Краткий ответ
К липидам относят гидрофобные или амфифильные органические вещества, плохо растворимые в воде и растворимые в неполярных растворителях. Примеры: нейтральные жиры (триглицериды), фосфолипиды, гликолипиды, воски, стероиды (холестерин, половые гормоны), терпены, жирорастворимые витамины A, D, E, K.
Важно: жиры — только часть липидов, а не синоним всех липидов.Нейтральный жир — это триглицерид: остаток глицерина соединён сложноэфирными связями с тремя остатками жирных кислот.
Условно:
\[ \mathrm{CH_2(OCO R_1)-CH(OCO R_2)-CH_2(OCO R_3)} \] где \(R_1, R_2, R_3\) — углеводородные радикалы жирных кислот; они могут быть одинаковыми или разными. Вся молекула гидрофобна.Основные функции липидов:
- энергетическая — при окислении 1 г жира выделяется около 38,9 кДж;
- запасающая — жир откладывается «про запас»;
- структурная — фосфолипиды и гликолипиды образуют мембраны;
- защитная и термоизоляционная — подкожный жир, жировые капсулы вокруг органов;
- регуляторная — стероидные гормоны, сигнальные липиды;
- транспортная — липопротеины переносят липиды в крови;
- растворитель для витаминов A, D, E, K;
- источник эндогенной воды, особенно важно для животных пустынь.
Фосфолипиды отличаются от других сложных липидов наличием остатка фосфорной кислоты. Типичная молекула: глицерин + две жирные кислоты + фосфатная группа, связанная с азотсодержащим спиртом. Поэтому фосфолипид амфифилен: у него есть полярная гидрофильная «головка» и два неполярных гидрофобных «хвоста».
Основная функция фосфолипидов — структурная: они образуют двойной слой клеточных мембран и обеспечивают их барьерные свойства. У гликолипидов полярная часть — углевод, у липопротеинов есть белковая часть, а фосфатной группы нет.
Как понимать принцип
- Липиды объединяют не по единой формуле, а по свойству: они плохо растворяются в воде. Поэтому в этот класс попадают и жиры, и стероиды, и фосфолипиды.
- В нейтральном жире все три гидроксильные группы глицерина заняты жирными кислотами. Молекула целиком гидрофобна, поэтому жир собирается в капли и удобен как запас энергии.
- В фосфолипиде одна группа заменена на фосфатсодержащую. Появляется полярная «головка», а хвосты остаются гидрофобными. Такая молекула в воде самопроизвольно образует бислой — основу мембраны.
- Функции удобно выводить из строения и расположения: мембраны → структурная; запас под кожей → защитная и энергетическая; гормоны → регуляторная.
Проверка
Если в формуле есть фосфат — перед вами фосфолипид. Если только глицерин и три жирные кислоты — нейтральный жир. Если полярная часть представлена углеводом — гликолипид. Если в комплексе есть белок — липопротеин.