Кратко по вопросам
Липиды — это органические вещества, нерастворимые в воде, но растворимые в неполярных растворителях (эфире, хлороформе, бензине). К ним относят:
- простые липиды — жиры и масла (триацилглицериды), воска;
- сложные — фосфолипиды, гликолипиды, липопротеины;
- производные — стероиды (холестерин, половые гормоны, желчные кислоты), каротиноиды, жирорастворимые витамины A, D, E, K, свободные жирные кислоты.
Примеры: сливочное и подсолнечное масло, свиное сало, лецитин, холестерин.
Нейтральный жир — триацилглицерид: это глицерин, к трём гидроксильным группам которого сложноэфирными связями присоединены три остатка жирных кислот: \[ \begin{array}{l} \mathrm{CH_2-O-CO-R_1}\\ \mathrm{CH-O-CO-R_2}\\ \mathrm{CH_2-O-CO-R_3} \end{array} \] где \(R_1, R_2, R_3\) — углеводородные радикалы жирных кислот. Они могут быть насыщенными или ненасыщенными. Молекула целиком гидрофобна, поэтому жир «нейтральный» и нерастворим в воде.
Основные функции липидов:
- энергетическая (при окислении 1 г даёт около 38 кДж);
- запасающая (жир — запас энергии);
- структурная (фосфолипиды — основа мембран);
- защитная и теплоизоляционная (подкожный жир);
- регуляторная (стероидные гормоны);
- транспортная (липопротеины переносят жиры и жирорастворимые витамины);
- источник эндогенной воды (особенно важно для животных пустынь и при спячке).
Фосфолипиды отличаются от других сложных липидов наличием остатка фосфорной кислоты, связанного с полярной группой (холином, этаноламином и др.). У них две жирные кислоты, а не три, как у нейтрального жира, и есть полярная «головка» при двух гидрофобных «хвостах». Поэтому молекула амфифильна: головка любит воду, хвосты — нет.
Основная функция фосфолипидов — структурная: они образуют двойной слой (бислой) биологических мембран. Дополнительно они участвуют в передаче сигналов.
Как понять принцип, а не заучивать
- Липиды — не полимеры и не один класс веществ. Их объединяет общее свойство — гидрофобность: они плохо растворяются в воде, но хорошо — в жирах и неполярных растворителях. Поэтому классификация идёт по строению: простые, сложные, производные.
- Строение определяет свойство. У жира три гидрофобных «хвоста» и нет полярной части — молекула нерастворима в воде и целиком гидрофобна. У фосфолипида есть полярная головка и гидрофобные хвосты — он может «собирать» мембрану: головки наружу к воде, хвосты внутрь.
- Функции логично выводить из строения: много связей C–H → запас энергии; гидрофобность → защита от воды и теплоизоляция; амфифильность → мембраны; стероидное кольцо → гормоны.
Проверь себя
Если на схеме видишь три жирные кислоты и нет фосфата — это нейтральный жир. Если видишь две жирные кислоты, фосфат и полярную группу — это фосфолипид. Именно поэтому фосфолипид — «строитель мембраны», а жир — «склад энергии».
