ЛИПИДЫ

§6 ЛИПИДЫ. УГЛЕВОДЫ
В состав живых организмов входят органические вещества. Они различаются по составу,
свойствам и биологическим функциям, имеют молекулярную массу от 30 до нескольких
тысяч единиц. Низкомолекулярные органические вещества состоят из одного структурного
звена, тогда как высокомолекулярные соединения могут содержать от нескольких единиц до
тысячи структурных звеньев. Такие вещества называются полимерами (от греч. полимерес
— многочисленный), а их структурные звенья — мономерами (один). Мономеры - это
строительные блоки, или субъединицы, более крупных молекул. Они способны
соединяться друг с другом, образуя полимеры, известные также под названием
макромолекул («макро»-большой). Людям давно знакомы такие органические полимеры,
как шерсть, шелк, каучук или хлопок; человечество использует их уже не одну тысячу
лет. С начала прошлого века химики стали изготовлять искусственные органические
полимеры, пластмассы, соединяя друг с другом различными способами малые
органические мономеры.
Организм строит свои макромолекулы, соединяя друг с другом мономеры. Процесс
этот обратим: полимеры могут быть разрушены до мономеров, из которых они состоят.
Именно это, в частности, и происходит в желудочно-кишечном тракте животных:
макромолекулы пищи разрушаются здесь до малых молекул, которые затем
всасываются в кровь и используются организмом для образования новых макромолекул,
принадлежащих уже самому организму. Такое же разрушение, только в гораздо
меньшем масштабе, происходит во всех живых клетках: в них также старые молекулы
подвергаются расщеплению, а из обломков строятся новые, т. е. идет процесс
реутилизации.
Все живые организмы содержат четыре главных класса органических соединений:
углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты. Соединения каждого класса
построены из своих особых мономеров, объединяющихся в полимеры.
Липиды. К органическим веществам липидам относятся жиры, масла, фосфолипиды, воски. В
зависимости от типа клеток содержание липидов колеблется от 5% до 90%, например, в
клетках жировой ткани. Липиды нерастворимы в воде, т. е. гидрофобны. Фосфолипиды, в
отличие от жира и масла, имеют в своем составе остаток фосфорной кислоты, которая хорошо
растворима в воде. Поэтому фосфолипиды обладают двойственными свойствами —
гидрофильно-гидрофобными.
Основная функция липидов в живом — энергетическая. При окислении 1 г жира
выделяется 38,9 кДж энергии. Жиры и масла являются запасными питательными
веществами в клетках растений и животных, источником воды в организме, которая
образуется
при
их
расщеплении.
Другая,
не
менее
важная
функция
липидов
Фосфолипиды
входят
в
состав
мембран
______ строительная.
клеток. Из воска пчелы строят свои соты.
Липиды выполняют также защитную и терморегуляторную функцию. Подкожный
жировой слой у многих млекопитающих предохраняет их от переохлаждения, повреждения
внутренних органов при механическом воздействии. Восковой налет на листьях некоторых
растений, например хвоинок ели и сосны, препятствует избыточному испарению,
воздействию низких температур и солнечных лучей. Еще одна важная функция липидов —
регуляторная. Гормон надпочечников (кортизон) и половые гормоны (тестостерон и
эстрадирол) — липиды. Некоторые липиды являются компонентами витаминов D и Е.
Углеводы. Сахаристые или сахароподобные вещества — углеводы, имеют общую формулу
Cn(Н2О)m. В клетках животных содержание углеводов составляет от 1 до 3% (в
клетках печени животных до 5%). В клетках растений находится до 90% углеводов, где они
служат основным строительным материалом и запасным питательным веществом.
Все углеводы можно разделить на моносахариды и полисахариды. К моносахаридам
относят, например, глюкозу и рибозу. Это бесцветные кристаллические вещества, хорошо
растворимые в воде, сладкие на вкус. Полисахариды — высокомолекулярные полимеры,
мономеры которых представляют собой повторяющиеся звенья, чаще всего молекул
глюкозы. К полисахаридам относят крахмал, гликоген, целлюлозу. В отличие от моносахаридов, полисахариды не имеют сладкого вкуса, в воде они растворяются плохо или совсем
нерастворимы.
В организме углеводы выполняют в основном строительную и энергетическую функции.
Из целлюлозы состоит оболочка растительных клеток. По общей массе в живой природе Земли
она занимает первое место среди органических соединений. Полисахарид хитин входит в состав
кожных покровов членистоногих и оболочки клеток грибов.
Крахмал и гликоген — запасные питательные вещества клеток. Крахмал
синтезируется и запасается в клетках растений, а гликоген — в клетках животных, в
частности в печени. Эти углеводы, наряду с глюкозой, выполняют в организме также и
энергетическую функцию. При окислении 1г углеводов выделяется 17,6 кДж энергии.
Количество образовавшейся теплоты в этом случае меньше, чем при окислении жиров.
Однако углеводы быстрее расщепляются и усваиваются организмом, чем жиры. Например,
клетки нервной ткани используют глюкозу как основной источник энергии.