Липиды и их функции

ГЛАВА 4. БИОХИМИЯ ЖИРОВ: СТРОЕНИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ, ФУНКЦИИ

4.1. Структурные особенности липидов (жиров)

Липиды представляют собой нерастворимые в воде маслянистые или жирные вещества, которые могут быть экстрагированы из клеток такими растворителями как эфир, хлороформ. Существует несколько классов липидов, каждый из которых выполняет специфические биологические функции. Липиды играют важную роль в построении и функционировании клеток.

Жирные кислоты — это длинноцепочечные органические кислоты, содержащие от 4 до 24 углеродных атомов. Они содержат одну карбоксильную группу и длинный неполярный углеводородный «хвост», из-за которого большинство липидов нерастворимы в воде (рис. 32).

Рис. 32. Стеариновая кислота

Длинная углеводородная цепь, составляющая хвост молекулы, может быть полностью насыщена, т. е. содержать только одинарные связи, или ненасыщена, т. е. содержать одну или несколько двойных связей. Две двойные связи в жирных кислотах не бывают сопряженными, между ними всегда находится метиленовая группа.

Обычные жирные кислоты нерастворимы в воде, но в разбавленных растворах NaОН или КОН они могут образовывать мицеллы, превращаясь в так называемые мыла — соли жирных кислот.

Na+ — или К+ — мыла способны эмульгировать нерастворимые в воде масла и жиры. При этом углеводородные хвосты мыла встраиваются в капли жира, а полярные головки взаимодействуют с водой. Таким образом, мыла формируют гидрофильную оболочку вокруг капель жира, образуя мелкодисперсную смесь — мицеллы (рис. 33).

Са2+ и Mg2+ — мыла жирных кислот растворяются очень плохо и поэтому не эмульгируют жиры. Именно этим объясняется появление белых хлопьев при растворении банного мыла, состоящего главным образом из К+- мыла, в жесткой воде, которая содержит соли Са2+ и Mg2+.

Рис. 33. Формирование мицелл вокруг капель жира

4.2. Основные представители липидов (жиров)

Среди липидов наиболее распространен класс нейтральных жиров (триацилглицеролы). Они представляют собой эфиры спирта глицерола и трех молекул жирных кислот (рис. 34)

Рис. 34. Строение нейтрального жира — триацилглицерола

Триацилглицеролы, содержащие остатки только насыщенных жирных кислот, при комнатной температуре имеют консистенцию твердого вещества (говяжье сало), а содержащие три ненасыщенные кислоты — жидкого вещества (оливковое масло). При этом следует отметить, что чем короче цепь жирной кислоты, тем ниже температура плавления. На воздухе триацилглицеролы, содержащие ненасыщенные кислоты подвергаются самоокислению, т. е. кислород взаимодействует с остатками жирных кислот по месту двойных связей, что приводит к образованию соединений, придающий жирам неприятный прогорклый вкус.

Основная функция триацилглицеролов — запасание липидов, так как они играют роль «топлива» для большинства организмов. Триацилглицеролы значительно лучше, чем гликоген, приспособлены для запасания эергии: во-первых, они могут накапливаться в очень больших количествах в негидратированном виде, и во-вторых, в расчете на единицу веса в них запасается в два раза больше энергии, чем в углеводах. В организме триацилглицеролы запасаются в виде жировых капельках в адипоцитах. У некоторых животных (тюлени, моржи, пингвины) запасы триацилглицеролов под кожей выполняют функцию энергетического депо и теплоизоляционную функцию, защищая организм от действия очень низких температур.

К классу мембранных липидов относят фосфолипиды, которые служат структурными компонентами мембран и никогда не запасаются в больших количествах. Роль основного фосфолипидного компонента мембран играют фосфоглицериды. Все молекулы фосфоглицеридов имеют два неполярных гидрофобных хвоста и полярную гидрофильную головку (рис. 35).

Рис. 35. Строение фосфоглицеридов

Клеточная мембрана представляет собой структуру, состоящую из билипидного слоя, пронизанного белками (рис. 36). Билипидный слой состоит главным образом из молекул фосфолипидов и препятствует проникновению воды. По всей мембране располагаются белки в виде крупных глобул. Различают периферические белки, полуинтегральные и интегральные белки, которые пронизывают мембрану клетки насквозь. Большинство периферических белков — это ферменты, интегральные белки образуют поры и каналы, тем самым осуществляя транспорт веществ, для которых билипидный слой непроницаем.

Рис. 36. Строение клеточной мембраны

Второй важный класс мембранных липидов — сфинголипиды. Существуют три подкласса сфинголипидов: сфингомиелины, цереброзиды и ганглиозиды. Сфингомиелины в отличие от цереброзидов и ганглиозидов содержат в полярной головке фосфохолин.

Сфингомиелины присутствуют в миелиновых оболочках, обеспечивая изоляционные свойства нервных волокон, т. е. импульсы, проходя строго по определенному волокну, не перескакивают на соседние нервные волокна.

Цереброзиды содержатся главным образом в клетках мозга, принимая участие в передаче нервных импульсов между нейронами. Ганглиозиды являются важными структурными компонентами рецепторной части клеточных мембран.

Все выше рассмотренные липиды относятся к категории омыляемых, т. е. при нагревании с щелочами они подвергаются гидролизу и из остатков их жирных кислот образуются мыла. Однако в клетках обнаруживаются и неомыляемые липиды, которые не содержат остатков жирных кислот и поэтому не способны образовывать мыла. К неомыляемым липидам относят стероиды, представителем которых является холестерол (рис. 37).

Рис. 37. Строение молекулы холестерина

Холестерол (холестерин) главный структурный компонент клеточных мембран. Находясь в составе мембран клеток, холестерин вместе с фосфолипидами и белками обеспечивает избирательную проницаемость клеточной мембраны и оказывает регулирующее влияние на активность связанных с ней ферментов.

Холестерин синтезируется из двух молекул ацетил-коэнзима А и служит предшественником при синтезе других стероидов — желчных кислот, стероидных гормонов.

Холестерин, а точнее продукт его окисления — 7-дегидрохолестерин, под действием УФ-лучей в коже превращается в витамин D3. Таким образом, физиологические функции холестерина многообразны.

Простагландины содержатся во всех органах и тканях и оказывают сильное фармакологическое действие на множество физиологических функций организма, регулируя гемодинамику почек, сократительную функцию гладкой мускулатуры, секреторную функцию желудка, жировой, водно-солевой обмен.

Предшественником всех простагландинов является полиненасыщенные жирные кислоты, в частности арахидоновая кислота, которая после освобождения из фосфоглицеринов биологических мембран под действием фосфолипаз дает начало простагландинам и лейкотриенам.

Простагландины вызывают разбалансировку в организме. Например, повышенное образование тромбоксана А вызывает агрегацию тромбоцитов, способствуя тем самым тромбообразованию, а повышенное образование простациклина приводит к расслаблению гладких мышечных волокон сосудов, вызывая дезагрегацию тромбоцитов и нарушение сердечнососудистого гомеостаза.

Аспирин (ацетилсалициловая кислота) блокирует действие простагландинсинтетазы, тем самым препятствуя образованию тромбоксана и простациклина.

Основные биологические эффекты лейкотриенов связаны с воспалительными процессами, аллергическими и иммунными реакциями.

Витамин Е блокирует действие липоксигеназы и, как следствие, препятствует образованию лейкотриенов.

Воска — сложные эфиры высших жирных кислот и высших одноатомных или двухатомных спиртов с числом углеродных атомов от 16 до 22. Общие их формулы представлены на рис. 38. В этих формулах R, R’ и R» — возможные радикалы.

Рис. 38. Общая формула воска

Воска могут входить в состав жира, покрывающего кожу, шерсть, перья. У растений 80 % от всех липидов, образующих пленку на поверхности листьев и плодов, составляют воска. Известно также, что воска являются нормальными метаболитами некоторых микроорганизмов. Природные воска (например, пчелиный воск, спермацет, ланолин) обычно содержат, кроме указанных сложных эфиров, некоторое количество свободных жирных кислот, спиртов и углеводородов с числом углеродных атомов 21-35.

Жиры, или биохимия для чайников (часть четвёртая)

Утром чай, в обед газета — и всё жиры, жиры…

Автора не помню

Невзирая на катастрофическую нехватку времени, я всё же пишу.
Прошу прощения за длительное молчание, но жизнь — она странная штука, и не всегда ты можешь распоряжаться сам собой…

Итак

Продолжаем наш курс «Биохимия для чайников».
И с полным, уже, пониманием, что же такое белки, функции коих объяснены , и , и с полным пониманием для чего белки нужны организму — переходим к жирам.

По мнению большинства учёных, проблема сумасшедшего роста количества всякого рода заболеваний (и растущее год от года всё быстрее) состоит в том, что мы порабощены (фальшивой) рекламой, продвигающей всего лишь нужный для продажи товар, но нисколько не заботящейся о нашем здоровье. Мы заложники жажды наживы огромных продуктовых и фармацевтических компаний.

Нас пугают, что еды на земле мало, что всем не хватит. Так почему же тогда мы имеем перепроизводство всяческих товаров, в том числе и продуктовых? По какой такой причине нужно добавлять в них консерванты и прочую химозу, ежели нам и так их не хватает? Разве могут они при тотальной нехватке, которой нас запугивают, залёживаться на прилавках? По логике — не должны…

Вместо нормального белка нас пытаются пичкать соей и целлюлозой, говоря, что это полезнее, чем мясо… Вместо нормального жира нам подсовывают всё что угодно. Да мало того, ещё и массово пропагандируется, что натуральный жир это плохо, что натуральный жир это вредно, что жир это фактически дьявол во плоти, пичкая нас транс-жирами и прочей дрянью…

Но вернёмся к биохимии

Жиры — это второй (первый это белок, как мы знаем уже) по значимости для организма компонент питания, который после осуществления белком всех функций приступает к не менее важной работе.

Итак, какая функция жира в организме первая и самая важная? Попробуйте угадать

Думаю, что основная масса людей скажет теплопродукция и будут отчасти правы, конечно, но это лишь третья по значимости функция жиров. Кто-то скажет запас энергии, кто-то скажет мембранная…. И все будут правы, но лишь отчасти.

Главная и наипервейшая функция жиров в организме – ДЫХАТЕЛЬНАЯ. Жир — это сурфактант. В первую и наиважнейшую голову!

В жизни не догадаешься, что за страшный зверь такой этот сурфактант, но тем не менее.

Причём, раньше на первое место ставилась функция мембран. Все учебники по биохимии в главе о жирах начинались с фразы: мембранная функция жиров… Но с развитием нашей науки и появлением новых исследовательских возможностей выяснилось, что мембранная функция лишь на втором месте, а первая, «структурная» функция жиров – именно сурфактантная.

И странно совершенно, что до сих пор об этом даже не все врачи знают…
Новая тойота или бентли вышли, весь мир, включая грудничков, об этом знает, звезда какая-нибудь на сцене каблук сломала или любовника себе очередного завела — весь мир в едином порыве скандирует: — урааа… А какие страдания теперь у всех в связи с новостью о разводе Питта и Джоли, не знает этого только слепо-глухо-немой, пожалуй (и то вряд ли) – мировая трагедия… Какие там жиры….

А тут установлена главнейшая функция жиров, происходит революция в осознании функции основных питательных веществ и их важности, а кто об этом знает…. Никто… Тишина. Не нужно никому собственное здоровье (врачам то оно точно не нужно, им надо чтоб мы все болели).

Но вернёмся к главной функции жиров. Что же это за звэрь такой сурфактант?

Да, мне могут сказать, что сурфактант этот вырабатывается эндогенно самим организмом.
Цитата из учебника: Липиды сурфактанта синтезируются в эндоплазматическом ретикулуме микросомальной фракции альвеолоцитов 2-го типа и транспортируются через комплекс Гольджи и пластинчатые тельца в просвет альвеол.
Вот такой вот умняк.

Однако, суть современных исследований в том, что выработка сурфактанта существенно снижается с возрастом, а при тотальном дефиците поступающего в организм экзогенно (извне) жира (натурального животного), может прекратиться вовсе. Обнаружена прямая связь между количеством поступающего жира в организм человека и количеством вырабатываемого этим организмом сурфактанта.
Установлено, что СВДС (Синдрома Внезапной Детской Смертности) и РДС (Респираторный Дистресс-Синдром новорожденных) связаны именно с полным отсутствием сурфактанта в организме младенца.

Как вы думаете, сколько может прожить человек без кислорода? Без пищи очень много, я, к примеру, могу не есть два с лишним месяца (а официальный мировой рекорд на данный момент — 248 дней голодания, неофициальный – 411 дней), без воды, наука говорит, человек может прожить 7 дней, но есть прецеденты что 15 и даже 27 дней. Без любви и ласки мы можем жить вообще всю жизнь, без руководящей роли партии прекрасно живут многие поколения…
Но вот без кислорода человеческое существо не может жить вообще! Клетка мозга без кислорода может существовать лишь 1 минуту, две-три минуты — это в случае наличия каких-то внутренних резервов, и это уже граница между жизнью и смертью. Три минуты это в лучшем случае. Другие клетки могут прожить и чуть подольше (сердце, например, может продержаться минут 20), но зачем нам, простите, организм без мозга, мы же с вами не просто набор костей и мышц…

Мы не собаки, не птички, и не черви, для Хомо Сапиенса граница выживания – это граница выживания клеток мозга.

Отсюда правило: Основная жизненно-важная функция жиров — это обеспечение бесперебойного поступления в наш организм главного газа жизни – КИСЛОРОДА.

Так вот, кислородом организм насыщается именно благодаря сурфактанту, то есть жирам. Благодаря сурфактанту кислород проникает во все, без исключения, клетки нашего тела.

Все знают, что у нас есть бронхи и все знают, хоть приблизительно, как бронхи устроены. Сначала идёт трахея, потом два главных бронхиальных ответвления, потом они «ветвятся» сильнее и каждое микроскопическое ответвление заканчивается бронхиолой. В свою очередь каждая бронхиола заканчивается маленьким пузырьком, называющимся альвеолой.

Строение альвеолы

С наружной части альвеола оплетена капиллярами, и капилляры эти приносят венозную кровь богатую СО₂. Во время выдоха из крови в альвеолу поступает СО₂. Во время вдоха в альвеолу приходит кислород, а кровь (гемоглобин) «хватает» этот кислород и, становясь артериальной, разносит его уже по всему телу. Это всё мы знаем со школы. Обмен кислорода и углекислого газа происходит в альвеолярной части бронхов. Очень простой механизм, осуществляющийся автоматически. Руководит этим процессом специальный центр мозга, называемый дыхательный центр.

Мы обо всём этом можем и не знать, но организм наш гениальный знает всё, и чтобы не происходили в нём перебои поступления кислорода (ну мало ли что) обеспечивает себе гарантию постоянного поступления кислорода. И этой гарантией как раз и является сурфактант. Это вещество, нанесённое на внутреннюю часть альвеолы, нечто вроде смазки. Тончайшая плёнка (мономолекулярный слой, говоря научно), обволакивающая альвеолу с внутренней стороны.

Строение альвеолы. Воздушнокровяной барьер (схема по В.Г. Елисееву, Ю.И. Афанасьеву, Е.Ф. Котовскому): 1 — альвеолы; 2 — респираторные эпителиальные клетки — альвеолоциты I типа; 3 — базальная мембрана эпителия; 4 — эндотелиоцит кровеносного капилляра; 5 — базальная мембрана эндотелиоцита; 6 — межальвеолярная соединительная ткань; 7 — эластические волокна, оплетающие альвеолу

Сурфактант имеет два ключевых качества.

Первое качество: он не даёт альвеоле спадаться, даже когда мы делаем выдох (выталкиваем из себя СО₂).

И второе, удивительное качество: он ускоряет перенос кислорода через мембрану альвеолоцита, примерно в 70-100 раз!

Процесс дыхания (механическая его часть) осуществляется благодаря мышцам, а процесс переноса кислорода, благодаря сурфактанту. И даже если мы, выполняя механическую часть, вроде как дышим, то при отсутствии сурфактанта у нас не работает перенос кислорода к клеткам.
Соответственно, самым «слабым звеном» в этой цепи является наличие или отсутствие сурфактанта в альвеолах!
Капилляры есть всегда, мышцы работают всегда, всё остальное тоже сформировано и работает, и лишь наличие сурфактанта (микроскопической жировой прослоечки в альвеоле) является определяющим фактором, получат наши клетки достаточно кислорода или нет!

Правило из учебника: Человек может получать кислород только (ключевое слово) через альвеолярное звено.

Никаким другим путём или местом мы усвоить кислород не можем!

Дышать кожей или жабрами, всасывать кислород желудком или печенью, или прямой кишкой, мы, к сожалению, не можем при всём своём желании, как бы не старались, даже если захотим и потратим всю свою жизнь на тренировки… 40-50 или 70 лет упорных тренировок не смогут научить нас дышать прямой кишкой, не эволюционировали мы пока в поподышащих… увы, ни в кожедышащих, ни в желудкодышащих…

Многие сейчас, очень многие, не буду говорить нехорошее слово кто, построили целый огромный бизнес на кислородных коктейлях и кислородной косметике и т.п. Нам говорят: «выпейте кислородный коктейль, и будет вам счастье», или «намажьтесь кислородным кремом и …».

Всё это фикция и выкачивание из нас денег! Потому что каждая клетка нашего организма получает кислород только с артериальной кровью, которая насыщается оным только в одном единственном месте – альвеолах… И как бы нас не уверяли те самые «бизнесмены» что мы коже- или желудкодышащие существа, это не есть правда…

Если организм не имеет в достатке сурфактанта, то происходят два непоправимых процесса, альвеола спадается, и количество переносимого кислорода становится меньше (соответственно, клетки его недополучают).
Ну и что страшного, — скажете вы, — у нас этих альвеол миллионы, пусть себе спадаются, не успеем мы помереть от этого…

Так-то оно, конечно, так. Но!
Большинство ныне живущих на планете Хомо Сапиенсов, как выяснено в современных исследованиях всё теми же учёными, находятся в состоянии гипоксии.
*Гипоксия — это состояние кислородного дефицита в тканях организма.

Если гипоксия хроническая – она уже называется ишемия (все, думаю, слышали, слово ишемия, но знать не знали, почему же она случается).
Ишемическая болезнь сердца или ишемия мозга обозначает, что ткани этих органов недополучают кислорода очень и очень долго, не минуту-две, а годы, и вследствие этого образуется некроз этих тканей. Причин тому может быть несколько, но самым уязвимым звеном в этой цепочке являются альвеолы и наличие в них сурфактанта.

Сейчас очень распространённое явление среди беременных — гипоксия плода, страшное дело, скажу я вам. Мамаше и самой-то не хватает кислорода, потому что жиров она не ест, это же плохо и вредно, какой уж тут ребёночек внутри.
Чуть ли не каждому новорожденному сейчас ставят диагноз — гипоксическая энцефалопатия. Ужас! Но жиры это плохо, продолжают нас уверять… Последние 30 лет подсаживают нас на низкожировые диеты, поперепугали всех мифическим холестерином (а проблема холестерина это проблема белкового переноса, как мы уже знаем, нарушенная транспортная его функция) и вдалбывают, буквальным образом, сокращение приёма жиров. Фашисты!
А мы ведь не знаем, что и как работает, мы ведь верим…
Нам говорят: молоко жирное — низяя, мы воду крашеную покупаем вместо молока. Нам говорят жир — плохо, мы вместо масла сливочного ацкие маргарины покупаем, якобы «лайт». Нам говорят: сало – нееее, отрава страшная; мясо жирное – тьфу на вас, мы же не убийцы, мы веганы…

Год-два на обезжиренных продуктах «лайт» и вы уже в очереди за ишемией.

Незнание законов не освобождает от ответственности.

И это печально. Многие бы и рады знать, но взять то эти знания негде. Уже почти 20 лет, как открыли эту главную функцию жиров (кажется американские учёные, если мне память не изменяет), а нигде и никто нас об этом не оповещает, продуктов «обезжиренных» плодится всё больше и больше, свиньи и те уже тощие как газели, ни капельки жира в них…

Ну и как же мы может быть здоровыми? Когда белка нам не хватает, кислорода нам не хватает…кошмар какой-то, а не жизнь. При этом пропаганда всё твердит и твердит жиры — вредно, белки — вредно… жрите сою и целлюлозу с сахаром — и мы вас полюбим (а вернее ваш кошелёк)…

ПРЕНЕБРЕЖЕНИЕ ОСНОВНЫМИ ЗАКОНАМИ ПИТАНИЯ И ФИЗИОЛОГИИ ПОВЫШАЕТ СТАТИСТИКУ ПО ТЕМ ПРОБЛЕМАМ, КОТОРЫЕ МЫ ЯКОБЫ ИСКЛЮЧАЕМ.
Исключили жиры, получили тотальную гипоксию и ишемию, исключили животные белки, получили тотальные дисфункции организма и эпидемии рака.

Гипоксические симптомы я опишу потом, но самые основные и распространённые – сонливость, вялость, хроническая усталость, заторможенность мыслительных процессов в гипоксически-ишемизированном мозгу… А нам сказки рассказывают про стрессы, всякие вегето-сосудистые дистонии выдумывают.

А я считаю, чем вялее, безынициативнее и тугодуместее население, тем легче им манипулировать.
«ЭТИ» всё знают и целенаправленно нас уничтожают.

Давайте разберёмся, откуда же берётся этот сурфактант.

Сурфактант — это на 95% жир и 5% специфического белка. У всяких зверушек и у человека 5% белковой составляющей отличаются, а жировая составляющая совершенно одинакова.

Как я уже говорила, открыли сурфактант около 20-ти лет тому назад, проводилось по этому поводу множество исследований, изучений и экспериментов. И выяснилось, что сурфактант этот ну никак не хочет синтезироваться, несмотря на всю свою простоту. Ну, то есть синтезировать его возможно, но только он абсолютно не работает в организме и не попадает туда, куда должен попадать.

Стали экспериментировать с сурфактантом животных и выяснили, что самый лучший (и подходящий для лечения людей с гипоксией) сурфактант, всем сурфактантам сурфактант, сурфактантище – как вы думаете у кого? У морских млекопитающих, то бишь у китов.
И опять вспоминаем японцев, которые плевать хотели на мировое сообщество, кричащее им, что на китов охотиться запрещено. Добывали и добывать будут (99% мирового китового промысла принадлежит Японии).

А добывают они китов, собственно, из-за этого самого китового сурфактанта. Не знаю, до сих пор ли они раздают жир бесплатно населению или нет, но ещё 15 лет назад это было (15-30 грамм каждому).
Благодаря китовому сурфактанту (не только ему одному, конечно, но и всей политике рационального питания) японцы за 10-15 лет вылезли из послевоенного состояния вымирания (когда нечего было есть вообще и люди мёрли от лучевой болезни, ибо Япония единственная страна которую победили, разбомбив атомными бомбами, и всё отобрали, в надежде, что сами вымрут).

Они разработали и приняли к действию государственную программу по оздоровлению нации. Страна, которую уничтожили почти полностью, которая вымирала, к 70-му году прошлого века дала экономическое чудо мирового масштаба.
Где у нас сейчас Япония – впереди планеты всей, и по показателям здоровья (отсутствия болезней), и по показателям продолжительности жизни, и по росту уже догнали среднего европейца, не говоря уже о технических их достижениях!

Кстати сказать — японцы так же были первыми, кто начал применять технологию обогащения питания, попросту говоря, это они изобрели БАДы, аж в 48 году прошлого века. Морские водоросли, гинко-билоба (самый мощный на планете антиоксидант) – это их «изобретения».

А мы все такие умные и даже знаем кое-что о белках, о витаминах и микроэлементах, о прекрасных и волшебных биодобавках, но скажите мне, нужно ли всё это будет организму, и будет ли оно работать, если нет кислорода…
Главный газ нашей жизни — кислород.
И даже когда сформированы все структуры правильно, то в гипоксических условиях не работает ничто, ни синтез белка, ни иммунные функции, ни транспортные, ни усвоение тех же витаминов и микроэлементов.

Все правильные и здоровые клетки нашего организма требуют кислорода для своих биохимических реакций. Пока нет достаточного количества кислорода, не восстановится никогда обмен веществ (какие бы «разгоняльщики» обмена вы не употребляли). А нет обмена веществ, нет корректной работы организма.
Без кислорода, как уже нам известно, работает, размножается и прекрасно существует только один вид клеток – раковые. Они питаются одной только глюкозой и все их реакции анаэробные (бескислородные)… Вот так.

Отсюда очередное правило – Главным регулятором скорости и активности любых обменных процессов в организме является кислород!
Чем больше кислорода, тем выше скорость и активность биохимических реакций. Любых. Меньше кислорода – ниже активность биохимических реакций и, следовательно, ниже уровень обмена веществ.

И на фоне неимоверной пропаганды «обезжиренного» образа жизни нам продают сурфактанты (уже в виде лекарств) за бешеные деньги, 300-500 долларов стоит 50мг флакончик (это 0,05 грамма, а в человеческом организме должно быть для правильной работы 30-40 грамм сурфактанта). И применяют его, естественно, уже в крайних предсмертных случаях. Продают нам жировые (из жира животных) эмульсии для внутривенного вливания.
Вместо того чтобы развивать пропаганду правильного здорового питания!

Потому что при должном кормлении собственного организма, всё необходимое он вырабатывает САМ!

Если мы правильно питаемся, эта функция у нас в организме поддерживается автоматически.
Но это только ЕСЛИ!
Если мы не сидим на веганской диете, если мы пьём нормальное жирное молоко и йогурты, если мы едим жирный творог и сыр, если едим яйца и сливочное масло, жирное мясо и жирную рыбу, вопреки пропаганде. Всё это работает только ЕСЛИ!

Вспомним даже народные средства. Испокон веков, чем лечили любые заболевания дыхательной системы? Правильно – жиром! Топлёное молоко пили с большим количеством сливочного масла, намазывали наружно барсучьи, медвежьи и прочие жиры. Противно, невкусно, однако действенно! По себе знаю, вечно я кашляла так, что соседские кукушки из часов все в лес поулетали, и поили меня этим делом постоянно, и мазали жиром без остановки. Помогало.

Всегда задаюсь вопросом, откуда народная мудрость знает всё то, что учёные открывают вот только-только…

Если мы станем говорить о жизненно важных функциях, мы должны говорить – что без достаточного снабжения альвеолярного звена сурфактантом мы все находимся в состоянии гипоксии. По поводу дефицита белка мы уже в курсе, вот теперь ещё и в курсе дефицита кислородного.

Те, кто задыхается в душном помещении, кто начинает зевать и чувствует сонливость в метро или закрытых помещениях, знайте – это гипоксия. И, как правило, это женщины, запуганные мыслью «ожирение это жиры» и сидящие на всяких диких диетах. Мужчины же менее подвержены гипоксии, потому что, что бы мы им там не пели, жир они не отдадут никогда, свой килограмм майонеза на бутерброд с салом они всегда положат.

С сурфактантом вроде всё. Другие функции жиров в следующих постах…

Продолжение здесь Жиры и Гипоксия, или биохимия для чайников (часть шестая)

Часть первая, Часть вторая, Часть третья

В стенке кишечника происходит ресинтез жира

Всасывание липидов

После расщепления полимерных липидных молекул полученные мономеры всасываются в верхнем отделе тонкого кишечника в начальные 100 см. В норме всасывается 98% пищевых липидов.

1. Короткие жирные кислоты (не более 10 атомов углерода) всасываются и переходят в кровь без каких-либо особенных механизмов. Этот процесс важен для грудных детей, т.к. молоко содержит в основном коротко- и среднецепочечные жирные кислоты. Глицерол тоже всасывается напрямую.

2. Другие продукты переваривания (длинноцепочечные жирные кислоты, холестерол, моноацилглицеролы) образуют с желчными кислотами мицеллы с гидрофильной поверхностью и гидрофобным ядром. Их размеры в 100 раз меньше самых мелких эмульгированных жировых капелек. Через водную фазу мицеллы мигрируют к щеточной каемке слизистой оболочки. Здесь мицеллы распадаются и липидные компоненты диффундируют внутрь клетки, после чего транспортируются в эндоплазматический ретикулум.

Желчные кислоты также здесь могут попадать в энтероциты и далее уходить в кровь воротной вены, однако бóльшая их часть остается в химусе и достигает подвздошной кишки, где всасывается при помощи активного транспорта.

Ресинтез липидов в энтероцитах

Ресинтез липидов – это синтез липидов в стенке кишечника из поступающих сюда экзогенных жиров, одновременно могут использоваться и эндогенные жирные кислоты, поэтому ресинтезированные жиры отличаются от пищевых и более близки по составу к «своим» жирам. Основная задача этого процесса – связать поступившие с пищей средне- и длинноцепочечные жирные кислоты со спиртом – глицеролом или холестеролом. Это, во-первых, ликвидирует их детергентное действие на мембраны и, во-вторых, создает их транспортные формы для переноса по крови в ткани.

Активация жирной кислоты

Поступившая в энтероцит (как и в любую другую клетку) жирная кислота обязательно активируется через присоединение коэнзима А. Образовавшийся ацил-SКоА участвует в реакциях синтеза эфиров холестерола, триацилглицеролов и фосфолипидов.

Реакция активации жирной кислоты

Ресинтез эфиров холестерола

Холестерол этерифицируется с использованием ацил-SКоА и фермента ацил-SКоА:холестерол-ацилтрансферазы (АХАТ).

Реэтерификация холестерола напрямую влияет на его всасывание в кровь. В настоящее время ищутся возможности подавления этой реакции для снижения концентрации ХС в крови.

Реакция ресинтеза эфиров холестерола

Ресинтез триацилглицеролов

Для ресинтеза ТАГ есть два пути:

Первый путь, основной – 2-моноацилглицеридный – происходит при участии экзогенных 2-МАГ и ЖК в гладком эндоплазматическом ретикулуме энтероцитов: мультиферментный комплекс триацилглицерол-синтазы формирует ТАГ.

Моноацилглицеридный путь образования ТАГ

Поскольку 1/4 часть ТАГ в кишечнике полностью гидролизуется, а глицерол в энтероцитах не задерживается и быстро переходит в кровь, то возникает относительный избыток жирных кислот для которых не хватает глицерола. Поэтому существует второй, глицеролфосфатный, путь в шероховатом эндоплазматическом ретикулуме. Источником глицерол-3-фосфата служит окисление глюкозы. Здесь можно выделить следующие реакции:

  1. Образование глицерол-3-фосфата из глюкозы.
  2. Превращение глицерол-3-фосфата в фосфатидную кислоту.
  3. Превращение фосфатидной кислоты в 1,2-ДАГ.
  4. Синтез ТАГ.

Глицеролфосфатный путь образования ТАГ

Ресинтез фосфолипидов

Фосфолипиды синтезируются также, как и в остальных клетках организма (см «Cинтез фосфолипидов»). Для этого есть два способа:

Первый путь – с использованием 1,2-ДАГ и активных форм холина и этаноламина для синтеза фосфатидилхолина или фосфатидилэтаноламина.

Ресинтез фосфолипидов из ДАГ на примере фосфатидилхолина

Второй путь – на основе синтезируемой in situ фосфатидной кислоты.

Схема ресинтеза фосфолипидов из фосфатидной кислоты

После ресинтеза фосфолипиды, триацилглицеролы, холестерол и его эфиры упаковываются в особые транспортные формы липидов – липопротеины и только в такой форме они способны покинуть энтероцит и транспортироваться в крови. В кишечнике формируются два вида липопротеинов – хиломикроны и липопротеины высокой плотности (ЛПВП), другие типы липопротеинов здесь не образуются. 0

Глава II. ЛИПИДЫ

§ 4. КЛАССИФИКАЦИЯ И ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Липиды представляют собой неоднородную группу химических соединений, нерастворимых в воде, но хорошо растворимых в неполярных органических растворителях: хлороформе, эфире, ацетоне, бензоле и др., т.е. общим их свойством является гидрофобность (гидро – вода, фобия – боязнь). Из-за большого разнообразия липидов дать более точное определение им невозможно. Липиды в большинстве случаев являются сложными эфирами жирных кислот и какого-либо спирта. Выделяют следующие классы липидов: триацилглицерины, или жиры, фосфолипиды, гликолипиды, стероиды, воска, терпены. Различают две категории липидов – омыляемые и неомыляемые. К омыляемым относятся вещества, содержащие сложноэфирную связь (воска, триацилглицерины, фосфолипиды и др.). К неомыляемым относятся стероиды, терпены.

Триацилглицерины, или жиры

Триацилглицерины являются сложными эфирами трехатомного спирта глицерина

и жирных (высших карбоновых) кислот. Общая формула жирных кислот имеет вид: R-COOH, где R – углеводородный радикал. Природные жирные кислоты содержат от 4 до 24 атомов углерода. В качестве примера приведем формулу одной из наиболее распространенной в жирах стеариновой кислоты:

CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH

В общем виде молекулу триацилгицерина можно записать так:

Если в состав триациоглицерина входят остатки различных кислот (R1 R2 R3), то центральный атом углерода в остатке глицерина становится хиральным.

Триацилглицерины неполярны и вследствие этого практически нерастворимы в воде. Основная функция триацилглицеринов – запасание энергии. При окислении1 гжира выделяется 39 кДж энергии. Триацилглицерины накапливаются в жировой ткани, которая, кроме депонирования жира, выполняет термоизолирующую функцию и защищает органы от механических повреждений. Более подробную информацию о жирах и жирных кислотах вы найдете в следующем параграфе.

Интересно знать! Жир, которым заполнен горб верблюда, служит, в первую очередь, не источником энергии, а источником воды, образующейся при его окислении.

Фосфолипиды

Фосфолипиды содержат гидрофобную и гидрофильную области и поэтому обладают амфифильнымы свойствами, т.е. они способны растворяться в неполярных растворителях и образовывать стойкие эмульсии с водой.

Фосфолипиды в зависимости от наличия в их составе спиртов глицерина и сфингозина делятся на глицерофосфолипиды и сфингофосфолипиды.

Глицерофосфолипиды

В основе строения молекулы глицерофосфолипидов лежит фосфатидная кислота, образованная глицерином, двумя жирными и фосфорной кислотами:

В молекулах глицерофосфолипидов к фосфатидной кислоте сложноэфирной связью присоединена НО-содержащая полярная молекула. Формулу глицерофосфолипидов можно представить так:

где Х – остаток НО-содержащей полярной молекулы (полярная группировка). Названия фосфолипидов образуются в зависимости от наличия в их составе той или иной полярной группировки. Глицерофосфолипиды, содержащие в качестве полярной группировки остаток этаноламина,

HO-CH2-CH2-NH2

носят название фосфатидилэтаноламинов, остаток холина

– фосфатидилхолинов, серина

– фосфатидилсеринов.

Формула фосфатидилэтаноламина выглядит так:

Глицерофосфолипиды отличаются друг от друга не только полярными группами, но и остатками жирных кислот. В их состав входят как насыщенные (состоящие обычно из 16 – 18 атомов углерода), так и ненасыщенные (содержащие чаще 16 – 18 атомов углерода и 1 – 4 двойные связи) жирные кислоты.

Сфингофосфолипиды

Сфингофосфолипиды по составу сходны с глицерофосфолипидами, но вместо глицерина содержат аминоспирт сфингозин:

или дигидросфингазин:

Наиболее распространенными сфингофосфолипидами являются сфингомиелины. Они образованы сфингозином, холином, жирной кислотой и фосфорной кислотой:

Молекулы как глицерофосфолипидов, так и сфингофосфолипидов состоят из полярной головы (образована фосфорной кислотой и полярной группировкой) и двух углеводородных неполярных хвостов (рис.1). У глицерофосфолипидов оба неполярных хвоста являются радикалами жирных кислот, у сфингофосфолипидов – один хвост является радикалом жирной кислоты, другой – углеводородной цепочкой спирта сфингазина.

Рис. 1. Схематическое изображение молекулы фосфолипида.

При встряхивании в воде фосфолипиды спонтанно формируют мицеллы, в которых неполярные хвосты собираются внутри частицы, а полярные головы располагаются на ее поверхности, взаимодействуя с молекулами воды (рис. 2а). Фосфолипиды способны образовывать также бислои (рис. 2б) и липосомы – замкнутые пузырьки, окруженные непрерывным бислоем (рис. 2в).

Рис. 2. Структуры, образуемые фосфолипидами.

Способность фосфолипидов, образовывать бислой, лежит в основе формирования клеточных мембран.

Гликолипиды

Гликолипиды содержат в своем составе углеводный компонент. К ним относятся гликосфинголипиды, содержащие, кроме углевода спирт, сфингозин и остаток жирной кислоты:

Они так же, как и фосфолипиды, состоят из полярной головы и двух неполярных хвостов. Гликолипиды располагаются на внешнем слое мембраны, являются составной частью рецепторов, обеспечивают взаимодействие клеток. Их особенно много в нервной ткани.

Стероиды

Стероиды являются производными циклопентанпергидрофенантрена (рис. 3). Один из важнейших представителей стероидов – холестерин. В организме он встречается как в свободном состоянии, так и в связанном, образуя сложные эфиры с жирными кислотами (рис. 3). В свободном виде холестерин входит в состав мембран и липопротеинов крови. Сложные эфиры холестерина являются его запасной формой. Холестерин является предшественником всех остальных стероидов: половых гормонов (тестостерон, эстрадиол и др.), гормонов коры надпочечников (кортикостерон и др.), желчных кислот (дезоксихолевая и др.), витамина D (рис. 3).

Интересно знать! В организме взрослого человека содержится около 140 г холестерина, больше всего его находится в нервной ткани и надпочечниках. Ежедневно в организм человека поступает 0,3 – 0,5 г холестерина, а синтезируется – до 1 г.

Воска

Воска – это сложные эфиры, образованные длинноцепочечными жирными кислотами (число атомов углерода 14 – 36) и длинноцепочечными одноатомными спиртами (число атомов углерода 16 – 22). В качестве примера рассмотрим формулу воска, образованного олеиновым спиртом и олеиновой кислотой:

Воска выполняют главным образом защитную функцию, находясь на поверхности листьев, стеблей, плодов, семян они защищают ткани от высыхания и проникновения микробов. Они покрывают шерсть и перья животных и птиц, предохраняя их от намокания. Пчелиный воск служит строительным материалом для пчел при создании сот. У планктона воск служит основной формой запасания энергии.

Функции липидов.

Insert Flash

Запасающая – жиры, откладываются в запас в тканях позвоночных животных.

Энергетическая – половина энергии, потребляемой клетками позвоночных животных в состоянии покоя, образуется в результате окисления жиров. Жиры используются и как источник воды. Энергетический эффект от расщепления 1 г жира – 39 кДж, что в два раза больше энергетического эффекта от расщепления 1 г глюкозы или белка.
Защитная – подкожный жировой слой защищает организм от механических повреждений.
Структурная – фосфолипиды входят в состав клеточных мембран.
Теплоизоляционная – подкожный жир помогает сохранить тепло.
Электроизоляционная – миелин, выделяемый клетками Шванна (образуют оболочки нервных волокон), изолирует некоторые нейроны, что во много раз ускоряет передачу нервных импульсов.
Питательная – некоторые липидоподобные вещества способствуют наращиванию мышечной массы, поддержанию тонуса организма.
Смазывающая – воски покрывают кожу, шерсть, перья и предохраняют их от воды. Восковым налетом покрыты листья многих растений, воск используется в строительстве пчелиных сот.
Гормональная – гормон надпочечников – кортизон и половые гормоны имеют липидную природу.

Видео YouTube

ТЕМАТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ

Часть А

А1. Мономером полисахаридов может быть:
1) аминокислота
2) глюкоза
3) нуклеотид
4) целлюлоза
А2. В клетках животных запасным углеводом является:
1) целлюлоза
2) крахмал
3) хитин
4) гликоген
А3. Больше всего энергии выделится при расщеплении:
1) 10 г белка
2) 10 г глюкозы
3) 10 г жира
4) 10 г аминокислоты
А4. Какую из функций липиды не выполняют?
1) энергетическую
2)каталитическую
3) изоляционную
4) запасающую
А5. Липиды можно растворить в:
1) воде
2) растворе поваренной соли
3) соляной кислоте
4) ацетоне

Часть В

В1. Выберите особенности строения углеводов
1) состоят из остатков аминокислот
2) состоят из остатков глюкозы
3) состоят из атомов водорода, углерода и кислорода
4) некоторые молекулы имеют разветвленную структуру
5) состоят из остатков жирных кислот и глицерина
6) состоят из нуклеотидов
В2. Выберите функции, которые углеводы выполняют в организме
1) каталитическая
2) транспортная
3) сигнальная
4)строительная
5) защитная
6) энергетическая
ВЗ. Выберите функции, которые липиды выполняют в клетке
1) структурная
2) энергетическая
3) запасающая
4) ферментативная
5) сигнальная
6) транспортная
В4. Соотнесите группу химических соединений с их ролью в клетке:

РОЛЬ СОЕДИНЕНИЯ В КЛЕТКЕ

СОЕДИНЕНИЕ

А) быстро расщепляются с выделением энергии
Б) являются основным запасным веществом растений и животных
В) являются источником для синтеза гормонов
Г) образуют теплоизолирующий слой у животных
Д) являются источником дополнительной воды у верблюдов
Е) входят в состав покровов насекомых

1) углеводы
2) липиды

Часть С

С1. Почему в организме не накапливается глюкоза, а накапливается крахмал и гликоген?

Тест 2

Часть 1 содержит 10 заданий (А1-10). К каждому заданию приводится 4 варианта ответа, один из которых верный.

Часть 1

А 1. Моносахарид, в молекуле которого содержится пять атомов углерода

1. глюкоза

2. фруктоза

3. галактоза

4. дезоксирибоза

А 2. Химическая связь, соединяющая остатки глицерина и высших жирных кислот в молекуле жира

1. ковалентная полярная

2. ковалентная неполярная

3. ионная

4. водородная

А 3. Мономером крахмала и целлюлозы является

1. глюкоза

2. глицерин

3. нуклеотид

4. аминокислота

А 4. В каком из веществ растворятся липиды

1. вода

2. ацетон

3. физиологический раствор

4. соляная кислота

А 5. Зимостойкость растений повышается при накоплении в клетках:

1. крахмала

2. жиров

3. сахаров

4. минеральных солей

А 6. В каких продуктах содержится наибольшее количество углеводов, необходимых человеку?

1. в сыре и твороге

2. хлебе и картофеле

3. мясе и рыбе

4. растительном масле

А 7. Конечными продуктами гликогена в клетке являются

1. АТФ и вода

2. кислород и углекислый газ

3. вода и углекислый газ

4. АТФ и кислород

А 8. Запасным углеводом в животной клетке является

1. крахмал

2. гликоген

3. целлюлоза

4. хитин

А 9. Сок, не содержащий ферментов, но облегчающий всасывание жиров в тонком кишечнике

1. желудочный сок

2. поджелудочный сок

3. кишечный сок

4. желч

А 10. У человека углеводы пищи начинают перевариваться в

1. двенадцатипёрстной кишке

2. ротовой полости

3. желудке

4. толстом кишечнике

Часть 2 содержит 8 заданий (В1-В8): 3 – с выбором трёх верных ответов из шести, 3 – на соответствие, 2 – на установление последовательности биологических процессов, явлений, объектов.

Часть 2

В 1. Липиды, встречающиеся только у животных

1. холестерин

2. липопротеиды

3. триглицериды

4. фосфолипиды

5. желчные кислоты

6. тестостерон

В 2. Моносахаридами являются

1. рибоза

2. сахароза

3. лактоза

4. глюкоза

5. мальтоза

6. галактоза

В3. Сложные органические соединения, в молекулу которых входит углеводный компонент

1. рибонуклеотиды

2. фосфолипиды

3. дезоксирибонуклеотиды

4. аминокислоты

5. аденозинтрифосфат

6. холестерин

В 4. Формы углеводов в растительных и животных клетках

Клетка Углевод

А) растительные клетки 1. гликоген

Б) животные клетки 2. крахмал

3. целлюлоза

4. гепарин

В 5. Установите соответствие между характеристикой и органическим веществом

Характеристика Органическое вещество

1. Состоят из углерода, водорода и кислорода А. Углеводы

2. Низкая теплопроводность Б. Жиры

3. Образуют биополимеры – полисахариды

4. Обеспечивают взаимодействие клеток одного типа

5. Все они не полярны

6. Практически не растворимы в воде

В 6. Установите соответствие между углеводом и группой углеводов, к которой они относятся

Название углевода Группа углеводов

1.Глюкоза А. моносахариды

2. Сахароза Б. Дисахариды

3. Галактоза В. Полисахариды

4. Крахмал

5. Мальтоза

6. Лактоза

В 7. Расположите моносахариды в порядке возрастания числа атомов углерода в их молекуле

1. диоксиацетон (кетоза)

2. глюкоза

3. элитроза треоза

4. рибоза

5. глюкозамин

6. рамно-О

В 8. Расположите жиры в порядке возрастания атомов углерода в их молекуле

1. трипальмитин

2. тристеарин

3. трилаурин

4. трикаприлин

5. тримиристин

Часть 3 содержит 6 заданий. На задание С 1 дайте краткий свободный ответ, а на задания С2-С6 – полный развёрнутый ответ.

Часть 3

С 1. Какую роль для живых организмов играют фосфолипиды и гликолипиды?

С 2. Укажите номера предложений, в которых допущены ошибки. Объясните их.

1. Углеводы представляют собой соединения углерода и водорода.

2. Различают три класса углеводов – моносахариды, дисахариды и полисахариды.

3. Наиболее распространённые моносахариды – сахароза и лактоза.

4. Они растворимы в воде и обладают сладким вкусом.

5. При расщеплении 1 г. глюкозы выделяется 35,2 кДЖ энергии

С 3. Каковы функции углеводов в растительных клетках?

С 4. Объясните, почему запасающую функцию выполняют полисахариды, а не моносахариды?

Ответы:

Часть 1

А1-4 А6-2

А2-1 А7-3

А3-1 А8-2

А4-2 А9-4

А5-3 А10-2

Часть 2

В1-1 3 4

В2-1 4 6

В3-1 3 5

В4 -А 2 3, Б 1 4

В5-А 1 3 4, Б 2 5 6

В6-А1 3, Б 2 5 6, В 4

В7-1 3 4 2 5 6

В8-4 3 5 1 2

Часть 3

С 1. Фосфолипиды и гликолипиды являются компонентами клеточных мембран.

С 2. 1. углерода и воды.

3. дисахариды.

5. 17,6 кДЖ

С 3. 1. Моносахариды и дисахариды выполняют энергетическую функцию.

2. Крахмал – запасное питательное вещество.

3. Целлюлоза входит в состав клеточных стенок.

С 4. 1. Так как полисахариды не растворимы в воде, они не оказывают осмотического и химического действия на клетку.

2. В твёрдом и обезвоженном состоянии имеют меньший объём и большую полезную массу.

3. Менее доступны для болезнетворных бактерий и грибов, так как эти организмы пищу всасывают, а не заглатывают.

4. При необходимости легко превращаются в моносахариды.