§ 6. Ліпіды

Ліпіды — разнастайныя па структуры арганічныя рэчывы, якія добра раствараюцца ў непалярных растваральніках (бензіне, хлараформе і інш.), але нерастваральныя ці мала растваральныя ў вадзе. Да гэтай групы злучэнняў належаць тлушчы і тлушчападобныя рэчывы. Малекулы большасці ліпідаў непалярныя, што і абумоўлівае іх гідрафобнасць.

Масавая доля ліпідаў у розных тканках і органах неаднолькавая. У жывёл высокае ўтрыманне тлушчаў і тлушчападобных рэчываў назіраецца ў падскурнай клятчатцы, жоўтым касцявым мозгу, нервовай тканцы, малацэ млекакормячых. Найбольш багатыя на ліпіды клеткі тлушчавай тканкі. У раслін ліпіды назапашваюцца пераважна ў пладах і насенні. Вялікая колькасць тлушчаў змяшчаецца ў насенні сланечніка, лёну, рапсу, пладах аліўкавага дрэва і інш.

Асноўныя групы ліпідаў. Вядома некалькі груп ліпідаў: тлушчы, фосфаліпіды, стэроіды і інш. Самая шырока распаўсюджаная група ліпідаў — гэта тлушчы (трыгліцэрыды). З курса хіміі 10-га класа вам вядома, што іх малекулы складаюцца з астатка трохатамнага спірту гліцэ­рыны і трох астаткаў карбонавых кіслот (мал. 6.1.). Ва ўтварэнні тлушчаў удзельнічаюць пераважна вышэйшыя карбонавыя кіслоты, якія таксама называюць тлустымі кіслотамі. 

*Паколькі трыгліцэрыды ўяўляюць сабой складаныя эфіры, г. зн. злучэнні спіртоў і карбонавых кіслот, сувязі паміж астаткам гліцэрыны і астаткамі тлустых кіслот называюцца складанаэфірнымі.*

Карбонавыя кіслоты ў саставе трыгліцэрыду могуць быць аднолькавымі ці рознымі. Як вы ведаеце, карбонавыя кіслоты бываюць насычанымі ці ненасычанымі (успомніце, у чым заключаецца адрозненне паміж імі). З насычаных карбонавых кіслот у састаў тлушчаў часцей за ўсё ўваходзяць пальміцінавая і стэарынавая, а з ненасычаных — алеінавая, лінолевая і ліналенавая (мал. 6.2.).

Тэмпература плаўлення тлушчаў залежыць ад даўжыні вугляродных ланцугоў і колькасці двайных сувязей у астатках карбонавых кіслот. Тлушчы з кароткімі і (ці) ненасычанымі ланцугамі маюць параўнальна нізкую тэмпературу плаўлення і пры хатняй тэмпературы з’яўляюцца вадкімі. Для трыгліцэрыдаў з доўгімі і насычанымі ланцугамі характэрна больш высокая тэмпература плаўлення. Пры хатняй тэмпературы такія тлушчы маюць цвёрдую кансістэнцыю.

У жывёл, якія жывуць у халодным клімаце, тлушчы звычайна змяшчаюць больш астаткаў ненасычаных кіслот, чым у жыхароў умераных і трапічных шырот. Таму іх тлушч нават пры нізкіх тэмпературах за­стаецца вадкім, а цела захоўвае гібкасць.

Фосфаліпіды па будове падобныя да трыгліцэрыдаў, але ў іх малекулах адзін астатак карбонавай кіслаты заменены радыкалам, які змяшчае астатак фосфарнай кіслаты.

Малекула фосфаліпіду складаецца з дзвюх частак, розных па раст­варальнасці ў вадзе: палярнай гідрафільнай галоўкі і гідрафобных хвастоў — непалярных вуглевадародных ланцугоў карбонавых кіслот  (мал. 6.3). *Такія злучэнні называюць амфіфільнымі.*

Дваістая прырода фосфаліпідаў абумоўлівае асаблівую арыен­тацыю іх малекул у водным асяроддзі. Гідрафільныя галоўкі фосфа­ліпідаў узаемадзейнічаюць з малекуламі вады, а гідрафобныя хвасты прыцягваюцца адзін да аднаго (успомніце гідрафобныя ўзаемадзеян­ні ў малекулах бялкоў). Пры гэтым фосфаліпіды ўтвараюць двайны слой (біслой), у якім іх непалярныя хвасты апушчаны ўнутр і ахаваны ад кантакту з вадой, а палярныя галоўкі, наадварот, звернуты да вады (гл. мал. 6.3). Такая арыентацыя малекул адыгрывае ключавую ролю ў фарміраванні структуры біялагічных мембран, у саставе якіх фосфаліпіды з’яўляюцца найважнейшым кампанентам.

*Яшчэ адну групу ліпідаў складаюць воскі. Іх малекулы ўтвораны астаткамі вышэйшых спіртоў і тлустых кіслот. У жывой прыродзе воскі ўваходзяць пераважна ў састаў вонкавага покрыва арганізмаў, надаючы яму водаадпорныя ўласцівасці і выконваючы ахоўную функцыю.

Так, у саставе кутыкулы, якая пакрывае паверхню пладоў, лістоў і сцёблаў раслін, утрыманне воскаў дасягае 80 %. Васковая кутыкула ахоўвае органы раслін ад пранікнення мікраарганізмаў, залішняга выпарэння вады і, наадварот, ад яе залішняга паступлення звонку. Падобныя функцыі выконваюць воскі, што ўваходзяць у састаў вонкавага шкілета насякомых і павукападобных.

Воскі з'яўляюцца кампанентам сакрэтаў тлушчавых залоз млекакормячых і хвастцовай залозы птушак. Гэтыя сакрэты пакрываюць паверхню скуры, валасоў і пёраў, надаючы ім эластычнасць і ахоўваючы ад намакання. Воск, які вылучаецца асаблівымі залозамі пчол, выкарыстоўваецца імі для пабудовы сотаў.

Акрамя таго, воскі ўваходзяць у састаў клетачнай сценкі некаторых бактэрый (напрыклад, туберкулёзнай палачкі), павялічваючы іх устойлівасць да розных знешніх уплываў.*

Важнай групай ліпідаў з'яўляюцца стэроіды. *Усе яны маюць падобную структуру і з'яўляюцца вытворнымі вуглевадароду стэрану (ганану). Малекула стэрану змяшчае 17 атамаў вугляроду, якія ўтвараюць чатыры кандэнсаваныя цыклы (мал. 6.4). У састаў малекул стэроідаў не ўваходзяць астаткі тлустых кіслот.*

Стэроідамі з'яўляюцца гармоны кары наднырачнікаў — картыкастэроіды* (альдастэрон, картызол і інш.). Мужчынскія палавыя гармоны * — андрагены (напрыклад, тэстастэрон) і жаночыя * — эстрагены (напрыклад, эстрадыёл) па хімічнай прыродзе таксама з'яўляюцца стэроідамі. Акрамя таго, у гэтую групу ліпідаў ўваходзяць жоўцевыя кіслоты (важнейшыя кампаненты жоўці), вітамін D і  інш.

Важную ролю ў арганізме чалавека і жывёл адыгрывае халестэрын. Ён неабходны для сінтэзу стэроідных гармонаў, жоўцевых кіслот, вітаміну D. Акрамя таго, халестэрын уваходзіць у састаў біялагічных мембран, забяспечвае іх стабільнасць і рэгулюе пранікальнасць.

Аднак павышанае ўтрыманне халестэрыну ў арганізме можа выклі­каць развіццё шэрага захворванняў, у прыватнасці сардэчна-сасудзістых. Халестэрын можа адкладацца на ўнутраных сценках крывяносных сасудаў, з прычыны чаго іх прасвет памяншаецца. Гэта вядзе да парушэння крывязабеспячэння тканак і органаў, у першую чаргу сардэчнай мышцы, павялічваецца рызыка інфаркту міякарда, інсульту, іншых ускладненняў. Да фактараў, якія павышаюць узровень халестэрыну, належаць: курэнне, недастатковая фізічная актыўнасць, няправільнае харчаванне (пераяданне, лішак тлушчаў у ежы) і інш.

Як вы ведаеце, ліпіды могуць утвараць складаныя злучэнні з бялкамі — ліпапратэіны, вугляводамі — глікаліпіды і г. д.

Функцыі ліпідаў. У жывой прыродзе ліпіды выконваюць разнастайныя функцыі. Інфармацыя пра найважнейшыя з іх прыведзена ў табліцы  6.1.

Табліца 6.1. Асноўныя функцыі ліпідаў у жывых арганізмах

Функцыя	Тлумачэнне і прыклады
Энергетычная	Пры поўным акісленні 1 г тлушчаў вызваляецца каля 39 кдж энергіі. Гэта значна больш у параўнанні з акісленнем такой жа колькасці вугляводаў. Канчатковыя прадукты расшчаплення тлушчаў — вуглякіслы газ і вада
Крыніцы метабалічнай вады	Акісленне 1 г тлушчу суправаджаецца вылучэннем 1,05—1,1 г вады. Гэта вада не паступае ў арганізм звонку, а ўтвараецца ў ходзе абмену рэчываў (метабалізму), таму яе называюць метабалічнай. Тлушчавыя запасы дазваляюць некаторым жывёлам параўнальна доўгі час абыходзіцца без вады. Напрыклад, вярблюды вытрымліваюць без яе 10—12 сут, а мя­дзведзі, суркі і іншыя жывёлы ў час зімовай спячкі — больш за 2 месяцы
Запасальная	Тлушчы назапашваюцца ў розных тканках і органах і, такім чынам, з’яўляюцца рэзервовай крыніцай энергіі для арганізма. Назапашваць тлушчы больш выгадна, чым вугляводы, паколькі іх энергетычная каштоўнасць вышэйшая
Структурная	Двайны слой фосфаліпідаў з’яўляецца асновай будовы ўсіх біялагічных мембран (цытаплазматычнай мембраны клетак, мембран арганоідаў). У састаў мембран уваходзяць і іншыя ліпіды — халестэрын, ліпапратэіны, глікаліпіды і г. д. Міэлін, які фарміруе абалонку многіх нервовых валокнаў, забяспечвае хуткае правядзенне нервовых імпульсаў. *Воск з'яўляецца матэрыялам для пабудовы пчаліных сотаў*
Ахоўная	Тлушчы назапашваюцца пад скурай, паміж органамі і засцерагаюць іх ад механічных пашкоджанняў. Напрыклад, тлушчавая тканка, якая высцілае вачніцы, ахоўвае вочныя яблыкі ад страсенняў і дэфармацыі. Дзякуючы нізкай цеплапра­воднасці тлушч з’яўляецца добрым цеплаізалятарам, які засцерагае арганізм ад перападаў тэмпературы. Па гэтай прычыне ў жывёл, што жывуць у халодных рэгіёнах, добра развіта падскурная тлушчавая клятчатка. Ліпіды валодаюць воданепрымальнымі ўласцівасцямі. Уваходзячы ў састаў кутыкулы раслін, пакроваў цела і сакрэтаў скурных залоз жывёл, яны забяспечваюць ахову ад страты вады і, наадварот, ад яе залішняга паступлення ў арганізм
Рэгулятарная	Стэроідныя гармоны рэгулююць абмен рэчываў, размнажэнне і развіццё арганізмаў. Вітамін D уплывае на абмен кальцыю і фосфару. Жоўцевыя кіслоты забяспечваюць эмульгаванне тлушчаў ежы і ўсмоктванне прадуктаў іх расшчаплення
*Растваральнікі гідрафобных злучэнняў	Тлушчы важныя ў якасці растваральнікаў непалярных арганічных рэчываў, напрыклад тлушчарастваральных вітамінаў (A, D, E, K). Яны забяспечваюць паступление гідрафобных злучэнняў у арганізм, іх перамяшчэнне, хімічныя ператварэнні і запасанне (дэпаніраванне)*