Липиды – органические составляющие клетки, жиры или жироподобные вещества. Название образовано от др.-греч. λίπος — жир. Из жизни всем знакомо, что растительные и животные жиры преимущественно не растворяются в воде, то есть они гидрофобны, а молекулы их неполярны. Существуют органические растворители такие как хлороформ, эфир и бензин. На этом основаны средства, предназначенные для обезжиривания поверхностей.
Наибольшее количество липидов или же жиров, что более привычно, естественно, в подкожной жировой клетчатке у животных и в семенах у растений. Про животных достаточно легко запомнить, ведь этот жир люди тщательно сгоняют, потея в спортзалах. Что касается растений, то вспомните обычные семечки. Ведь из них выжимают подсолнечное масло. Из-за большого содержания растительных жиров орехи так питательны.
Классификация жиров
Жиры отличают по химическому строению, на чем и основана одна из наиболее удобных классификаций.
Нейтральные жиры (триглицериды)
Самые простые и широко распространенные жиры. Такие соединения образуются при присоединении к трехатомному спирту глицерину остатков жирных кислот (карбоновых кислот).
Получение нейтрального жира
Нейтральные жиры при нагревании до 20 ̊С могут либо остаться в твердой форме, либо стать жидкими, то есть маслом. Твердые жиры характерны преимущественно для животных организмов, а жидкие — для растительных.
-
- Животный жир
-
- Растительный жир
Фосфолипиды
Фосфолипиды уже знакомы школьникам, ведь именно эти соединения являются основой для мембраны клеток. По своей химической структуре они крайне похожи на нейтральные жиры: отличие заключается в том, что у фосфолипидов один или два остатка жирных кислот замещены на фосфорную кислоту, что очень легко запомнить, исходя из названия группы.
Известным фактом является то, что липиды имеют гидрофобные головки и гидрофильные хвосты. В состав головок входит многоатомный спирт глицерин или другой многоатомный спирт и остатка (ов) фосфорной кислоты. В хвосте остаются жирные кислоты.
Воска (сложные эфиры)
Образуются в результате взаимодействия карбоновых кислот с многоатомными спиртами.
Образование воска
Воск есть и у некоторых животных, и у растений. Животным воск помогает держаться на плаву. Вспомните фразеологизм: «Как с гуся вода». Он придуман не просто так. Вода стекает с оперения водоплавающих птиц, потому что их перья покрыты воском, который отталкивает воду. У водоплавающих птиц особенно хорошо развита единственная крупная кожная железа – копчиковая железа. Она расположена, соответственно на хвосте птицы. Железа выделяет секрет, а птица клювом распределяет его по своему оперению.
Растения воск помогает справляться с тяжелыми внешними условиями среды, а именно – с жарой. Существует одна проблема в жарких и засушливых местах произрастания: недостаток влаги. Для решения этой задачи растения выработали несколько механизмов:
- Длинный мощный корень, который уходит в самые глубокие слои почвы и таким образом добирается до подземных вод.
- Пушистые листья, которые, например, имеет узамбарская фиалка. Волоски первыми «встречают» солнечные лучи, не давая листовой пластине перегреться и испарять много воды.
- Воск. Его можно встретить раже на домашних растениях, таких как очиток или хойя. Хойю даже называют «восковой плющ». Воск отражает часть тепла, предотвращая перегрев.
- Мясистые органы растения, способные удерживать влагу. Яркий пример: кактус.
-
- Воск на оперении препятствует намоканию
-
- Воск на эхеверии уменьшает воздействие солнца на листовую пластину
Соединения липидов с веществами других классов
Липопротеиды = липиды + протеины (белки).
Липопротеиды могут быть как растворимы в воде, так и нерастворимы. Первая группа содержится, например, в крови и в молоке. А вторая – в мембранах клеток и миелиновых оболочках нервных волокон.
Гликолипиды = липиды + углеводы.
Гликолипиды, как и фосфолипиды, имеют полярные головки и хвосты. Кроме того, гликолипиды тоже являются структурными компонентами клеточной мембраны. С очень похожим словом ученики уже должны были столкнуться при прохождении строения клеточной мембраны клетки. «Гликокаликс» — такие цепочки олигосахаридов, которые направлены от клетки к внеклеточному веществу. Они выполняют рецепторную функцию. Гликолипиды также являются гликокаликсом.
-
- Гликолипид в составе гликокаликса мембраны клетки
Функции липидов
- Энергетическая и запасающая функции
Конечно же, липиды, они же жиры, выполняют запасающую функцию. Недаром медведи так старательно наедают на зиму жирок. Они не сосут из лапы питательные вещества, они расщепляют жиры!
Полное окисление 1 г жира дает 38,9 кДж энергии. Половина энергии, который использует организм в состоянии покоя, оставляется именно липидами.
2. Защитная функция
Толстые тюлени живут в холодном климате именно за счет того, что жир плохо проводит холод. А растения часто изолируют свои органы от жары при помощи воска.
3. Строительная функция
Фосфолипиды и гликолипиды являются компонентами клеточных мембран. Особенно это, конечно, касается фосфолипидов.
4. Регуляторная функция
Некоторые гормоны и витамины являются производными липидов. Например, гормоны половых желез, гормоны надпочечников и витамины групп A, D, E.