Сложные липиды делятся на фосфолипиды (другое общеупотребительное название - «полярные липиды» ) и сфинголипиды. Фосфолипиды - соединения, при гидролизе которых образуются наряду со спиртами и высокомолекулярными жирными кислотами фосфорная кислота, азотистые основания, аминокислоты и ряд других соединений. Сфинголипиды содержат сфингазиновые основания, являющиеся длинноцепочечными аминодиолами.
В состав простых и сложных липидов также могут входить гликолипиды, содержащие в качестве структурных компонентов углеводные фрагменты.
Иногда в самостоятельные группы липидов выделяют жирорастворимые пигменты, стерины, жирорастворимые витамины. Некоторые из этих соединений могут быть отнесены к простым липидам, другие - к сложным.
2. По отношению к щелочам липиды делятся на две большие группы: омыляемые и неомыляемые.
К группе омыляемых липидов относятся простые и сложные липиды, которые при взаимодействии со щелочами гидролизуются с образованием солей высокомолекулярных кислот, называемых «мылами».
К неомыляемым липидам относятся соединения, не подвергающиеся щелочному гидролизу (стерины, жирорастворимые витамины, простые эфиры и т. д.)
3. По своим функциям в организме липиды делятся на структурные, запасные и защитные.
Структурные липиды образуют сложные комплексы с белками (липопротеиды) и углеводами, из которых построены мембраны клеток и клеточных структур, и играют роль регуляторов в метаболических процессах, протекающих в клетке. Большую часть этой группы составляют фосфолипиды, однако сюда также входят глико-, сульфо- и некоторые другие липиды.
Запасные липиды (в основном ацилглицериды) являются энергетическим резервом организма и участвуют в обменных процессах. В растениях они накапливаются главным образом в плодах и семенах:
Таблица 2.1. Содержание липидов в плодах и семенах растений.
Культура | Содержание липидов, % | Культура | Содержание липидов, % |
Арахис(ядро) | 50 - 61 | Просо (зерновка) | 4,5 |
Горчица (семена) | 25 - 49 | Кокосовая пальма (копра) | 65 - 72 |
Клещевина » | 35 - 59 | Какао (бобы) | 49 - 57 |
Конопля » | 32 - 38 | Рис (зерновка) | 2,9 |
Лен » | 30 - 48 | Пшеница » | 2,7 |
Подсолнечник (семянка) | 30 - 58 | Кедр (ядро ореха) | 26 - 28 |
Рапс (семена) | 45 - 48 | Овес (зерновка) | 7,2 |
Соя » | 15 - 25 | Кукуруза » | 5,6 |
Сурепка » | 29 - 48 | Гречиха » | 3,8 |
Тунг (ядро плода) | 48 - 66 | Рожь » | 2,5 |
Хлопчатник (семена) | 20 - 29 | Арбуз (семена) | 14 - 45 |
У животных и рыб запасные липиды накапливаются в основном в подкожных жировых тканях и тканях, окружающих внутренние органы, а также в печени, мозговой и нервной ткани. Содержание их зависит от многих факторов (вида, возраста, питания и т. д.)
К защитным липидам относятся воски и их производные, покрывающие поверхность листьев, семян и плодов.
Рассмотрим основные группы липидов и их функции.
Глицериды (ацилглицерины).
Глицеридами называются сложные эфиры глицерина и высокомолекулярных карбоновых кислот. Они составляют основную массу липидов (до 95-97 %). Глицериды - наиболее распространенный и важный компонент простых нейтральных липидов.
Выделение чистых глицеридов - сложная операция, требующая применения специальной техники, например дробной кристаллизации при низких температурах.
Впервые глицериды были синтетически получены в 1854г Бертло нагреванием до 200°С смеси глицерина с жирными кислотами в присутствии минеральных кислот. Если в этом синтезе применять смесь кислот, то получается сложная смесь смешанных глицеридов. Позднее глицериды получил Вюрц (1859), нагревая 1,2,3-трибромпропан с серебряными солями жирных кислот:
СH2Br CH2 COOCC17H35 CHBr +3AgOOCC17H35 CH COOCC17H35 CH2Br CH2 COOCC17H35Глицериды, содержащие два различных концевых кислотных остатка, обладают асимметрическим атомом углерода и являются оптически активными веществами:
CH2 COOCC17H35 *CH COOCC17H35 CH2 COOCC17H35По современным представлениям молекулы триацилглицеринов в кристаллах в зависимости от ориентации кислотных групп могут иметь форму вилки (1), кресла (2) или стержня (3).
или
(1) или (2)В состав жиров в основном входят триглицериды, но присутствуют ди- и моноглицериды:
O O
CH2 O C R CH2 O C R CH2 OH
CH O C R1 CH O C R1 CH O C R1
O O O
CH2 O C R2 CH2 OH CH2 OH
O
триглицерид 1,2-диглицерид 2-моноглицерид
Триацилглицериды - самые распространенные из липидов, встречающихся в природе. Их принято делить на жиры и масла в зависимости от того, остаются ли они твердыми при 20°С (жиры) или имеют при этой температуре жидкую консистенцию (масла). [ ]
Физические свойства жиров.
Как правило, жиры не выдерживают перегонки и разлагаются, даже их перегоняют при пониженном давлении.
Температура плавления и консистенция жиров зависят от строения кислот, входящих в их состав. Твердые жиры, т. е. жиры, плавящиеся при сравнительно высокой температуре, состоят преимущественно из глицеридов предельных кислот (стеариновая, пальмитиновая и др. ). Масла, обладают жидкой консистенцией и содержат значительные количества глицеридов непредельных кислот, таких как олеиновая, линолевая, линоленовая.