تشكل الدهون مجموعة كبيرة وغير متجانسة تمامًا في التركيب الكيميائي من المواد العضوية التي تشكل جزءًا من الخلايا الحية، وهي قابلة للذوبان في المذيبات العضوية المنخفضة القطبية (الأثير والبنزين والكلوروفورم وما إلى ذلك) وغير قابلة للذوبان في الماء. بشكل عام، تعتبر من مشتقات الأحماض الدهنية.
خصوصية بنية الدهون هي وجود في جزيئاتها شظايا هيكلية قطبية (محبة للماء) وغير قطبية (كارهة للماء)، مما يعطي الدهون تقاربًا لكل من الماء والطور غير المائي. الدهون هي مواد ثنائية المحبة، مما يسمح لها بأداء وظائفها في الواجهة.
10.1. تصنيف
وتنقسم الدهون إلى بسيط(مكونين)، إذا كانت منتجات التحلل المائي هي كحولات وأحماض كربوكسيلية، و معقد(متعدد المكونات)، عندما تتشكل مواد أخرى أيضًا نتيجة للتحلل المائي، على سبيل المثال حمض الفوسفوريك والكربوهيدرات. تشمل الدهون البسيطة الشموع والدهون والزيوت، بالإضافة إلى الدهون المعقدة التي تشمل الدهون الفوسفورية والشحميات السفينجولية والجليكوليبيدات (المخطط 10.1).
المخطط 10.1.التصنيف العام للدهون
10.2. المكونات الهيكلية للدهون
تحتوي جميع مجموعات الدهون على مكونين هيكليين إلزاميين - الأحماض الكربوكسيلية العالية والكحوليات.
الأحماض الدهنية العالية (HFAs). تم عزل العديد من الأحماض الكربوكسيلية العالية لأول مرة من الدهون، ولهذا السبب تم تسميتها الدهنية.يمكن أن تكون الأحماض الدهنية ذات الأهمية البيولوجية مشبع(الجدول 10.1) و غير مشبعة(الجدول 10.2). سماتها الهيكلية العامة:
فهي أحادية الكربون.
تضمين عدد زوجي من ذرات الكربون في السلسلة؛
لديك تكوين رابطة الدول المستقلة للروابط المزدوجة (إن وجدت).
الجدول 10.1.الدهون الأحماض الدهنية المشبعة الأساسية
وفي الأحماض الطبيعية يتراوح عدد ذرات الكربون من 4 إلى 22، ولكن الأحماض التي تحتوي على 16 أو 18 ذرة كربون هي الأكثر شيوعا. تحتوي الأحماض غير المشبعة على رابطة مزدوجة واحدة أو أكثر في تكوين رابطة الدول المستقلة. عادة ما توجد الرابطة المزدوجة الأقرب إلى مجموعة الكربوكسيل بين ذرات C-9 وC-10. إذا كان هناك عدة روابط مزدوجة، فسيتم فصلها عن بعضها البعض بواسطة مجموعة الميثيلين CH 2.
تسمح قواعد IUPAC الخاصة بجمهورية الكونغو الديمقراطية باستخدام أسمائها التافهة (انظر الجدولين 10.1 و10.2).
حاليًا، يتم استخدام تسمياتنا الخاصة للسوائل السائلة غير المشبعة أيضًا. في ذلك، يتم تحديد ذرة الكربون الطرفية، بغض النظر عن طول السلسلة، بالحرف الأخير من الأبجدية اليونانية ω (أوميغا). لا يتم احتساب موضع الروابط المزدوجة، كالعادة، من مجموعة الكربوكسيل، ولكن من مجموعة الميثيل. وبالتالي، يتم تعيين حمض اللينولينيك على أنه 18:3 ω-3 (أوميغا 3).
حمض اللينوليك نفسه والأحماض غير المشبعة التي تحتوي على عدد مختلف من ذرات الكربون، ولكن مع ترتيب الروابط المزدوجة أيضًا عند ذرة الكربون الثالثة، من مجموعة الميثيل، تشكل عائلة أوميغا 3 من الأحماض الدهنية السائلة. تشكل أنواع أخرى من الأحماض عائلات مماثلة من أحماض اللينوليك (أوميغا 6) والأوليك (أوميغا 9). لحياة الإنسان الطبيعية، فإن التوازن الصحيح للدهون في ثلاثة أنواع من الأحماض له أهمية كبيرة: أوميغا 3 (زيت بذر الكتان، زيت السمك)، أوميغا 6 (عباد الشمس، زيوت الذرة) وأوميغا 9 (زيت الزيتون) في الجسم. نظام عذائي.
من بين الأحماض المشبعة الموجودة في دهون جسم الإنسان، أهمها البالمتيك C16 ودهني C18 (انظر الجدول 10.1)، ومن بين الأحماض غير المشبعة - الأوليك C18:1.، اللينوليك C18:2، اللينولينيك والأراكيدونيك C 20:4 (انظر الجدول 10.2).
وينبغي التأكيد على دور أحماض اللينوليك واللينولينيك المتعددة غير المشبعة كمركبات لا يمكن الاستغناء عنهللبشر ("فيتامين F"). لا يتم تصنيعها في الجسم ويجب تزويدها بالطعام بمقدار حوالي 5 جرام يوميًا. في الطبيعة، توجد هذه الأحماض بشكل رئيسي في الزيوت النباتية. أنها تسهم
الجدول 10 .2. الدهون الأحماض الدهنية الأساسية غير المشبعة
* متضمنة للمقارنة. ** بالنسبة لأيزومرات رابطة الدول المستقلة.
تطبيع مستوى الدهون في بلازما الدم. لينيتول،وهو عبارة عن خليط من استرات إيثيل الأحماض الدهنية غير المشبعة العالية، ويستخدم كدواء عشبي خافض شحميات الدم. الكحوليات.قد تشمل الدهون:
ارتفاع الكحوليات أحادية الهيدريك.
كحولات متعددة الهيدرات؛
الكحولات الأمينية.
في الدهون الطبيعية، الأكثر شيوعًا هي الكحوليات طويلة السلسلة المشبعة والأقل غير المشبعة (C 16 أو أكثر)، والتي تحتوي بشكل أساسي على عدد زوجي من ذرات الكربون. وكمثال على الكحوليات العالية، سيتيل CH 3 (CH 2 ) 15 OH و melissil CH 3 (CH 2) 29 OH كحولات تشكل جزءًا من الشموع.
يتم تمثيل الكحوليات متعددة الهيدرات في معظم الدهون الطبيعية بواسطة الجلسرين الكحولي ثلاثي الهيدريك. تم العثور على كحولات متعددة الهيدرات أخرى، مثل الكحولات الثنائية الهيدريك إيثيلين جلايكول و1،2 بروبانيديول، بالإضافة إلى الميوينوسيتول (انظر 7.2.2).
أهم الكحوليات الأمينية التي تشكل جزءًا من الدهون الطبيعية هي 2-أمينوإيثانول (كولامين)، والكولين، والسيرين والسفينجوزين، والتي تنتمي أيضًا إلى الأحماض الأمينية ألفا.
السفينجوزين هو كحول أميني ثنائي الهيدريك طويل السلسلة غير مشبع. الرابطة المزدوجة في السفينجوزين لديها نشوة-التكوين، والذرات غير المتماثلة C-2 وC-3 - التكوين D.
يتم استحلال الكحوليات الموجودة في الدهون بأحماض كربوكسيلية أعلى في مجموعات الهيدروكسيل أو المجموعات الأمينية المقابلة. في الجلسرين والسفينجوزين، يمكن أسترة أحد هيدروكسيلات الكحول باستخدام حمض الفوسفوريك المستبدل.
10.3. الدهون البسيطة
10.3.1. الشموع
الشموع عبارة عن استرات للأحماض الدهنية الأعلى وكحولات أحادية الهيدريك أعلى.
يشكل الشمع مادة تشحيم وقائية لجلد الإنسان والحيوان ويحمي النباتات من الجفاف. يتم استخدامها في الصناعات الدوائية والعطور، وفي إنتاج الكريمات والمراهم. مثال على ذلك حمض البالمتيك سيتيل استر(سيتين) - المكون الرئيسي spermaciti.يتم إفراز Spermaceti من الدهون الموجودة في تجاويف جمجمة حيتان العنبر. مثال آخر هو استر حمض البالمتيك ميليسيل- مكون شمع النحل .
10.3.2. دهون وزيوت
الدهون والزيوت هي المجموعة الأكثر شيوعًا من الدهون. ينتمي معظمها إلى ثلاثي الجلسرين - استرات كاملة من الجلسرين وIVG، على الرغم من وجود جلسرين أحادي وثنائي الجلسرين أيضًا وتشارك في عملية التمثيل الغذائي.
الدهون والزيوت (ثلاثي الجلسرين) هي استرات الجلسرين والأحماض الدهنية الأعلى.
في جسم الإنسان، تلعب الدهون الثلاثية دور المكون الهيكلي للخلايا أو مادة احتياطية ("مستودع الدهون"). تبلغ قيمة الطاقة الخاصة بها ضعف قيمة البروتينات تقريبًا
أو الكربوهيدرات. ومع ذلك، فإن المستويات المرتفعة من ثلاثي الجلسرين في الدم هي أحد عوامل الخطر الإضافية لتطور أمراض القلب التاجية.
تسمى ثلاثيات الجلسرين الصلبة بالدهون، وتسمى ثلاثيات الجلسرين السائلة بالزيوت. تحتوي ثلاثي الجلسرين البسيط على بقايا من نفس الأحماض، بينما تحتوي الأنواع المختلطة على بقايا من أحماض مختلفة.
عادةً ما تحتوي ثلاثيات الجلسرين ذات الأصل الحيواني على بقايا حمض مشبعة في الغالب. عادة ما تكون هذه الدهون الثلاثية مواد صلبة. على العكس من ذلك، تحتوي الزيوت النباتية بشكل أساسي على بقايا الأحماض غير المشبعة ولها قوام سائل.
فيما يلي أمثلة على ثلاثي الجلسرين المحايد وأسمائها التافهة المنهجية (بين قوسين) شائعة الاستخدام، بناءً على أسماء الأحماض الدهنية المكونة لها.
10.3.3. سيراميد
سيراميد هي مشتقات N-acylated من سفينجوزين الكحول.
يوجد السيراميد بكميات صغيرة في أنسجة النباتات والحيوانات. في كثير من الأحيان تكون جزءًا من الدهون المعقدة - السفينغوميلينات، والسيريبروزيدات، والغانغليوزيدات، وما إلى ذلك.
(انظر 10.4).
10.4. الدهون المعقدة
يصعب تصنيف بعض الدهون المعقدة بشكل لا لبس فيه، لأنها تحتوي على مجموعات تسمح بتصنيفها في وقت واحد إلى مجموعات مختلفة. وفقا للتصنيف العام للدهون (انظر الشكل 10.1)، تنقسم الدهون المعقدة عادة إلى ثلاث مجموعات كبيرة: الدهون الفسفورية، والشحميات السفينجولية، والشحميات السكرية.
10.4.1. الفوسفوليبيدات
تشتمل مجموعة الدهون الفسفورية على مواد تعمل على إزالة حمض الفوسفوريك أثناء التحلل المائي، على سبيل المثال الجليسروفوسفوليبيدات وبعض الشحميات السفينجولية (المخطط 10.2). بشكل عام، تتميز الدهون الفوسفاتية بمحتوى مرتفع إلى حد ما من الأحماض غير المشبعة.
المخطط 10.2.تصنيف الدهون الفوسفاتية
الجليسروفوسفوليبيدات. هذه المركبات هي المكونات الدهنية الرئيسية لأغشية الخلايا.
وفقا لتركيبها الكيميائي، فإن الجليسروفوسفوليبيدات هي مشتقاتل -جليسيرو-3-فوسفات.
يحتوي l-Glycero-3-phosphate على ذرة كربون غير متماثلة، وبالتالي يمكن أن يوجد على شكل اثنين من الأيزومرات الفراغية.
تحتوي الجليسيروفوسفوليبيدات الطبيعية على نفس التكوين، كونها مشتقات من l-glycero-3-phosphate، والتي تتشكل أثناء عملية التمثيل الغذائي من فوسفات ثنائي هيدروكسي أسيتون.
الفوسفاتيدات. من بين الجليسروفوسفوليبيدات، الأكثر شيوعًا هي الفوسفاتيدات - مشتقات إستر من أحماض الفوسفاتيديك.
أحماض الفوسفاتيديك هي مشتقاتل -جليسيرو-3-فوسفات، يتم تقديره بالأحماض الدهنية في مجموعات كحول الهيدروكسيل.
كقاعدة عامة، في الفوسفاتيدات الطبيعية، في الموضع 1 من سلسلة الجلسرين توجد بقايا حمض مشبع، في الموضع 2 - حمض غير مشبع، ويتم تقدير أحد هيدروكسيلات حمض الفوسفوريك باستخدام كحول متعدد الهيدرات أو كحول أميني ( X هو بقايا هذا الكحول). في الجسم (الرقم الهيدروجيني ~ 7.4)، يتم تأين الهيدروكسيل الحر المتبقي من حمض الفوسفوريك والمجموعات الأيونية الأخرى في الفوسفاتيدات.
أمثلة على الفوسفاتيدات هي مركبات تحتوي على أحماض الفوسفاتيديك الأسترةبالنسبة لهيدروكسيل الفوسفات مع الكحولات المقابلة:
فوسفاتيديل سيرين، عامل استرة - سيرين؛
فوسفاتيديل إيثانول أمين، عامل أسترة - 2-أمينو إيثانول (في كثير من الأحيان، في الأدبيات البيوكيميائية، يسمى إيثانولامين)، ولكن ليس بشكل صحيح تمامًا)؛
فوسفاتيديل كولين، عامل استرة - الكولين.
ترتبط عوامل الأسترة هذه لأن أجزاء الإيثانول أمين والكولين يمكن استقلابها من شاردة السيرين عن طريق نزع الكربوكسيل والميثيل اللاحق باستخدام S-adenosylmethionine (SAM) (انظر 9.2.1).
يحتوي عدد من الفوسفاتيدات، بدلاً من عامل استرة يحتوي على أميني، على بقايا كحولات متعددة الهيدرات - جليسيرول، وميوينوسيتول، وما إلى ذلك. تنتمي فوسفاتيديل الجلسرين وفوسفاتيديلينوسيتول الواردة أدناه كأمثلة إلى جليسيروفوسفوليبيدات حمضية، نظرًا لأن تركيباتها لا تحتوي على أجزاء من الكحول الأميني. التي تعطي فوسفاتيديل إيثانولامينات والمركبات ذات الصلة طابعًا محايدًا.
البلازمالوجينات. الأقل شيوعًا من جليسيروفوسفوليبيدات الإستر هي الدهون التي تحتوي على رابط الأثير، وخاصة البلازمالوجينات. أنها تحتوي على بقايا غير مشبعة
* من أجل التيسير، تم تغيير طريقة كتابة صيغة تكوين بقايا الميوينوزيتول في الفوسفاتيديلينوسيتول عن تلك المذكورة أعلاه (انظر 7.2.2).
يرتبط الكحول برابطة أثير بذرة C-1 من جليسيرو 3-فوسفات، مثل البلازمالوجينات مع جزء من إيثانولامين - إيثانولامينات L-فوسفاتيد. تشكل البلازمالوجينات ما يصل إلى 10% من جميع الدهون في الجهاز العصبي المركزي.
10.4.2. السفينجوليبيدس
الشحميات السفينجولية هي نظائر هيكلية للجليسروفوسفوليبيدات حيث يتم استخدام السفينجوزين بدلاً من الجلسرين. مثال آخر على الشحميات السفينجولية هو السيراميد الذي تمت مناقشته أعلاه (انظر 10.3.3).
هناك مجموعة مهمة من الشحميات السفينجولية سفنغوميلين,اكتشف لأول مرة في الأنسجة العصبية. في السفينغوميلين، يتم تقدير مجموعة الهيدروكسيل من سيراميد C-1، كقاعدة عامة، مع فوسفات الكولين (في كثير من الأحيان مع فوسفات الكولامين)، لذلك يمكن أيضًا تصنيفها على أنها فوسفوليبيدات.
10.4.3. الجليكوليبيدات
كما يوحي الاسم، تشتمل مركبات هذه المجموعة على بقايا الكربوهيدرات (عادةً D-galactose، وفي كثير من الأحيان D-glucose) ولا تحتوي على بقايا حمض الفوسفوريك. الممثلون النموذجيون للجليكوليبيدات - السيريبروزيدات والغانغليوزيدات - هم دهون تحتوي على السفينجوزين (وبالتالي يمكن اعتبارهم شحميات سفينجولية).
في cerebrosidesترتبط بقايا السيراميد بـ D-galactose أو D-glucose بواسطة رابطة β-glycosidic. Cerebrosides (galactocerebrosides، glucocerebrosides) هي جزء من أغشية الخلايا العصبية.
جانجليوسيدات- الدهون المعقدة الغنية بالكربوهيدرات - تم عزلها لأول مرة من المادة الرمادية للدماغ. من الناحية الهيكلية، تتشابه الغانغليوزيدات مع السيريبروزيدات، وتختلف في أنها بدلاً من السكريات الأحادية تحتوي على سكريات قليلة معقدة تحتوي على بقايا واحدة على الأقل الخامس- حمض أسيتيل نيورامينيك (انظر الملحق 11-2).
10.5. خصائص الدهون
ومكوناتها الهيكلية
السمة المميزة للدهون المعقدة هي وجودها ثنائية,الناجمة عن المجموعات المحبة للماء غير القطبية والمتأينة للغاية. في الفوسفاتيديل كولين، على سبيل المثال، تشكل الجذور الهيدروكربونية للأحماض الدهنية "ذيلين" غير قطبيين، وتشكل مجموعات الكربوكسيل والفوسفات والكولين الجزء القطبي.
في الواجهة، تعمل هذه المركبات كمستحلبات ممتازة. كجزء من أغشية الخلايا، توفر مكونات الدهون مقاومة كهربائية عالية للغشاء، وعدم نفاذه للأيونات والجزيئات القطبية، ونفاذية للمواد غير القطبية. وعلى وجه الخصوص، فإن معظم أدوية التخدير شديدة الذوبان في الدهون، مما يسمح لها باختراق أغشية الخلايا العصبية.
الأحماض الدهنية هي إلكتروليتات ضعيفة( ص ك أ~4.8). يتم فصلها قليلاً في المحاليل المائية. عند الرقم الهيدروجيني< p ك أ يسود الشكل غير المتأين عند درجة الحموضة > pكا، أي، في ظل الظروف الفسيولوجية، يسود الشكل المتأين RCOO -. وتسمى الأملاح القابلة للذوبان للأحماض الدهنية الأعلى الصابون.أملاح الصوديوم للأحماض الدهنية الأعلى تكون صلبة، وأملاح البوتاسيوم سائلة. بما أن أملاح الأحماض الضعيفة والقواعد القوية للصابون تتحلل جزئيًا في الماء، فإن محاليلها لها تفاعل قلوي.
الأحماض الدهنية الطبيعية غير المشبعة التي تحتوي على رابطة الدول المستقلة- تكوين الرابطة المزدوجة، لديها كمية كبيرة من الطاقة الداخلية، وبالتالي، بالمقارنة مع نشوة- الأيزومرات أقل استقرارًا من الناحية الديناميكية الحرارية. هُمرابطة الدول المستقلة العابرة - تحدث الأيزومرية بسهولة عند تسخينها، خاصة في وجود محفزات التفاعل الجذري. في ظروف المختبر، يمكن إجراء هذا التحول من خلال عمل أكاسيد النيتروجين المتكونة أثناء تحلل حمض النيتريك عند تسخينه.
تظهر الأحماض الدهنية الأعلى الخواص الكيميائية العامة للأحماض الكربوكسيلية. على وجه الخصوص، فإنها تشكل بسهولة المشتقات الوظيفية المقابلة. تظهر الأحماض الدهنية ذات الروابط المزدوجة خصائص المركبات غير المشبعة - فهي تضيف الهيدروجين وهاليدات الهيدروجين والكواشف الأخرى إلى الرابطة المزدوجة.
10.5.1. التحلل المائي
باستخدام تفاعل التحلل المائي، يتم تحديد بنية الدهون، ويتم الحصول على منتجات قيمة (الصابون). التحلل المائي هو المرحلة الأولى من استخدام واستقلاب الدهون الغذائية في الجسم.
يتم إجراء التحلل المائي لثلاثي الجلسرين إما عن طريق التعرض للبخار شديد السخونة (في الصناعة) أو عن طريق التسخين بالماء في وجود الأحماض المعدنية أو القلويات (التصبن). يحدث التحلل المائي للدهون في الجسم تحت تأثير إنزيمات الليباز. بعض الأمثلة على تفاعلات التحلل المائي موضحة أدناه.
في البلازمالوجينات، كما هو الحال في استرات الفينيل العادية، يتم شق رابطة الأثير في بيئة حمضية، ولكن ليس في بيئة قلوية.
10.5.2. تفاعلات الإضافة
تضيف الدهون التي تحتوي على بقايا حمض غير مشبعة في بنيتها الهيدروجين والهالوجينات وهاليدات الهيدروجين والماء من خلال روابط مزدوجة في بيئة حمضية. رقم اليودهو مقياس لعدم تشبع ثلاثي الجلسرين. وهو يتوافق مع عدد جرامات اليود التي يمكن إضافتها إلى 100 جرام من المادة. يختلف تكوين الدهون والزيوت الطبيعية وأرقام اليود الخاصة بها ضمن حدود واسعة إلى حد ما. على سبيل المثال، نعطي تفاعل 1-oleoyl-distearoylglycerol مع اليود (عدد اليود في هذا triacylglycerol هو 30).
تعتبر الهدرجة الحفزية (الهدرجة) للزيوت النباتية غير المشبعة عملية صناعية مهمة. وفي هذه الحالة يقوم الهيدروجين بتشبع الروابط الثنائية وتتحول الزيوت السائلة إلى دهون صلبة.
10.5.3. تفاعلات الأكسدة
العمليات المؤكسدة التي تنطوي على الدهون ومكوناتها الهيكلية متنوعة تمامًا. وعلى وجه الخصوص، فإن أكسدة الجلسرين الثلاثي غير المشبع بالأكسجين أثناء التخزين (الأكسدة الذاتية، انظر 3.2.1)، المصحوبة بالتحلل المائي، هي جزء من العملية المعروفة باسم نتانة الزيت.
المنتجات الأساسية لتفاعل الدهون مع الأكسجين الجزيئي هي هيدرو بيروكسيدات تتشكل نتيجة لعملية جذرية حرة متسلسلة (انظر 3.2.1).
بيروكسيد الدهون - من أهم عمليات الأكسدة في الجسم. وهو السبب الرئيسي لتلف أغشية الخلايا (على سبيل المثال، في مرض الإشعاع).
الأجزاء الهيكلية من الأحماض الدهنية العالية غير المشبعة في الدهون الفوسفاتية تعمل كأهداف للهجوم أشكال نشطة من الأكسجين(الاتحاد الآسيوي، انظر الملحق 03-1).
عند مهاجمته، على وجه الخصوص، بواسطة جذر الهيدروكسيل H O "، وهو الأكثر نشاطًا في ROS، يخضع جزيء الدهون LH للانقسام المتجانس لرابطة C-H في الموضع الأليلي، كما هو موضح في مثال نموذج بيروكسيد الدهون (المخطط 10.3) يتفاعل الجذر الأليلي الناتج L" على الفور مع الأكسجين الجزيئي الموجود في بيئة الأكسدة لتكوين جذر البيروكسيل الدهني LOO." ومن هذه اللحظة، تبدأ سلسلة من تفاعلات بيروكسيد الدهون، منذ التكوين المستمر لجذور الدهون الأليلية L" يحدث، وتجديد هذه العملية.
بيروكسيدات الدهون LOOH هي مركبات غير مستقرة ويمكن أن تتحلل تلقائيًا أو بمشاركة أيونات معدنية ذات تكافؤ متغير (انظر 3.2.1) لتشكل جذور شحمية LO"، قادرة على بدء المزيد من أكسدة الركيزة الدهنية. مثل هذه العملية الشبيهة بالانهيار الجليدي يشكل بيروكسيد الدهون خطر تدمير هياكل الخلايا الغشائية.
يحتوي الجذر الأليلي المتكون بشكل وسيط على بنية ميسومرية ويمكن أن يخضع لمزيد من التحولات في اتجاهين (انظر الرسم البياني 10.3، المسارات أو ب)،مما يؤدي إلى هيدروبيروكسيدات وسيطة. الهيدروبيروكسيدات غير مستقرة وحتى في درجات الحرارة العادية تتحلل لتشكل الألدهيدات، والتي تتأكسد بشكل أكبر إلى أحماض - المنتجات النهائية للتفاعل. والنتيجة بشكل عام هي حمضين أحادي الكربوكسيل وحمضين ثنائي الكربوكسيل مع سلاسل كربون أقصر.
تتأكسد الأحماض والدهون غير المشبعة مع بقايا الأحماض غير المشبعة في ظروف معتدلة بمحلول مائي من برمنجنات البوتاسيوم، وتشكل الجليكول، وفي ظروف أكثر صلابة (مع تمزق روابط الكربون والكربون) - الأحماض المقابلة.
شكرًا لك
يوفر الموقع معلومات مرجعية لأغراض إعلامية فقط. ويجب أن يتم تشخيص وعلاج الأمراض تحت إشراف أخصائي. جميع الأدوية لها موانع. مطلوب التشاور مع متخصص!
أي نوع من المواد هي الدهون؟
الدهونتمثل إحدى مجموعات المركبات العضوية التي لها أهمية كبيرة بالنسبة للكائنات الحية. وفقا لتركيبها الكيميائي، وتنقسم جميع الدهون إلى بسيطة ومعقدة. تتكون الدهون البسيطة من الكحول والأحماض الصفراوية، بينما تحتوي الدهون المعقدة على ذرات أو مركبات أخرى. بشكل عام، الدهون لها أهمية كبيرة بالنسبة للإنسان. تدخل هذه المواد في جزء كبير من المنتجات الغذائية، وتستخدم في الطب والصيدلة، وتلعب دورًا مهمًا في العديد من الصناعات. في الكائن الحي، تشكل الدهون بشكل أو بآخر جزءًا من جميع الخلايا. من الناحية الغذائية، فهو مصدر مهم جدًا للطاقة.
ما هو الفرق بين الدهون والدهون؟
في الأساس، يأتي مصطلح "الدهون" من جذر يوناني يعني "الدهون"، ولكن لا تزال هناك بعض الاختلافات بين هذه التعريفات. الدهون هي مجموعة أكبر من المواد، في حين تشير الدهون إلى أنواع معينة فقط من الدهون. مرادف "الدهون" هو "الدهون الثلاثية" التي يتم الحصول عليها من مزيج من كحول الجلسرين والأحماض الكربوكسيلية. تلعب كل من الدهون بشكل عام والدهون الثلاثية بشكل خاص دورًا مهمًا في العمليات البيولوجية.الدهون في جسم الإنسان
الدهون هي جزء من جميع أنسجة الجسم تقريبًا. جزيئاتها موجودة في أي خلية حية، وبدون هذه المواد تكون الحياة مستحيلة بكل بساطة. هناك العديد من الدهون المختلفة الموجودة في جسم الإنسان. ولكل نوع أو فئة من هذه المركبات وظائفه الخاصة. تعتمد العديد من العمليات البيولوجية على الإمداد الطبيعي وتكوين الدهون. من وجهة نظر كيميائية حيوية، تشارك الدهون في العمليات الهامة التالية:
- إنتاج الطاقة من قبل الجسم.
- انقسام الخلية؛
- نقل النبضات العصبية.
- تكوين مكونات الدم والهرمونات وغيرها من المواد الهامة؛
- حماية وتثبيت بعض الأعضاء الداخلية.
- انقسام الخلايا والتنفس وما إلى ذلك.
الدور البيولوجي للدهون في الخلية الحية
تؤدي جزيئات الدهون عددًا كبيرًا من الوظائف ليس فقط على نطاق الكائن الحي بأكمله، ولكن أيضًا في كل خلية حية على حدة. في جوهرها، الخلية هي الوحدة الهيكلية للكائن الحي. إنه المكان الذي يحدث فيه الاستيعاب والتوليف ( تعليم) مواد معينة. يذهب بعض هذه المواد إلى الحفاظ على حياة الخلية نفسها، وبعضها إلى انقسام الخلايا، وبعضها إلى احتياجات الخلايا والأنسجة الأخرى.تؤدي الدهون في الكائن الحي الوظائف التالية:
- طاقة؛
- احتياطي؛
- الهيكلي؛
- ينقل؛
- الأنزيمية.
- تخزين؛
- الإشارة؛
- التنظيمية
وظيفة الطاقة
يتم تقليل وظيفة الطاقة للدهون إلى انهيارها في الجسم، حيث يتم إطلاق كمية كبيرة من الطاقة. تحتاج الخلايا الحية إلى هذه الطاقة للحفاظ على العمليات المختلفة ( التنفس، النمو، الانقسام، تخليق مواد جديدة). تدخل الدهون إلى الخلية مع تدفق الدم وتترسب داخلها ( في السيتوبلازم) على شكل قطرات صغيرة من الدهن. وإذا لزم الأمر، يتم تكسير هذه الجزيئات وتتلقى الخلية الطاقة.احتياطي ( تخزين) وظيفة
ترتبط وظيفة الاحتياطي ارتباطًا وثيقًا بوظيفة الطاقة. على شكل دهون داخل الخلايا، يمكن تخزين الطاقة "احتياطي" وإطلاقها حسب الحاجة. الخلايا الخاصة - الخلايا الشحمية - مسؤولة عن تراكم الدهون. معظم حجمها مشغول بقطرة كبيرة من الدهون. الخلايا الشحمية هي التي تشكل الأنسجة الدهنية في الجسم. توجد أكبر احتياطيات من الأنسجة الدهنية في الدهون تحت الجلد، الثرب الأكبر والأصغر ( في تجويف البطن). أثناء الصيام لفترات طويلة، تتحلل الأنسجة الدهنية تدريجيًا، حيث يتم استخدام احتياطيات الدهون للحصول على الطاقة.كما أن الأنسجة الدهنية المترسبة في الدهون تحت الجلد توفر العزل الحراري. عادةً ما تكون الأنسجة الغنية بالدهون أقل توصيلًا للحرارة. وهذا يسمح للجسم بالحفاظ على درجة حرارة ثابتة للجسم وعدم التبريد أو السخونة الزائدة بسرعة كبيرة في ظل الظروف البيئية المختلفة.
الوظائف الهيكلية والحاجز ( الدهون الغشائية)
تلعب الدهون دورًا كبيرًا في بنية الخلايا الحية. وفي جسم الإنسان، تشكل هذه المواد طبقة مزدوجة خاصة تشكل جدار الخلية. وبفضل هذا تستطيع الخلية الحية أداء وظائفها وتنظيم عملية التمثيل الغذائي مع البيئة الخارجية. تساعد الدهون التي تشكل غشاء الخلية أيضًا في الحفاظ على شكل الخلية.لماذا تشكل مونومرات الدهون طبقة مزدوجة ( طبقة ثنائية)?
المونومرات هي مواد كيميائية ( في هذه الحالة – الجزيئات)، وهي قادرة على الاتحاد لتكوين مركبات أكثر تعقيدا. يتكون جدار الخلية من طبقة مزدوجة ( طبقة ثنائية) الدهون. يتكون كل جزيء يشكل هذا الجدار من جزأين - كاره للماء ( لا تتلامس مع الماء) و محبة للماء ( في اتصال مع الماء). يتم الحصول على الطبقة المزدوجة بسبب انتشار جزيئات الدهون مع الأجزاء المحبة للماء داخل الخلية وخارجها. تتلامس الأجزاء الكارهة للماء عمليا، حيث أنها تقع بين الطبقتين. قد توجد جزيئات أخرى أيضًا في عمق الطبقة الدهنية الثنائية ( البروتينات والكربوهيدرات والهياكل الجزيئية المعقدة) التي تنظم مرور المواد عبر جدار الخلية.وظيفة النقل
وظيفة نقل الدهون لها أهمية ثانوية في الجسم. فقط بعض الاتصالات تقوم بذلك. على سبيل المثال، البروتينات الدهنية، التي تتكون من الدهون والبروتينات، تنقل مواد معينة في الدم من عضو إلى آخر. ومع ذلك، نادرا ما يتم عزل هذه الوظيفة، دون اعتبارها الوظيفة الرئيسية لهذه المواد.الوظيفة الأنزيمية
من حيث المبدأ، الدهون ليست جزءًا من الإنزيمات المشاركة في تحلل المواد الأخرى. ومع ذلك، بدون الدهون، لن تتمكن خلايا الأعضاء من تصنيع الإنزيمات، المنتج النهائي للنشاط الحيوي. بالإضافة إلى ذلك، تلعب بعض الدهون دورًا مهمًا في امتصاص الدهون الغذائية. تحتوي الصفراء على كميات كبيرة من الدهون الفوسفاتية والكوليسترول. إنها تحيد إنزيمات البنكرياس الزائدة وتمنعها من إتلاف الخلايا المعوية. يحدث الذوبان أيضًا في الصفراء ( استحلاب) الدهون الخارجية القادمة من الغذاء. وهكذا فإن الدهون تلعب دوراً كبيراً في عملية الهضم وتساعد في عمل الإنزيمات الأخرى، مع أنها ليست إنزيمات بحد ذاتها.وظيفة الإشارة
تؤدي بعض الدهون المعقدة وظيفة إرسال الإشارات في الجسم. وهو يتألف من الحفاظ على العمليات المختلفة. على سبيل المثال، تشارك الجليكوليبيدات الموجودة في الخلايا العصبية في نقل النبضات العصبية من خلية عصبية إلى أخرى. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الإشارات الموجودة داخل الخلية نفسها لها أهمية كبيرة. إنها بحاجة إلى "التعرف" على المواد التي تدخل الدم لنقلها إلى الداخل.الوظيفة التنظيمية
الوظيفة التنظيمية للدهون في الجسم ثانوية. الدهون نفسها في الدم لها تأثير ضئيل على سير العمليات المختلفة. إلا أنها جزء من مواد أخرى لها أهمية كبيرة في تنظيم هذه العمليات. بادئ ذي بدء، هذه هي الهرمونات الستيرويدية ( هرمونات الغدة الكظرية والهرمونات الجنسية). إنها تلعب دورًا مهمًا في عملية التمثيل الغذائي ونمو وتطور الجسم والوظيفة الإنجابية وتؤثر على عمل الجهاز المناعي. الدهون هي أيضًا جزء من البروستاجلاندين. يتم إنتاج هذه المواد أثناء العمليات الالتهابية وتؤثر على عمليات معينة في الجهاز العصبي ( على سبيل المثال، إدراك الألم).وبالتالي، فإن الدهون نفسها لا تؤدي وظيفة تنظيمية، ولكن نقصها يمكن أن يؤثر على العديد من العمليات في الجسم.
الكيمياء الحيوية للدهون وعلاقتها بالمواد الأخرى ( البروتينات، الكربوهيدرات، ATP، الأحماض النووية، الأحماض الأمينية، المنشطات)
يرتبط استقلاب الدهون ارتباطًا وثيقًا باستقلاب المواد الأخرى في الجسم. بادئ ذي بدء، يمكن تتبع هذا الاتصال في التغذية البشرية. يتكون أي طعام من البروتينات والكربوهيدرات والدهون التي يجب أن تدخل الجسم بنسب معينة. في هذه الحالة، سيحصل الشخص على طاقة كافية وعناصر هيكلية كافية. خلاف ذلك ( على سبيل المثال، مع نقص الدهون) سيتم تقسيم البروتينات والكربوهيدرات لإنتاج الطاقة.كما ترتبط الدهون بدرجة أو بأخرى باستقلاب المواد التالية:
- حمض الأدينوزين ثلاثي الفوسفوريك ( اعبي التنس المحترفين). ATP هي وحدة فريدة من الطاقة داخل الخلية. عندما يتم تكسير الدهون، يذهب جزء من الطاقة إلى إنتاج جزيئات ATP، وتشارك هذه الجزيئات في جميع العمليات داخل الخلايا ( نقل المواد، انقسام الخلايا، تحييد السموم، الخ.).
- احماض نووية.الأحماض النووية هي عناصر هيكلية للحمض النووي وتوجد في نوى الخلايا الحية. يتم استخدام الطاقة المتولدة أثناء تحلل الدهون جزئيًا في انقسام الخلايا. أثناء الانقسام، يتم تشكيل سلاسل الحمض النووي الجديدة من الأحماض النووية.
- أحماض أمينية.الأحماض الأمينية هي مكونات هيكلية للبروتينات. بالاشتراك مع الدهون، فإنها تشكل مجمعات معقدة، البروتينات الدهنية، المسؤولة عن نقل المواد في الجسم.
- منشطات.الستيرويدات هي نوع من الهرمونات التي تحتوي على كميات كبيرة من الدهون. إذا تم امتصاص الدهون من الطعام بشكل سيء، فقد يواجه المريض مشاكل في نظام الغدد الصماء.
هضم وامتصاص الدهون ( التمثيل الغذائي، والتمثيل الغذائي)
إن هضم وامتصاص الدهون هو المرحلة الأولى في استقلاب هذه المواد. الجزء الرئيسي من الدهون يدخل الجسم مع الطعام. في تجويف الفم، يتم سحق الطعام وخلطه باللعاب. بعد ذلك، تدخل الكتلة إلى المعدة، حيث يتم تدمير الروابط الكيميائية جزئيًا بواسطة حمض الهيدروكلوريك. كما يتم تدمير بعض الروابط الكيميائية في الدهون بواسطة إنزيم الليباز الموجود في اللعاب.الدهون غير قابلة للذوبان في الماء، لذلك لا يتم تفكيكها على الفور بواسطة الإنزيمات الموجودة في الاثني عشر. أولاً يحدث ما يسمى باستحلاب الدهون. بعد ذلك، يتم تفكيك الروابط الكيميائية بواسطة الليباز القادم من البنكرياس. من حيث المبدأ، أصبح لكل نوع من الدهون الآن إنزيم خاص به مسؤول عن تحلل هذه المادة وامتصاصها. على سبيل المثال، يقوم الفوسفوليباز بتكسير الدهون الفوسفاتية، وإستيراز الكوليسترول في تحطيم مركبات الكوليسترول، وما إلى ذلك. وتوجد جميع هذه الإنزيمات بكميات متفاوتة في عصير البنكرياس.
يتم امتصاص أجزاء الدهون المنقسمة بشكل فردي بواسطة خلايا الأمعاء الدقيقة. بشكل عام، تعتبر عملية هضم الدهون عملية معقدة للغاية ويتم تنظيمها بواسطة العديد من الهرمونات والمواد الشبيهة بالهرمونات.
ما هو استحلاب الدهون؟
الاستحلاب هو الذوبان غير الكامل للمواد الدهنية في الماء. في بلعة الطعام التي تدخل الاثني عشر، يتم احتواء الدهون على شكل قطرات كبيرة. هذا يمنعهم من التفاعل مع الإنزيمات. أثناء عملية الاستحلاب، يتم "سحق" قطرات الدهون الكبيرة إلى قطرات أصغر. ونتيجة لذلك، تزداد منطقة الاتصال بين قطرات الدهون والمواد المحيطة القابلة للذوبان في الماء، ويصبح من الممكن تحلل الدهون.تتم عملية استحلاب الدهون في الجهاز الهضمي على عدة مراحل:
- في المرحلة الأولى، يقوم الكبد بإنتاج الصفراء، والتي سوف تستحلب الدهون. يحتوي على أملاح الكوليسترول والدهون الفوسفاتية التي تتفاعل مع الدهون وتساهم في "سحقها" إلى قطرات صغيرة.
- تتراكم الصفراء المفرزة من الكبد في المرارة. هنا يتم تركيزه وإطلاقه حسب الحاجة.
- عند تناول الأطعمة الدهنية، يتم إرسال إشارة إلى العضلات الملساء في المرارة للانقباض. ونتيجة لذلك، يتم إطلاق جزء من الصفراء عبر القنوات الصفراوية إلى الاثني عشر.
- في الاثني عشر، يتم استحلاب الدهون فعليًا وتتفاعل مع إنزيمات البنكرياس. تسهل التقلصات في جدران الأمعاء الدقيقة هذه العملية عن طريق "خلط" المحتويات.
الانزيمات لتحطيم الدهون
لهضم كل مادة، الجسم لديه الإنزيمات الخاصة به. مهمتهم هي كسر الروابط الكيميائية بين الجزيئات ( أو بين الذرات في الجزيئات) حتى يتمكن الجسم من امتصاص العناصر الغذائية بشكل صحيح. الإنزيمات المختلفة مسؤولة عن تحطيم الدهون المختلفة. معظمها موجود في العصير الذي يفرزه البنكرياس.مجموعات الإنزيمات التالية مسؤولة عن تحلل الدهون:
- الليباز.
- فسفوليباز.
- استريز الكولسترول، الخ.
ما هي الفيتامينات والهرمونات المشاركة في تنظيم مستويات الدهون؟
مستويات معظم الدهون في دم الإنسان ثابتة نسبيًا. يمكن أن تتقلب ضمن حدود معينة. ويعتمد ذلك على العمليات البيولوجية التي تحدث في الجسم نفسه، وعلى عدد من العوامل الخارجية. يعد تنظيم مستويات الدهون في الدم عملية بيولوجية معقدة يشارك فيها العديد من الأعضاء والمواد المختلفة.تلعب المواد التالية الدور الأكبر في امتصاص مستويات الدهون الثابتة والحفاظ عليها:
- الانزيمات.يشارك عدد من إنزيمات البنكرياس في تكسير الدهون التي تدخل الجسم بالطعام. مع عدم وجود هذه الإنزيمات، قد ينخفض مستوى الدهون في الدم، لأن هذه المواد ببساطة لن يتم امتصاصها في الأمعاء.
- الأحماض الصفراوية وأملاحها.تحتوي الصفراء على الأحماض الصفراوية وعدد من مركباتها، والتي تساهم في استحلاب الدهون. وبدون هذه المواد، يكون الامتصاص الطبيعي للدهون مستحيلًا أيضًا.
- الفيتامينات.الفيتامينات لها تأثير تقوية معقد على الجسم وتؤثر أيضًا بشكل مباشر أو غير مباشر على استقلاب الدهون. على سبيل المثال، مع نقص فيتامين أ، يتدهور تجديد الخلايا في الأغشية المخاطية، ويتباطأ أيضًا هضم المواد في الأمعاء.
- الانزيمات داخل الخلايا.تحتوي الخلايا الظهارية المعوية على إنزيمات تقوم، بعد امتصاص الأحماض الدهنية، بتحويلها إلى أشكال نقل وإرسالها إلى مجرى الدم.
- الهرمونات.يؤثر عدد من الهرمونات على عملية التمثيل الغذائي بشكل عام. على سبيل المثال، يمكن لمستويات الأنسولين المرتفعة أن تؤثر بشكل كبير على مستويات الدهون في الدم. ولهذا السبب تمت مراجعة بعض المعايير لمرضى السكري. يمكن لهرمونات الغدة الدرقية، أو هرمونات الجلايكورتيكويد، أو النورإبينفرين أن تحفز تكسير الأنسجة الدهنية لإطلاق الطاقة.
التخليق الحيوي ( تعليم) والتحلل المائي ( فساد) الدهون في الجسم ( الابتنائية والتقويض)
الأيض هو مجمل العمليات الأيضية في الجسم. يمكن تقسيم جميع العمليات الأيضية إلى تقويضي وبتنائية. تشمل العمليات التقويضية تكسير المواد وتكسيرها. فيما يتعلق بالدهون، يتميز هذا بالتحلل المائي ( التحلل إلى مواد أبسط) في الجهاز الهضمي. يجمع الابتنائية بين التفاعلات الكيميائية الحيوية التي تهدف إلى تكوين مواد جديدة أكثر تعقيدًا.يحدث التخليق الحيوي للدهون في الأنسجة والخلايا التالية:
- الخلايا الظهارية المعوية.يحدث امتصاص الأحماض الدهنية والكوليسترول والدهون الأخرى في جدار الأمعاء. بعد ذلك مباشرة، تتشكل أشكال نقل جديدة للدهون في هذه الخلايا نفسها، والتي تدخل الدم الوريدي وترسل إلى الكبد.
- خلايا الكبد.في خلايا الكبد، سوف تتفكك بعض أشكال نقل الدهون، ويتم تصنيع مواد جديدة منها. على سبيل المثال، يتم تشكيل مركبات الكوليسترول والفوسفوليبيد هنا، والتي تفرز بعد ذلك في الصفراء وتساهم في الهضم الطبيعي.
- خلايا الأعضاء الأخرى.تنتقل بعض الدهون مع الدم إلى الأعضاء والأنسجة الأخرى. اعتمادًا على نوع الخلية، يتم تحويل الدهون إلى نوع معين من المركبات. تقوم جميع الخلايا، بطريقة أو بأخرى، بتصنيع الدهون لتكوين جدار الخلية ( الدهون طبقة ثنائية). في الغدد الكظرية والغدد التناسلية، يتم تصنيع هرمونات الستيرويد من بعض الدهون.
إعادة تركيب الدهون في الكبد والأعضاء الأخرى
إعادة التركيب هي عملية تكوين مواد معينة من مواد أبسط تم امتصاصها مسبقًا. وفي الجسم، تحدث هذه العملية في البيئة الداخلية لبعض الخلايا. تعد عملية إعادة التركيب ضرورية حتى تتلقى الأنسجة والأعضاء جميع أنواع الدهون الضرورية، وليس فقط تلك التي يتم تناولها مع الطعام. تسمى الدهون المعاد تصنيعها بالداخلية. ينفق الجسم الطاقة على تكوينها.في المرحلة الأولى، يحدث إعادة تركيب الدهون في جدران الأمعاء. وهنا، يتم تحويل الأحماض الدهنية من الطعام إلى أشكال نقل يتم نقلها عبر الدم إلى الكبد والأعضاء الأخرى. سيتم تسليم جزء من الدهون المعاد تصنيعها إلى الأنسجة من الجزء الآخر، وسيتم تشكيل المواد اللازمة للحياة ( البروتينات الدهنية والصفراء والهرمونات وما إلى ذلك.) ، يتم تحويل الفائض إلى أنسجة دهنية وتخزينها "في الاحتياطي".
هل الدهون جزء من الدماغ؟
تعتبر الدهون مكونًا مهمًا جدًا للخلايا العصبية، ليس فقط في الدماغ، ولكن في جميع أنحاء الجهاز العصبي. كما تعلم، تتحكم الخلايا العصبية في العمليات المختلفة في الجسم عن طريق نقل النبضات العصبية. وفي هذه الحالة، يتم "عزل" جميع مسارات الأعصاب عن بعضها البعض بحيث يصل الدافع إلى خلايا معينة ولا يؤثر على مسارات الأعصاب الأخرى. هذا "العزل" ممكن بفضل غلاف المايلين للخلايا العصبية. يتكون المايلين، الذي يمنع الانتشار الفوضوي للنبضات، من حوالي 75٪ من الدهون. كما هو الحال في أغشية الخلايا، فإنها تشكل هنا طبقة مزدوجة ( طبقة ثنائية) والتي تلتف عدة مرات حول الخلية العصبية.يحتوي غمد المايلين في الجهاز العصبي على الدهون التالية:
- الدهون الفوسفاتية.
- الكولسترول.
- الجلاكتوليبيدات.
- جليكوليبيدات.
الهرمونات الدهنية
تلعب الدهون دورًا هيكليًا مهمًا، بما في ذلك وجودها في بنية العديد من الهرمونات. تسمى الهرمونات التي تحتوي على الأحماض الدهنية بالهرمونات الستيرويدية. يتم إنتاجها في الجسم عن طريق الغدد التناسلية والغدد الكظرية. بعضها موجود أيضًا في خلايا الأنسجة الدهنية. تشارك هرمونات الستيرويد في تنظيم العديد من العمليات الحيوية. يمكن أن يؤثر عدم توازنها على وزن الجسم، والقدرة على إنجاب طفل، وتطوير أي عمليات التهابية، وعمل الجهاز المناعي. مفتاح الإنتاج الطبيعي لهرمونات الستيرويد هو تناول كمية متوازنة من الدهون.الدهون هي جزء من الهرمونات الحيوية التالية:
- الكورتيكوستيرويدات ( الكورتيزول، الألدوستيرون، الهيدروكورتيزون، الخ.);
- الهرمونات الجنسية الذكرية - الأندروجينات ( أندروستينيديون، ديهدروتستوسترون، الخ.);
- الهرمونات الجنسية الأنثوية - الإستروجين ( استريول، استراديول، الخ.).
دور الدهون للبشرة والشعر
للدهون أهمية كبيرة لصحة الجلد وملحقاته ( الشعر والأظافر). يحتوي الجلد على ما يسمى بالغدد الدهنية، والتي تفرز كمية معينة من الإفراز الغني بالدهون على السطح. هذه المادة تؤدي العديد من الوظائف المفيدة.الدهون مهمة للشعر والجلد للأسباب التالية:
- يتكون جزء كبير من مادة الشعر من دهون معقدة.
- تتغير خلايا الجلد بسرعة، والدهون مهمة كمصدر للطاقة؛
- سر ( مادة مُفرزة) تعمل الغدد الدهنية على ترطيب الجلد.
- بفضل الدهون، يتم الحفاظ على صلابة الجلد ومرونته ونعومته؛
- وجود كمية قليلة من الدهون على سطح الشعر يمنحه لمعاناً صحياً؛
- الطبقة الدهنية الموجودة على سطح الجلد تحميها من التأثيرات العدوانية للعوامل الخارجية ( البرد وأشعة الشمس والميكروبات الموجودة على سطح الجلد وما إلى ذلك.).
تصنيف الدهون
في علم الأحياء والكيمياء، هناك عدد غير قليل من التصنيفات المختلفة للدهون. الرئيسي هو التصنيف الكيميائي، الذي يتم من خلاله تقسيم الدهون حسب بنيتها. ومن وجهة النظر هذه، يمكن تقسيم جميع الدهون إلى دهون بسيطة ( تتكون فقط من ذرات الأكسجين والهيدروجين والكربون) ومعقدة ( تحتوي على ذرة واحدة على الأقل من العناصر الأخرى). كل من هذه المجموعات لديها مجموعات فرعية المقابلة. هذا التصنيف هو الأكثر ملاءمة، لأنه لا يعكس التركيب الكيميائي للمواد فحسب، بل يحدد أيضًا الخواص الكيميائية جزئيًا. لعلم الأحياء والطب تصنيفات إضافية خاصة بهم تستخدم معايير أخرى.
الدهون الخارجية والداخلية
يمكن تقسيم جميع الدهون في جسم الإنسان إلى مجموعتين كبيرتين - خارجية وداخلية. تشمل المجموعة الأولى جميع المواد التي تدخل الجسم من البيئة الخارجية. أكبر كمية من الدهون الخارجية تدخل الجسم مع الطعام، ولكن هناك طرق أخرى. على سبيل المثال، عند استخدام مستحضرات التجميل أو الأدوية المختلفة، يمكن للجسم أيضًا الحصول على كمية معينة من الدهون. سيكون عملهم محليًا في الغالب.بعد دخول الجسم، يتم تكسير جميع الدهون الخارجية وامتصاصها من قبل الخلايا الحية. وهنا ستتكون من مكوناتها الهيكلية مركبات دهنية أخرى يحتاجها الجسم. وتسمى هذه الدهون، التي يتم تصنيعها بواسطة خلايا الشخص، بالدهون الداخلية. قد يكون لها بنية ووظيفة مختلفة تمامًا، ولكنها تتكون من نفس "المكونات الهيكلية" التي تدخل الجسم بالدهون الخارجية. ولهذا السبب، مع عدم وجود أنواع معينة من الدهون في الغذاء، يمكن أن تتطور أمراض مختلفة. لا يمكن للجسم تصنيع بعض مكونات الدهون المعقدة بشكل مستقل، مما يؤثر على سير بعض العمليات البيولوجية.
حمض دهني
الأحماض الدهنية هي فئة من المركبات العضوية التي تشكل جزءًا هيكليًا من الدهون. اعتمادًا على نوع الأحماض الدهنية الموجودة في الدهون، قد تتغير خصائص هذه المادة. على سبيل المثال، الدهون الثلاثية، وهي أهم مصدر للطاقة لجسم الإنسان، هي مشتقات من كحول الجلسرين والعديد من الأحماض الدهنية.في الطبيعة، توجد الأحماض الدهنية في مجموعة متنوعة من المواد - من البترول إلى الزيوت النباتية. يدخلون جسم الإنسان بشكل رئيسي عن طريق الطعام. كل حمض هو مكون هيكلي لخلايا أو إنزيمات أو مركبات معينة. وبمجرد امتصاصه، يقوم الجسم بتحويله واستخدامه في العمليات البيولوجية المختلفة.
وأهم مصادر الأحماض الدهنية للإنسان هي:
- الدهون الحيوانية؛
- الدهون النباتية
- الزيوت الاستوائية ( الحمضيات والنخيل وغيرها.);
- الدهون لصناعة المواد الغذائية ( السمن، الخ.).
الأحماض الدهنية المشبعة وغير المشبعة
تنقسم جميع الأحماض الدهنية حسب تركيبها الكيميائي إلى مشبعة وغير مشبعة. الأحماض المشبعة أقل فائدة للجسم، بل إن بعضها ضار. ويفسر ذلك حقيقة عدم وجود روابط مزدوجة في جزيء هذه المواد. هذه مركبات مستقرة كيميائيًا ولا يمتصها الجسم بسهولة. حاليا، تم إثبات العلاقة بين بعض الأحماض الدهنية المشبعة وتطور تصلب الشرايين.تنقسم الأحماض الدهنية غير المشبعة إلى مجموعتين كبيرتين:
- أحادية غير مشبعة.تحتوي هذه الأحماض على رابطة مزدوجة واحدة في بنيتها، وبالتالي فهي أكثر نشاطًا. ويعتقد أن تناولها يمكن أن يخفض مستويات الكوليسترول ويمنع تطور تصلب الشرايين. تم العثور على أكبر كمية من الأحماض الدهنية الأحادية غير المشبعة في عدد من النباتات ( أفوكادو، زيتون، فستق، بندق) وبالتالي في الزيوت المستخرجة من هذه النباتات.
- المشبعة المتعددة.تحتوي الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة على عدة روابط مزدوجة في بنيتها. ومن السمات المميزة لهذه المواد أن جسم الإنسان غير قادر على تصنيعها. وبعبارة أخرى، إذا لم يحصل الجسم على الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة من الطعام، فإن ذلك سيؤدي حتماً مع مرور الوقت إلى اضطرابات معينة. وأفضل مصادر هذه الأحماض هي المأكولات البحرية وزيت فول الصويا والكتان وبذور السمسم وبذور الخشخاش وجنين القمح وغيرها.
الفوسفوليبيدات
الفوسفوليبيدات هي دهون معقدة تحتوي على بقايا حمض الفوسفوريك. هذه المواد، إلى جانب الكولسترول، هي المكونات الرئيسية لأغشية الخلايا. وتشارك هذه المواد أيضًا في نقل الدهون الأخرى في الجسم. من وجهة نظر طبية، يمكن أن تلعب الدهون الفوسفاتية أيضًا دورًا في الإشارة. على سبيل المثال، فهي جزء من الصفراء، لأنها تعزز الاستحلاب ( تحلل) الدهون الأخرى. اعتمادًا على المادة التي تحتوي على نسبة أكبر من الصفراء أو الكوليسترول أو الدهون الفوسفاتية، يمكنك تحديد خطر الإصابة بتحص صفراوي.الجلسرين والدهون الثلاثية
من حيث تركيبه الكيميائي، الجلسرين ليس دهنا، ولكنه مكون هيكلي مهم من الدهون الثلاثية. هذه مجموعة من الدهون التي تلعب دورًا كبيرًا في جسم الإنسان. وأهم وظيفة لهذه المواد هي توفير الطاقة. يتم تقسيم الدهون الثلاثية التي تدخل الجسم مع الطعام إلى جلسرين وأحماض دهنية. ونتيجة لذلك يتم إطلاق كمية كبيرة جدًا من الطاقة التي تذهب إلى عمل العضلات ( عضلات الهيكل العظمي، عضلات القلب، الخ.).يتم تمثيل الأنسجة الدهنية في جسم الإنسان بشكل رئيسي عن طريق الدهون الثلاثية. ومعظم هذه المواد، قبل أن تترسب في الأنسجة الدهنية، تخضع لبعض التحولات الكيميائية في الكبد.
الدهون بيتا
تسمى دهون بيتا أحيانًا بالبروتينات الدهنية بيتا. يتم تفسير ازدواجية الاسم من خلال الاختلافات في التصنيفات. هذا هو أحد أجزاء البروتينات الدهنية في الجسم، والذي يلعب دورًا مهمًا في تطور بعض الأمراض. بادئ ذي بدء، نحن نتحدث عن تصلب الشرايين. تنقل البروتينات الدهنية بيتا الكوليسترول من خلية إلى أخرى، ولكن بسبب السمات الهيكلية للجزيئات، غالبًا ما "يعلق" هذا الكوليسترول في جدران الأوعية الدموية، مما يشكل لويحات تصلب الشرايين ويمنع تدفق الدم الطبيعي. قبل الاستخدام يجب عليك استشارة أخصائي.تكوين وخصائص ووظائف الدهون في الجسم
القيمة الغذائية للزيوت والدهون المستخدمة في صناعة الخبز والحلويات.
الدهون الحلقية. دورها في تكنولوجيا الغذاء والوظائف الحيوية للجسم.
الدهون البسيطة والمعقدة.
تكوين وخصائص ووظائف الدهون في الجسم.
الدهون في المواد الخام والمنتجات الغذائية
تجمع الدهون بين عدد كبير من الدهون والمواد الشبيهة بالدهون من أصل نباتي وحيواني، والتي تشترك في عدد من الخصائص:
أ) عدم الذوبان في الماء (كره الماء والذوبان الجيد في المذيبات العضوية والبنزين وإيثر ثنائي إيثيل والكلوروفورم وما إلى ذلك)؛
ب) وجود في جزيئاتها جذور واسترات هيدروكربونية طويلة السلسلة
التجمعات ().
معظم الدهون ليست مركبات ذات وزن جزيئي مرتفع وتتكون من عدة جزيئات مرتبطة ببعضها البعض. قد تحتوي الدهون على كحولات وسلاسل خطية لعدد من الأحماض الكربوكسيلية. في بعض الحالات، قد تتكون كتلها الفردية من أحماض ذات وزن جزيئي مرتفع، ومختلف بقايا حمض الفوسفوريك، والكربوهيدرات، والقواعد النيتروجينية ومكونات أخرى.
تشكل الدهون، مع البروتينات والكربوهيدرات، الجزء الأكبر من المواد العضوية في جميع الكائنات الحية، كونها مكونًا أساسيًا في كل خلية.
عندما يتم عزل الدهون من المواد الخام للبذور الزيتية، تمر مجموعة كبيرة من المواد المصاحبة القابلة للذوبان في الدهون إلى الزيت: المنشطات والأصباغ والفيتامينات القابلة للذوبان في الدهون وبعض المركبات الأخرى. ويسمى خليط من الدهون والمركبات القابلة للذوبان فيها، المستخرجة من الأشياء الطبيعية، بالدهون "الخام".
المكونات الرئيسية للدهون الخام
تلعب المواد المصاحبة للدهون دورًا مهمًا في تكنولوجيا الأغذية وتؤثر على القيمة الغذائية والفسيولوجية للمنتجات الغذائية الناتجة. لا تتراكم الدهون في الأجزاء النباتية من النباتات أكثر من 5%، خاصة في البذور والفواكه. على سبيل المثال، محتوى الدهون في المنتجات النباتية المختلفة هو (جم / 100 جم): عباد الشمس 33-57، الكاكاو (الفول) 49-57، فول الصويا 14-25، القنب 30-38، القمح 1.9-2.9، الفول السوداني 54-61، الجاودار 2.1-2.8، الكتان 27-47، الذرة 4.8-5.9، جوز الهند 65-72. لا يعتمد محتوى الدهون فيها على الخصائص الفردية للنباتات فحسب، بل يعتمد أيضًا على التنوع والموقع وظروف النمو. تلعب الدهون دورًا مهمًا في العمليات الحيوية للجسم.
وظائفها متنوعة للغاية: دورها مهم في عمليات الطاقة، وفي ردود الفعل الدفاعية للجسم، وفي نضوجه، والشيخوخة، وما إلى ذلك.
الدهون هي جزء من جميع العناصر الهيكلية للخلية وفي المقام الأول أغشية الخلايا، مما يؤثر على نفاذيتها. إنهم يشاركون في نقل النبضات العصبية، وتوفير الاتصال بين الخلايا، والنقل النشط للمواد الغذائية عبر الأغشية، ونقل الدهون في بلازما الدم، وتخليق البروتين والعمليات الأنزيمية المختلفة.
وفقا لوظائفهم في الجسم، يتم تقسيمهم تقليديا إلى مجموعتين: الغيار والهيكلية. تحتوي الأجزاء الاحتياطية (أساسًا أسيل الجلسرين) على نسبة عالية من السعرات الحرارية، وهي احتياطي الطاقة في الجسم وتستخدم في حالة نقص التغذية والأمراض.
الدهون المخزنة هي مواد تخزين تساعد الجسم على تحمل التأثيرات البيئية الضارة. تحتوي معظم النباتات (ما يصل إلى 90%) على دهون مخزنة، خاصة في البذور. يتم استخلاصها بسهولة من المواد التي تحتوي على الدهون (الدهون الحرة).
تشكل الدهون الهيكلية (الفسفوليبيدات في المقام الأول) مجمعات معقدة تحتوي على البروتينات والكربوهيدرات. يشاركون في مجموعة متنوعة من العمليات المعقدة التي تحدث في الخلية. من حيث الوزن، فهي تشكل مجموعة أصغر بكثير من الدهون (3-5٪ في البذور الزيتية). يصعب استخلاص الدهون "المرتبطة".
الأحماض الدهنية الطبيعية التي تشكل جزءًا من الدهون في الحيوانات والنباتات لها العديد من الخصائص المشتركة. تحتوي عادةً على عدد واضح من ذرات الكربون ولها سلسلة غير متفرعة. تقليديا، يتم تقسيم الأحماض الدهنية إلى ثلاث مجموعات: المشبعة، الأحادية غير المشبعة والمتعددة غير المشبعة. تحتوي الأحماض الدهنية غير المشبعة في الحيوانات والبشر عادة على رابطة مزدوجة بين ذرات الكربون التاسعة والعاشرة، أما الأحماض الكربوكسيلية المتبقية التي تتكون منها الدهون فهي كما يلي:
معظم الدهون لديها بعض السمات الهيكلية المشتركة، ولكن لا يوجد تصنيف صارم للدهون حتى الآن. إحدى طرق تصنيف الدهون هي الطريقة الكيميائية، حيث تشمل الدهون مشتقات الكحول والأحماض الدهنية الأعلى.
مخطط تصنيف الدهون.
الدهون البسيطة.يتم تمثيل الدهون البسيطة بمواد مكونة من عنصرين، استرات الأحماض الدهنية الأعلى مع الجلسرين، والكحوليات الأعلى أو متعددة الحلقات.
وتشمل هذه الدهون والشموع. أهم ممثلي الدهون البسيطة هم الجلسريدات (الجلسرين). وهي تشكل الجزء الأكبر من الدهون (95-96٪) وتسمى الزيوت والدهون. تحتوي الدهون بشكل رئيسي على الدهون الثلاثية، ولكنها تحتوي أيضًا على جلسرين أحادي وثنائي الجلسرين:
يتم تحديد خصائص زيوت معينة من خلال تركيب الأحماض الدهنية المشاركة في بناء جزيئاتها والموقع الذي تشغله بقايا هذه الأحماض في جزيئات الزيوت والدهون.
تم العثور على ما يصل إلى 300 حمض كربوكسيلي من هياكل مختلفة في الدهون والزيوت. ومع ذلك، فإن معظمها موجود بكميات صغيرة.
توجد الأحماض الدهنية والبالمتيكية في جميع الزيوت والدهون الطبيعية تقريبًا. حمض الإيروسيك هو جزء من زيت بذور اللفت. تحتوي معظم الزيوت الشائعة على أحماض غير مشبعة تحتوي على 1-3 روابط مزدوجة. تميل بعض الأحماض الموجودة في الزيوت والدهون الطبيعية إلى أن يكون لها تكوين رابطة الدول المستقلة، أي. يتم توزيع البدائل على جانب واحد من مستوى الرابطة المزدوجة.
عادة ما توجد الأحماض ذات سلاسل الكربوهيدرات المتفرعة التي تحتوي على الهيدروكسي والكيتو ومجموعات أخرى بكميات صغيرة في الدهون. الاستثناء هو حمض الراسينوليك في زيت الخروع. في ثلاثي الجلسرين النباتي الطبيعي، يتم احتلال الموضعين 1 و3 بشكل تفضيلي بواسطة بقايا الأحماض الدهنية المشبعة، ويكون الموضع 2 غير مشبع. أما في الدهون الحيوانية فالصورة عكس ذلك.
يؤثر موضع بقايا الأحماض الدهنية في ثلاثي الجلسرين بشكل كبير على خواصها الفيزيائية والكيميائية.
أسيل الجلسرين هي مواد سائلة أو صلبة ذات نقاط انصهار منخفضة ونقاط غليان عالية إلى حد ما، ذات لزوجة عالية، عديمة اللون والرائحة، أخف من الماء، غير متطايرة.
الدهون غير قابلة للذوبان عمليا في الماء، ولكنها تشكل مستحلبات معها.
بالإضافة إلى المؤشرات الفيزيائية المعتادة، تتميز الدهون بعدد من الثوابت الفيزيائية والكيميائية. يتم توفير هذه الثوابت لكل نوع من الدهون ودرجتها بواسطة المعيار.
يوضح رقم الحمض، أو معامل الحموضة، عدد الأحماض الدهنية الحرة الموجودة في الدهون. يتم التعبير عنه بعدد ملغم من KOH المطلوب لتحييد الأحماض الدهنية الحرة في 1 جرام من الدهون. الرقم الحمضي بمثابة مؤشر على نضارة الدهون. في المتوسط، يختلف باختلاف أنواع الدهون من 0.4 إلى 6.
يحدد رقم التصبن، أو معامل التصبن، الكمية الإجمالية للأحماض، سواء الحرة أو المرتبطة بثلاثي الجلسرين، الموجودة في 1 جرام من الدهون. الدهون التي تحتوي على بقايا أحماض دهنية ذات وزن جزيئي مرتفع لها رقم تصبن أقل من الدهون التي تتكون من أحماض ذات وزن جزيئي منخفض.
قيمة اليود هي مؤشر على عدم تشبع الدهون. يتم تحديد O بعدد جرامات اليود المضافة إلى 100 جرام من الدهون. كلما ارتفعت قيمة اليود، زادت نسبة الدهون غير المشبعة.
الشموع.الشموع عبارة عن استرات للأحماض الدهنية العالية والكحوليات عالية الجزيئية (18-30 ذرة كربون). الأحماض الدهنية التي يتكون منها الشمع هي نفس الأحماض الدهنية، ولكن هناك أيضًا أحماض محددة مميزة للشمع فقط.
على سبيل المثال: الكرنوبا؛
سيروتيني.
montanova
ويمكن كتابة الصيغة العامة للشموع على النحو التالي:
ينتشر الشمع في الطبيعة، حيث يغطي أوراق وسيقان وثمار النباتات بطبقة رقيقة، تحميها من التبلل بالماء والجفاف وعمل الكائنات الحية الدقيقة. محتوى الشمع في الحبوب والفواكه منخفض.
الدهون المعقدة.تحتوي الدهون المعقدة على جزيئات متعددة المكونات، ترتبط الأجزاء الفردية منها بروابط كيميائية من أنواع مختلفة. وتشمل هذه الدهون الفوسفاتية، التي تتكون من بقايا الأحماض الدهنية، والجلسرين والكحوليات المتعددة الهيدرات الأخرى، وحمض الفوسفوريك والقواعد النيتروجينية. في بنية الجليكوليبيدات، إلى جانب الكحوليات المتعددة الهيدرات والأحماض الدهنية عالية الجزيئية، توجد أيضًا كربوهيدرات (عادةً بقايا الجالاكتوز والجلوكوز والمانوز).
هناك أيضًا مجموعتان من الدهون، والتي تشمل الدهون البسيطة والمعقدة. هذه هي دهون الديول، وهي دهون بسيطة ومعقدة من كحول ثنائي الهيدريك وأحماض دهنية ذات وزن جزيئي مرتفع، وتحتوي في بعض الحالات على حمض الفوسفوريك وقواعد نيتروجينية.
يتم تصنيع الأورميتينوليبيدات من بقايا الأحماض الدهنية، والحمض الأميني الأورميتين أو اللايسين، وفي بعض الحالات تحتوي على كحول ثنائي الهيدريك. المجموعة الأكثر أهمية وانتشارًا من الدهون المعقدة هي الدهون الفوسفاتية. يتكون جزيئها من بقايا الكحوليات والأحماض الدهنية عالية الجزيئية وحمض الفوسفوريك والقواعد النيتروجينية والأحماض الأمينية وبعض المركبات الأخرى.
الصيغة العامة للفوسفوليبيدات (الفوسفوتيدات) هي كما يلي:
لذلك، يحتوي جزيء الفسفوليبيد على نوعين من المجموعات: محبة للماء وكارهة للماء.
تعمل بقايا حمض الفوسفوريك والقواعد النيتروجينية كمجموعات محبة للماء، وتعمل الجذور الهيدروكربونية كمجموعات كارهة للماء.
مخطط هيكل الفسفوليبيدات
أرز. 11. جزيء الفسفوليبيد
الرأس القطبي المحب للماء هو بقايا حمض الفوسفوريك وقاعدة نيتروجينية.
ذيول مسعور هي الجذور الهيدروكربونية.
يتم عزل الدهون الفوسفاتية كمنتجات ثانوية أثناء إنتاج الزيوت. إنها مواد خافضة للتوتر السطحي تعمل على تحسين خصائص خبز دقيق القمح.
كما أنها تستخدم كمستحلبات في صناعة الحلويات وفي إنتاج منتجات السمن. وهي عنصر أساسي في الخلايا.
جنبا إلى جنب مع البروتينات والكربوهيدرات، فإنها تشارك في بناء أغشية الخلايا والهياكل تحت الخلوية التي تؤدي وظائف الهياكل الغشائية الداعمة. أنها تعزز امتصاص أفضل للدهون وتمنع الكبد الدهني، وتلعب دورا هاما في الوقاية من تصلب الشرايين.
الدهون هي الدهون والمواد الشبيهة بالدهون. في السابق، كانت جميع الدهون التي ليست دهونًا في حد ذاتها تسمى شحميات؛ هذا المصطلح عفا عليه الزمن. توجد الدهون في النباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة. من الخصائص الشائعة للدهون عدم الذوبان في الماء والذوبان في المواد العضوية (الأثير والبنزين ورابع كلوريد وما إلى ذلك). تنقسم الدهون إلى: 1) الدهون البسيطة، والتي تشمل الدهون نفسها (انظر) والشموع - الأحماض الدهنية والكحوليات أحادية الهيدريك؛ 2) الدهون المعقدة، والتي، بالإضافة إلى الكحول والأحماض الدهنية، تحتوي على مجموعات أخرى، على سبيل المثال، القواعد النيتروجينية وحمض الفوسفوريك - الدهون الفوسفاتية، أو (انظر)، مكونات الكربوهيدرات (الجليكوليبيدات)، وما إلى ذلك؛ 3) الدهون الأخرى - الأحماض الدهنية، أحادية وثنائية الجليسريد، (انظر)، إلخ. الدهون هي أهم احتياطي للطاقة للكائنات الحية (انظر استقلاب الدهون). بالإضافة إلى ذلك، يلعب العديد منها دورًا محددًا مهمًا، على سبيل المثال في بنية الأغشية البيولوجية. تشمل الستيرويدات بعض الهرمونات والفيتامينات والأحماض الصفراوية وغيرها من المواد المهمة بيولوجيًا. انظر أيضًا الليسيثين.
الليبيدات (من الكلمة اليونانية ليبوس - الدهون) هي مجموعة من المركبات التي تختلف في تركيبها الكيميائي ومحتواها في جسم الحيوانات والنباتات والميكروبات ودورها البيولوجي، ولكنها تتشابه في بعض الخصائص الفيزيائية والكيميائية (عدم الذوبان في الماء والمحاليل المائية المالحة). ، الذوبان في المذيبات العضوية - البنزين، الكلوروفورم، الأثير، الكحول، الأسيتون). مصطلح "الدهون" أكثر عمومية من مصطلح "الدهون"، الذي يجمع بين مجموعة من ما يسمى المواد الشبيهة بالدهون (الفوسفاتيدات، السيريبروسيدات، الشموع، وما إلى ذلك)، ولكن ليس الدهون الحقيقية (الدهون الثلاثية).
هناك: 1) الدهون البسيطة، 2) الدهون المعقدة و 3) مشتقات الدهون. تشمل الدهون البسيطة استرات الأحماض الدهنية مع كحولات مختلفة (الدهون الحقيقية - استرات الأحماض الدهنية مع الجلسرين)، والشموع (استرات الأحماض الدهنية والسيتيل أو كحولات أحادية الهيدريك أخرى ذات سلسلة طويلة مستقيمة)، واسترات الأحماض الدهنية والكوليسترول (ستيريدات و الكوليسترول)، استرات فيتامين أ مع الأحماض البالمتيكية أو الدهنية، استرات فيتامين د. تحتوي الدهون المعقدة، بالإضافة إلى استرات الأحماض الدهنية والكحول، على مجموعات أخرى. تشمل الدهون المعقدة الفوسفاتيدات (انظر) أو الدهون الفوسفاتية [استرات الأحماض الدهنية مع الجلسرين، والتي ترتبط بها قواعد نيتروجينية مختلفة (الكولين، الإيثانولامين) أو الإينوسيتول وحمض الفوسفوريك] والجليكوليبيدات، أو السيريبروزيدات (انظر)، والتي تشمل أحماض الأحماض الدهنية (انظر). اللجنوسيريك، المخي، العصبي)، القواعد النيتروجينية (سفينغوزين، ديهيدروسفينغوزين) والسكريات (الجالاكتوز). تشمل الجليكوليبيدات أيضًا الغانغليوزيدات (الموجودة في المادة الرمادية للدماغ؛ المكونة من السفينجوزين، وحمض دهني، وحمض النيورامينيك والهيكسوز) والكبريتات (المركبات الدماغية التي تحتوي على بقايا حمض الكبريتيك).
تشكل مشتقات الدهون البسيطة والمعقدة (أو منتجات تحلل المواد الموجودة فيها)، وبعض الستيرولات الحرة والمركبات الأخرى التي لها خصائص فيزيائية وكيميائية مشتركة مع الدهون، المجموعة الثالثة من الدهون. هذه هي ثنائي الجلسريد وأحادي الجليسريد والأحماض الدهنية الحرة التي تتشكل أثناء تحلل الدهون والكحولات عالية الجزيئية ذات سلسلة طويلة مستقيمة وهي منتجات تحلل الشموع والكحولات التي تحتوي على حلقات أيونية (كحول فيتامين أ وعدد من الكاروتينات) ، الستيرول الحر (الكوليسترول وفيتامين د) والفيتامينات E وK، بالإضافة إلى عدد من جلوكوزيدات الستيرويدات النباتية، ولا سيما جلوكوزيدات الديجيتال والسابونين، وبعض المنتجات الوسيطة لتخليق الستيرول (هيدروكربون السكوالين).
تم عزل جزء دهني يتكون من الجلسرين والأحماض الدهنية وحمض الفوسفوريك والإينوزيتول والإيثانول أمين والجلاكتوز والأرابينوز وحمض الطرطريك ويسمى ليبوبوسيتول من زيت فول الصويا. الليبوسيتول هو جزء من الدماغ والحبل الشوكي.
الدهون (الدهون).الدهون- يسمى خليط معقد من المركبات العضوية (مركبات مع الكربون C)، مع خصائص فيزيائية وكيميائية مماثلة:
- غير قابل للذوبان في الماء.
- ذوبان جيد في المذيبات العضوية (البنزين، الكلوروفورم)يتم توزيع الدهون على نطاق واسع في الطبيعة. وهي تشكل، جنبًا إلى جنب مع البروتينات والكربوهيدرات، الجزء الأكبر من المواد العضوية لجميع الكائنات الحية، كونها مكونًا أساسيًا في كل خلية. تعتبر الدهون العنصر الأكثر أهمية في الغذاء، حيث تحدد إلى حد كبير قيمته الغذائية وطعمه.
في النباتات تتراكم بشكل رئيسي في البذور والفواكه. في الحيوانات والأسماك، تتركز الدهون في الأنسجة الدهنية تحت الجلد، في تجويف البطن والأنسجة المحيطة بالعديد من الأعضاء المهمة (القلب والكلى)، وكذلك في أنسجة المخ والجهاز العصبي. يوجد بشكل خاص العديد من الدهون في الأنسجة الدهنية تحت الجلد للحيتان (25-30٪ من كتلتها) والفقمات والحيوانات البحرية الأخرى. في البشر، يتراوح محتوى الدهون من 10-20٪ في المتوسط.أنواع الدهون.
هناك أنواع عديدة لتصنيفات الدهون، وسنقوم بتحليل أبسطها، وهو تقسيمها إلى ثلاث مجموعات كبيرة:
- الدهون البسيطة
- الدهون المعقدة
- مشتقات الدهون.دعونا نلقي نظرة على كل مجموعة من الدهون على حدة، وما تحتويه، وما هي الحاجة إليها.
الدهون البسيطة.
1) الدهون المحايدة (أو الدهون فقط).
تتكون الدهون المحايدة من الدهون الثلاثية.
الدهون الثلاثية - دهون دهنية أو محايدة تحتوي على الجلسرين مع ثلاثة جزيئات من الأحماض الدهنية.
الجلسرين- مركب كيميائي صيغته الكيميائية C3H5(OH)3 (عديم اللون، لزج، عديم الرائحة، سائل حلو المذاق).
حمض دهني– مركبات طبيعية أو مخلوقة ذات مجموعة واحدة أو أكثر - COOH (كربوكسيل) لا تشكل روابط دورية (عطرية)، مع عدد ذرات الكربون (C) في السلسلة لا يقل عن 6.يتم إنتاج الدهون الثلاثية من تحلل الدهون الغذائية وهي شكل من أشكال تخزين الدهون في جسم الإنسان. الجزء الأكبر من الدهون الغذائية (98٪) عبارة عن دهون ثلاثية. ويتم تخزين الدهون أيضًا في الجسم على شكل دهون ثلاثية.
أنواع الأحماض الدهنية:
- الأحماض الدهنية المشبعة- تحتوي على روابط أحادية فقط بين ذرات الكربون مع جميع الروابط الأخرى المرتبطة بذرات الهيدروجين. يتحد الجزيء مع أكبر عدد ممكن من ذرات الهيدروجين، ولهذا السبب يسمى الحمض مشبعًا. وهي تختلف عن الأحماض غير المشبعة في أنها تظل صلبة في درجة حرارة الغرفة.
الأطعمة التي تحتوي على معظم الدهون المشبعة هي شحم الخنزير وشحم الخنزير والدجاج ولحم البقر ولحم الضأن والزبدة والسمن. تشمل الأطعمة الغنية بهذه الدهون النقانق والنقانق والنقانق الأخرى ولحم الخنزير المقدد ولحم البقر الخالي من الدهون العادي. أصناف من اللحوم تسمى “الرخامية”؛ جلد الدجاج ولحم الخنزير المقدد. الآيس كريم والكريمات والجبن. معظم الدقيق ومنتجات الحلويات الأخرى.- الأحماض الدهنية غير المشبعة -تحتوي على رابطة مزدوجة واحدة أو أكثر على طول سلسلة الكربون الرئيسية. تقلل كل رابطة مزدوجة عدد ذرات الهيدروجين التي يمكن أن ترتبط بالحمض الدهني. تؤدي الروابط المزدوجة أيضًا إلى "انحناء" الأحماض الدهنية، مما يمنع الترابط بينها.
توجد الأحماض الدهنية غير المشبعة في المصادر النباتية.ويمكن تقسيمها إلى نوعين:
1)أحماض دهنية أحادية غير مشبعة ذات رابطة مزدوجة واحدة. (على سبيل المثال - زيت الزيتون)
2) غير مشبعة - أحماض دهنية غير مشبعة تحتوي على رابطتين مزدوجتين أو أكثر. (على سبيل المثال - زيت بذر الكتان)سيكون هناك موضوع كبير منفصل حول الدهون الغذائية، وفحص جميع خصائصها بالتفصيل.
2) الشموع.
الشموع هي مواد شبيهة بالدهون من أصل حيواني أو نباتي، وتتكون من استرات كحول أحادي الهيدريك والأحماض الدهنية.
استرات– المركبات - COOH (الكربوكسيل) حيث يتم استبدال ذرة الهيدروجين في مجموعة H O بمجموعة عضوية.
الكحوليات– -مركبات OH المرتبطة بذرة الكربون.
بكلمات بسيطة، الشمع عبارة عن مواد بلاستيكية عديمة الشكل، تلين بسهولة عند تسخينها، وتذوب في درجة حرارة تتراوح من 40 إلى 90 درجة مئوية.
يفرز شمع العسل غدد خاصة لنحل العسل، والتي يصنع منها النحل أقراص العسل.الدهون المعقدة.
الدهون المعقدة هي مزيج من الدهون الثلاثية مع مواد كيميائية أخرى.
هناك ثلاثة أنواع في المجموع.الفوسفوليبيدات– الجلسرين متحدًا مع واحد أو اثنين من الأحماض الدهنية بالإضافة إلى حمض الفوسفوريك.
يتكون غشاء الخلية من الدهون الفوسفاتية. الأكثر شعبية في المنتجات الغذائية هو الليسيثين.الجليكوليبيدات –مركبات المكونات الدهنية والكربوهيدرات. (موجود في جميع الأنسجة، وخاصة في الطبقة الدهنية الخارجية لأغشية البلازما.)
البروتينات الدهنية– مجمعات الدهون والبروتينات. (بلازما الدم)
مشتقات الدهون.
الكولسترول- مادة دهنية شبيهة بالشمع توجد في كل خلية من خلايا الجسم وفي العديد من الأطعمة. بعض الكولسترول في الدم ضروري، ولكن المستويات العالية يمكن أن تؤدي إلى أمراض القلب.
يوجد الكثير من الكوليسترول في البيض واللحوم الدهنية والنقانق ومنتجات الألبان الدهنية.بعد معرفة التصنيف العام، ما هي الوظائف التي تؤديها الدهون؟
المهام.
- الوظيفة الهيكلية.
تشارك الفوسفوليبيدات في بناء أغشية الخلايا لجميع الأعضاء والأنسجة. يشاركون في تكوين العديد من المركبات المهمة بيولوجيًا.
- وظيفة الطاقة.
عندما تتأكسد الدهون، يتم إطلاق كمية كبيرة من الطاقة، والتي تذهب نحو تكوين ATP. يتم تخزين جزء كبير من احتياطيات الطاقة في الجسم على شكل دهون، والتي يتم استهلاكها عندما يكون هناك نقص في العناصر الغذائية. تتراكم الدهون والزيوت في الحيوانات والنباتات في حالة السبات وتستخدمها في الحفاظ على العمليات الحيوية. يضمن المحتوى العالي من الدهون في بذور النباتات نمو الجنين والشتلات قبل أن ينتقلوا إلى التغذية المستقلة. تعمل بذور العديد من النباتات (نخيل جوز الهند، وزيت الخروع، وعباد الشمس، وفول الصويا، وبذور اللفت، وما إلى ذلك) كمواد خام لإنتاج الزيوت النباتية صناعيًا، مع الانهيار الكامل لـ 1 جرام من الدهون، يتم إطلاق 38.9 كيلوجول من الطاقة، وهو ما يقرب من 2 مرات أكثر مقارنة بالكربوهيدرات والبروتينات.
- العزل الواقي والحراري
تتراكم الطبقة الدهنية في الأنسجة تحت الجلد وحول بعض الأعضاء (الكلى والأمعاء)، وتحمي جسم الحيوان وأعضائه الفردية من التلف الميكانيكي. بالإضافة إلى ذلك، بسبب الموصلية الحرارية المنخفضة، تساعد طبقة الدهون تحت الجلد على الاحتفاظ بالحرارة، مما يسمح، على سبيل المثال، للعديد من الحيوانات بالعيش في المناخات الباردة.
التشحيم وطارد المياه.
يغطي الشمع الجلد والصوف والريش ويجعلها أكثر مرونة ويحميها من الرطوبة. أوراق وثمار العديد من النباتات لها طبقة شمعية.- تنظيمية.
العديد من الهرمونات هي مشتقات من الكولسترول، على سبيل المثال الهرمونات الجنسية (التستوستيرون فيالرجال والبروجستيرون عند النساء) والكورتيكوستيرويدات. تلعب مشتقات الكوليسترول وفيتامين د دورًا رئيسيًا في استقلاب الكالسيوم والفوسفور. وتشارك الأحماض الصفراوية في عمليات الهضم. في أغلفة المايلين (الشحنة غير الموصلة) لمحاور الخلايا العصبية، تكون الدهون عوازل أثناء توصيل النبضات العصبية.
- مصدر للمياه الأيضية.
أكسدة 100 جرام من الدهون تنتج حوالي 105-107 جرام من الماء. تعتبر هذه المياه مهمة جدًا لبعض سكان الصحراء، وخاصة الإبل، التي يمكنها الاستغناء عن الماء لمدة 10-12 يومًا: يتم استخدام الدهون المخزنة في السنام على وجه التحديد لهذه الأغراض. تحصل الدببة والمرموط وغيرها من الحيوانات السباتية على الماء الذي تحتاجه للحياة نتيجة أكسدة الدهون.
