Диалог с изучающим липиды

Ирина Смирнова, Екатерина Неборак

Диалог с изучающим липиды

Предисловие

Учебное пособие «Диалог с изучающим обмен липидов» представляет собой тему курса по биохимии, представленную в виде вопросов и ответов и предназначенную для студентов биологических специальностей.

Обмен липидов является одним из трудноусвояемых разделов обмена веществ, поэтому одна из целей данного пособия – изложение трудных разделов предлагаемого материала для студентов в более доступной форме для понимания и запоминания.

Предлагаемое пособие соответствует программе курса биохимии для специальностей «Ветеринария» и «Ветсанэкспертиза», содержит большое количество схем и рисунков, некоторые из которых разработаны авторами, а та часть, которая заимствованы из других источников, предварительно была переработана и упрощена.

Предложенный учебный материал не отражает весь круг вопросов по данной теме, тем не менее можно надеяться, что обсуждаемый материал поможет в изучении этого раздела биохимии студентам не только биологических, но и других специальностей, а также начинающим изучать этот раздел биохимии.

В пособие включено тестирование, позволяющее проверить полученные знания самостоятельно, выявить вопросы, требующие дополнительного внимания при изучении данной темы курса биохимии.

Авторы рассмотрят любые предложения по улучшению учебного пособия и критические замечания читателей.

Список сокращений

АДФ – аденозиндифосфат

АМФ – аденозинмонофосфат

АТФ – аденозинтрифосфат

ГДФ – гуанозиндифосфат

ГТФ – гуанозинтрифосфат

КоА – кофермент (коэнзим) А

НАД+ – окисленный никотинамидадениндинуклеотид

НАДH(H+) – восстановленный никотинамидаденин-динуклеотид

НАДФ+– окисленный никотинамидадениндинуклеотидфосфат

НАДФH(H+) – восстановленный никотинамидаденин-динуклеотидфосфат

ФАД – окисленный флавинадениндинуклеотид

ФАДН2 – восстановленный флавинадениндинуклеотид

ФМН – окисленный флавинмононуклеотид

ГАФ – глицеральдгид-3-фосфат

ДАФ – диоксиацетонфосфат

Химическая структура липидов

1. Какие соединения мы относим к липидам?

Название одной из групп липидов, а именно – жиров (от греч. липос – жир) взято для обозначения класса в целом.

Липиды – разнородные химические вещества, характеризующиеся различной растворимостью в органических растворителях; как правило нерастворимые в воде. Липиды являются обязательной составной частью пищеварительного рациона человека.

2. Какое количество липидов необходимо человеку в сутки?

В среднем в организм взрослого человека ежесуточно поступает 60-80 грамм жиров животного и растительного происхождения. В пожилом возрасте и при малой физической нагрузке потребность в жирах снижается, в условиях холодного климата и при тяжелой физической работе – увеличивается.

3. Какое количество от живого веса составляет липиды у сельскохозяйственных животных?

У сельскохозяйственных животных липиды составляют 10-20% живого веса, а при жировом откорме до 30 и более процентов. Больше всего липидов находится у животных в подкожном слое клеток, сальнике. Меньше липидов в мышце.

4. Какое значение имеет изучение обмена липидов у сельскохозяйственных животных?

Изучения обмена липидов сельскохозяйственных липидов необходимо:

1.для выяснения механизма нарушения липидного обмена;

2.для понимания жирового откорма животных.

При сальном и беконном откорме свиней, при повышении жирномолочности коров животноводы должны составлять рационы кормов с учётом особенностей жирового обмена этих животных.

5. Какова роль липидов в организме животного?

Роль липидов в организме животного:

Энергетическая. При распаде 1 г жира выделяется 9,3 ккал, а при распаде 1 г углеводов – 4,1 ккал.

Пластическая. Липиды входят в состав биомембран. Без липидов клетка не может быть построена.

Защитная роль. Токсины и бактерии не попадают в организм животного, так как выделяются с кожным салом.

Терморегуляторная. Терморегуляторную функцию выполняет подкожный жир.

Транспортная. Липиды осуществляют транспорт жирорастворимых витаминов (А, D, Е, К), стероидных гормонов.

Липиды – растворители всех гидрофобных веществ.

Некоторые высшие жирные кислоты (линолевая, линоленовая, арахидоновая) наделены витаминными свойствами, так как ткани ряда животных и человека потеряли способность синтезировать их.

Липиды являются предшественниками ряда биологически активных соединений (эйкозаноиды).

Регуляторная роль. Липиды, входя в мембраны, оказывают влияние на регуляцию гормонов и ферментов.

6. Как классифицируются липиды?

Липиды классифицируют на:

1. Простые липиды. Простые липиды – это сложные эфиры жирных

кислот с различными спиртами.

А) Глицериды (ацилглицеролы – по международной номенклатуре)

представляют собой сложные эфиры трёхатомного спирта глицерина и высших жирных кислот. Например:

Б) Воска – сложные эфиры высших жирных кислот и одноатомных или

двухатомных спиртов.

Общую формулу можно представить так:

2. Сложные липиды – это сложные эфиры жирных кислот со спиртами соединённые с другими группами.

7. Сколько в природе найдено жирных кислот?

В природе найдено около 200 жирных кислот. В организме человека и животных 70. Общая формула жирной кислоты:

Жирные кислоты входят в состав многих липидов. Если количество углеродных атомов превышает 12, то такую жирную кислоту относят к высшим жирным кислотам. Таким образом структуру жирной кислоты можно представить как:

Чем длиннее хвост, тем более гидрофобна жирная кислота. Капли жира в воде образуют мицеллу в виде:

8. Как делятся жирные кислоты?

Жирные кислоты делятся на:

Насыщенные жирные кислоты СНСООН

Жирные кислоты в природных жирах почти всегда содержат чётное число атомов углерода (исключение изовалериановая кислота, входящая в печень дельфина С5Н10О2).

стеариновая кислота – С18Н36О2

пальмитиновая кислота – С16Н32О2

Ненасыщенные жирные кислоты СnН2n-1(-3)(-5)СООН

9. Назовите некоторые ненасыщенные жирные кислоты ?

К ненасыщенным жирным кислотам относят:

олеиновую кислоту С18Н34О2

линолевую кислоту С18Н32О2

линоленовая кислоту С18Н30О2

арахидоновая кислоту С20Н32О2

10. Какие жирные кислоты относят к главным?

Наиболее часто встречающейся кислотой в природных жирах является олеиновая кислота (более 30% в большинстве жиров), а также пальмитиновая кислота (от 15 до 50% в большинстве случаев). Их относят к главным жирным кислотам.

11. Какие жирные кислоты входят в состав растений?

Линолевая и линоленовая кислоты – составная часть подсолнечного, льняного и других растительных масел.

12. Какие жирные кислоты входят в состав животных?

В состав животных входит стеариновая кислота. Она содержится в значительных количествах (от 25% и более) в некоторых твёрдых животных жирах (жир баранов, быков).

13. Какие жирные кислоты мы относим к незаменимым?

В организме млекопитающего, в том числе и человека линолевая, линоленовая и арахидоновая жирные кислоты не могут образовываться. Эти кислоты относят к незаменимым жирным кислотам. Незаменимые жирные кислоты должны поступать в организм животного и человека с пищей. Отсутствие в пище животных длительное время их приводит к отставанию в росте, выпадению шерсти, омертвлению хвоста и, наконец, смерти. Необходимо отметить, что незаменимые жирные кислоты находятся достаточно в больших количествах в растительных маслах. Своевременное введение в организм незаменимых жирных кислот устраняло эти нарушения.

14. В состав каких органов входят воска у животных?

Воска могут входить в состав жира, который покрывает кожу, шерсть, перья.

15. Какие жиры наиболее распространены в организме животных

и человека?

Триацилглицеролы, часто называемые нейтральными жирами или просто жирами, наиболее распространены в организме человека и животных. Они являются структурными компонентами клетки, либо встречаются в форме резервного, запасного жира.

Жирные кислоты, входящие в триацилглицеролы практически определяют физико-химические свойства жиров. Животные жиры (сало) больше содержит насыщенных жирных кислот (пальмитиновой, стеариновой и др.), поэтому они тверды. Что касается жидких жиров, называемых маслами, в состав их входят в основном олеиновая, линолевая, линоленовая кислоты.

16. Как классифицируют сложные липиды?

Сложные липиды классифицируют:

1) Простые липиды + гидрофильный компонент

Фосфолипиды. Это простые липиды, содержащие остаток фосфорной кислоты и другие компоненты.

Различают: глицерофосфолипиды (в роли спирта – глицерин) и сфингофосфолипиды (в роли спирта – сфингозин).

Гликолипиды. Широко распространены в нервной ткани, особенно в мозге. Главной формой гликолипидов в животных тканях являются гликосфинголипиды.

2) Другие сложные липиды: аминолипиды, сульфолипиды, липопротеины.

17. Осуществляют ли липиды важнейшие биохимические функции в организме животных?

Липиды обладают способностью образовывать со многими другими органическими соединениями (особенно высокомолекулярными – белками, углеводами) комплексы. В виде таких комплексов липиды входят в состав цитоплазматических мембран. В состав мембран входят только фосфолипиды, гликолипиды и холестерин. Благодаря участию в деятельности мембранного аппарата клетки реализуются такие важнейшие биологические функции липидов, как регуляция деятельности ряда гормонов, активности ферментов (сейчас известно несколько сотен липидзависимых ферментов), влияние на процессы транспорта метаболитов и макромолекул, контроль реакций биологического окисления и энергетического обмена, и другие.

18. На какие процессы у животных делят обмен липидов?

Обмен липидов можно разделить на два процесса:

1) Превращение липидов в желудочно-кишечном тракте (переваривание и всасывание липидов корма)

2) Внутриклеточный обмен липидов

Переваривание и всасывание липидов в желудочно-кишечном тракте

19. Как усваиваются липиды в организме человека и животных?

Липиды растительного и животного происхождения являются составными частями пищи человека и корма животных.

Они усваиваются только после их расщепления под действием специфических пищеварительных ферментов.

Однако есть разница в расщеплении липидов у жвачных животных и моногастричных животных, которые различаются анатомическим строением.

20. Где происходит переваривание липидов у жвачных

животных?

Переваривание липидов у жвачных животных осуществляется под действием липазы микроорганизмов рубца.

21. Где происходит переваривание липидов у моногастричных

животных?

В желудке липаза малоактивна, нет эмульгаторов, но создаются условия для переваривания липидов.