Жизненно важный компонент организма – это липиды

Липиды – это органические соединения, без участия которых невозможно представить процессы жизнедеятельности в любом человеческом организме. Липиды в организме человека играют огромную роль, выполняя транспортные, защитные, энергетические, иммуностимулирующие, теплосберегающие и водоотталкивающие функции. Отождествление жиров и липидов глубоко ошибочно с научной точки зрения, потому что липиды обозначают более обширную группу соединений, чем просто жиры. Поэтому и существует отдельный термин.

Классификация и способы подразделения на категории

Основные виды липидов – простые и сложные. В простые входят соединения их спиртов и желчных кислот, в сложные могут входить как другие соединения, так и отдельные атомы веществ. Если потребуется синоним к слову жиры, лучше использовать триглицериды. Это соединения спирта, карбоновых кислот и глицерина. Но триглицериды – это тоже липиды, просто специфический их подвид, в котором присутствует глицерин в виде трехатомного спирта и эфир, образовавшийся при взаимодействии карбоновой кислоты со спиртом. Еще один распространенный термин – это масло. Масло – тоже относится к жирам, просто оно растительного происхождения и жидкой консистенции.

Разработанная классификация всех соединений и веществ, объединенных общим термином, образованным от греческого корня, выглядит следующим образом:

1. Простые липиды. Они состоят из сложной жирной кислоты и спирта. К ним относят жиры (эфирное соединение высшей жирной кислоты и глицерина), воски (эфиры других высших спиртов, тоже соединенных с высшими жирными кислотами), и стероиды (в них входят полициклические эфиры спиртов и все те же жирные кислоты). К веществам с таким составом привычно относят разные соединения, объединённые по одному типу (спирт и кислота). Но более естественной классификацией считается разграничение по биологическим функциям и по типу реакции с разными реагентами.
2. Сложные липиды делятся на две большие группы. Это деление происходит по химическим компонентам: на фосфолипиды и гликолипиды. Фосфолипиды состоят из спиртовых групп и фосфорной кислоты, соединенной с одной из них. При этом сама фосфорная кислота тоже соединяется с дополнительным компонентом. В фосфолипиды объединены глицерофосфолипиды с глицерином и сфингофосфолипиды со спиртом сфингозином. Гликолипиды связаны с углеводами, поэтому разграничиваются на цереброзиды с сахаридом и ганглиозиды с кислым гетероолигосахаридом.
3. Минорные липиды, состоящие из вариабельных компонентов – это пигменты, стерины и жирорастворимые витамины. Такое разделение весьма условно, поскольку вещества, подпадающие под определение минорных, могут быть простыми и сложными.

Еще один способ разделить на группы многочисленные липидные соединения – это основные функции липидов. Именно этот аспект применения жирных соединений и имеет значение в биологии, медицине и других сферах науки, изучающих липидные функции. Они могут выполнять роль защитного слоя, создавать в организме энергетические и структурные резервы, в обязанности которых входит участие в процессах жизнедеятельности.

Функциональные обязанности липидов

Различным химическим соединениям, объединенным собирательным термином, более подробно излагаемым как жироподобные вещества биологического происхождения, принадлежат разнообразные обязанности в обеспечении процессов жизнедеятельности. Нельзя совершенно однозначно ответить на вопрос, какова функция липидов, хотя бы потому, что это несколько сотен веществ, абсолютно различных по составу и по выполняемой ими работе. Биосостав этой категории настолько неоднороден, что не предполагает общего ответа.

Характеризуя функциональность липидов, следует отметить:

• липиды входят в состав клеточных мембран, выполняя структурную функцию (этим занимаются глико- и фосфолипиды);
• химические и биологические свойства липидов дают возможность выполнения этими соединениями энергетической функции, потому что даже при расщеплении одного грамма выделяется много энергии (38,9 кДж);
• выполнять запасающую функцию могут молекулы липидов в клетке человека, клетчатке животного или жировом теле насекомого;
• липиды в клетке выполняют функции защитные, потому что создают специальный слой с терморегуляторными, водоотталкивающими, амортизирующими и даже электроизолирующими свойствами;
• при необходимости, после процесса окисления, присутствие липидов – это потенциальная возможность получения эндогенной воды;
• среди перечислений, какие функции выполняют липиды, одно из первых мест должна занимать регуляторная – будучи предшественниками в синтезе жирорастворимых витаминов, именно молекулы липидов способствуют появлению в организме некоторого количества витаминов А, Д, Е и К.

Роль липидов в клетке неоценима. Они не только защищают ее, но и участвуют в строительстве, помогают питаться и синтезировать необходимые вещества. Они могут улавливать из крови другие жироподобные вещества, необходимые в определенный момент, благодаря способности распознавания внутриклеточных импульсов.

Важная составляющая жизнедеятельности человека

Биохимия уделяет много внимания исследованию липидов, и это неудивительно. Важные соединения участвуют практически во всех процессах организма, присутствуют в составе любой живой ткани, их молекулы необходимы для жизнедеятельности каждой клетки. Разные липиды в клетке выполняют функции, предопределенные их химическим строением.

Пять базовых функций, принадлежащих по праву липидным соединениям – это:

• способность создавать резервные накопления для получения энергии в дальнейшем;
• структурообразующая – участие в строительстве жизненно важных соединений и природных конструкций;
• транспортная – необходимые перемещения в процессе жизнедеятельности;
• изолирующая, то есть предохраняющая от вредных природных воздействий;
• сигнальная позволяет осуществлять не только передачу межклеточных нервных импульсов, но и помогать клетке в отборе необходимых веществ из потока гуморальной жидкости.

Пополнение запасов в организме происходит за счет поступления с пищей или синтеза, который производят клетки из структурных компонентов, попадающих в открытую систему тем же путем. Выполнение функций происходит различными способами, каждый из которых играет важную роль как в жизни самой клетки, так и в масштабах всего человеческого организма. Кроме того, некоторые основные функции находятся в тесной взаимосвязи и взаимодействии, что неудивительно, потому что в человеческом теле все взаимообусловлено.

Адипоциты и обеспечение основных функций

В теле человека существует множество видов клеток, образующих особые ткани внутренних органов, принимающих непосредственное участие в работе его систем. Гепатоциты, панкреоциты занимаются различными функциональными обязанностями и имеют характерное строение. Адипоциты – это клетки жировой ткани, на которые возложено накопление жиров, входящих в группу простых липидов. У взрослого человека таких клеток около 3 млн. Это крайне интересное клеточное образование, обладающее всеми органеллами, необходимыми для живого организма. Их второе название – липоциты, просторечное – жировые клетки. На ткань, образованную скоплением липоцитов в характерных местах, ложится огромная функциональная нагрузка, разноплановая и сложная.

Человек не всегда может поесть вовремя, иногда из-за недостатка времени, нередко – по финансовым причинам. Но для осуществления жизнедеятельности, ему необходима энергия, которую организм вынужден резервировать (депонировать). Гликоген может обеспечить источник энергии не более суток, в то время как задепонированный жир позволяет обойтись без пищи до 8 недель. Современная биохимия считает, как и природа, предусмотревшая такие клетки, что жир – наиболее выгодная форма хранения запаса естественной энергии.

Внутренние органы, мышечная система, ткани организма получают половину необходимой энергии от липолиза, происходящего в жировой ткани. Чем меньше остается глюкозы, тем больше требуется энергии, получаемой из окисления жирных кислот. Синтезом жиров занимаются только печень и адилоциты. В этих клетках происходит накопление безводных жировых капель, иногда называемых компактными топливными молекулами.

ЖК через кровь перенаправляются в мышцы (если есть физическая нагрузка) или при обычном режиме – в мышцы и ткани.

Человек может регулировать метаболизм жиров приемом пищи и физической активностью. В первом случае происходит образование резервных запасов, во втором – распад и расход.

Накопление потенциальной энергии в клетках и ее поставка при существующей необходимости – не единственная функция адипоцитов. Они существуют в 2-х видах, – белого и бурого жира. Накопление жиров в виде топливных молекул обеспечивает одновременно возможность поддержания в организме постоянной температуры. Ведь несмотря на то, что тело – открытая система, оно может некоторое время не переохлаждаться и не подвергаться воздействию высокой температуры. Таким образом, липоциты обеспечивают сразу три важнейших функции – продуцирования энергии, ее резервирования и защиты от вредных внешних воздействий.

Участие соединений в важнейших биохимических процессах

Врачи неслучайно много говорят о необходимости поддержания баланса важнейших структурных элементов в принимаемой человеком пище. Недостаток белков, липидов и углеводов также негативно сказывается на состоянии организма, как и их переизбыток.

Разнообразный состав липидов обусловливает их участие практически во всех важных процессах жизнеобеспечения, ведь они:

• связаны с обменом АТФ, нуклеиновых кислот, аминокислот и стероидов;
• являются очень важной составляющей клеток головного мозга, нервной системы: входят в состав миелиновой оболочки, обеспечивая быстроту прохождения и изолированность разнонаправленных нервных импульсов (это объясняет неврологические проблемы, возникающие при нарушении липидного обмена);
• входят в структуру стероидных гормонов, регулирующих репродуктивную функцию, вес, развитие воспалений, работу иммунитета – андрогенов, кортикостероидов, эстрогенов;
• находятся в состав волос, помогают меняться клеткам кожи, поддерживают ее тургор и эластичность;
• защищают эпителий от микробов, солнца, холода;
• участвуют в синтезе простагландинов, желчных кислот, биологических мембран ферментов;
• являются источником незаменимых кислот, отвечающих за холестериновый обмен.

Нарушение естественного обмена липидов приводит к развитию заболеваний, которые могут стать причиной эндокринных нарушений, патологий пищеварительных органов, нарушению терморегуляции и увеличению теплоотдачи, сбою иммунитета, обмена жирорастворимых витаминов, развитию кетоза и смещению внутренних органов (классический пример – блуждающая почка).

В человеческом организме все взаимосвязано, и любые нарушения нормального питания и обмена веществ приводят к развитию патологических состояний. Липиды – это соединения, крайне необходимые для нормальной жизнедеятельности организма, их переизбыток и недостаток может в равной степени оказаться вредоносными, привести к необратимым последствиям. Усиленная мобилизация жира из мест депонирования так же вредоносна, как и его накопление.