Простые липиды делятся на  жиры, воски, стериды.

     Жиры  это сложные эфиры высших жирных кислот и трехатомного спирта глицерина. Природные жиры представляют собой смесь триглицеридов.  Из различных источников выделено более 600 различных видов жиров среди которых 420 видов  - жиры растительного происхождения;  80 видов  - жиры наземных животных; более 100 видов жиры обитателей водоемов. С точки зрения химического состава под жирами понимают строго определенные соединения: сложные эфиры ВЖК и глицерина, которые называют триглицеридами либо триаицлглицеролами. Выделено более 200 жирных кислот , которые отличаются количеством атомов углерода, степенью ненасыщенности, характером расположения двойных связей в молекуле. В состав жиров входят насыщенные высшие жирные  кислоты и ненасыщенные высшие жирные кислоты.Насыщенные жирные кислоты чаще всего имеют неразветвленную цепь и содержат четное число атомов углерода.  Общую формулу этих кислот можно изобразить   СН₃(СН₂)_nСООН , где n=2 до 30   и более

      Большинство ВЖК представляет собой монокарбоновые кислоты, содержащие линейные углеводородные цепи с четным числом атомов углерода (обычно С₁₀—С₂₀).

      Ненасыщенные  ЖК по числу связей в молекуле делятся  на моно-, ди-, полиненасыщенные. Наибольшее биологическое значение имеют полиненасыщенные  жирные кислоты (ПНЖК), к которым относятся линолевая, линоленовая и арахидоновая кислоты.

      Биологические функции ПНЖК:

1. структурная. ПНЖК входят в состав нервных волокон, клеточных мембран, соединительной ткани.
2. защитная ( повышает устойчивость организма к инфекциям, радиации).
3. повышают эластичность кровеносных сосудов, способствуют выведению избытка холестерина.
4. арахидоновая кислота является предшественником гормонов простагландинов.

     ПНЖК  содержатся в основном в печеночных жирах морских рыб и млекопитающих, а также в растительных маслах. Суточная потребность человека в ПНЖК составляет 5-10 г.

     Воски – группа простых липидов, являющихся сложными эфирами высших спиртов и ВЖК. Натуральные воски содержат кроме упомянутых сложных эфиров свобожные ВЖК, высшие спирты, немного углеводородов всегда с нечетным количеством атомов С (от  27 до 33), красящие и душистые вещества.

     В составе восков найдены несколько  десятков ВЖК и спиртов:

       СН₃(СН₂)₁₄СН ₂ОН  цетиловый

24. цериловый

28. мирициловый

  Так,  например, спермацет  -  воск животного  происхождения. Добываемый из  спермацетового масла черепных  костей кашалота состоит на 90% из пальмитиновоцетилового эфира:

 СН₃(СН₂)₁₄СОО СН₂ (СН₂)₁₄СН₃

В пчелином воске преобладает пальмитиновомирициловый  эфир:

 СН₃(СН₂)₁₄СОО СН₂ (СН₂)₂₈СН₃ 

Воски более устойчивы к действию света, окислителей и нагреванию, другим воздействиям, а также хуже гидролизуются, чем жиры.

       Стериды — это сложные эфиры ВЖК и полициклических спиртов (стеролов). Свободные стеролы и родственные им соединения представляют большую фракцию природных соединений. В организме человека лишь 10% стеролов представлены стеридами; 90% находятся в свободном состоянии и образуют неомыляемую (негидролизующуюся) фракцию. Стеролы имеют довольно сложное строение, поэтому ограничимся рассмотрением структуры наиболее важного в функциональном отношении для организма человека стерола — холестерола:

      В организме животных и человека стеролы окисляются с образованием производных, имеющих общее название стероиды. К ним относятся холевые кислоты (ингредиенты желчи, способствующие всасыванию жирных кислот в кишечнике), стероидные гормоны, эстрадиол и тестостерон — женский и мужской половые гормони.

      Из  высших жирных кислот в составе стеридов обнаружены, в основном, пальмитиновая, стеариновая и олеиновая кислоты. Стериды образуются в результате этерификации стеролов.

     3.Сложные  липиды

     Фосфолипиды — сложные эфиры многоатомных спиртов и высших жирных кислот, содержащие остатки фосфорной кислоты и связанные с нею добавочные соединения (аминоспирты, аминокислоты и др.). Фосфолипиды в зависимости от спирта, входящего в их состав, подразделяют на фосфатиды и сфингофосфолипиды. В состав фосфатидов входит глицерин. Их рассматривают как производные фосфатидной кислоты, откуда и происходит название этой группы фосфолипидов. Фосфатиды различаются высшими жирными кислотами и азотсодержащими соединениями, входящими в их состав. В зависимости от азотсодержащего соединения среди фосфатидов различают фосфатидилхолин (лецитин), фосфатидилколамин (кефалин), фосфатидилсерин и т. д. Наиболее распространены в природе лецитины.

      Сфингофосфолипиды. Из названия этой группы фосфолипидов ясно, что в их состав входит спирт сфингозин. Большое количество сфингофосфолипидов содержится в нервной ткани и крови человека. В плазме крови содержится 8—15% сфингофосфолипидов, а в мембранах эритроцитов — 30—40% (от общего содержания липидов).

     Гликолипиды. В состав гликолипидов входит сфингозин, ВЖК и углеводный компонент. В качестве углеводного компонента могут выступать глюкоза, галактоза, глкжозамин, галактозамин и их ацетильные производные либо олигосахаридные цепи, состоящие из перечисленных моносахаридов. Высшие жирные кислоты, входящие в состав гликолипидов, весьма разнообразны. Гликолипиды обнаружены в головном мозге.

      Лекция  № 5 “Основные представления  об обмене белков”

      План  лекции.

 

      5. 1.Биологическое значение белкового  обмена

      5.2. Переваривание белков в пищеварительном тракте.

      5.3. Образование ядовитых продуктов  распада белков и их обезвре-

                            живание.

4. Катаболизм  белков и аминокислот в тканях.

5. 5.5. Процессы  обезвреживания аммиака. 

       

1. Биологическое значение белкового обмена

      Белковый обмен занимает основное место среди разнообразных превращений, свойственных живой материи. В течение всей жизни в организме происходят одновременно разрушение и биосинтез клеток и тканей. Эти противоположные, но тесно связанные между собой процессы ассимиляция и диссимиляция- составляют основу жизни. Следовательно, в организм должны  постоянно поступать вещества, необходимые для построения новых клеток. Главная роль в этом принадлежит белкам.

      Одним из методов, характеризующим состояние  белкового обмена в организме, может быть определение баланса азота. У здорового человека при нормальном питании отмечается состояние белкового равновесия, когда поступление азота компенсирует его расходы. При отрицательном азотистом балансе количество выводимого азота превышает количество поступающего. Такое состояние может наблюдаться при нарушении деятельности пищеварительной системы, белковом голодании и т.п.

      Положительный азотистый баланс бывает в тех  случаях, когда количество выводимого азота меньше поступающего. Это характерно для растущего организма, беременности, при повышении активности процессов биосинтеза белка (например при физических нагрузках).

      Для нормальной жизнедеятельности необходимо такое количества полноценного белка, которое будет покрывать все  потребности организма. Суточная потребность в белке зависит от пола, возраста, интенсивности труда и т.д. С учетом этих факторов разработаны нормы белкового питания. Недостаточное потребление белков приводит к нарушению процессов жизнедеятельности, ухудшению здоровья, а продолжительное белковое голодание неизбежно заканчивается гибелью.

      Белки, необходимые для организма как  пластический материал, из которого строятся клетки всех органов, тканей и систем, поступают с пищей. Однако пищевые белки не могут быть использованы без предварительного расщепления в организме, так как они обладают сложной структурой и видовой специфичностью.

      Расщепление (гидролиз) белков на аминокислоты, которые  лишены видовой и тканевой специфичности, происходит в желудочно-кишечном тракте.

      5.2. Переваривание белков в пищеварительном тракте.

      Биологическое значение процесса переваривания чрезвычайно  велико. Под влиянием целого комплекса  ферментов молекула белка расщепляется (преимущественно путем ферментативного  гидролиза) на аминокислоты и низкомолекулярные пептиды, которые всасываются через мембраны клеток тонкой кишки,

      В процессе расщепления молекул белков утрачиваются уникальные свойства, присущие данному белку, в том числе  антигенные, инфекционные, что предохраняет организм от различных неблагоприятных воздействий чужеродных белков. Чужеродные белки могут изменять реактивность организма, например, ослабить иммунитет или повысить восприимчивость к инфекционным заболеваниям, а иногда даже привести организм к гибели.

      В процессе переваривания тысячи различных белков пищевых продуктов растительного и животного происхождения превращаются (главным образом) в смесь из двадцати аминокислот, что способствует усвоению белков пищи и единству обмена веществ в организме.

      Сложные белки (нуклеопротеиды, хромопротеиды) вначале расщепляются на простой белок и простетические группы (нуклеиновые кислоты и гем). Простетические группы в свою очередь распадаются под действием ферментов на еще более простые соединения, а простые белки расщепляются до аминокислот.

      В желудке простые и сложные белки подвергаются физико-химиче-ским изменениям и ферментативным превращениям. Желудочный сок содержит соляную кислоту и протеолитические ферменты, расщепляющие белки. Общее количество сока, выделяемого за сутки, в среднем составляет около 2,5 л. Благодаря наличию соляной кислоты, вырабатываемой в обкладочных клетках слизистой оболочки, желудочный сок имеет кислую реакцию среды, что способствует перевариванию. Под влиянием соляной кислоты белки пищи денатурируются и быстрее расщепляются ферментами, чем в нативном виде. Кроме того, в сильно кислой среде они набухают, разрыхляются, вследствие чего увеличивается их поверхность, а следовательно, и площадь контакта с ферментами.

      Это особенно относится к белкам кожи, сухожилий, соединительной ткани (коллагену, эластину, кератину) и другим трудно перевариваемым белкам, ферментативному расщеплению которых способствует соляная кислота. Соляная кислота также обладает бактерицидными свойствами, способствует эвакуации пищи из желудка и регулирует ферментативную функцию поджелудочной железы.

      Переваривание белков в желудке продолжается 6—8 ч и более под влиянием кислых протеаз, объединяемых общим названием пепсины. Различают пепсин А, пепсин В и пепсин С, или гастриксин. Они проявляют максимальную каталитическую активность при различных значениях рН: пепсин—при рН =1,5—2,5 и гастриксин при рН = 3,5—4,5. В результате действий пепсина образуются полипептиды различной величины и отдельные свободные аминокислоты. Гастриксин вступает в действие на последних этапах переваривания пищи в желудке. При рН =5,0—6,0 пепсин практически не расщепляет белки. Пепсин и гастриксин вырабатываются главными клетками слизистой оболочки желудка в неактивной форме в виде проферментов, которые превращаются в активные формы при участии соляной кислоты.

      В желудке грудных детей обнаружен  сычужный фермент- химозин. Оптимум  действия этого фермента соответствует  рН 3,5-4,5. Под влиянием химозина в  присутствии солей кальция казеиноген молока в ходе гидролиза преобоазуется  в казеин, и молоко сворачивается.

      Легче других в желудке перевариваются альбумины и глобулины животного и растительного происхождения; плохо расщепляются белки соединительтной ткани (коллаген и элластин) и совершеннно не расщепляется кератин и протамины.

      Образовавшиеся в желудке полипептиды и нерасщепленные белки поступают в двенадцатиперстную кишку – начальный отдел тонкой кишки, а затем в ее нижележащие отделы.  Здесь они подвергаются воздействию большой группы ферментов, вырабатываемых поджелудочной железой и слизистой оболочкой тонкой кишки.