Жиры свойства функции значение. Для чего нужны жиры в человеческом организме

Жиры являются, прежде всего, источником энергии. Но жиры необходимы, также, для выполнения пластических функций, для защиты организма, для осуществления обменных и многих других процессов.

В общем случае жиры представляют собой комплексы органических соединений, основными составляющими которых являются жирные кислоты. Они же определяют и свойства жиров.

Необходимо отметить, что жиры пищи непосредственно не «переходят» в жиры человека. Нередко это игнорируется, что ведет, например, к недопониманию процессов, связанных с похудением.

Жиры человека относятся к группе липидов (от греч. lipos - жир) - жироподобным органическим соединениям, включающей жиры и жироподобные вещества, нерастворимые в воде. Жиры необходимы для осуществления ряда важнейших для существования организма физиологических процессов.

Молекулы простых липидов состоят из глицерина и жирных кислот, сложных - из глицерина, высокомолекулярных жирных кислот и других компонентов. Глицерин составляет в жирах около 10%, отщепляется в процессе переваривания в ЖКТ. Определяют же свойства жиров жирные кислоты.

Липиды входят в состав всех живых клеток и, наряду с белками и углеводами, играют определяющую роль в существовании живых организмов. Практически невозможно обнаружить в человеческом теле ткани, где бы ни шел процесс образования и разложения жиров. В больших количествах липиды содержатся в головном и спинном мозге, печени, сердце и других органах. Концентрация липидов в нервной ткани достигает 25%, а в клеточных и субклеточных мембранах - 40%. Следует отметить, что липиды входят в состав не только тканей человека и животных, но и растений.

Липиды подразделяются на триглицериды, фосфолипиды, сфинголипиды, гликолипиды, стерины (стеролы), воски.

Триглицериды (нейтральные жиры) - наиболее простые и широко распространенные липиды. Входящие в них жирные кислоты нейтрализованы эфирной связью и кислотных свойств не проявляют.

Фосфолипиды, включающие в свой состав фосфорную кислоту, играют ключевую роль в структуре и работе клеточных мембран, являясь, как считается в настоящее время, важнейшим регулятором деятельности клеток. В пищевых продуктах фосфолипиды очень часто сопутствуют триглециридам. Известно около 25 подклассов фосфолипидов и, пожалуй, наиболее важным из них является лецитин, который наряду с другими фосфатидами входит в состав нервной (в частности, мозговой) ткани, в том числе и в состав нервных оболочек.

К стеролам относятся желчные кислоты, холестерол, половые гормоны, витамин D и др.

К липидам относятся, также, терпены (ростовые вещества растений - гиббереллины, каротиноиды, эфирные масла растений, а также воска).

Воска образуются жирными кислотами и многоатомными спиртами. В частности, они покрывают кожу, шерсть, перья животных, смягчая их и предохраняя от действия воды. Восковой защитный слой покрывает также стебли, листья и плоды многих растений.

Жиры (или липиды) синтезируются всеми живыми организмами. В узком, обиходном смысле термин «жиры» эквивалентен термину «триглицериды» и подразумевает вещества, состоящие из глицерина и жирных кислот, соединенных эфирными связями. В организме жир содержится в виде отдельных жировых клеток и в виде структурных элементов всех клеток.

Следует различать жиры, поступающие с непосредственно пищей, и жиры, синтезируемые в организме человека. При этом необходимо еще раз подчеркнуть, что жиры пищи непосредственно не «переходят» в жиры человека.

Что же касается количественных характеристик, то подавляющее количество жира сосредоточено в жировой ткани, в клетках содержится его незначительное количество. В среднем жир составляет 10-20% от общей массы тела, но при патологическом ожирении процент этот может возрастать до пятидесяти и более. Содержание жира в организме зависит от пола, возраста, питания и др., но содержание жира в протоплазме клеток всегда одно и то же.

Функции жиров

Жиры являются одним из краеугольных камней жизнедеятельности организма, выполняют в нем многочисленные функции и трудно разделить их на главные и второстепенные. Перечислим, далее, основные из них.

1. Являясь материалом для мембран клеток, жиры выполняют основополагающую структурную функцию. Наряду с этим, жиры являются и строительным материалом для мозга и тканей нервной системы (пластическая функция).

2. Жиры входят в состав гормонов, витаминов, участвуют в прохождении нервных импульсов - регуляторная функция.

3. Жиры с помощью липопротеинов осуществляют перенос веществ по организму - транспортная функция.

4. Жиры осуществляют защитную функцию, защищая как внутренние органы, так и весь организм в целом от механических воздействий. Каждый внутренний орган содержит в своей оболочке определенное количество жировой ткани, а ряд внутренних органов имеют специальную жировую оболочку, предохраняющие их от механических повреждений.

В частности, почки окружены двойной капсулой с прослойкой жира между ними. Большое количество жира содержится в жировой оболочке кишечника, причем жировые клетки находятся в ячейках из соединительной ткани, которые придают жировому слою большую прочность. Жировая ткань, находящаяся под кожей, служит также и для защиты от механических повреждений.

Жир составляет основу сосудисто – нервных пучков, в которых расположены крупные нервы и сосуды, в том числе заполняя пространство между нервами и сосудами.

5. Жиры выполняют энергетическую функцию, запасая энергию в жировых клетках. При необходимости жир, окисляясь, выделяет энергию более, чем в два раза превосходящую энергию, выделяемую белками и углеводами – жир, окисляясь, выделяет 9,3 ккал, в то время, как белки и углевода – 4,1 ккал.

6. Жир является хорошим теплоизолирующим средством, защищая организм от перепадов температур. Важной особенностью является то, что жир проявляет теплоизолирующие свойства и как защитный слой, и с помощью выделения жирных кислот, образующихся при распаде жиров содержащихся в подкожно-жировые депо. В свою очередь, жирные кислоты, подвергаясь окислению в печени с выделением значительного количества тепла, резко повышают основной обмен.

7. Жиры способствуют всасыванию жирорастворимых витаминов (ретинола, кальциферолов, токоферолов, филлохинонов). Некоторые из жиров являются источниками указанных витаминов.

8. Жиры стимулируют перистальтику кишечника, желчеотделение и внешнесекреторную деятельность поджелудочной железы; жиры способствуют, также, усвоению белков.

Жиры - один из основных питательных компонентов, поступающий в наш организм с пищей. Липиды очень важны для человека, без них невозможно представить себе нормальное существование любого живого существа. Ценность данных веществ выражается в том, что они являются основными структурными элементами любых клеточных мембран. К тому же данные вещества являются универсальными источниками энергии.

Функции жиров в живом организме

Они незаменимы для организма человека, так как участвуют в нескольких очень важных функциях:

Пластическая функция. Некоторые жиры являются основным компонентом простагландинов, веществ без которых не возможна нормальная регуляция кровяного давления. Белое и серое вещество нервной ткани практически на 90 процентов состоят из жиров различного происхождения.

Это второй универсальный растворитель. Те вещества, которые не растворимы в воде, с успехом растворяются в жирах.

Следует заметить, что многие органы человеческого тела фиксируются на своих местах жировыми подушками. При истощении, некоторые органы опускаются, что приводит к различным патологическим ситуациям.

Жировые отложения необходимы любому организму, так как являются отличными теплоизоляторами. При истощении человеческое тело очень быстро теряет тепло. Данная ситуация особенно страшна в детском возрасте.

Липиды - источник энергии для нашего тела. Отмечу, что при расщеплении одного грамма высвобождается 9,3 килокалории тепла. Для сравнения, один грамм углеводов способен выделить лишь 4,1 килокалории.

Классификация жиров

Специалисты-химики условно разделяют все жиры на две категории: насыщенные и не насыщенные. В основе этого разделения лежит количество специфических жирных кислот. Давайте разберемся, в чем заключаются отличия между ними?

Насыщенные жиры содержатся в продуктах преимущественно животного происхождения. Представители данной категории не несут особой ценности для организма. Данные вещества практически не перерабатываются нашим организмом и являются основным строительным компонентом злосчастных жировых отложений.

Недаром специалисты окрестили такие липиды эпитетом «плохие». Эти компоненты пищи способствуют увеличению уровня холестерина в крови. Вследствие этого провоцируется возникновение таких грозных заболеваний как атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда. Разумеется, употребление этих триглицеридов необходимо ограничить до минимума.

Ненасыщенные жиры поступают в наш организм преимущественно с растительной пищей. Данная группа липидов образно называется «хорошими». Этот эпитет не случаен, ибо они оказывают плодотворное влияние на большинство метаболических процессов, осуществляющихся в человеческом организме. Представители этой группы делятся еще на две категории: мононенасыщенные и полиненасыщенные.

Мононенасыщенные жиры это самые полезные липиды. Они состоят из жирных кислот класса омега 9. Их положительное влияние сложно переоценить. Эти вещества участвуют в процессах биосинтеза белков, веществ, без которых не мыслима нормальная деятельность организма. Уровень холестерина в крови значительно снижается под их воздействием. Рекордсменом по содержанию представителей этой категории является оливковое масло.

Полиненасыщенные жиры состоят из кислот класса омега 3. Эти вещества являются самыми жидкими липидами, что положительно сказывается на многих системах человеческого тела, прежде всего, сердечно - сосудистой и мочевыделительной.

Под их влиянием улучшается проницаемость клеточной стенки, к тому же они полностью перерабатывается в организме, а, следовательно, не являются компонентами пресловутых жировых отложений. «Чемпионами» по содержания данных веществ являются - льняное масло, морская рыба, грецкие орехи.
Особняком среди полиненасыщенных жиров выделяется группа транс-жиров. Это продукты исключительно искусственного происхождения, и содержатся они в маргарине, картофельных чипсах и в некоторых других. Вредное воздействие этих липидов выражается в поражении клеточных стенок, что не может не сказаться на работе всех органов тела человека. Стоит избегать их употребления.

Метаболизм жиров

Они начинают ферментироваться в тонком кишечнике. Под воздействием липазы происходит расщепление жира на составляющие: глицерин и жирные кислоты. Немаловажную роль в этом процессе играет желчь, так как она содержит натуральные детергенты, облегчающие доступ ферментирующих веществ к молекуле липидов.

Далее происходит всасывание перечисленных выше компонентов в стенку кишечника, в которой осуществляются процессы ресинтеза жиров. В лимфатическую систему поступают вещества, называемые хиломикронами, из которых в последующем формируются другие жиры, нужные для нормальной работы всех органов и систем. Немаловажную роль в этом играет печень - химическая лаборатория нашего тела.

В свою очередь в каждом органе происходят процессы биологической утилизации жиров с формирование конечных продуктов.

Заключение

Я рассмотрела функции жиров в организме человека, классификация жиров пищи какая существует. Безусловно, жиры это очень важный компонент пищи. Без них организм не будет правильно функционировать. Однако при избытке последних, например, при не правильном или не сбалансированном питании, в человеческом теле запускаются тяжёлые патологические процессы. Конечно же, не следует полностью исключать жирную пищу из рациона, возможно, следует просто ограничить прием некоторых продуктов. Будьте умеренны в питании и будете здоровы!

• · Энергетическая функция: снабжают организм энергией. Калорическая ценность жиров выше, чем у углеводов и белков (1г жира даёт при окислении около 9 ккал). Энергетическую роль выполняют резервные жиры
• · Пластическая функция: жиры входят в состав всех мембран, составляя их каркас. Эту роль выполняют структурные белки.
• · Регуляторные функции:
  • а) липиды определяют проницаемость клеточных мембран, регулируют активность мембранных ферментов
  • б) из липидов синтезируются особые тканевые гормоны эйкозаноиды
• · Защитная функция: липиды создают механическую защиту внутренних органов от повреждений и травм
• · Терморегуляторная функция: липиды подкожной клетчатки снижают теплоотдачу организма
• · Участвуют в проведении нервных импульсов, формируют миелиновые оболочки нервных пучков, играющие роль «электроизолятов»
• · Липиды растворяют жирорастворимые витамины
• · Жиры являются важными источниками эндогенной воды

Состав клеточных мембран. В состав клеточных мембран в различных соотношениях входят белки, жиры и углеводы. На долю белков в среднем приходится 50%, липидов - 30%, углеводов - 10%.

Белки представлены ферментами, структурными, транспортными, рецепторными белками. Около половины липидов мембран составляют глицерофосфолипиды, треть приходится на холестерин, меньшая часть - на сфинголипиды. Углеводы клеточных мембран представлены компонентами гликосфинголипидов, гликопротеидов.

Структура клеточных мембран. В настоящее время общепринятой является мозаичная структура клеточной мембраны. Согласно этой модели, основу клеточной мембраны составляют глицерофосфолипиды, которые ориентированы в мембране таким образом, что гидрофильные участки находятся на поверхности, а гидрофобные в глубине клеточной мембраны. В силу дифильности глицерофосфолипиды образуют билипидный слой. Фосфолипиды в клеточных мембранах располагается ассимитрично, на поверхности плазматической мембраны располагается в основном фосфатидилхолин, а внутри фосфотидилколамин и фосфатидилсерин.

Белки в клеточных мембранах делятся на поверхностные белки и интергральные. Интегральные белки обычно расположены в мембране асимметрично. Толщину мембраны пронизывает гидрофобные участки белка, чаще всего уложенные в виде альфа - спирали, С-конец полипептидной цепи находится на внутренней поверхности, а N-конец на внешней поверхности мембраны. Очень часто к N-концевому фрагменту присоединяются углеводы, выполняющие рецепторную функцию. Гидрофобные части белка связываются с гидрофобными участками липидов, а гидрофильные с гидрофильными участками липидов.

Физико-химические свойства мембран определяются химическим составом мембран и температурой окружающей среды. Жёсткость мембранам придают холестерин и насыщенные жирные кислоты. Непредельные жирные кислоты придают текучесть липидам клеточной мембраны. При низкой температуре фосфолипиды достаточно жёстко зафиксированы в составе мембраны, при повышении температуры возможно перемещение липидов. При температуре тела жиры находятся в жидком состоянии.

Функции клеточных мембран

• 1. Разделительная функция - мембраны придают форму клеткам, формируют внутренние отсеки, взаимодействуют со структурой цитоскелета.
• 2. Коммуникативная функция - мембраны обеспечивают межклеточные контакты с помощью рецепторов.
• 3. Метаболическая функция - в клеточные мембраны встроены мембранные ферменты.
• 4. Транспортная функция - через мембрану осуществляется транспорт веществ.
• 5. Рецепторная функция - избирательное взаимодействие рецепторов мембран с различными веществами.

Транспорт веществ через клеточные мембраны

• 1. Пассивный транспорт веществ, который осуществляется по градиенту концентрации через соответствующие мембранные каналы
• 2. Активный транспорт против градиента концентрации с использованием энергии АТФ
• 3. Облегчённый транспорт, в котором участвуют особые дополнительные транспортные белки, осуществляющие или однонаправленное перемещение двух веществ, или разнонаправленное перемещение двух веществ через мембрану

4. Транспорт макромолекул осуществляется путём эндоцитоза или экзоцитоза.

Переваривание жиров.

Для взрослого человека суточная потребность в жирах составляет 70-80 г, для детей 5 - 7 г/кг.

У взрослых людей процесс пищеварения происходит в тонком кишечнике. Необходимыми условиями для этого являются:

• - наличие ферментов
• - оптимальное рН
• - эмульгирование жиров

Необходимость эмульгирования жиров связана с водонерастворимостью жиров. Водорастворимые ферменты могут действовать на липиды только на поверхности жировой капли. Эмульгирование повышает поверхность раздела липид / вода и обеспечивает большую поверхность контакта фермента и жира. В эмульгировании жиров основную роль играют жёлчные кислоты, выделяемые в просвет кишечника в составе жёлчи.

Различают простые и парные, первичные и вторичные жёлчные кислоты:

Простые жёлчные кислоты являются производными холановой кислоты.

К простым жёлчным кислотам относятся холевая, дезоксихолевая кислота, хенодезоксихолевая и литохолевая кислоты.

Синтез желчных кислот из холестерина происходит в печени. Ключевым ферментом является 7-альфагидроксилаза. Она переводит холестерин при участии цитохрома Р 450 в 7-альфахолестерин - 3,7 (ОН) 2 . Он, в свою очередь, переходит в хенодезоксихолевую кислоту 3,7 (ОН) 2 путём укорочения бокового радикала и в холевую кислоту 3,7,12 (ОН) 3 . Эти две кислоты являются первичными жёлчными кислотами. Их полярность увеличивается при образовании парных жёлчных кислот путём присоединения глицина (гликокола) и таурина.

У взрослого человека до 80% всех жёлчных кислот представлено гликохолевой и таурохолевой кислотами. В кишечнике под действием микрофлоры происходит отцепление таурина, гликокола и ОН группы в 7 положении с образованием вторичных желчных кислот: дезоксихолевой и литохолевой.

Все жёлчные кислоты относятся к поверхностно активным веществам, имеющим в своем составе гидрофобные и гидрофильные участки. Гидрофильными являются ОН - группы, остатки таурина и гликокола, а гидрофобными - радикал жёлчной кислоты. Благодаря дифильности жёлчные кислоты располагаются в поверхностном слое жировой капли и уменьшают поверхностное натяжение.

В результате снижения поверхностного натяжения под действием перистальтики кишечника, выделения СО 2 происходит дробление крупных капель жира на множество мелких - эмульгирование, резко возрастает поверхность соприкосновения капель жира и ферментов.

Липолитические ферменты, участвующие в переваривании жиров, активны при pН 8 - 8,5. Такая среда обеспечивается секрецией бикарбонатов поджелудочной железой.

Основные ферменты переваривания жиров вырабатываются поджелудочной железой и стенкой тонкого кишечника.

В переваривании ТАГ участвует поджелудочная липаза. Она вырабатывается в неактивной форме, и в тонком кишечнике взаимодействует с дополнительным белком колипазой, который повышает активность липазы и обеспечивает контакт фермента с соответствующими жирами. Поджелудочная липаза отщепляет последовательно остатки жирных кислот из альфа-положении с образованием бета - моноацилглицерина (в -МАГ)

Образующиеся бета-МАГ могут в дальнейшем подвергаться расщеплению под действием липазы до глицерина и жирных кислот. Около 50% МАГ подвергается всасыванию.

Переваривание глицерофосфолипидов происходит под действием ферментов поджелудочной железы фосфолипаз, которые чаще всего обозначаются как фосфолипаза А, А 2 , С, Д. Под действием фосфолипазы А 2 отщепляется остаток жирной кислоты из в - положения с образованием продукта неполного распада глицерофосфолипида - лизофосфолипида. Лизофосфолипиды являются поверхностно активными веществами и усиливают процессы эмульгирования жиров.

Под действием фосфолипазы А отщепляется остаток жирной кислоты в б - положении. Фосфолипаза С отрывает остаток фосфорной кислоты, а фосфолипаза Д - остаток холина. Таким образом, при полном распаде глицерофосфолипидов образуются глицерин, жирные кислоты, Н 3 РО 4 , холин.

Эфиры холестерина они расщепляются ферментом холестеролэстеразой.

Переваривание сфинголипидов осуществляется ферментами эстеразами, фосфатазами, амидазами, гликозидазами.

Содержание:

Жиры (химически представляют собой липиды), как белки и углеводы , необходимы для нормального функционирования организма. Без их участия невозможно протекание большинства метаболических (обменных) процессов, строительство клеточных мембран и запасание энергии организмом.

В организме человека основную часть жиров составляют триглицериды. Кроме них жирами называют фосфолипиды, стерины (в том числе холестерин). Ппринято делить пищевые липиды по их агрегатному состоянию (при комнатной температуре): твёрдые вещества - жиры; жидкие вещества - масла.

Липиды – группа органические соединения нерастворимые в воде, включающая жиры и жироподобные вещества.

Насыщенные жиры в организме расщепляются на 25-30 %, а ненасыщенные жиры расщепляются полностью.

Полиненасыщенные жирные кислоты должны быть обязательной составляющей частью питания, поскольку являются необходимым материалом для синтеза важных биологически активных веществ. Обработка растительных масел, содержащих полиненасыщенные кислоты, может привести к их трансизомеризации с потерей биологической функции.

Основные функции с задействованием жиров организмом

Энергетическая – Основная функция. Хотя основным источником энергии являются углеводы, жир используется как источник резервной энергии в тех случаях, когда углеводы недоступны. Имеет высокую энергетическую ценность (приблизительно 9,1 ккал на 1 гр.), поэтому именно жиры можно считать одним из основных энергетических источников для функционирования организма.

Транспортная – Необходим для абсорбаций (растворение, усвоение) и перемещение жирорастворимых витаминов (A,D,E и K).

Запасающая – Хранение энергетических запасов в виде подкожного жира, который будет использоваться в случае дефицита питательных веществ.

Теплоизоляционная – Жиры обладают плохой проводимостью тепла. Выполняя роль теплоизолятора, помогают поддерживать температуру тела постоянной, противодействуют переохлаждению.

Защитная – Прослойки жира и жировые капсулы обеспечивают амортизацию основных органов, защищают от механических повреждений.

Структурная – Участвуют в образовании клеточных мембран (фосфолипиды, гликолипиды и липопротеины) и многих других биологически важных соединений, в том числе являются строительным материалом для мозга и тканей нервной системы (пластическая функция).

Регуляторная – Необходимы в образовании прогормонов (препроинсулин, проинсулин, проопиомеланокортин, липокортин, тестостерон), синтезе простагландинов из некоторых незаменимых жирных кислот. Регулируют продукцию организмом половых гормонов. Продуцируют пептидные гормоны – адипоцитокины или адипокины.

Снижения общей доли жировой ткани в женском организме ниже уровня в 10-15% приводит к гормональному дисбалансу. В следствии чего, возможно развитие аменореи, а иногда и бесплодия (чаще обратимого).