Классификация липидов биология егэ

Задумайтесь! Мы с вами состоит из миллиардов атомов. Все атомы находятся в круговороте, и
все атомы, которыми мы обладаем, в ком-то и где-то находились те 4,5 млрд. лет, которые существует Земля. Они были частями
животных, растений, грибов и бактерий — а сейчас принадлежат нам на короткое время.

Круговорот атомов

С химической точки зрения ответ на вопрос «Жив ли изучаемый объект?» — не представляется возможным. Понятию «жизнь» дано
колоссальное количество определений. Жизнь — это самовоспроизведение с изменением, способ существования белковых тел,
постоянный обмен веществ с внешней средой.

Мы приступаем к изучению неорганических и органических веществ клетки. Начнем с неотъемлемого компонента клетки,
благодаря которому жизнь на Земле в принципе стала возможна — вода.

Вода

Составляет 60-80% массы клетки. Молекула воды обладает уникальным свойством — полярностью, которое возникает из-за
разницы в электроотрицательности (ЭО) между атомами кислорода и водорода (у кислорода ЭО больше).

Вода полярная молекула

Поскольку молекула воды полярна, ее называют диполь. Между молекулами воды возникают непрочные водородные связи:
водородная связь начинается от отрицательно заряженного атома кислорода (2δ) одной молекулы воды и
тянется до положительно заряженного атома водорода другой молекулы воды (δ+)

По отношению к воде все вещества можно подразделить на два типа:

  • Гидрофильные (греч. hydro — вода и philéo — люблю) — вещества, которые хорошо растворяются в воде. Гидрофильными
    веществами являются сахара, соли, альдегиды, спирты, аминокислоты.
  • Гидрофобные (греч. hydro — вода и phobos — страх) — вещества, которые не растворяются в воде. Гидрофобными
    веществами являются жиры.

Роль воды в клетке трудно переоценить. Ее функции и свойства крайне важны:

  • Вода — универсальный растворитель
  • Большинство реакций, которые протекают в клетке, идут в растворе (водной среде). Полярность молекулы воды позволяет
    ей быть отличным растворителем для других гидрофильных (полярных) веществ.

  • Вода — терморегулятор
  • Вода может поглощать теплоту при минимальном изменении температуры. Это настоящее «спасение» для клеток: чуть только
    температура меняется, вода начинает поглощать избыток тепла, защищая клетку от перегревания. Выделяясь на поверхность
    кожи с потом, вода испаряется, поверхность кожи при этом охлаждается.

  • Вода — реагент
  • Она не только создает среду для реакций в клетке, но и сама активно участвует во многих из них. Расщепление питательных
    веществ, попавших в клетку, происходит за счет реакции гидролиза (греч. hydro — вода и lysis — расщепление).

  • Транспортная функция
  • Питательные вещества, газы перемещаются по организму с током крови. Вода составляет 90-92% плазмы крови, является ее основным
    компонентом. С помощью воды происходит не только доставка веществ к клеткам, но и удаление из организма побочных продуктов
    обмена веществ.

    Транспортная функция воды

  • Структурная функция
  • Вода придает тканям тургор (лат. turgor — наполнение) — внутреннее осмотическое давление в живой клетке, создающее
    напряжение оболочек клеток. Вода составляет от 60 до 95% цитоплазмы, придает клеткам форму. Изменение тургора клеток растений
    приводит к перемещениям их частей, раскрытию устьиц, цветков.

    Осмотическое давление — избыточное гидростатическое давление на раствор, отделенный от чистого растворителя с
    помощью полупроницаемой мембраны.

    Главное — понимать суть: если мы поместим живую клетку в гипертонический раствор, то
    вода (растворитель) устремится из клетки в раствор (в сторону большей концентрации соли) — это приведет к сморщиванию
    клеток.

    Если же клетка окажется
    в гипотоническом растворе, то вода извне устремится внутрь клетки (опять-таки в сторону большей концентрации солей),
    приводя при этом к разбуханию (и возможному разрыву) клетки.

    Эритроциты в гипер- и гипотоническом растворе

Элементы

Живая клетка — кладезь элементов таблицы Менделеева. Процент содержания различных элементов отличается, в связи с чем все они делятся на
3 группы:

  • Биогенные (основные) — C, H, O, N. Входят в состав органических соединений, составляют основную часть клетки
  • Макроэлементы (греч. makrós — большой) — составляют десятые и сотые доли в клетке: K, Na, Ca, Mg, Cl, P, S
  • Микроэлементы (греч. mikrós — маленький) — составляют тысячные доли в клетке: Zn, Cu, I, Co, Mn, Fe

Процентное содержание элемента не коррелирует с его важностью и биологической значимостью. Так, к примеру, микроэлемент
I играет важную роль в синтезе гормонов щитовидной железы: тироксина, трийодтиронина. За нормальные рост и развитие
организмов отвечают Zn, Mn, Cu.

Благоприятно влияют на сперматозоиды Zn, Ca, Mg, защищая их от оксидативного стресса (окисления). Невозможным становится
нормальное образование эритроцитов без должного уровня Fe и Cu.

Микроэлементы

Соли

В водной среде клетки соли диссоциируют (распадаются) на положительно заряженные ионы — катионы (Na+, K+,
Ca2+, Mg2+) и отрицательно заряженные — анионы (Cl, SO42-,
HPO42-, H2PO4).

Для процессов возбуждения клетки (нейрона, миоцита — мышечной клетки) внутри клетки должна поддерживаться низкая концентрация ионов Na+ и высокая концентрация ионов K+. В окружающей клетку среде все наоборот: много Na и мало K. В мембране существует
специальный натрий-калиевый насос, который поддерживает необходимое равновесие. Если это
соотношение нарушится, то нейрон не сможет сгенерировать нервный импульс, а клетка мышцы — сократиться.

Натрий-калиевый насос

Соли в клетке и организме выполняют ряд важных функций:

  • Участвуют в активации ферментов
  • Создают буферные системы (бикарбонтаную, фосфатную, белковую)
  • Поддерживают кислотно-щелочное состояние (КЩС)
  • Создают осмотическое давление клетки
  • Создают мембранный потенциал клеток (натрий-калиевый насос)
  • Являются основным минеральным составляющим скелета внутреннего и наружного (у моллюсков)

Функции солей в клетке

Мы переходим к органическим компонентам клетки, к которым относятся: жиры, углеводы, белки и нуклеиновые кислоты.

Белки, или пептиды (греч. πεπτος — питательный)

Белки — полимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Белки представляют линейную структуру, образованную из
длинной цепи аминокислот, между которыми возникают пептидные связи. Пептидная связь образуется между карбоксильной
группой (COOH) одной аминокислоты и аминогруппой другой аминокислоты (NH2).

Образование пептидной связи

Между понятиями пептиды и белки существует определенная разница. Белки состоят из сотен тысяч аминокислот. Пептидами
называют небольшие белки, содержащие до 10 аминокислот. Ими являются некоторые гормоны: окситоцин,
вазопрессин, тиреолиберин — эти пептиды выполняют регуляторную функцию.

Выделяется несколько уровней пространственной организации белка:

  • Первичная — полипептидная цепь, в которой аминокислоты расположены линейно
  • Вторичная — полипептидная цепь закручивается в спираль, формируется α или β структура
  • Третичная — спирали скручиваются в глобулу (лат. globulus — шарик)
  • Четвертичная — образуется у сложных белков путем соединения нескольких глобул

Структуры белка

При резком изменении оптимальных для белка условий он подвергается денатурации: при этом происходит переход от
высших структур организации к низшим, или «раскручивание белка». Важно заметить, что аминокислотная последовательность (первичная структура белка) при этом не меняется, однако свойства белка меняются кардинально (теряется его гидрофильность).

Осмелюсь сделать заявление: вы часто начинаете свой день с денатурации белка. Простейший способ провести такой
эксперимент — пожарить яичницу. Заметьте, что изначально яичный белок прозрачный и текучий, но по итогу жарки эти свойства
утрачиваются: он становится непрозрачным и вязким.

Денатурация белка

Завершаем тему о белках изучением их функций:

  • Каталитическая (греч. katalysis — разрушение)
  • Белки — природные катализаторы, ускоряющие реакции в организме в десятки и сотни тысяч раз. Эту роль главным образом
    выполняют белки-ферменты (энзимы).

    Иногда в состав белков входят так называемые ко-факторы — небелковые соединения,
    которые необходимы ферменту для его биологической активности (в роли ко-факторов могут выступать Zn2+,
    Mg2+).

  • Строительная
  • Белки входят в состав клеточных мембран. Сложные белки: коллаген, эластин — входят в состав соединительных тканей организма,
    придавая им некоторую прочность и эластичность.

  • Регуляторная
  • Некоторые гормоны, регулирующие обменные процессы в организме, имеют белковое происхождение: инсулин, глюкагон,
    адренокортикотропный гормон (АКТГ).

  • Защитная
  • Говоря об этой функции, прежде всего, стоит вспомнить об антителах — иммуноглобулинах, которые синтезируют B-лимфоциты.
    Антитела нейтрализуют чужеродные организму антигены (разрушают бактерии).

    Антитела иммуноглобулины

    Помимо антител, защитную функцию выполняют
    также белки свертывающей системы крови (тромбин и фибриноген): они предохраняют организм от кровопотери.

    Фибриноген и фибрин

  • Энергетическая
  • При недостаточном питании в организме начинают окисляться молекулы белков. При расщеплении 1 г белков выделяется 17,6 кДж энергии.

  • Транспортная
  • Некоторые белки крови способны присоединять к себе и переносить различные молекулы. Альбумины участвуют в транспорте
    жирных кислот, глобулины — гормонов и некоторых ионов (Fe, Cu). Основной белок эритроцитов — гемоглобин — способен
    переносить кислород, углекислый и угарный газы (угарный конечно нежелательно ему переносить, будет отравление)

  • Сократительная
  • Двигательные белки, актин и миозин, на уровне саркомера обеспечивают сокращение мышц. При возбуждении мышечной
    ткани тонкие нити актина начинают тереться о толстые нити миозина, приводя к сокращению.

    Двигательные белки

  • Рецепторная
  • На поверхности мембраны белки образуют многочисленные рецепторы, которые, соединяясь с гормонами, приводят к
    изменению обмена веществ в клетке. Таким образом, гормоны реализуют воздействие на клетки органов-мишеней.

Жиры, или липиды (греч. lipos — жир)

С химической точки зрения жиры являются сложными эфирами, образованными трехатомным спиртом глицерином и высшими
карбоновыми кислотами (жирными кислотами). Среди их свойств надо выделить то, что они практически нерастворимы
в воде. Вспомните, как тяжело смыть жир с рук водой.

Почему именно мыло смывает жир с рук? Дело в том, что молекула мыла повторяет свойства жира: одна часть ее гидрофобна,
а другая гидрофильна. Мыло соединяется с молекулой жира гидрофобной частью, и вместе они легко смываются водой.

Моющее действие мыла

Приступим к изучению функций жиров:

  • Энергетическая
  • При окислении жиров выделяется много энергии: 1 г — 38,9 кДж. Это вдвое больше выделяющейся энергии при расщеплении
    1г углеводов.

  • Запасающая
  • Жиры имеют способность накапливаться в клетках, расположенных в подкожно-жировой клетчатке, внутренних органах.
    Эти запасы являются резервом организма на случай голодания или при недостаточном питании.

    В жирах также запасается вода: в 100 г жира содержится 107 мл воды. Многим пустынным животным (верблюдам)
    жировые запасы помогают длительное время обходиться без воды.

  • Структурная
  • Жиры входят в состав биологических мембран клеток человека вместе с белками. Из фосфолипидов построены мембраны всех
    клеток органов и тканей!

    Так, к примеру, холестерин — обязательный компонент мембраны, придает ей определенную жесткость и совершенно необходим
    для нормальной жизнедеятельности (заболевания возникают только при нарушении липидного обмена).

    Строение мембраны

  • Терморегуляция
  • Жиры обладают плохой теплопроводностью. Располагаясь в подкожно-жировой клетчатке, они образуют термоизолирующий слой.
    Особенно хорошо он развит у ластоногих (моржи и тюлени), китов, защищает их от переохлаждения.

  • Гормональная
  • Некоторые гормоны по строению относятся к жирам: половые (андрогены — мужские и эстрогены — женские), гормон
    беременности (прогестерон), кортикостероиды.

  • Участие в обмене веществ (метаболизме)
  • Производное жира — витамин D — принимает важное участие в обмене кальция и фосфора в организме. Он образуется
    в коже под действием ультрафиолетового излучения (солнечного света). При недостатке витамина D возникает заболевание —
    рахит.

    Рахит

Углеводы

Представляют собой органические соединения, состоящие из одной или нескольких молекул простых сахаров. Выделяется три основных
класса углеводов:

  • Моносахариды (греч. monos — единственный)
  • Простые сахара, легко растворяющиеся в воде и имеющие сладкий вкус. Моносахариды подразделяются на гексозы (имеют 6 атомов углерода)
    — глюкоза, фруктоза, и пентозы (имеют 5 атомов углерода) — рибоза и дезоксирибоза, входящие в состав нуклеиновых кислот.

  • Олигосахариды (греч. ὀλίγος — немногий)
  • При гидролизе олигосахариды распадаются на моносахариды. В состав олигосахаридов может входить от 2 до 10 моносахаридных остатков.
    Если в состав олигосахарида входят 2 остатка моносахарида, то его называют дисахарид. К дисахаридам относятся сахароза, лактоза,
    мальтоза. При гидролизе сахароза распадается на глюкозу и фруктозу.

    Олигосахариды

  • Полисахариды
  • Это биополимеры, в состав которых входят сотни тысяч моносахаридов. Они обладают высокой молекулярной массой,
    нерастворимы в воде, на вкус несладкие.

    Крахмал, целлюлоза, гликоген, хитин и муреин — все это биополимеры. Давайте вспомним, где они находятся.

    Клеточная стенка образована: у растений — целлюлозой, у грибов — хитином, у бактерий — муреином. Запасным питательным
    веществом растений является крахмал, животных — гликоген.

Целлюлоза

Перечислим функции, которые выполняют углеводы:

  • Энергетическая
  • В результате расщепления 1 г углеводов высвобождается 17,6 кДж энергии.

  • Запасающая
  • Запасным питательным веществом растений и животных соответственно являются крахмал и гликоген. Расщепление гликогена позволяет
    нам оставаться в сознании и быть активными между приемами пищи.

    Гликоген представляет собой разветвленную молекулу, состоящую
    из остатков глюкозы. За счет больших размеров такая молекула хорошо удерживается в клетке, а ее разветвленность позволяет ферментам
    быстро отщеплять множество молекул глюкозы одновременно.

    Гликоген

    Существуют заболевания, при которых распад
    гликогена нарушается: в результате нейроны не получают глюкозы (источника энергии, соответственно не синтезируются и молекулы АТФ). Из-за этого становятся возможны частые потери сознания.

  • Структурная (опорная)
  • Целлюлоза входит в состав клеточных стенок растений, придавая им необходимую твердость. Хитин образует клеточную стенку
    грибов и наружный скелет членистоногих.

Классификация углеводов

Нуклеиновые кислоты (от лат. nucleus — ядро)

Высокомолекулярные органические соединения, представленные двумя видами: ДНК (дезоксирибонуклеиновые кислоты) и РНК
(рибонуклеиновые кислоты). ДНК и РНК — биополимеры, мономером которых является нуклеотид. Запомните, что нуклеотид
состоит из 3 компонентов:

  • Азотистое основание
  • Для ДНК характерны следующие азотистые основания: аденин — тимин, гуанин — цитозин; для РНК: аденин — урацил,
    гуанин — цитозин. Исходя из принципа комплементарности, данные основания соответствуют друг другу, в результате
    чего между ними образуются связи.

    Между аденином и тимином образуется 2 водородные связи, а между гуанином и цитозином — 3.

    Азотистые основания

    Именно по этой причине количество аденина в молекуле ДНК всегда совпадает с количеством тимина. К примеру, если
    в ДНК 20% аденина, то с уверенностью можно сказать, что в ней 20% тимина. Выходит на оставшиеся основания — цитозин
    и гуанин — остается 60%, значит, цитозин и гуанин составляют в ДНК 30% каждый. Таким нехитрым образом, зная процент
    содержания одного основания, можно подсчитать все остальные.

  • Остаток сахара
  • В ДНК остаток сахара — дезоксирибоза, в РНК — рибоза.

  • Остаток фосфорной кислоты — фосфат
  • Строение ДНК

Мы подробно изучили структуру ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) — двойной правозакрученной спиральной молекулы. Теперь
настало время детально поговорить об РНК (рибонуклеиновой кислоте). Все виды РНК синтезируются на матрице — ДНК, различают
три вида РНК:

  • Рибосомальная РНК (рРНК)
  • Синтезируется в ядрышке. рРНК входит в состав
    малых и больших субъединиц рибосом. В процентном отношении рРНК составляет 80-90% всей РНК клетки.

  • Информационная РНК (иРНК, син. — матричная РНК, мРНК)
  • Синтезируется в ядре в ходе процесса транскрипции (лат. transcriptio — переписывание).
    Фермент РНК-полимераза строит цепь иРНК по принципу комплементарности с ДНК. Исходя из данного принципа,
    гуанин (Г) в молекуле ДНК соединяется с цитозином (Ц) в РНК. Далее соответственно: цитозин (Ц) — гуанин (Г),
    аденин (А) — урацил (У), тимин (Т) — аденин (А).

    Комплементарность ДНК и РНК

  • Транспортная РНК (тРНК)
  • Обеспечивает транспорт аминокислоты к рибосоме во время синтеза белка. Благодаря этому становится возможным
    соединение аминокислот друг с другом, образуется белок. тРНК имеет характерную форму клеверного листа.

    тРНК

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Липиды – органические составляющие клетки, жиры или жироподобные вещества. Название образовано от др.-греч. λίπος — жир. Из жизни всем знакомо, что растительные и животные жиры преимущественно не растворяются в воде, то есть они гидрофобны, а молекулы их неполярны. Существуют органические растворители такие как хлороформ, эфир и бензин. На этом основаны средства, предназначенные для обезжиривания поверхностей.

Наибольшее количество липидов или же жиров, что более привычно, естественно, в подкожной жировой клетчатке у животных и в семенах у растений. Про животных достаточно легко запомнить, ведь этот жир люди тщательно сгоняют, потея в спортзалах. Что касается растений, то вспомните обычные семечки. Ведь из них выжимают подсолнечное масло. Из-за большого содержания растительных жиров орехи так питательны.

Классификация жиров

Жиры отличают по химическому строению, на чем и основана одна из наиболее удобных классификаций.

Нейтральные жиры (триглицериды)

Самые простые и широко распространенные жиры. Такие соединения образуются при присоединении к трехатомному спирту глицерину остатков жирных кислот (карбоновых кислот).

Получение нейтрального жира

Нейтральные жиры при нагревании до 20 ̊С могут либо остаться в твердой форме, либо стать жидкими, то есть маслом. Твердые жиры характерны преимущественно для животных организмов, а жидкие – для растительных.

Фосфолипиды

Фосфолипиды уже знакомы школьникам, ведь именно эти соединения являются основой для мембраны клеток. По своей химической структуре они крайне похожи на нейтральные жиры: отличие заключается в том, что у фосфолипидов один или два остатка жирных кислот замещены на фосфорную кислоту, что очень легко запомнить, исходя из названия группы.

Известным фактом является то, что липиды имеют гидрофобные головки и гидрофильные хвосты. В состав головок входит многоатомный спирт глицерин или другой многоатомный спирт и остатка (ов) фосфорной кислоты. В хвосте остаются жирные кислоты.

Воска (сложные эфиры)

Образуются в результате взаимодействия карбоновых кислот с многоатомными спиртами.

Образование воска

Воск есть и у некоторых животных, и у растений. Животным воск помогает держаться на плаву. Вспомните фразеологизм: «Как с гуся вода». Он придуман не просто так. Вода стекает с оперения водоплавающих птиц, потому что их перья покрыты воском, который отталкивает воду. У водоплавающих птиц особенно хорошо развита единственная крупная кожная железа – копчиковая железа. Она расположена, соответственно на хвосте птицы. Железа выделяет секрет, а птица клювом распределяет его по своему оперению.

Растения воск помогает справляться с тяжелыми внешними условиями среды, а именно – с жарой. Существует одна проблема в жарких и засушливых местах произрастания: недостаток влаги. Для решения этой задачи растения выработали несколько механизмов:

  • Длинный мощный корень, который уходит в самые глубокие слои почвы и таким образом добирается до подземных вод.
  • Пушистые листья, которые, например, имеет узамбарская фиалка. Волоски первыми «встречают» солнечные лучи, не давая листовой пластине перегреться и испарять много воды.
  • Воск. Его можно встретить раже на домашних растениях, таких как очиток или хойя. Хойю даже называют «восковой плющ». Воск отражает часть тепла, предотвращая перегрев.
  • Мясистые органы растения, способные удерживать влагу. Яркий пример: кактус.
Соединения липидов с веществами других классов

Липопротеиды = липиды + протеины (белки).

Липопротеиды  могут быть как растворимы в воде, так и нерастворимы. Первая группа содержится, например, в крови и в молоке. А вторая – в мембранах клеток и миелиновых оболочках нервных волокон.

Гликолипиды = липиды + углеводы.

Гликолипиды, как и фосфолипиды, имеют полярные головки и хвосты. Кроме того, гликолипиды тоже являются структурными компонентами клеточной мембраны. С очень похожим словом ученики уже должны были столкнуться при прохождении строения клеточной мембраны клетки. «Гликокаликс» – такие цепочки олигосахаридов, которые направлены от клетки к внеклеточному веществу. Они выполняют рецепторную функцию. Гликолипиды также являются гликокаликсом.

Функции липидов

  1. Энергетическая и запасающая функции

Конечно же, липиды, они же жиры, выполняют запасающую функцию. Недаром медведи так старательно наедают на зиму жирок. Они не сосут из лапы питательные вещества, они расщепляют жиры!

Полное окисление 1 г жира дает 38,9 кДж энергии. Половина энергии, который использует организм в состоянии покоя,  оставляется именно липидами.

2. Защитная функция

Толстые тюлени живут в холодном климате именно за счет того, что жир плохо проводит холод. А растения часто изолируют свои органы от жары при помощи воска.

3. Строительная функция

Фосфолипиды и гликолипиды являются компонентами клеточных мембран. Особенно это, конечно, касается фосфолипидов.

4. Регуляторная функция

Некоторые гормоны и витамины являются производными липидов. Например, гормоны половых желез, гормоны надпочечников и витамины групп A, D, E.

 

Задание EB20163

Какие функции выполняют в клетке молекулы углеводов и липидов?

  1. информационную
  2. каталитическую
  3. строительную
  4. энергетическую
  5. запасающую
  6. двигательную

Пройдемся по всем функциям. Информационная – ДНК и РНК. Есть даже информационная РНК.

Каталитическая функция присуща белкам. Все ферменты – белки, но не все белки- ферменты.

Строительная- соответствует углеводам и липидам. Вспомните про билепидный слой мембраны.

Энергетическая – однозначно да. Углеводы и липиды – источник энергии.

Запасающая – близко к энергетической, снова да.

Двигательная – функция белков.

Ответ: 345

pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить

Ксения Алексеевна | Просмотров: 3.5k

Проанализируйте таблицу «Классификация липидов». Заполните пустые ячейки таблицы, используя термины и понятия, приведённые в списке. Для каждой ячейки, обозначенной буквой, выберите соответствующий термин из предложенного списка.

Группа липидов Особенности строения Функция в организме

человека

триглицериды ____________(Б) запасание энергии
фосфолипиды эфир глицерина,

жирных кислот и

остатка фосфорной

кислоты

____________(В)
____________(А) спирт на основе

стероидного ядра

компонент клеточных

мембран и основа для

синтеза стероидных

гормонов

Список терминов и понятий:

1)  жирные кислоты

2)  полисахариды

3)  холестерин

4)  выделение энергии при окислении

5)  компонент клеточных мембран

6)  смазывающее вещество в суставах

7)  эфир глицерина и жирных кислот

8)  соединение аденина, рибозы и трёх остатков фосфорной кислоты

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

  • Взрослым: Skillbox, Хекслет, Eduson, XYZ, GB, Яндекс, Otus, SkillFactory.
  • 8-11 класс: Умскул, Лектариум, Годограф, Знанио.
  • До 7 класса: Алгоритмика, Кодланд, Реботика.
  • Английский: Инглекс, Puzzle, Novakid.

Липиды, их классификация и функции в клетке

Липиды — это обширная группа веществ, включающая в себя жиры, масла, гормоны, воски, некоторые витамины, части клеточных мембран. Название липиды происходит от греческого слова «липос», что означает «жир».

Молекулы практически всех липидов неполярны, и поэтому данные вещества не растворяются в воде, то есть являются гидрофобными. Но они неплохо растворяются в таких органических веществах, как бензин, хлороформ, эфир.

Содержание липидов в клетках неодинаково. В некоторых их присутствует крайне мало, а клетки подкожной жировой клетчатки млекопитающих более чем на 90% состоят из липидов.

Классификация липидов

Химическое строение липидов отличается большим разнообразием. Важно понимать, что к липидам относятся вещества разных классов. Но построены они по единой схеме — в них выделяется три фрагмента: гидрофобный, гидрофильный и связующее звено.

Нейтральные жиры — самые часто встречающиеся и одновременно самые простые по строению липиды. Молекулы состоят из трёх остатков высокомолекулярных жирных кислот, присоединённых к молекуле глицерина. Одни из этих жиров сохраняют твёрдость при температуре 20 °С, другие (масла) представляют собой жидкость. Масла чаще всего вырабатываются растениями, но некоторые из них встречаются и у животных.

Воски имеют важное физиологическое значение для живых организмов. Эти вещества представляют собой жирную кислоту, связанную с многоатомным спиртом. Молекулы восков совершенно нерастворимы в воде, поэтому поверхность воска обладает сильными водоотталкивающими свойствами. Защитный слой воска покрывает листья, стебли, плоды многих растений, кожу и её образования (шерсть, перья) животных. Планктон синтезирует воск, чтобы регулировать свою плавучесть, а также для создания запасов энергии.

Фосфолипиды (или фосфатиды, или фосфоглицериды) — это жиры, содержащие фосфор. Включение фосфора в состав вещества происходит благодаря замещению остатком фосфорной кислоты 1–2 остатка жирных кислот. Фосфолипиды — это так называемые сложные липиды. Они присутствуют в каждой живой клетке и входят в число компонентов клеточных мембран. Липиды легко соединяются с другими веществами. Соединяясь с белками, они образуют липопротеиды, а с углеводами — гликолипиды.

Функции липидов в клетках

В живых клетках липиды выполняют важные функции, сходные с функциями углеводов. Главная функция — энергетическая. Когда организму требуется энергия, он расщепляет молекулы липидов. Одна такая молекула даёт организму в два раза больше энергии, чем молекула углевода. У всех животных, использующих жир, основная часть энергии получается именно за счёт липидов.

Следующая важнейшая функция — запасающая. Не только у животных, но и у многих видов растений разные формы жиров являются главным запасающим веществом для хранения энергии. Также липиды могут использоваться в качестве резервуаров воды. Окисление 1 г жира обеспечивает организму около 1 мл воды. Это свойство активно используют верблюды, запасая жир в своих знаменитых горбах.

Липиды плохо проводят тепло, что позволяет им отлично выполнять защитную функцию. С помощью жировой прослойки животные защищают себя от переохлаждения. Все позвоночные, обитающие на севере, обладают мощными запасами жира. Морские млекопитающие, главным образом китообразные, с помощью жира регулируют свою плавучесть.

Восковое покрытие шерсти, кожи, перьев, частей растений защищает от намокания и проникновения воды внутрь организма. Нерастворимость в воде делает липиды отличным материалом для клеточных мембран. Это строительная функция. Её выполняет целая группа так называемых мембранных липидов. Регуляторную функцию выполняют липиды, входящие в состав гормонов и витаминов. Без них невозможен правильный обмен веществ в организме.

В особую группу выделяются липиды, не содержащие в своём составе жирных кислот. Это стероиды. К ним относится ряд витаминов (A, D, E, K), различные гормоны. Важнейший из стероидов — это холестерин. Он участвует в построении клеточных мембран у животных. Поэтому без холестерина животная жизнь невозможна.

Этот же липид является и основной причиной смерти среди людей. Излишки холестерина, поступающие с пищей, закупоривают кровеносные сосуды и вызывают инфаркты, инсульты и множество других заболеваний, приводящих к смерти.

  • Взрослым: Skillbox, Хекслет, Eduson, XYZ, GB, Яндекс, Otus, SkillFactory.
  • 8-11 класс: Умскул, Лектариум, Годограф, Знанио.
  • До 7 класса: Алгоритмика, Кодланд, Реботика.
  • Английский: Инглекс, Puzzle, Novakid.

Липиды


Липиды

3.9

Средняя оценка: 3.9

Всего получено оценок: 2546.

3.9

Средняя оценка: 3.9

Всего получено оценок: 2546.

Группа органических веществ, включающая жиры и жироподобные вещества (липоиды), называется липидами. Жиры содержатся во всех живых клетках, выполняют функции естественного барьера, ограничивая проницаемость клеток, входят в состав гормонов.

Опыт работы преподавателем — более 12 лет.

Строение

Липиды по химической природе – один из четырёх типов жизненно важных органических веществ. Они практически не растворяются в воде, т.е. являются гидрофобными соединениями, но образуют с Н2О эмульсию. Липиды растворяются в органических растворителях – бензоле, ацетоне спиртах и т.д. По физическим свойствам жиры бесцветны, не имеют вкуса и запаха.

По строению липиды – соединения жирных кислот и спиртов. При присоединении дополнительных групп (фосфора, серы, азота) образуются сложные жиры. Жировая молекула обязательно включает атомы углерода, кислорода и водорода.

Жирные кислоты – алифатические, т.е. не содержащие циклических углеродных связей, карбоновые (группа -СООН) кислоты. Отличаются количеством группы -СН2-.
Выделяют кислоты:

  • ненасыщенные – включают одну или несколько двойных связей (-СН=СН-);
  • насыщенные – не содержат двойных связей между атомами углерода

Строение жирных кислот

Рис. 1. Строение жирных кислот.

В клетках запасаются в виде включений – капель, гранул, в многоклеточном организме – в форме жировой ткани, состоящей из адипоцитов – клеток, способных накапливать жиры.

Классификация

Липиды – сложные соединения, которые встречаются в различных модификациях и выполняют различные функции. Поэтому классификация липидов обширна и не ограничивается одним признаком. Наиболее полная классификация по строению приведена в таблице.

Типы

Виды

Общая характеристика

Простые

Глицериды

Нейтральные жиры. Относятся к сложным эфирам, состоящим из глицерина и жирных кислот. Различают моно-, ди- и триглицериды

Воски

Сложные эфиры жирных кислот и спиртов (одноатомных или двухатомных)

Сложные

Фосфолипиды

Образованы присоединением к липидам остатков фосфорной кислоты. Обширная группа, включающая две подгруппы:

– глицерофосфолипиды;

– сфинголипиды

Гликолипиды

Состоят из углеводов и липидов, образующих гидрофильно-гидрофобные комплексы

Описанные выше липиды относятся к группе омыляемых – при их гидролизе образуется мыло. В отдельную группу неомыляемых липидов, т.е. не взаимодействующих с водой, выделяют терпены, витамины А.Е, К и стероиды.

ТОП-4 статьи

которые читают вместе с этой

Топ похожих

К терпенам относятся ароматические вещества (ментол, камфора), натуральный каучук.

Стероиды подразделяются на подгруппы в зависимости от строения:

  • стерины – стероидные спирты, входящие в состав животных и растительных тканей (холестерин, эргостерин);
  • желчные кислоты – производные холевой кислоты, содержащие одну группу -СООН, способствуют растворению холестерина и перевариванию липидов (холевая, дезоксихолевая, литохолевая кислоты);
  • стероидные гормоны – способствуют росту и развитию организма (кортизол, тестостерон, эстрогены, кальцитриол).

Рис. 2. Схема классификации липидов.

Отдельно выделяют липопротеины. Это сложные комплексы жиров и белков (аполипопротеинов). Липопротеины относят к сложным белкам, а не к жирам. В их состав входят разнообразные сложные жиры – холестерин, фосфолипиды, нейтральные жиры, жирные кислоты.
Выделяют две группы:

  • растворимые – входят в состав плазмы крови, молока, желтка;
  • нерастворимые – входят в состав плазмалеммы, оболочки нервных волокон, хлоропласты.

Липопротеины

Рис. 3. Липопротеины.

Наиболее изучены липопротеины плазмы крови. Они различаются по плотности. Чем больше жиров, тем меньше плотность.

Жиры (триглицериды) по физической структуре классифицируются на твёрдые жиры и масла. По нахождению в организме выделяют резервные (непостоянные, зависят от питания) и структурные (генетически обусловленные) жиры. По происхождению жиры могут быть растительными и животными.

Значение

Липиды должны поступать в организм вместе с пищей и участвовать в метаболизме. В зависимости от типа жиры выполняют в организме разнообразные функции:

  • триглицериды сохраняют тепло организма;
  • подкожный жир защищает внутренние органы;
  • фосфолипиды входят в состав мембран любой клетки;
  • жировая ткань является резервом энергии – расщепление 1 г жира даёт 39 кДж энергии;
  • гликолипиды и ряд других жиров выполняют рецепторную функцию – связывают клетки, получая и проводя сигналы, полученные из внешней среды;
  • фосфолипиды участвуют в свёртывании крови;
  • воски покрывают листья растений, одновременно предохраняя их от высыхания и промокания.

Избыток или недостаток жиров в организме приводит к изменению обмена веществ и нарушению функций организма в целом.

Заключение

Что мы узнали?

Жиры имеют сложное строение, классифицируются по разным признакам и выполняют разнообразные функции в организме. Липиды состоят из жирных кислот и спиртов. При присоединении дополнительных групп образуются сложные жиры. Белки и жиры могут образовывать сложные комплексы – липопротеины. Жиры входят в состав плазмолеммы, крови, ткани растений и животных, выполняют защитную, теплоизолирующую и энергетическую функции.

Тест по теме

Доска почёта

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

  • Дмитрий Шевцов

    9/10

  • Егор Раткин

    7/10

  • Виктория Шиповалова

    10/10

  • Вова Редькин

    10/10

Оценка доклада

3.9

Средняя оценка: 3.9

Всего получено оценок: 2546.


А какая ваша оценка?

Воски — это сложные эфиры высших жирных кислот и высокомолекулярных спиртов.
У растений они образуют пленку на поверхности органов — листьев, плодов. Эти соединения 
защищают наземные органы растений от излишней потери влаги, предотвращают проник­новение патогенов и т. п. У насекомых они покрывают тело или служат для построения сот. 

Гликолипиды также являются компонентами мембран, но их содержание там невелико.Нелипидная часть гликолипидов включает остаток углевода.

Функции липидов. 

Insert Flash

Запасающая  – жиры, откладываются в запас в тканях позвоночных животных. 

Энергетическая  – половина энергии, потребляемой клетками позвоночных животных в состоянии покоя, образуется в результате окисления жиров. Жиры используются и как источник воды. Энергетический эффект от расщепления 1 г жира – 39 кДж, что в два раза больше энергетического эффекта от расщепления 1 г глюкозы или белка. 
Защитная  – подкожный жировой слой защищает организм от механических повреждений. 
Структурная  – фосфолипиды  входят в состав клеточных мембран. 
Теплоизоляционная  – подкожный жир помогает сохранить тепло. 
Электроизоляционная
  – миелин, выделяемый клетками Шванна (образуют оболочки нервных волокон), изолирует некоторые нейроны, что во много раз ускоряет передачу нервных импульсов. 
Питательная  – некоторые липидоподобные вещества способствуют наращиванию мышечной массы, поддержанию тонуса организма. 
Смазывающая  – воски покрывают кожу, шерсть, перья и предохраняют их от воды. Восковым налетом покрыты листья многих растений, воск используется в строительстве пчелиных сот. 
Гормональная  – гормон надпочечников – кортизон и половые гормоны имеют липидную природу.

Видео YouTube

ТЕМАТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ  

 

Часть А

А1. Мономером полисахаридов может быть:
1) аминокислота 
2) глюкоза 
3) нуклеотид 
4) целлюлоза

А2. В клетках животных запасным углеводом является:
1) целлюлоза 
2) крахмал 
3) хитин 
4) гликоген

А3. Больше всего энергии выделится при расщеплении:
1) 10 г белка 
2) 10 г глюкозы 
3) 10 г жира 
4) 10 г аминокислоты

А4. Какую из функций липиды не выполняют?
1) энергетическую 
2)каталитическую 
3) изоляционную 
4) запасающую

А5. Липиды можно растворить в:
1) воде 
2) растворе поваренной соли 
3) соляной кислоте 
4) ацетоне

Часть В

В1. Выберите особенности строения углеводов
1) состоят из остатков аминокислот
2) состоят из остатков глюкозы
3) состоят из атомов водорода, углерода и кислорода
4) некоторые молекулы имеют разветвленную структуру
5) состоят из остатков жирных кислот и глицерина
6) состоят из нуклеотидов

В2. Выберите функции, которые углеводы выполняют в организме
1) каталитическая 
2) транспортная 
3) сигнальная 
4)строительная     
5) защитная        
6) энергетическая

ВЗ. Выберите функции, которые липиды выполняют в клетке
1) структурная        
2) энергетическая 
3) запасающая 
4) ферментативная  
5) сигнальная       
6) транспортная

В4. Соотнесите группу химических соединений с их ролью в клетке:

РОЛЬ СОЕДИНЕНИЯ В КЛЕТКЕ

СОЕДИНЕНИЕ


А) быстро расщепляются с выделением энергии
Б) являются основным запасным веществом растений и животных
В) являются источником для синтеза гормонов
Г) образуют теплоизолирующий слой у животных
Д) являются источником дополнительной воды у верблюдов
Е) входят в состав покровов насекомых


1) углеводы
2) липиды

Часть  С

С1. Почему в организме не накапливается глюкоза, а накапливается крахмал и гликоген?

Тест 2

Часть 1 содержит 10 заданий (А1-10). К каждому заданию приводится 4 варианта ответа, один из которых верный.

Часть 1

А 1. Моносахарид, в молекуле которого содержится пять атомов углерода

1. глюкоза

2. фруктоза

3. галактоза

4. дезоксирибоза

А 2. Химическая связь, соединяющая остатки глицерина и высших жирных кислот в молекуле жира

1. ковалентная полярная

2. ковалентная неполярная

3. ионная

4. водородная

А 3. Мономером крахмала и целлюлозы является

1. глюкоза

2. глицерин

3. нуклеотид

4. аминокислота

А 4. В каком из веществ растворятся липиды

1. вода

2. ацетон

3. физиологический раствор

4. соляная кислота

А 5. Зимостойкость растений повышается при накоплении в клетках:

1. крахмала

2. жиров

3. сахаров

4. минеральных солей

А 6. В каких продуктах содержится наибольшее количество углеводов, необходимых человеку?

1. в сыре и твороге

2. хлебе и картофеле

3. мясе и рыбе

4. растительном масле

А 7. Конечными продуктами гликогена в клетке являются

1. АТФ и вода

2. кислород и углекислый газ

3. вода и углекислый газ

4. АТФ и кислород

А 8. Запасным углеводом в животной клетке является

1. крахмал

2. гликоген

3. целлюлоза

4. хитин

А 9. Сок, не содержащий ферментов, но облегчающий всасывание жиров в тонком кишечнике

1. желудочный сок

2. поджелудочный сок

3. кишечный сок

4. желч

А 10. У человека углеводы пищи начинают перевариваться в

1. двенадцатипёрстной кишке

2. ротовой полости

3. желудке

4. толстом кишечнике

Часть 2 содержит 8 заданий (В1-В8): 3 – с выбором трёх верных ответов из шести, 3 – на соответствие, 2 – на установление последовательности биологических процессов, явлений, объектов.

Часть 2

В 1. Липиды, встречающиеся только у животных

1. холестерин

2. липопротеиды

3. триглицериды

4. фосфолипиды

5. желчные кислоты

6. тестостерон

В 2. Моносахаридами являются

1. рибоза

2. сахароза

3. лактоза

4. глюкоза

5. мальтоза

6. галактоза

В3. Сложные органические соединения, в молекулу которых входит углеводный компонент

1. рибонуклеотиды

2. фосфолипиды

3. дезоксирибонуклеотиды

4. аминокислоты

5. аденозинтрифосфат

6. холестерин

В 4. Формы углеводов в растительных и животных клетках

Клетка Углевод

А) растительные клетки 1. гликоген

Б) животные клетки 2. крахмал

3. целлюлоза

4. гепарин

В 5. Установите соответствие между характеристикой и органическим веществом

Характеристика Органическое вещество

1. Состоят из углерода, водорода и кислорода А. Углеводы

2. Низкая теплопроводность Б. Жиры

3. Образуют биополимеры – полисахариды

4. Обеспечивают взаимодействие клеток одного типа

5. Все они не полярны

6. Практически не растворимы в воде

В 6. Установите соответствие между углеводом и группой углеводов, к которой они относятся

Название углевода Группа углеводов

1.Глюкоза А. моносахариды

2. Сахароза Б. Дисахариды

3. Галактоза В. Полисахариды

4. Крахмал

5. Мальтоза

6. Лактоза

В 7. Расположите моносахариды в порядке возрастания числа атомов углерода в их молекуле

1. диоксиацетон (кетоза)

2. глюкоза

3. элитроза треоза

4. рибоза

5. глюкозамин

6. рамно-О

В 8. Расположите жиры в порядке возрастания атомов углерода в их молекуле

1. трипальмитин

2. тристеарин

3. трилаурин

4. трикаприлин

5. тримиристин

Часть 3 содержит 6 заданий. На задание С 1 дайте краткий свободный ответ, а на задания С2-С6 – полный развёрнутый ответ.

Часть 3

С 1. Какую роль для живых организмов играют фосфолипиды и гликолипиды?

С 2. Укажите номера предложений, в которых допущены ошибки. Объясните их.

1. Углеводы представляют собой соединения углерода и водорода.

2. Различают три класса углеводов – моносахариды, дисахариды и полисахариды.

3. Наиболее распространённые моносахариды – сахароза и лактоза.

4. Они растворимы в воде и обладают сладким вкусом.

5. При расщеплении 1 г. глюкозы выделяется 35,2 кДЖ энергии

С 3. Каковы функции углеводов в растительных клетках?

С 4. Объясните, почему запасающую функцию выполняют полисахариды, а не моносахариды?

Ответы:

Часть 1

А1-4 А6-2

А2-1 А7-3

А3-1 А8-2

А4-2 А9-4

А5-3 А10-2

Часть 2

В1-1 3 4

В2-1 4 6

В3-1 3 5

В4 -А 2 3, Б 1 4

В5-А 1 3 4, Б 2 5 6

В6-А1 3, Б 2 5 6, В 4

В7-1 3 4 2 5 6

В8-4 3 5 1 2

Часть 3

С 1. Фосфолипиды и гликолипиды являются компонентами клеточных мембран.

С 2. 1. углерода и воды.

3. дисахариды.

5. 17,6 кДЖ

С 3. 1. Моносахариды и дисахариды выполняют энергетическую функцию.

2. Крахмал – запасное питательное вещество.

3. Целлюлоза входит в состав клеточных стенок.

С 4. 1. Так как полисахариды не растворимы в воде, они не оказывают осмотического и химического действия на клетку.

2. В твёрдом и обезвоженном состоянии имеют меньший объём и большую полезную массу.

3. Менее доступны для болезнетворных бактерий и грибов, так как эти организмы пищу всасывают, а не заглатывают.

4. При необходимости легко превращаются в моносахариды.

Понравилась статья? Поделить с друзьями:

Новое и интересное на сайте:

  • Классификация заданий егэ по математике профильный уровень
  • Классификация заданий егэ математика
  • Классификация живых организмов биология егэ
  • Классификация грибов егэ биология
  • Классификация волокон химия егэ

  • 0 0 голоса
    Рейтинг статьи
    Подписаться
    Уведомить о
    guest

    0 комментариев
    Старые
    Новые Популярные
    Межтекстовые Отзывы
    Посмотреть все комментарии