Сучасні методи дослідження ліпідів

МІНІСТЕРСТВО  ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧУВАННЯ ТА ТОРГІВЛІ

Доповідь  на тему:

«Сучасні методи дослідження ліпідів» 
 
 
 
 

                                        Виконала:

                                        студентка ӀӀ курсу

                                        ННІХТБ

                                        денного відділення

                                        групи ТКМ-59

                                        Красюк Н.В.

                                        Перевірила:Отрошко  Н.О 
 
 
 
 

Харків 2011

Вступ

    Ліпіди (грец.lipos-жир) — жири і жироподібні речовини, органічні сполуки рослинного і тваринного походження, різні за складом, але близькі за фізико-хімічними властивостями. Ліпіди нерозчинні у воді, добре розчиняються в органічних розчинниках. До ліпідів відносять жири, віск, фосфатиди, стерини та стероїди.

    Ліпіди, які належать до важливих у біологічному відношенні речовин, входять до складу насіння сосни звичайної. Ліпіди виділяють з біологічних джерел органічними розчинниками, а індивідуальне розділення проводять хроматографічними методами. Ліпіди мають широке практичне застосування не тільки в медицині, але й як продукти харчування та в інших різних галузях промисловості.

1.Загальна характеристика ліпідів

    Ліпіди (жири і жироподібні речовини) разом з білками і вуглеводами становлять основну масу органічних речовин організму. Вони є складовими частинами клітинних оболонок та мембранних систем клітини і беруть участь в їх проникності. Жири захищають внутрішні органи від механічних пошкоджень, є важливим джерелом енергії для організму та субстратом для синтезу цілого ряду біологічно важливих речовин.

    Ліпіди об’єднують велику групу різних за хімічною природою органічних речовин, які мають деякі спільні фізико-хімічні властивості. Однією з таких спільних властивостей ліпідів є нерозчинність їх у воді і здатність добре розчинятися в органічних розчинниках — спирті, ефірі, хлороформі, ацетоні, бензолі та деяких інших.

2. Класифікація ліпідів.

    За хімічним складом та фізико-хімічними властивостями ліпіди поділяють на три групи: прості, складні і похідні ліпідів. До простих ліпідів відносять ліпіди, які побудовані з залишків спиртів і вищих жирних кислот. Найпоширенішими з цієї групи ліпідів є нейтральні жири (гліцериди), стериди і воски.

    Група складних ліпідів характеризується наявністю в їхній молекулі крім спиртів і вищих жирних кислот фосфорної або сірчаної кислот, азотистих речовин, вуглеводів та деяких інших компонентів. Основними представниками цієї групи ліпідів є фосфоліпіди, гліколіпіди.

    До групи похідних ліпідів відносять каротини, окремі жиророзчинні вітаміни, жирні кислоти, вищі спирти.

2.1.Прості ліпіди

    Нейтральні жири (гліцериди) — це складні ефіри трьохатомного спирту гліцерину і жирних кислот. Якщо в гліцерині всі три спиртові групи етерифіковані жирними кислотами, то такі сполуки називають тригліцеридами, якщо дві групи —дигліцеридами і якщо етерифікована одна спиртова група –моногліцеридами.

Моногліцерид, дигліцерид, тригліцерид.

    Вищі жирні кислоти в жирах представлені головним чином насиченими і ненасиченими ациклічними карбоновими кислотами. В окремих випадках в складі жирів зустрічаються циклічні карбонові кислоти та оксикислоти. У таблиці наведено більшість карбонових кислот, що входять до складу жирів. 
 
 
 
 

 

    Жирні кислоти відрізняються між собою температурою плавлення і здатністю розчинятися у воді й органічних розчинниках. Збільшення числа вуглецевих атомів у молекулах насичених жирних кислот супроводжується підвищенням їх температури плавлення. Збільшення числа подвійних зв’язків у молекулах ненасичених жирних кислот призводить до зниження їх температури плавлення. Жирні кислоти з довгим вуглецевим ланцюгом практично не розчинні у воді. Їх натрієві і калієві солі утворюють у воді міцели.

    Деякі ненасичені жирні кислоти не синтезуються в організмі людини і тварин або утворюються з недостатній кількості. Тому їх називають незамінними. До таких жирних кислот відносять лінолеву, ліноленову, арахідонову та деякі інші вищі ненасичені жирні кислоти. Основним джерелом поповнення ними організму людини є лляна, конопляна, кукурудзяна та соняшникова олія. Ці рослинні жири містять переважно лінолеву і ліноленову кислоти. Вершкове масло багате на арахідонову кислоту. Ненасичених жирних кислот в організмі зумовлює припинення росту молодих тварин, викликає захворювання шкіри до складу нейтральних жирів входять жирні кислоти з різним числом вуглецевих атомів і різним ступенем насиченості. Жирні кислоти значною мірою визначають фізичні властивості жирів. Так, наприклад, якщо в складі тригліцеридів переважають насичені (тверді) жирні кислоти, то такі жири матимуть тверду консистенцію і високу температуру плавлення. Якщо в складі тригліцеридів переважатимуть ненасичені жирні кислоти, вони матимуть низьку температуру плавлення і перебуватимуть у рідкому стані. В організмах людини і тварин жири нагромаджуються головним чином в підшкірній жировій клітковині. Це так звані резервні (запасні) жири.

    Стериди-це складні ефіри стеринів і вищих жирних кислот. Стерини, або стероли, похідні циклопентапергідрофенантрену. Останнє можна розглядати як продукт конденсації гідрованого фенантрену і циклопентану;

    Циклопентапергідрофенантрен. Основним представником стеринів є холестерин який є ненасиченим одноатомним циклічним спиртом. На зовнішній вигляд—це біла кристалічна речовина, яка розчиняється лише в органічних розчинниках. Із жирними кислотами холестерин утворює складні ефіри — холестерид.

    Із вищих жирних кислот, виявлених у складі стеридів є переважно пальмітинова, стеаринова та олеїнова кислоти. В організмах людини і тварин кількість холестерину, яка етерифікова нежирними кислотами, коливається в межах 10—20%.Більша частина холестерину з організмі існує у вільному (неетерифікованому) стані.

    Стерини є основою для утворення в організмі біологічно активних сполук — жовчних кислот, статевих гормонів, гормонів кори надниркових залоз та вітамінів групи D.

    Воски-це складні ефіри вищих спиртів і вищих жирних кислот. За фізико-хімічними властивостями воски близькі до жирів. Вони більш стійкі проти дії світла, окислювачів, нагрівання, важче піддаються гідролізу.

    Природні воски, крім складних ефірів, містять певну кількість вільних вищих спиртів і вищих жирних кислот, а також невелику кількість вуглеводів, барвників та пахучих речовин. Загальна кількість цих домішок може досягати 50%.

    Розрізняють воски тваринного і рослинного походження. До першої групи восків відносять ланолін, спермацет і бджолиний віск. Представником рослинних восків може бути карнаубський віск. Рослинні воски відіграють важливу захисну роль, покриваючи листя і плоди тонким шаром.

2.2.Складні ліпіди

    Складні ліпіди мають дуже важливе значення в життєдіяльності організму. Вони беруть безпосередню участь у побудові клітинних структур і в біохімічних процесах. У тканинах і органах складні ліпіди містяться в точно визначених кількостях, їх вміст у клітинах не змінюється навіть при голодуванні.

    Складні ліпіди часто називають ліпоїдами. Вони належать до цитоплазматичних ліпідів.

    Фосфоліпіди (фосфатиди). Характерною особливістю цієї групи ліпідів є наявність в їх молекулах залишків фосфорної кислоти. Важливими представниками фосфоліпідів є фосфатидилхоліни, фосфатидилетаноламіни, плазмологени, фосфатидилінозити, сфінгомієліни.

    Фосфатидилхоліни (холінфосфатиди, лецитини). До складу фосфатидихолінів входять гліцерин, два залишки молекул вищих жирних кислот, залишок фосфорної кислоти і холін:

    Фосфатидилетаноламіни (коламінфосфатиди, кефаліни). Ця група фосфоліпідів побудована за тим самим принципом, що й фосфатидихоліни. Відмінність їх полягає лише в тому, що до складу фосфатидилетаноламінів замість холіну входить інша азотиста основа-коламін.

    В молекулах фосфатидилсеринів азотистою основою є залишок амінокислоти серину.

    Фосфатидилсерини (серинфосфоліпіди) — менш поширені, ніж попередні дві групи фосфоліпідів. Вони відіграють важливу роль у синтезі фосфатидилетаноламінів. Між лецитинами, кефалінами і серинфосфоліпідами існує генетичний зв’язок. Ці групи фосфоліпідів відрізняються між собою лише азотистими основами і в результаті їх взаємоперетворення вони можуть переходити одна з одну.

    Плазмалогени (ацетальфосфатиди). Ці речовини за своєю будовою близькі до фосфатидилхолінів і фосфатидилколамінів. Відрізняються від них тим, що в їх складі замість однієї з вищих жирних кислот з гідроксильною групою гліцерину сполучається альдегід вищої жирної кислоти.

    Плазмогени. Сполуки, що утворюються в результаті взаємодії альдегідів із спиртами, називаються ацеталями, тому група фосфоліпідів має назву ацетальфосфатидів. Містяться вони переважно в складі нервової м’язової тканин разом з кефалінами.

    Фосфатидилінозити (інозитфосфоліпіди). Ця група фосфоліпідів характеризується наявністю в їх складі шестиатомного циклічного спирту інозиту. Розрізняють моно- і дифосфатидилінозити:

    Монофосфатидилінозити. Фосфатидилінозити досить поширені в живій природі. Вони є в організмах людини, тварин і рослин. Особливо багато їх у складі нервової тканини фосфорної кислоти:

    Кардіоліпіни є важливою складовою частиною ліпопротеїдів мембран мітохондрій. Вважають, що вони відіграють важливу роль у процесах перенесення електронів, в окислювальному фосфорилюванні.

    Сфінгомієліни. Група фосфоліпідів, яка на відміну від попередніх груп, містить не трьох-, а двохатомний спирт сфінгозин, що зв’язується пептидним зв’язком з вищою жирною кислотою і ефірним зв’язком з фосфорною кислотою. Остання зв’язується з азотистою основою — холіном.

    Сфінгомієліни відрізняються один від одного за хімічним складом і будовою вищої жирної кислоти. До їх складу часто входять пальмітинова, стеаринова, лігноцеринова, нервонова та інші кислоти. Багато сфінгомієлінів у нервовій тканині. Вони складають основу мієлінових оболонок нервових волокон.

3.Біологічна роль ліпідів в організмі.

    Ліпіди, як і білки, вуглеводи та інші речовини, відіграють в організмі важливу біологічну роль. Вона насамперед визначається тим, що ці речовини характеризуються комплексом своєрідних фізико-хімічних властивостей.

    В організмах людини і тварин ліпіди входять до складу всіх клітин. Однак розподілені вони між різними органами і тканинами нерівномірно і кількість різних груп ліпідів у них також неоднакова.

    Значна частина ліпідів входить до складу клітин організму як пластичний матеріал. Вони утворюють в основному комплекси з білками (ліпопротеїди), вуглеводами (гліколіпіди) та деякими іншими речовинами. Такі комплекси становлять основу структури клітин і тканин організму. Значна кількість ліпопротеїдних комплексів входить до складу клітинних мембран та мітоходрій, в яких проходять важливі метаболічні процеси—фосфорилююче та вільне окислення. Ліпіди, що входять до складу мембран, беруть безпосередню участь у процесах активного транспорту крізь мембрани молекул та іонів, специфічної рецепції на поверхні клітин, передачі нервових імпульсів тощо. Оскільки клітинні мембрани є важливими регуляторами багатьох біохімічних процесів, то зміна структури, складу та орієнтації мембранних ліпідів викликає значні порушення клітинного метаболізму.