Основные функции липидов

Классификация липидов

Тема 9 Липиды

Липидами называют соединения, разнообразные по химической структуре, которым присущи две особенности — они присутствуют в живых тканях, растворимы в органических растворителях и нерастворимы в воде. В качестве растворителей при выделении липидов из растительных тканей используют неполярные органические растворители, практически не смешивающиеся с водой (гексан, бензин, диэтиловый эфир), или растворители и смеси растворителей, полностью или частично смешивающиеся с водой (этанол, ацетон, смесь хлороформа с метанолом). Липиды извлекают в виде сложной смеси, состав которой очень сильно зависит от применяемого растворителя (или их смеси), а также подготовки растительного материала к обезжириванию и способа проведения процесса.

В зависимости от способов и приемов обезжиривания, вида растворителя, характера подготовки материала к обезжириванию различают следующие группы липидов:

– свободные липиды, извлекаемые неполярными безводными растворителями;

– связанные липиды, извлекаемые гидрофильными полярными растворителями или их смесями (хлороформ, этанол, ацетон), разрушающими непрочные белково-липидные и гликолипидные соединения и высвобождающие липиды;

– прочносвязанные липиды, извлекаемые после обработки растительного материала спиртовым раствором щелочи при кипячении для разрушения прочных комплексов липидов с нелипидными соединениями; при этом происходят гидролиз и омыление липидов щелочью.

По строению и способности к гидролизу липиды подразделяют на омыляемые и неомыляемые (рис. 40).

Омыляемые липиды в результате гидролиза распадаются на несколько (обычно не более четырех) структурных компонентов, а при взаимодействии с щелочами образуют соли жирных кислот — мыла.

Обязательной химической структурой омыляемых липидов служит сложноэфирная связь между спиртовой группой и ацилом — остатком жирной кислоты. Поэтому омыляемые липиды имеют второе название — ацильные липиды.

Ацильные липиды подразделяют на нейтральные и полярные.

Нейтральные липиды включают ацилглицеролы — три-, ди- и моноацилглицеролы, представляющие собой сложные эфиры жирных кислот и трехатомного спирта — глицерола, и воски — сложные эфиры жирных кислот и одно- или двухатомных спиртов с длинной углеродной цепью.

Полярные липиды включают фосфолипиды и гликолипиды, сложные эфиры жирных кислот и спиртов с замещающими группами. В составе фосфолипидов один из ацилов замещен на ортофосфорную кислоту с присоединенной группой — чаще всего остатком холина, серина или этаноламина. В составе гликолипидов один из ацилов замещен одной или двумя молекулами галактозы или другими углеводами.

Неомыляемые липиды (или изопреноиды) представляют собой или короткие полимерные цепи, состоящие из звеньев изопрена, к которым присоединены простые органические молекулы, или производные изопрена. К группе неомыляемых липидов относят стеролы, каротиноиды, хлорофиллы, жирорастворимые витамины, госсипол и многие другие изопреноидные соединения.

Рис. 40. Классификация липидов растений

- Энергетическая функция. При окислении 1 г нейтральных жиров (триацилглицеролов) выделяется около 38 кДж энергии.

- Защитная функция. Липиды (воски) образуют защитные водоотталкивающие и термоизоляционные покровы растений, их семян и плодов. Высокая твердость восков и их химическая инертность защищают растения от механических повреждений и разрушения ферментами микроорганизмов, предотвращают избыточное испарение воды в листьях и плодах.

- Структурная функция. Липиды — главные структурные компоненты клеточных мембран, образуют двойные слои полярных липидов, в которые встраиваются белки-ферменты.

- Регуляторная функция. Липидами являются жирорастворимые витамины и производные некоторых жирных кислот.