареные продукты обычно готовятся на растительных маслах, витамин Е разрушается при высокой температуре, поэтому вы не найдете много витамина Е в картофеле фри или луковых кольцах. Лучше всего использовать цельные продукты с минимальной обработкой.) масла также содержат витамин K, а жирная рыба и яйца являются хорошими источниками витаминов A и D.
Улучшение запаха, вкуса и насыщения пищевых продуктов
Жиры удовлетворяют аппетит (желание есть), потому что они придают пищу вкус.Жир содержит растворенные соединения, которые придают аппетитный аромат и вкус. Жир также придает текстуру, делая выпечку влажной и слоистой, жареную — хрустящей и добавляя сливочности таким продуктам, как мороженое и сливочный сыр. Рассмотрите нежирный сливочный сыр; когда жир удаляется из сливок, большая часть вкуса также теряется. В результате он зернистый и безвкусный — совсем не похож на его полножирный аналог — и многие добавки используются в попытке заменить утраченный вкус.
Жиры удовлетворяют голод ( нужно для еды), потому что они медленнее перевариваются и усваиваются, чем другие макроэлементы. Таким образом, диетический жир способствует насыщению — чувству сытости. Когда жирная пища проглатывается, организм реагирует, позволяя процессам, контролирующим пищеварение, замедлять движение пищи по пищеварительному тракту, давая жирам больше времени для переваривания и усвоения и способствуя общему чувству сытости. Иногда, прежде чем наступает чувство сытости, люди злоупотребляют жирной пищей, находя восхитительный вкус неотразимым. Замедление, чтобы оценить вкус и текстуру пищи, может дать вашему телу время послать в мозг сигналы о сытости, чтобы вы могли съесть достаточно, чтобы насытиться, не чувствуя себя слишком сытым.
Обеспечение незаменимыми жирными кислотами
Большинство липидных молекул могут быть синтезированы в организме из других органических молекул, поэтому их не нужно специально добавлять в рацион. Однако есть два, которые считаются незаменимыми и должны быть включены в рацион: линолевая кислота и альфа-линоленовая кислота. Мы подробно обсудим эти две жирные кислоты позже в этом разделе.
Атрибуции:
Артикул:
Изображений:
Биологические функции липидов
Теперь известно, что липиды играют в организме гораздо более важную роль, чем считалось ранее.Ранее было известно, что липиды играют роль только хранения энергии или формирования клеточных мембран. Исследователи обнаружили, что липиды имеют гораздо более разнообразную и широко распространенную биологическую роль в организме с точки зрения внутриклеточной передачи сигналов или местной гормональной регуляции и т. Д.
Липиды синтезируются в организме с помощью сложных биосинтетических путей. Однако есть некоторые липиды, которые считаются незаменимыми и нуждаются в добавках в рацион.
В 1929 году, например, Джордж и Милдред Берр продемонстрировали, что линолевая кислота является важным элементом питания.Бергстрём, Самуэльссон и другие в 1964 году дополнили знания о роли липидов в организме, обнаружив, что арахидонат незаменимых жирных кислот является биосинтетическим предшественником простагландинов, влияющих на воспаление и другие заболевания.
В 1979 году был открыт первый биологически активный фосфолипид, фактор активации тромбоцитов, и возросла осведомленность о фосфатидилинозите и его метаболитах в клеточных сигналах и обмене сообщениями.
Роль липидов в организме
Липиды выполняют несколько функций в организме, в том числе они действуют как химические посредники, хранят и снабжают энергией и так далее.
Химические посыльные
Все многоклеточные организмы используют химические мессенджеры для передачи информации между органеллами и другими клетками. Поскольку липиды представляют собой небольшие молекулы, не растворимые в воде, они являются отличными кандидатами для передачи сигналов. Сигнальные молекулы дополнительно прикрепляются к рецепторам на поверхности клетки и вызывают изменение, которое приводит к действию.
Сигнальные липиды в их этерифицированной форме могут проникать через мембраны и переноситься для передачи сигналов другим клеткам.Они также могут связываться с определенными белками и неактивны, пока не достигнут места действия и не встретят соответствующий рецептор.
Хранение и обеспечение энергии
Накопительные липиды — это триацилглицерины. Они инертны и состоят из трех жирных кислот и глицерина.
Жирные кислоты в неэтерифицированной форме, то есть в виде свободных (неэтерифицированных) жирных кислот, высвобождаются из триацилглицеринов во время голодания, чтобы обеспечить источник энергии и сформировать структурные компоненты для клеток.
Пищевые жирные кислоты с короткими и средними цепями не этерифицируются, но быстро окисляются в тканях как источник «топлива».
Жирные кислоты с более длинной цепью сначала этерифицируются до триацилглицеринов или структурных липидов.
Поддержание температуры
Слои подкожного жира под кожей также помогают в теплоизоляции и защите от холода. Поддержание температуры тела в основном обеспечивается бурым жиром, а не белым. У младенцев более высокая концентрация бурого жира.
Формирование липидного слоя мембраны
Линолевая и линоленовая кислоты — незаменимые жирные кислоты. Они образуют арахидоновую, эйкозапентаеновую и докозагексаеновую кислоты. Это для мембранных липидов.
Мембранные липиды состоят из полиненасыщенных жирных кислот. Полиненасыщенные жирные кислоты важны как составные части фосфолипидов, поскольку они, по-видимому, придают мембранам несколько важных свойств. Одно из важнейших свойств — текучесть и гибкость мембраны.
Образование холестерина
Большая часть холестерина находится в клеточных мембранах. Он также встречается в крови в свободной форме в виде липопротеинов плазмы. Липопротеины представляют собой сложные агрегаты липидов и белков, которые делают возможным перемещение липидов в водянистом или водном растворе и обеспечивают их транспортировку по телу.
Основные группы классифицируются как хиломикроны (ХМ), липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП), липопротеины низкой плотности (ЛПНП) и липопротеины высокой плотности (ЛПВП) на основе относительной плотности
Холестерин поддерживает текучесть мембран, взаимодействуя с их сложными липидными компонентами, особенно с фосфолипидами, такими как фосфатидилхолин и сфингомиелин. Холестерин также является предшественником желчных кислот, витамина D и стероидных гормонов.
Образование простагландинов и роль в воспалении
Незаменимые жирные кислоты, линолевая и линоленовая кислоты являются предшественниками многих различных типов эйкозаноидов, включая гидроксиэйкозатетраены, простаноиды (простагландины, тромбоксаны и простациклины), лейкотриены (и липоксины), резольвины и т. Д., Они играют важную роль при боли, лихорадке. , воспаление и свертывание крови.
Витамины «жирорастворимые»
«Жирорастворимые» витамины (A, D, E и K) являются важными питательными веществами с множеством функций.
Ацилкарнитины транспортируют и метаболизируют жирные кислоты в митохондриях и из них.
Полипренолы и их фосфорилированные производные помогают переносить молекулы через мембраны.
Кардиолипины представляют собой подтип глицерофосфолипидов с четырьмя ацильными цепями и тремя группами глицерина. Они активируют ферменты, участвующие в окислительном фосфорилировании.