Жиры ( нейтральные жиры . триглицериды )

· Основная группа липидов ( самые распространённые из липидов в природе )

· неполярны , практически нерастворимы в воде , плотность ниже , чем у воды , поэтому в воде они всплывают

· Их принято делить на жиры и масла в зависимости от консистенции при 20⁰ -твёрдые ( жиры ) или жидкие ( масла )

· Представляют собой сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и жирных кислот ( жирные кислоты вступают в реакцию конденсации с тремя - ОН - группами глицерина )

· Химические и физико-химические свойства жиров определяются соотношением насыщенных и ненасыщенных жирных кислот , входящих в их состав , положением и числом двойных связей , длинной углеводородной цепи

· Общая формула простых липидов

О

СН₂ - О - С - R₁

R₂ - С - О - CН

О СН₂ - О - С - R ₃

СН О

· Основная функция жиров - служить энергетическим депо и источником метаболической воды

Воски :

· Сложные эфиры жирных кислот и длинноцепочечных спиртов

О

· Имеют общую формулу : R ₁ - О - С - R ₂ ,где R ₁ и R ₂ - длинные углеводородные цепи

· В организме выполняют в основном защитную функцию ( главным образом в качестве водоотталкивающего покрытия )

· Наибольшее значение имеют :

n спермацет , содержащийся в мозге кашалота

n ланолин - смазывающее вещество кожи , шерсти , перьев ( несмачиваемость )

n пчелиный воск

n защитный слой на кутикуле эпидермиса органов растений , например листьев , плодов и семян ( в основном у ксерофитов )

n входят в состав наружного скелета насекомых

Сложные липиды (фосфолипиды , гликолипиды , липопротеины , ганглиозиды)

Фосфолипиды ( фосфотриглицериды )

· в молекуле фосфолипида одна группа -ОН у глицерина замене фосфорной кислотой ( в качестве полярной части ) , а две другие - жирными кислотами ( неполярные углеводородные хвосты )

· образуют упорядоченные структуры на границе любой среды

имеют первоочередное значение для формирования биомембран ( важнейший компонент клеточных мембран )

Гликолипиды

· вещества , образующиеся в результате соединения липидов с углеводами ( особенно их много в составе ткани мозга и нервных волокон )

· включают в себя гидрофобную часть и гидрофильную головку , содержащую остаток сахара ( галактозу )

· функционально аналогичны фосфолипидам и выполняют в основном структурную функцию - входят в состав клеточных мембран ( углеводные компоненты обращены во внеклеточную среду и участвуют в межклеточных взаимодействиях )

Ганглиозиды

· полярная часть представлена сложным полисахаридом

· функционально аналогичны гликолипидам и фосфолипидам

Липопротеины

· липопротеины - продукт соединения липидов с белками

· являются компонентом мембран и транспортной формой липидов в организме ( в форме липопротеинов липиды переносятся кровью и лимфой )

Производные липидов ( липоиды ) - стероиды , стерины , простогладины , воскообразные соединения , терпены , пигменты ( хлорофиллы , каротин ) , жирорастворимые витамины А , D , Е , К

Стероиды :

· половые гормоны , например эстроген , прогестерон , тестостерон

· холестерин ( у растений отсутствует )

· адренокортикотропные гормоны ( кортикостероиды - кортизон , кортикостерон , альдостерон )

· сердечные гликозиды ( гликозиды наперстнянки , применяемые при сердечных заболеваниях )

· желчные кислоты ( входят в состав желчи )

· соли желчных кислот ( способствуют эмульгированию жиров )

· витамин D

Терпены

· натуральный каучук

· гибберелины - ростовые вещества растений

· каротины , хлорофиллы - фотосинтетические пигменты

· витамин К

· вещества , от которых зависит аромат эфирных масел растений ( мята , ментол , камфора )

Простогладины

· синтезируются в клетках человека и животных из ненасыщенных жирных кислот

· регулируют тонус сосудов , функции центра теплорегуляции , различных отделов мозга , сокращение мускулатуры внутренних органов

Функции липидов (жиров)

1 . Запасная энергетическая

· липиды и жиры откладываются в специализированных клетках , откуда они легко вовлекаются в энергетический обмен ( жировые депо , жировое тело насекомых , подкожная жировая клетчатка др .)

· энергетическая ценность липидов выше калорийности углеводов , т.е. данная масса липидов выделяет при окислении больше энергии , чем равная ей масса углеводов (т.к. в липидах по сравнению с углеводамибольше водорода и совсем мало кислорода )

· обеспечивает минимизацию массы энергетического материала и соответственно тела ( актуально для птиц и насекомых , совершающих дальние перелёты )

· в организме животных , впадающих в спячку , водных млекопитающих накапливается избыточный жир ( способствует плавучести )

· семена , плоды и хлоропласты богаты маслами

2 . Энергетическая

· липиды служат источником энергии в клетке (обеспечивают 25 - 30 % всей энергии, необходимой организму)

· очень энергоёмки ( при окислении 1г жира выделяется 39 Кдж энергии , примерно в два раза больше чем при расщеплении 1г углеводов или белков )

· у позвоночных животных и человека примерно половина энергии , потребляемой живыми клетками в состоянии покоя , образуется за счёт окисления жирных кислот , входящих в состав жиров

· у перелётных птиц и у животных в состоянии спячки запасы жира - практически единственный источник энергии ( у птиц до 50% массы тела - жировые запасы )

3 .Защитная

· обеспечивает несмачиваемость покровов и их смазку ( кожа , перья птиц , шерсть млекопитающих )

· защита от чрезмерного проникновения воды внутрь и от её испарения( восковой налёт на эпидермисе листьев и других органов растений )

· предохранение организма от механических повреждений , ударов , сотрясений (жировая прокладка вокруг внутренних органов и под кожей )

4 .Терморегуляция

· защита организма от переохлаждения ( жир является термоизолятором ) ; особенно выражен подкожный жировой слой у млекопитающих , живущих в холодном климате , в первую очередь у водных млекопитающих - киты имеют слой жира 1м

· термогенез (у многих млекопитающих существует специальная жировая ткань , играющая роль термогенератора - « бурая жировая ткань », « бурый жир », окружающая жизненно важные органы - сердце, головной мозг)

5 .Структурная

· в комплексе с белками , углеводами , фосфорной кислотой образуют структурные компоненты мембран и клеточных органоидов всех органов и тканей ; в виде липопротеинов участвуют в транспорте веществ в клетку и организме , а также в межклеточных взаимодействиях

6 .Разграничительная

· гидрофобные участки липидов в составе клеточных мембран отделяют содержимое клетки от окружающей среды , а также делит клетку на относительно изолированные отсеки , препятствуя свободному перемещению молекул

7 .Источник метаболической ( эндогенной ) воды

· при окислении жиров образуется большое количество воды ( при окислении 100 г жира выделяется 107 мл воды ) ; эта метаболическая вода очень важна для обитателей пустыни ( горб верблюда , песчанки , тушканчики и др . )

7. Регуляторная

· См. простогладины

Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты - природные высокомолекулярные фосфорсодержащие органические соединения , обеспечвающих хранение и передачу наследственной ( генетической ) информации в живых организмах

· впервые описаны в 1869 г . Ф. Мишером в ядрах лейкоцитов ( впоследствии были обнаружены во всех растительных и животных клетках , вирусах , бактериях и грибах ) ; в клетках обычно связаны с белками в нуклеопротеидные комплексы

· В природе существует два вида нуклеиновых кислот - ДНК ( дезоксирибонуклеиновая ) и РНК ( рибонуклеиновая ) кислота

· Линейные , неразветвлённые апериодичные , информационные биополимеры , состоящие из множества чередующихся в определённом порядке , мономеров - нуклеотидов

Нуклеотид- мономер нуклеиновых кислот , состоящий из азотистого основания , углеводного компонента ( пентозы ) и остатка фосфорной кислоты

Строение нуклеотида

· В состав нуклеотидов входит три компонента : азотистые основания , углевод пентоза и остаток фосфорной кислоты ( фосфат )

Азотистые основания

· азотсодержащие циклические соединения , производные пурина и пиримидина

· важнейшие пуриновые азотистые основания - аденин ( А ) и гуанин ( Г ) - их молекулы состоят из двух колец , одно из которых содержит пять членов , а другое шесть

· пиримидиновые азотистые основания - цитозин ( Ц ) , урацил ( У ) и тимин ( Т ) - их молекулы имеют одно шестичленное кольцо

N

N N

N N N

Пурин Пиримидин

· аденин , гуанин и цитозин встречаются в ДНК и РНК , тимин - только в ДНК , урацил - только в РНК

Пентозы

· представляют собой углеводный компонент нуклеотида

· моносахарид рибоза - С₅ Н₁₀ О₅ - входит в состав РНК

моносахарид дезоксирибоза - С₅ Н₁₀ О₄ - входит в состав ДНК

· название нуклеиновой кислоты определяет название сахара - пентозы , входящего в неё

Остаток фосфорной кислоты ( фосфат ) -третий компонент нуклеотидов как ДНК, так и РНК

О

О

азотистое основание О Р ОН

углевод ( пентоза )

ОН

Фосфат ( Н₂РО₄ )

· Соединение азотистого основания с сахаром ( пентозой ) в результате реакции конденсации называется нуклеозидом (рибонуклеозиды или дезоксирибонуклеозиды )

· Соединение нуклеозидаов с одним остатком фосфорной кислоты фосфоэфирной связью ( реакция конденсации ) называется нуклеотидами ( мономеры нуклеиновых кислот ДНК и РНК ) ; производные рибонуклеозидов называются рибонуклеотидами , дезоксирибонуклеозидов - дезоксирибонуклеотидами

· Названия нуклеотидов образуются от соответствующих азотистых оснований , и те и другие принято обозначать заглавными буквами ( к нуклеотидам ДНК добавляется приставка дезокси - )

Нуклеозид Нуклеотид

аденин аденозин ( А )

гуанин гуанозин ( Г или G )

цитозин цитидин ( Ц или Z )

тимин тимидин ( Т )

урацил уридин ( У или U )

· При щадящем гидролизе нуклеиновые кислоты расщепляются до нуклеозидов

· Нуклеотиды могут соединяться между собой , образуя полинуклеотиды (нуклеиновые кислоты - ДНК и РНК )

· Соединение нуклеотидов осуществляется за счёт ковалентных фосфодиэфирных связей между пентозой одного нуклеотида и остатком фосфорной кислоты другого

азотистые основания

углевод (пентоза)

фосфодиэфирная связь фосфат

(Н₂ РО₄)