Жирные кислоты — структурная основа
Большинство липидов содержит в своем составе жирные кислоты (ЖК), которые имеют общую схему строения: радикал и карбоксильная группа (R-COOH). В клетках они редко существуют в свободном виде, чаще выступая компонентами более сложных молекул или важными «топливными молекулами», конкурирующими с глюкозой.
По степени насыщения углеродной цепи водородом их делят на три группы:
- Насыщенные. Самая распространенная в организме — пальмитиновая кислота (С16:0), на ее долю приходится около 30% всех ЖК. Также значима стеариновая (С18:0).
- Мононенасыщенные (одна двойная связь). Главный представитель — олеиновая кислота (С18:1).
- Полиненасыщенные (две и более двойных связей). Включают арахидоновую, эйкозапентаеновую и другие кислоты.
Для точной записи строения ЖК используют специальные номенклатуры:
- **$
\Delta$-номенклатура (дельта):** отсчет положения двойных связей ведется от карбоксильного атома углерода. Например, запись $18:2 \Delta 9, 12$ означает, что в цепи 18 углеродов и 2 двойные связи в 9 и 12 позициях.
- **$
\omega$-номенклатура (омега):** показывает положение лишь первой двойной связи, но отсчет идет с противоположного конца — от метильной группы ($CH_3$). Отсюда берут начало известные семейства $\omega-3$ и $\omega-6$.
Основные классы сложных липидов
Жирные кислоты могут связываться с различными спиртами, образуя функционально разные классы веществ.
Триацилглицеролы (ТАГ) Состоят из молекулы глицерина, этерифицированной тремя остатками жирных кислот. Это самая компактная и энергоемкая форма хранения калорий. ТАГ локализуются преимущественно в жировой ткани (адипоцитах). Помимо энергетической функции, они обеспечивают термоизоляцию и механическую защиту внутренних органов.
Глицерофосфолипиды Имеют амфифильное строение: к глицерину присоединены две жирные кислоты, а третья позиция занята фосфатной группой, связанной со спиртом (холином, этаноламином, серином или инозитолбисфосфатом). Именно они формируют липидные бислои клеточных мембран и монослой на поверхности липопротеинов.
Сфинголипиды В их основе лежит не глицерин, а аминоспирт сфингозин. Сфинголипиды в огромном количестве присутствуют в нервной ткани, формируя миелиновые оболочки нейронов, а также входят в состав клеточных рецепторов.
Стероиды и незаменимые факторы питания
Холестерол выступает главным стероидом организма. Он обязательно входит в состав клеточных мембран, регулируя жесткость их гидрофобного слоя, и служит базовым субстратом для синтеза желчных кислот и всех стероидных гормонов.
Некоторые липиды организм человека синтезировать не способен, поэтому они признаны эссенциальными (незаменимыми) факторами питания:
- Эссенциальные жирные кислоты (Витамин F). К ним относят полиеновые линолевую ($\omega-6$) и линоленовую ($\omega-3$) кислоты. Они обязательно должны поступать с пищей, так как являются базой для синтеза других полиеновых кислот (например, арахидоновой) и локальных гормонов — эйкозаноидов.
- Жирорастворимые витамины:
- Витамин А: критичен для фоторецепции, регулирует дифференцировку и рост клеток.
- Витамин D: главный регулятор кальциевого обмена.
- Витамин Е: важнейший антиоксидант, блокирующий разрушительное действие свободных радикалов на мембраны клеток.
- Витамин К: необходим для адекватного свертывания крови.
Как запомнить эссенциальные кислоты: слово «Линолевая» короче, в ней 2 двойные связи ($C_{18:2}$). Слово «Линоленовая» длиннее — в ней 3 двойные связи ($C_{18:3}$).
Вопросы с занятий и экзамена
В чем отличие омега- и дельта-номенклатуры жирных кислот?
В дельта-номенклатуре ($ \Delta$) двойные связи отсчитываются от карбоксильного углерода, перечисляются все позиции. В омега-номенклатуре ($ \omega$) указывается положение только первой двойной связи, и отсчет идет от противоположного (метильного) конца.
Почему арахидоновая кислота не всегда считается истинно эссенциальной?
Хотя она жизненно необходима, организм способен синтезировать арахидоновую кислоту самостоятельно, если с пищей поступает достаточное количество ее предшественника — эссенциальной линолевой кислоты.
Зачем нужны глицерофосфолипиды?
Это главные структурные компоненты клеточных мембран. Кроме того, фосфатидилхолин является основой легочного сурфактанта, который не дает альвеолам слипаться при выдохе.
Что ещё разобрать по теме
- Механизмы перекисного окисления липидов и защитная роль витамина Е
- Синтез эйкозаноидов (простагландинов, лейкотриенов) из полиеновых кислот
- Роль холестерола в формировании клеточных мембран
- Строение и функции сфинголипидов в нервной ткани
- Метаболизм жирорастворимых витаминов
Разберите тему целиком в курсе «Биохимия»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Классификация и строение липидов» и ещё 3 574 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 115 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Обмен липидов»
Бесплатные видеоуроки: биохимияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.