Липиды: что это такое и чем они особенные

Что такое липиды?

Липиды — это органические соединения, плохо растворимые или совсем нерастворимые в воде. В состав их молекул входят углерод, водород, кислород и фосфор. Для липидов характерен самый высокий среди всех органических молекул, встречающихся в организмах, процент водорода, поэтому жиры используются для хранения энергии. Подробнее о том, что такое жиры, читайте в этой записи блога.

Липиды делятся на следующие основные группы:

• Фосфолипиды состоят из двух молекул жирных кислот, фосфатной группы, молекулы глицерина, гидрофильной головки фосфатной группы и гидрофобных жирных кислот в хвосте. 
• Стероиды состоят из четырёх соединённых колец атомов углерода, которые отличаются друг от друга функциональными группами (например, тестостерон, холестерин). Их структура немного отличается от триглицеридов. Стероиды встречаются в растениях, мясе, а также вырабатываются в организме человека. Стероиды, содержащиеся в растениях, плохо усваиваются, кроме того, они также блокируют усвоение холестерина.
• Холестерин выполняет роль структурирования клеточных мембран, а стероидные гормоны передают различные сигналы внутри организма, благодаря своей гидрофобной (растворимой в жирах) природе легко проникая во все клетки.
• Триглицериды — животные (жиры) и растительные (масла) — состоят из жирных кислот и глицерина. Состояние триглицерида при комнатной температуре определяется длиной углеродной цепи — чем она короче и чем больше в ней двойных связей, тем более жидким является триглицерид.
• Воски состоят из жирных кислот и спирта (например, ушная сера, кутикула); при комнатной температуре воски твёрдые.

Функции липидов, синтез, производство и переработка в промышленности

Для накопления энергии в клетках организмов жиры, масла и воски используются как питательные вещества. Другие важные функции липидов в биологии: синтез гормонов и нейромедиаторов, клеточная сигнализация, формирование мембран и перенос ионов. Кроме того, многие ионы в определённом направлении через воду могут переноситься только с использованием липидного бислоя.

Липиды синтезируются в обмене веществ всех организмов. Многие используемые в организме витамины и минеральные вещества являются липидами. Липиды также образуются в организме в процессе обмена веществ и при переваривании пищи. Они выводятся с мочой, калом, потом и остатками других клеток. Синтез липидов происходит в тонком кишечнике, печени и поджелудочной железе млекопитающих. В этих органах жирные кислоты соединяются между собой эфирными связями.

Липиды в промышленности используются во многих областях. Одна из них — производство биодизеля и других липидов из масел. Это осуществляется с использованием различных молекулярных процессов для расщепления жирных кислот, триглицеридов или даже жиров. Это называется биологическим рафинированием и является очень важным способом использования липидов. Другой способ применения — эмульсии. При смешивании воды и масла и при подходящей температуре водные капли внутри смеси не могут смешиваться с каплями масла. Это называется эмульгированием. Так производят важные продукты, например косметику, маргарин, смазки, краски, лекарства и т. п.

Влияние липидов на организм человека

Функции липидов необходимы для любой жизни, поскольку они образуют липопротеины, которые могут переносить их в крови. Когда липиды поступают с пищей, они всасываются в кишечнике и переносятся кровью. Если в крови много липидов, они могут вызвать атеросклероз, когда в артериях появляются бляшки. Кроме того, высокий уровень липидов в крови связан с метаболическими заболеваниями, например диабетом и сердечными заболеваниями. Другой пример — важная роль триглицеридов в нашем мозге. Бляшки в мозге могут вызывать деменцию или другие нарушения. Если в крови пациента много триглицеридов, липиды может удалить печень, и человек может жить нормальной жизнью.

Липиды — один из интересных классов молекул, которые присутствуют во всех организмах. Они выполняют множество важных функций в биологии, важны в пищевой промышленности и могут причинить нам вред, если их слишком много в крови. Липиды — это молекулы, которые изучаются уже много лет. Их можно описать как сложные молекулы, состоящие из атомов углерода, водорода и кислорода. Эти молекулы важны для выживания организмов, поскольку используются для накопления энергии и формируют важные составляющие нашего тела. Больше информации о липидах и других молекулах вы найдёте здесь.