I grassi fanno parte di tutte le cellule del corpo e sono coinvolti in numerosi processi metabolici, sono cellule “di riserva” del corpo che svolgono le funzioni di accumulare energia chimica e di utilizzarla in caso di carenza di cibo.

I lipidi sono costituiti da acidi grassi, che si dividono in saturi e insaturi.

Acidi grassi saturi

Saturi: si trovano principalmente nei grassi animali e possono anche essere parzialmente sintetizzati dai carboidrati e persino dalle proteine. È un eccesso di acidi grassi saturi nell'alimentazione umana che porta a una violazione dei processi metabolici dei grassi, ad un aumento del livello di colesterolo nel sangue.

I grassi vegetali contengono principalmente acidi insaturi. Alcuni prodotti vegetali ne contengono parecchi, ad esempio nelle noci - 65%, nella farina d'avena - 7%, nel grano saraceno - 3%.

acidi grassi insaturi

Gli acidi grassi insaturi, soprattutto linoleico, linolinico e arachidonico, svolgono un ruolo importante nei processi metabolici del corpo umano. Non possono essere sintetizzati e quindi sono indispensabili e devono essere forniti all'organismo dall'esterno. Gli acidi grassi insaturi fanno parte delle membrane cellulari e di altri elementi strutturali dei tessuti e partecipano alle reazioni metaboliche, fornendo processi di crescita, normali funzioni strutturali, normale struttura dei capillari, la loro permeabilità, che è particolarmente importante nel corso dei processi tissutali. Gli acidi grassi insaturi aiutano a rimuovere il colesterolo dal corpo, prevenendo così lo sviluppo dell'aterosclerosi. Il fabbisogno del corpo di acidi grassi polinsaturi è di 20-25 g al giorno e, a causa di questi acidi, è necessario fornire fino al 5% del contenuto calorico totale della dieta umana.

I fosfolipidi - lecitina, colina, cefaline, sono anche coinvolti nella regolazione del metabolismo del colesterolo, prevengono l'accumulo di colesterolo, cioè hanno un effetto lipotropico. La maggior parte dei fosfolipidi si trovano nei cereali, nei legumi, negli oli vegetali non raffinati e nelle patate.

27) Carboidrati

I componenti energetici più importanti del cibo sono i carboidrati, che forniscono in modo più rapido ed efficiente l'attuale fabbisogno energetico del corpo.

Esistono zuccheri semplici e polisaccaridi:

Gli zuccheri semplici sono i monosaccaridi (glucosio, fruttosio, xilosio, arabinosio), i disaccaridi (saccarosio, lattosio, maltosio), i trisaccaridi (raffinosio, malecitosio, genzianosio, ramninosio, verbascosio), i tetrasaccaridi (stachiosio, lupeosio).

I polisaccaridi sono amido, glicogeno, inulina, emicellulosa, cellulosa, sostanze pectiche, gomme, destrani e destrine.

In base alla digeribilità si distinguono i carboidrati digeribili nel tratto digestivo umano e i carboidrati indigeribili. Per molto tempo i carboidrati indigeribili sono stati considerati sostanze di zavorra, ma la ricerca moderna ha dimostrato il loro importante ruolo nel processo metabolico.

I carboidrati digeribili includono glucosio, fruttosio, saccarosio, galattosio, lattosio, maltosio, raffinosio, inulina, amido e destrine, come prodotto intermedio della degradazione dell'amido.

Sono considerate indigeribili la cellulosa, l'emicellulosa, le pectine, le gomme, i destrani, la lignina, l'acido fitico. La maggior parte dei carboidrati indigeribili costituiscono la base delle pareti cellulari delle piante.

L'utilizzo dei carboidrati da parte del corpo umano dipende anche dalla presenza di enzimi nei succhi digestivi, nonché da alcune sostanze ormonali, come l'insulina, gli ormoni tiroidei, la corteccia surrenale e altri.

Gli zuccheri nutrienti come glucosio, fruttosio, galattosio e mannosio sono ampiamente distribuiti nelle piante.

Numerose piante contengono inulina, una catena di fruttosio consigliata come polisaccaride nella dieta dei pazienti diabetici. Il galattosio si presenta nelle piante sotto forma di glicosidi. La barbabietola da zucchero e la canna contengono saccarosio, da dove viene ottenuto industrialmente. Il maltosio si trova nell'avena, nell'orzo, nella segale e nella soia. Il lattosio non si trova nelle piante, entra nel corpo umano con prodotti animali, in particolare con il latte.

Il polisaccaride più abbondante nelle piante è l'amido, un componente importante del cibo quotidiano. Si trova in molti alimenti vegetali: pane, prodotti farinacei, patate, cereali e piatti a base di frutta.

Il normale movimento del cibo attraverso il tratto digestivo, l'escrezione del colesterolo dal corpo, il legame di alcuni oligoelementi, una diminuzione dell'appetito, la creazione di un senso di sazietà: questi non sono tutti gli effetti determinati dalla presenza di carboidrati indigeribili.

Le pectine nei prodotti vegetali svolgono anche un importante ruolo biologico come adsorbenti naturali di sostanze tossiche putrefattive, sali di metalli pesanti, riducono i livelli di colesterolo e rimuovono gli acidi biliari. I più ricchi di pectina sono barbabietole e ribes nero - 1,1%, mele - 1% e prugne - 0,9%.

28) Una caratteristica di una cellula vegetale è la presenza di una parete cellulare rigida (solida). La membrana cellulare determina la forma della cellula, conferisce alle cellule e ai tessuti delle piante resistenza meccanica e supporto, protegge la membrana citoplasmatica dalla distruzione sotto l'influenza della pressione idrostatica sviluppata all'interno della cellula. Tuttavia, un tale guscio non può essere considerato solo come una struttura meccanica. La membrana cellulare ha proprietà che le consentono di resistere alla pressione dell'acqua all'interno della cellula e allo stesso tempo ha estensibilità e capacità di crescere. È una barriera antinfettiva, partecipa all'assorbimento dei minerali, essendo una sorta di scambiatore di ioni. Sono emerse prove che i componenti carboidratici della membrana cellulare, interagendo con gli ormoni, causano una serie di cambiamenti fisiologici. Le cellule giovani in crescita sono caratterizzate da una parete cellulare primaria. Invecchiando si forma una struttura secondaria. La membrana cellulare primaria, di regola, è scarsamente specializzata, ha una struttura più semplice e uno spessore inferiore a quella secondaria. La composizione della parete cellulare comprende cellulosa, emicellulose, pectina, lipidi e una piccola quantità di proteine. I componenti della parete cellulare sono i prodotti di scarto della cellula. Vengono rilasciati dal citoplasma e subiscono trasformazioni sulla superficie del plasmalemma. Le pareti cellulari primarie contengono, sulla base della sostanza secca: 25% cellulosa, 25% emicellulosa, 35% pectina e 1-8% proteine ​​strutturali. Tuttavia, i numeri oscillano molto. Pertanto, la composizione delle pareti cellulari dei coleottili dei cereali comprende fino al 60-70% di emicellulose, 20-25% di cellulosa, 10% di sostanze pectiniche. Allo stesso tempo, le pareti cellulari dell'endosperma contengono fino all'85% di emicellulose. C'è più cellulosa nelle pareti cellulari secondarie. Lo scheletro della membrana cellulare è costituito da micro e macrofibrille di cellulosa intrecciate. La cellulosa, o cellulosa (С6Н10О5) n, è una lunga catena non ramificata composta da 3-10 mila residui di D-glucosio collegati B Legami -1,4-glicosidici. Le molecole di cellulosa si uniscono in una micella, le micelle si uniscono in una microfibrilla, le microfibrille si uniscono in una macrofibrilla. Macrofibrille, micelle e microfibrille sono collegate in fasci da legami idrogeno. Il diametro della micella è 5 nm, il diametro della microfibrilla è 25-30 nm e il diametro della macrofibrilla è 0,5 µm. La struttura delle micro e macrofibrille è eterogenea. Insieme alle aree cristalline ben organizzate, ci sono quelle paracristalline e amorfe.

Le micro e macrofibrille di cellulosa nella membrana cellulare sono immerse in una matrice amorfa gelatinosa. La matrice è costituita da emicellulose, pectine e proteine. Le emicellulose, o semicellulose, sono derivati ​​dei pentosi e degli esosi. Il grado di polimerizzazione di questi composti è inferiore rispetto alla fibra (150-300 monomeri combinati B-1,3- e B-1,4-legami glicosidici). Tra le emicellulose quelli di maggiore importanza sono gli xiloglucani, che fanno parte della matrice della parete cellulare primaria. Queste sono catene di residui di D-glucosio collegati B Legami -1,4-glicosidici, in cui le catene laterali si estendono dal sesto atomo di carbonio del glucosio, principalmente da residui di D-xilosio. Residui di galattosio e fucosio possono attaccarsi allo xilosio. Le emicellulose sono in grado di legarsi alla cellulosa, quindi formano un guscio attorno alle microfibrille di cellulosa, fissandole in una catena complessa.

La membrana cellulare è capace di ispessimento e modificazione. Di conseguenza, si forma la sua struttura secondaria. L'ispessimento del guscio avviene applicando nuovi strati al guscio primario. A causa del fatto che l'imposizione è già sul guscio duro, le fibrille di cellulosa in ogni strato si trovano parallele e negli strati adiacenti - ad angolo l'una rispetto all'altra. Si presume che i microtubuli siano responsabili dell'orientamento delle microfibrille di cellulosa. Ciò consente di ottenere una resistenza (e durezza) significativa del guscio secondario. All'aumentare del numero degli strati di fibrille di cellulosa e dell'aumento dello spessore delle pareti, queste perdono elasticità e capacità di crescita. Nella parete cellulare secondaria il contenuto di cellulosa aumenta in modo significativo (in alcuni casi fino al 60% o più). Con l'ulteriore invecchiamento cellulare, la matrice del guscio può essere riempita con varie sostanze: lignina, suberina. La lignina è un polimero formato dalla condensazione di alcoli aromatici. L'inclusione della lignina è accompagnata da lignificazione, aumento della resistenza e diminuzione dell'estensibilità. I monomeri della suberina sono acidi oxo-grassi saturi e insaturi. Le pareti cellulari impregnate di suberina (tappatura della membrana) diventano impermeabili all'acqua e alle soluzioni. Cutina e cera possono depositarsi sulla superficie della parete cellulare. La cutina è costituita da acidi grassi oxo e loro sali, viene secreta attraverso la parete cellulare fino alla superficie della cellula epidermica e partecipa alla formazione della cuticola. La composizione della cuticola può includere cere, anch'esse secrete dal citoplasma. La cuticola impedisce l'evaporazione dell'acqua, regola il regime idrico-termico dei tessuti vegetali.

Gli studi hanno permesso di fornire un modello ipotetico della relazione e dell'interposizione di tutte le sostanze elencate nella parete cellulare. Secondo questo modello, nella parete cellulare primaria, le microfibrille di cellulosa sono disposte in modo casuale o perpendicolare (per lo più) all'asse longitudinale della cellula. Tra le microfibrille di cellulosa si trovano molecole di emicellulosa che, a loro volta, sono collegate tramite sostanze pectiniche con proteine. In questo caso la sequenza delle sostanze è la seguente: cellulosa - emicellulosa - pectina - proteina - pectina - emicellulosa - cellulosa. Le microfibrille di cellulosa e le sostanze della matrice del guscio sono interconnesse. Gli unici legami non covalenti sono i legami idrogeno tra le microfibrille di cellulosa e l'emicellulosa (prevalentemente xiloglucano). Tra lo xiloglucano e le sostanze pectiniche, nonché tra le sostanze pectiniche e la proteina estensina, si formano legami covalenti.

29) La crescita degli organismi multicellulari si basa su un aumento del numero e delle dimensioni delle cellule, accompagnato dalla loro differenziazione, cioè. l'emergere e l'accumulo di differenze tra le cellule formate a seguito della divisione. Sin dai tempi di J. Sachs, la crescita cellulare è stata divisa in tre fasi: embrionale, allungamento e differenziazione. Questa divisione è condizionale. Recentemente sono stati apportati cambiamenti alla comprensione stessa delle principali caratteristiche che caratterizzano queste fasi di crescita. Se prima si credeva che il processo di divisione cellulare avvenisse solo nella fase di crescita embrionale, ora è stato dimostrato che a volte le cellule possono dividersi anche nella fase di allungamento. È importante che la differenziazione non sia affatto una caratteristica solo della terza e ultima fase della crescita. La differenziazione cellulare, nel senso della comparsa e dell'accumulo di differenze fisiologiche interne tra loro, avviene in tutte e tre le fasi ed è una caratteristica importante della crescita cellulare. Nella terza fase, queste differenze fisiologiche interne ricevono solo un'espressione morfologica esterna. Tuttavia, ci sono una serie di differenze significative tra le fasi di crescita e i fisiologi continuano a considerarle separatamente. Fase embrionale. Una cellula nasce dalla divisione di un'altra cellula embrionale. Quindi aumenta leggermente, principalmente a causa dell'aumento delle sostanze del citoplasma, raggiunge le dimensioni della cellula madre e si divide nuovamente. Pertanto, la fase embrionale è divisa in due periodi: il periodo tra le divisioni - interfase della durata di 15-20 ore e la divisione cellulare vera e propria - 2-3 ore, questo tempo varia a seconda del tipo di pianta e delle condizioni (temperatura).

In questa fase, il processo di differenziazione si manifesta già in alcune caratteristiche strutturali, cioè cambia la forma, la struttura interna ed esterna della cellula. Il processo di differenziazione funzionale delle cellule, o l'accumulo di differenze fisiologiche tra loro, avviene in tutte le fasi della crescita. Esistono già alcune differenze tra le cellule figlie apparse durante il periodo di divisione, da cui in futuro si formeranno vari tessuti. Ciò si manifesta nella loro composizione chimica, caratteristiche morfologiche. Il numero e la struttura dei mitocondri, e soprattutto dei plastidi, variano notevolmente, così come l'abbondanza e la localizzazione del reticolo endoplasmatico. Le cellule del sistema di conduzione sono molto modificate. Durante la differenziazione dei segmenti del tubo crivellante, la maggior parte degli organelli vengono distrutti. Nei vasi dello xilema il citoplasma scompare quasi completamente. Si forma una parete cellulare secondaria. Questo processo è accompagnato dall'imposizione di nuovi strati di microfibrille di cellulosa su quelli vecchi. In questo caso, l'orientamento delle fibrille di cellulosa in ogni nuovo strato è diverso. La membrana cellulare si ispessisce e perde la capacità di crescere.

Nelle pareti delle cellule vicine, di regola, si formano i pori uno contro l'altro. I pori sono le aperture della membrana secondaria, dove le cellule sono separate solo dalla membrana primaria e dalla lamina mediana. Le aree della membrana primaria e della piastra centrale che separano i pori adiacenti delle cellule adiacenti sono chiamate membrana dei pori o pellicola di chiusura dei pori. La pellicola di chiusura del poro è perforata dai tubuli plasmodesmenali, ma nei pori solitamente non si forma un foro passante.

Ogni poro ha una camera dei pori. Nei casi in cui viene depositato uno spesso guscio secondario, le camere si trasformano in canali a pori stretti. Nelle cellule dei tessuti parenchimali e meccanici, la membrana secondaria viene solitamente interrotta bruscamente ai bordi della camera o del canale dei pori, il cui diametro, per questo motivo, quasi non cambia durante l'intero spessore della membrana secondaria. I pori di questo tipo sono detti semplici e la combinazione di due pori semplici è detta coppia semplice di pori.

Negli elementi che conducono l'acqua - vasi e tracheidi - la membrana secondaria spesso pende sopra la camera sotto forma di volta, formando un bordo. Tali pori sono chiamati coppia di pori bordati o bordati. La camera dei pori, delimitata dal bordo, si apre nella cavità cellulare attraverso un foro nel bordo: l'apertura del poro. I pori facilitano il trasporto di acqua e soluti da cellula a cellula.

PERFORAZIONE - Fori passanti nelle membrane cellulari degli elementi conduttori nelle piante vascolari.

30) Il colore verde, giallo e marrone dei chicchi di segale è dovuto alla corrispondente combinazione di colore blu-verde, marrone e giallo paglierino dello strato di aleurone, del seme e del rivestimento del frutto. La pigmentazione di questi componenti è un fattore naturale molto importante nelle caratteristiche cromatiche del chicco di segale. In accordo con l'ipotesi fatta sulla natura dei pigmenti contenuti nel chicco, è stato precedentemente effettuato un test qualitativo per il contenuto di clorofilla, carotenoidi e antociani. Come materiale sperimentale è stata presa la segale della varietà Vyatka Moskovsky, raccolta nel 1947. Le determinazioni sono state da noi effettuate in quattro ripetizioni nella discesa da un setaccio di 2,0x20 mm in presenza di un setaccio superiore con fori di 2,2 x20 mm. La grana livellata è stata divisa in frazioni di colore e divisa in parti componenti. La clorofilla è stata determinata sulla base dell'ottenimento di estratti alcolici. Per determinare la presenza di carotenoidi è stato preparato un estratto cloroformio che, quando è stata aggiunta una soluzione satura di tricloruro di antimonio in cloroformio in presenza di carotenoidi, ha dato una colorazione blu. La presenza di antociani è stata stabilita con il metodo di A.L. Kirsanov. In loro presenza, l'estratto ottenuto a freddo, con l'aggiunta di solfato ferroso e sale di Rochelle, dona un colore viola intenso. La clorofilla è stata determinata utilizzando il metodo utilizzato nel laboratorio di fotosintesi dell'Istituto di fisiologia vegetale dell'Accademia delle scienze dell'URSS. Una parte del materiale frantumato con l'aggiunta di CaCO3 viene estratta più volte mediante triturazione con alcool rettificato fino ad ottenere estratti incolori. Gli estratti alcolici riuniti vengono concentrati sotto vuoto ed inviati a misurare il coefficiente di assorbimento in uno spettrofotometro Beckmann alla lunghezza d'onda di 665 mμ. Il calcolo si basa sul fatto che una soluzione all'1% di clorofilla in uno strato di 1 cm fornisce un coefficiente di assorbimento a una determinata lunghezza d'onda E1 = 40 000. Il contenuto di carotenoidi è stato determinato con il metodo della Stazione di controllo statale delle vitamine dell'URSS Ministero della Salute. La sua essenza si riduce allo sfregamento del campione con alcool etilico, quindi con benzina, saponificazione dell'estratto risultante con una soluzione alcalina al 5%, lavaggio dell'alcool e degli alcali con acqua, essiccazione della frazione di benzina con solfato di sodio anidro, passaggio attraverso una colonna di adsorbimento e colorimetrico della soluzione finale rispetto alla soluzione standard. Gli antociani sono stati determinati secondo il metodo adottato presso l'All-Union Vitamin Institute. La sua essenza sta nel fatto che il campione viene versato con NaOH allo 0,2%, fatto bollire e, dopo la formazione di un colore giallo-rosso, viene colorimetrico rispetto a una soluzione standard di 0,05 iodio normale. Clorofilla e carotenoidi sono stati trovati nei pigmenti plastidi e antociani nei pigmenti della linfa cellulare. Gli esperimenti hanno stabilito che la clorofilla è inclusa principalmente nello strato di aleurone sia dei grani verdi, che hanno dato il colore più intenso, sia dei grani di colore diverso.

Ricordare!

Qual è la struttura dell'atomo di carbonio?

Le molecole organiche sono costituite da carbonio. A causa delle piccole dimensioni dell'atomo e dei quattro elettroni di valenza, è in grado di formare forti legami covalenti di scheletri di carbonio e altri atomi. Ciò consente ai composti del carbonio di formare molecole grandi e complesse. Questo è ciò che li distingue dalle sostanze inorganiche. Tra le sostanze organiche si distinguono le piccole molecole e le macromolecole. Le piccole molecole sono composti di carbonio con un peso molecolare compreso tra 100 e 100 e contengono fino a 30 atomi di carbonio. Da tali molecole si formano macromolecole più grandi, il loro peso molecolare può superare 1.000.000.

Cos'è un legame covalente?

Legame covalente (dal latino co - "insieme" e vales - "che ha forza") - un legame chimico formato dalla sovrapposizione (socializzazione) di una coppia di nuvole di elettroni di valenza. Le nubi elettroniche (elettroni) che forniscono la comunicazione sono chiamate coppia elettronica comune.

Quali sostanze sono chiamate organiche?

Classe di composti chimici che includono il carbonio come elemento principale, nonché ossigeno, azoto, idrogeno e altri. La materia organica fa parte degli organismi viventi.

Quali alimenti sono ricchi di grassi?

I grassi saturi rimangono solidi a temperatura ambiente. Contengono un gran numero di:

- margarina;

- carni grasse, soprattutto fritte;

- Fast food;

- latticini;

- cioccolato;

- oli di cocco e palma;

- tuorlo d'uovo).

I più ricchi di grassi insaturi sono:

– uccello (esclusa la pelle);

- pesce grasso;

- frutta secca: anacardi, arachidi (monoinsaturi), noci, mandorle (polinsaturi);

- oli vegetali (girasole, lino, colza, mais (monoinsaturi), oliva, arachidi (polinsaturi)), nonché i prodotti da cui sono ottenuti (arachidi, olive, semi di girasole, ecc.).

Rivedi domande e compiti

1. Quali sostanze organiche sono incluse nella cellula?

Le sostanze organiche sono composti complessi contenenti carbonio. Le sostanze organiche della natura vivente sono estremamente diverse per dimensioni, struttura e funzioni. Pertanto è praticamente impossibile creare un'unica classificazione che tenga conto di tutte le caratteristiche peculiari di ciascun composto. La divisione più comune di tutti i composti organici in a basso peso molecolare (amminoacidi, lipidi, acidi organici, ecc.) e ad alto peso molecolare, o biopolimeri. I polimeri sono molecole costituite da unità strutturali ripetitive: i monomeri. A loro volta, tutti i biopolimeri sono divisi in due gruppi: omopolimeri, costituiti da monomeri dello stesso tipo (ad esempio, glicogeno, amido e cellulosa sono composti da molecole di glucosio), ed eteropolimeri, che includono monomeri che differiscono tra loro (ad esempio , le proteine ​​sono costituite da 20 tipi di aminoacidi e gli acidi nucleici - da 8 tipi di nucleotidi: DNA - da 4 tipi, RNA - da 4 tipi.

2. Cosa sono i lipidi? Descrivi la loro composizione chimica.

Tra i composti organici a basso peso molecolare che compongono gli organismi viventi, un ruolo importante è svolto dai lipidi, che comprendono grassi, cere e varie sostanze simili ai grassi. Questi sono composti idrofobici che sono insolubili in acqua. Tipicamente, il contenuto lipidico totale nella cellula varia dal 5 al 15% della massa di sostanza secca. In natura sono molto diffusi i grassi neutri, che sono composti di acidi grassi ad alto peso molecolare e dell'alcool trivalente glicerolo (Fig. 14). Nel citoplasma delle cellule i grassi neutri si depositano sotto forma di goccioline di grasso.

3. Qual è il ruolo dei lipidi nel garantire l'attività vitale dell'organismo?

I grassi sono una fonte di energia. Quando 1 g di grasso viene ossidato in anidride carbonica e acqua, vengono rilasciati 38,9 kJ di energia (quando 1 g di glucosio viene ossidato, solo 17 kJ). I grassi servono come fonte di acqua metabolica, da 1 g di grasso si formano 1,1 g di acqua. Utilizzando le loro riserve di grasso, i cammelli o gli scoiattoli di terra ibernati possono fare a meno dell'acqua per molto tempo. I grassi si depositano principalmente nelle cellule del tessuto adiposo. Questo tessuto funge da deposito energetico del corpo, lo protegge dalla perdita di calore e svolge una funzione protettiva. Nella cavità corporea tra gli organi interni dei vertebrati si formano cuscinetti di grasso elastici che proteggono gli organi dai danni e il tessuto adiposo sottocutaneo crea uno strato termoisolante.

4. Qual è il significato biologico delle sostanze simili ai grassi?

Le sostanze simili ai grassi sono ugualmente importanti nel corpo. I rappresentanti di questo gruppo - i fosfolipidi - costituiscono la base di tutte le membrane biologiche. Nella loro struttura, i fosfolipidi sono simili ai grassi, ma nella loro molecola uno o due residui di acido grasso sono sostituiti da un residuo di acido fosforico. Un ruolo importante nella vita di tutti gli organismi viventi, in particolare degli animali, è svolto da una sostanza simile al grasso: il colesterolo. Nello strato corticale delle ghiandole surrenali, nelle gonadi e nella placenta si formano ormoni steroidei (corticosteroidi e ormoni sessuali). Nelle cellule del fegato, gli acidi biliari vengono sintetizzati dal colesterolo, necessario per la normale digestione dei grassi. Le sostanze grasse includono anche le vitamine liposolubili A, D, E, K, che hanno un'elevata attività biologica.

Pensare! Ricordare!

1. Quali sostanze biologicamente attive nel corpo umano che appartengono al gruppo dei lipidi conosci? Quali sono le loro funzioni?

Ormoni steroidei (ormoni steroidei) [gr. stereos - solido ed eidos - aspetto; greco hormao - mettere in moto, incoraggiare] - un gruppo di sostanze fisiologicamente attive (ormoni sessuali, corticosteroidi, la forma ormonale della vitamina D) che regolano i processi vitali negli animali e nell'uomo. Nei vertebrati, gli ormoni steroidei vengono sintetizzati dal colesterolo) nella corteccia surrenale, nelle cellule di Leydig dei testicoli, nei follicoli e nel corpo luteo delle ovaie e anche nella placenta. Gli ormoni steroidei sono contenuti nella composizione delle goccioline lipidiche nel citoplasma in forma libera. Grazie alla loro elevata lipofilia, gli ormoni steroidei si diffondono con relativa facilità nel sangue attraverso le membrane plasmatiche e poi penetrano nelle cellule bersaglio. Ci sono sei ormoni steroidei nel corpo umano: progesterone, cortisolo, aldosterone, testosterone, estradiolo e calcitriolo (nome obsoleto calciferolo). Con l'eccezione del calcitriolo, questi composti hanno una catena laterale a due atomi di carbonio molto corta o non ne hanno affatto. Gli ormoni steroidei che svolgono una funzione di segnalazione si trovano anche nelle piante.

2. Spiegare come lo strato di cera sulla superficie delle foglie è coinvolto nella regolazione del bilancio idrico delle piante.

Le piante che crescono in climi aridi hanno molti adattamenti per sopravvivere in condizioni avverse. Questo è un rivestimento in cera sulla lama fogliare di alcune specie di piante. La superficie lucida delle grandi foglie appiattite di ficus della famiglia dei gelsi tende a riflettere la luce solare. Aiuta a ridurre la perdita d'acqua da parte delle foglie nelle zone aride.

3. Potrebbe esserci una scorta di vitamine nel corpo. Pensa a quali vitamine - liposolubili o idrosolubili - possono essere depositate nei tessuti. Spiega il tuo punto di vista.

I tessuti sono costituiti da cellule, le cellule sono costituite per l'80-90% da acqua, le vitamine idrosolubili sono facilmente solubili in acqua e non possono essere depositate (accumulate), quindi le vitamine devono essere liposolubili.

Domanda 1. Quali sostanze organiche fanno parte della cellula?

Non esiste una classificazione univoca delle sostanze organiche che compongono la cellula, poiché sono molto diverse per dimensioni, struttura e funzioni. La divisione più comune di tutti i composti organici in basso peso molecolare (lipidi, aminoacidi, nucleotidi, monosaccaridi, acidi organici) e alto peso molecolare, o biopolimeri. I biopolimeri, a loro volta, possono essere suddivisi in omopolimeri (polimeri regolari) ed eteropolimeri (polimeri irregolari). Gli omopolimeri sono costituiti da monomeri (molecole più piccole) dello stesso tipo. Si tratta, ad esempio, del glicogeno, dell'amido e della cellulosa formati da molecole di glucosio. I monomeri degli eteropolimeri differiscono l'uno dall'altro. Ad esempio, le proteine ​​sono costituite da 20 tipi di aminoacidi, mentre il DNA è costituito da 4 tipi di nucleotidi.

Domanda 2. Cosa sono i lipidi? Descrivi la loro composizione chimica.

I lipidi sono composti organici idrofobi, insolubili in acqua, ma altamente solubili nelle sostanze organiche (etere, benzina, cloroformio). I lipidi sono ampiamente rappresentati nella fauna selvatica e svolgono un ruolo enorme nella vita della cellula. Possono essere suddivisi in tre gruppi principali: grassi neutri, cere e sostanze grasse. Secondo la struttura chimica, i grassi neutri sono composti complessi dell'alcol trivalente glicerolo e residui di acidi grassi. Se ci sono molti doppi legami in questi acidi grassi - legami CH = CH -, allora il lipide è liquido (olio di girasole e altri grassi vegetali, olio di pesce), e se ci sono pochi doppi legami, è solido (burro, la maggior parte degli altri grassi animali). Le sostanze simili ai grassi includono, ad esempio, i fosfolipidi. Nella loro struttura sono simili ai grassi, ma uno o due residui di acido grasso nella loro molecola sono sostituiti da un residuo di acido fosforico.

Domanda 3. Qual è il ruolo dei lipidi nel garantire l'attività vitale del corpo?

I grassi neutri sono una fonte di energia estremamente importante per il corpo e, inoltre, una fonte di acqua metabolica. In altre parole, durante la scomposizione dei grassi, non viene rilasciata solo energia, ma anche acqua, che è particolarmente importante per gli abitanti del deserto e gli animali che cadono in un lungo letargo. I grassi si depositano principalmente nel tessuto adiposo, che funge da deposito energetico, protegge il corpo dalla perdita di calore e svolge una funzione protettiva. Quindi, nella cavità corporea, si formano cuscinetti di grasso protettivi tra gli organi interni. Il tessuto adiposo sottocutaneo è sviluppato soprattutto nelle balene e nelle foche, che sono costantemente in acqua fredda. Le ghiandole sebacee della pelle secernono un segreto per lubrificare il pelo dei mammiferi; negli uccelli, la ghiandola coccigea svolge una funzione simile. La cera delle api viene utilizzata per costruire i favi. Nelle piante che esistono in condizioni di carenza idrica, si sviluppa spesso una cuticola di cera (un rivestimento biancastro sulla superficie di foglie, steli, frutti). Protegge la pianta dall'eccessiva evaporazione, dalle radiazioni ultraviolette e dai danni meccanici.

Domanda 4. Qual è il significato biologico delle sostanze simili ai grassi?

Rappresentanti del gruppo di sostanze simili ai grassi: i fosfolipidi costituiscono la base di tutte le membrane biologiche. Questa è una funzione estremamente importante e nessuna cellula può esistere senza una quantità sufficiente di fosfolipidi. Il punto fondamentale è la presenza nei fosfolipidi di membrana di residui “flessibili” di acidi grassi con doppi legami (sono prevalentemente di origine vegetale). Le sostanze simili ai grassi includono anche alcune vitamine (A, D, E, K), oltre al colesterolo. Il nome "colesterolo" deriva dalla parola latina "choleo" - "bile", perché gli acidi biliari sono sintetizzati dal colesterolo nelle cellule del fegato, necessarie per la normale digestione dei grassi. Nelle ghiandole surrenali, nelle gonadi e nella placenta, gli ormoni steroidei si formano dal colesterolo.

Domanda 5. Richiama dal corso "L'uomo e la sua salute" le funzioni delle vitamine, i sintomi della loro carenza.materiale dal sito

Le vitamine sono sostanze organiche necessarie al nostro organismo che hanno una molecola relativamente piccola. Sono componenti indispensabili degli alimenti (il nostro organismo non è in grado di sintetizzare le vitamine); con la loro carenza si verificano malattie caratteristiche (avitaminosi). Ogni vitamina svolge una funzione unica. Quindi, le vitamine A ed E proteggono le membrane cellulari dall'ossidazione, inoltre, la vitamina A è necessaria per il normale funzionamento della retina. Il primo sintomo della carenza di vitamina A è la visione offuscata (soprattutto al crepuscolo). Sotto il controllo della vitamina D, il calcio viene assorbito nell'intestino e quindi depositato nelle ossa (un sintomo del beriberi è il rachitismo). La vitamina K è essenziale per la normale coagulazione del sangue; vitamina C - per la formazione del tessuto connettivo. La mancanza di vitamina C negli alimenti porta a una violazione della struttura delle pareti dei vasi sanguigni (si verificano piccoli sanguinamenti) e al gonfiore delle articolazioni. Le vitamine del gruppo B sono indispensabili per il normale funzionamento di molti enzimi nel nostro corpo, in particolare quelli che controllano la scomposizione del glucosio (B1), il metabolismo degli aminoacidi (B 2), ecc. La vitamina B 12 è necessaria per la normale sintesi e maturazione dell'emoglobina eritrociti.

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In questa pagina materiale sugli argomenti:

• cosa sono i lipidi descrivono la loro composizione chimica
• eteropolimero (polimero irregolare)
• sostanze organiche.caratteristiche generali.lipidi
• cosa sono i lipidi e qual è il loro ruolo in natura?
• quale materia organica è indispensabile

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Cosa sono le sostanze lipidiche?

Lipidi sono uno dei gruppi di composti organici di grande importanza per gli organismi viventi. Secondo la struttura chimica, tutti i lipidi sono divisi in semplici e complessi. Una molecola lipidica semplice è composta da alcol e acidi biliari, mentre un lipide complesso contiene altri atomi o composti.

In generale, i lipidi sono di grande importanza per l’uomo. Queste sostanze fanno parte di una parte significativa dei prodotti alimentari, vengono utilizzate in medicina e in farmacia e svolgono un ruolo importante in molti settori. In un organismo vivente, i lipidi in una forma o nell'altra fanno parte di tutte le cellule. Dal punto di vista nutrizionale è una fonte di energia molto importante.

Qual è la differenza tra lipidi e grassi?

In linea di principio, il termine "lipidi" deriva dalla radice greca che significa "grasso", tuttavia queste definizioni presentano ancora alcune differenze. I lipidi sono un gruppo più ampio di sostanze, mentre solo alcuni tipi di lipidi sono considerati grassi. Un sinonimo di "grassi" sono i "trigliceridi", che si ottengono dalla combinazione di alcol glicerolico e acidi carbossilici. Sia i lipidi in generale che i trigliceridi in particolare svolgono un ruolo significativo nei processi biologici.

Lipidi nel corpo umano

I lipidi fanno parte di quasi tutti i tessuti del corpo. Le loro molecole si trovano in ogni cellula vivente e la vita è semplicemente impossibile senza queste sostanze. Ci sono molti lipidi diversi presenti nel corpo umano. Ogni tipo o classe di questi composti ha le sue funzioni. Molti processi biologici dipendono dal normale apporto e dalla formazione dei lipidi.

Dal punto di vista della biochimica, i lipidi sono coinvolti nei seguenti importanti processi:

• la produzione di energia da parte dell'organismo;

• divisione cellulare;
• trasmissione degli impulsi nervosi;
• la formazione di componenti del sangue, ormoni e altre sostanze importanti;
• protezione e fissazione di alcuni organi interni;
• divisione cellulare, respirazione, ecc.

Pertanto, i lipidi sono composti chimici vitali. Una parte significativa di queste sostanze entra nel corpo con il cibo. Successivamente, i componenti strutturali dei lipidi vengono assorbiti dal corpo e le cellule producono nuove molecole lipidiche.

Il ruolo biologico dei lipidi in una cellula vivente

Le molecole lipidiche svolgono un numero enorme di funzioni non solo sulla scala dell'intero organismo, ma anche in ciascuna cellula vivente individualmente. In effetti, una cellula è un'unità strutturale di un organismo vivente. È l'assimilazione e la sintesi ( formazione scolastica) di determinate sostanze. Alcune di queste sostanze vengono utilizzate per mantenere la vita della cellula stessa, alcune per la divisione cellulare, altre per i bisogni di altre cellule e tessuti.

In un organismo vivente, i lipidi svolgono le seguenti funzioni:

• energia;
• Riserva;
• strutturale;
• trasporto;
• enzimatico;
• magazzinaggio;
• segnale;
• normativo.

funzione energetica

La funzione energetica dei lipidi si riduce alla loro decomposizione nel corpo, durante la quale viene rilasciata una grande quantità di energia. Le cellule viventi hanno bisogno di questa energia per mantenere vari processi ( respirazione, crescita, divisione, sintesi di nuove sostanze). I lipidi entrano nella cellula con il flusso sanguigno e si depositano all'interno ( nel citoplasma) sotto forma di piccole gocce di grasso. Se necessario, queste molecole vengono scomposte e la cellula riceve energia.

Riserva ( magazzinaggio) funzione

La funzione di riserva è strettamente correlata a quella energetica. Sotto forma di grassi all'interno delle cellule, l'energia può essere immagazzinata "di riserva" e rilasciata secondo necessità. Cellule speciali, gli adipociti, sono responsabili dell'accumulo di grassi. La maggior parte del loro volume è occupata da una grossa goccia di grasso. È dagli adipociti che è costituito il tessuto adiposo nel corpo. Le maggiori riserve di tessuto adiposo si trovano nel grasso sottocutaneo, nel grande e nel piccolo omento ( nella cavità addominale). Con la fame prolungata, il tessuto adiposo si disintegra gradualmente, poiché le riserve lipidiche vengono utilizzate per produrre energia.

Inoltre, il tessuto adiposo depositato nel grasso sottocutaneo fornisce isolamento termico. I tessuti ricchi di lipidi generalmente conducono peggio il calore. Ciò consente al corpo di mantenere una temperatura corporea costante e di non raffreddarsi o surriscaldarsi così rapidamente in varie condizioni ambientali.

Funzioni strutturali e di barriera ( lipidi di membrana)

I lipidi svolgono un ruolo importante nella struttura delle cellule viventi. Nel corpo umano, queste sostanze formano uno speciale doppio strato che forma la parete cellulare. Grazie a ciò, una cellula vivente può svolgere le sue funzioni e regolare il metabolismo con l'ambiente esterno. Anche i lipidi che compongono la membrana cellulare aiutano a mantenere la forma della cellula.

Perché i monomeri lipidici formano un doppio strato ( doppio strato)?

I monomeri sono sostanze chimiche ( in questo caso, molecole), che sono in grado, se combinati, di formare composti più complessi. La parete cellulare è costituita da un doppio strato ( doppio strato) lipidi. Ogni molecola che forma questo muro ha due parti: idrofoba ( non a contatto con l'acqua) e idrofilo ( a contatto con l'acqua). Il doppio strato si ottiene grazie al fatto che le molecole lipidiche sono distribuite da parti idrofile all'interno della cellula e verso l'esterno. Le parti idrofobiche sono praticamente a contatto, poiché si trovano tra i due strati. Altre molecole possono essere localizzate anche nello spessore del doppio strato lipidico ( proteine, carboidrati, strutture molecolari complesse), che regolano il passaggio delle sostanze attraverso la parete cellulare.

funzione di trasporto

La funzione di trasporto dei lipidi è di secondaria importanza nel corpo. Viene eseguito solo da alcune connessioni. Ad esempio, le lipoproteine, costituite da lipidi e proteine, trasportano determinate sostanze nel sangue da un organo all'altro. Tuttavia questa funzione viene raramente distinta, non ritenendola quella principale per queste sostanze.

Funzione enzimatica

In linea di principio i lipidi non fanno parte degli enzimi coinvolti nella scomposizione di altre sostanze. Tuttavia, senza lipidi, le cellule degli organi non sarebbero in grado di sintetizzare gli enzimi, il prodotto finale della vita. Inoltre, alcuni lipidi svolgono un ruolo significativo nell’assorbimento dei grassi alimentari. La bile contiene quantità significative di fosfolipidi e colesterolo. Neutralizzano gli enzimi pancreatici in eccesso e impediscono loro di danneggiare le cellule intestinali. Si dissolve anche nella bile Emulsione) lipidi esogeni dal cibo. Pertanto, i lipidi svolgono un ruolo enorme nella digestione e aiutano nel lavoro di altri enzimi, sebbene non siano essi stessi enzimi.

Funzione di segnale

Alcuni dei lipidi complessi svolgono una funzione di segnalazione nel corpo. Consiste nel mantenere vari processi. Ad esempio, i glicolipidi nelle cellule nervose sono coinvolti nella trasmissione di un impulso nervoso da una cellula nervosa all'altra. Inoltre, i segnali all’interno della cellula stessa sono di grande importanza. Ha bisogno di "riconoscere" le sostanze provenienti dal sangue per poterle trasportare al suo interno.

Funzione normativa

La funzione regolatrice dei lipidi nel corpo è secondaria. Gli stessi lipidi nel sangue hanno poco effetto sul corso di vari processi. Fanno però parte di altre sostanze che sono di grande importanza nella regolazione di questi processi. Prima di tutto, questi sono ormoni steroidei ( ormoni surrenali e sessuali). Svolgono un ruolo importante nel metabolismo, nella crescita e nello sviluppo del corpo, nella funzione riproduttiva e influenzano il funzionamento del sistema immunitario. Anche i lipidi fanno parte delle prostaglandine. Queste sostanze vengono prodotte durante i processi infiammatori e influenzano alcuni processi nel sistema nervoso ( ad esempio la percezione del dolore).

Pertanto, i lipidi stessi non svolgono una funzione regolatrice, ma la loro carenza può influenzare molti processi nel corpo.

Biochimica dei lipidi e loro relazione con altre sostanze ( proteine, carboidrati, ATP, acidi nucleici, aminoacidi, steroidi)

Il metabolismo dei lipidi è strettamente correlato al metabolismo di altre sostanze nel corpo. Innanzitutto, questa connessione può essere rintracciata nell'alimentazione umana. Qualsiasi alimento è costituito da proteine, carboidrati e lipidi, che devono essere ingeriti in determinate proporzioni. In questo caso, una persona riceverà sia abbastanza energia che abbastanza elementi strutturali. Altrimenti ( ad esempio, con una mancanza di lipidi) proteine ​​e carboidrati verranno scomposti per produrre energia.

I lipidi sono anche in una certa misura associati al metabolismo delle seguenti sostanze:

• Acido adenosina trifosforico ( ATP). L'ATP è una sorta di unità di energia all'interno della cellula. Quando i lipidi vengono scomposti, parte dell'energia va alla produzione di molecole di ATP e queste molecole prendono parte a tutti i processi intracellulari ( trasporto di sostanze, divisione cellulare, neutralizzazione di tossine, ecc.).
• Acidi nucleici. Gli acidi nucleici sono gli elementi costitutivi del DNA e si trovano nei nuclei delle cellule viventi. L'energia generata durante la scomposizione dei grassi va in parte nella divisione cellulare. Durante la divisione, nuovi filamenti di DNA si formano dagli acidi nucleici.
• Aminoacidi. Gli aminoacidi sono i componenti strutturali delle proteine. In combinazione con i lipidi formano complessi complessi, lipoproteine, responsabili del trasporto di sostanze nel corpo.
• Steroidi. Gli steroidi sono un tipo di ormone contenente una quantità significativa di lipidi. Con uno scarso assorbimento dei lipidi dal cibo, il paziente può iniziare problemi con il sistema endocrino.

Pertanto, il metabolismo dei lipidi nell'organismo, in ogni caso, deve essere considerato in combinazione, dal punto di vista del rapporto con altre sostanze.

Digestione e assorbimento dei lipidi ( metabolismo, metabolismo)

La digestione e l'assorbimento dei lipidi è il primo passo nel metabolismo di queste sostanze. La parte principale dei lipidi entra nel corpo con il cibo. Nella cavità orale il cibo viene frantumato e mescolato con la saliva. Successivamente, il nodulo entra nello stomaco, dove i legami chimici vengono parzialmente distrutti dall'azione dell'acido cloridrico. Inoltre, alcuni legami chimici nei lipidi vengono distrutti dall'azione dell'enzima lipasi contenuto nella saliva.

I lipidi sono insolubili in acqua, quindi non vengono immediatamente digeriti dagli enzimi nel duodeno. Innanzitutto, avviene la cosiddetta emulsione dei grassi. Successivamente, i legami chimici vengono scissi sotto l'azione della lipasi proveniente dal pancreas. In linea di principio, per ogni tipo di lipide viene ora definito il proprio enzima, responsabile della scomposizione e dell'assimilazione di questa sostanza. Ad esempio, la fosfolipasi scompone i fosfolipidi, la colesterolo esterasi scompone i composti del colesterolo, ecc. Tutti questi enzimi sono contenuti nel succo pancreatico in una quantità o nell'altra.

I frammenti scissi dei lipidi vengono assorbiti individualmente dalle cellule dell'intestino tenue. In generale, la digestione dei grassi è un processo molto complesso, regolato da molti ormoni e sostanze simili agli ormoni.

Cos'è l'emulsificazione dei lipidi?

L'emulsificazione è la dissoluzione incompleta delle sostanze grasse nell'acqua. Nel bolo alimentare che entra nel duodeno i grassi sono contenuti sotto forma di grosse gocce. Ciò impedisce la loro interazione con gli enzimi. Nel processo di emulsione, le goccioline di grasso di grandi dimensioni vengono "schiacciate" in goccioline più piccole. Di conseguenza, l'area di contatto tra le goccioline di grasso e le sostanze idrosolubili circostanti aumenta e diventa possibile la decomposizione dei lipidi.

Il processo di emulsionamento dei lipidi nel sistema digestivo avviene in più fasi:

• Nella prima fase, il fegato produce la bile, che emulsionerà i grassi. Contiene sali di colesterolo e fosfolipidi, che interagiscono con i lipidi e contribuiscono alla loro "frantumazione" in piccole gocce.
• La bile secreta dal fegato si accumula nella cistifellea. Qui viene concentrato e rilasciato secondo necessità.
• Quando si consumano cibi grassi, i muscoli lisci della cistifellea ricevono il segnale di contrarsi. Di conseguenza, una parte della bile viene secreta attraverso i dotti biliari nel duodeno.
• Nel duodeno i grassi vengono infatti emulsionati e interagiscono con gli enzimi pancreatici. Le contrazioni delle pareti dell'intestino tenue contribuiscono a questo processo "mescolando" il contenuto.

Alcune persone potrebbero avere difficoltà ad assorbire i grassi dopo la rimozione della cistifellea. La bile entra continuamente nel duodeno, direttamente dal fegato, e non è sufficiente ad emulsionare tutti i lipidi se se ne mangia troppa.

Enzimi per la scissione dei lipidi

Per la digestione di ogni sostanza nel corpo ci sono gli enzimi. Il loro compito è rompere i legami chimici tra le molecole ( o tra atomi nelle molecole) in modo che i nutrienti possano essere assorbiti correttamente dall'organismo. Diversi enzimi sono responsabili della scomposizione di diversi lipidi. La maggior parte di essi si trova nel succo secreto dal pancreas.

I seguenti gruppi di enzimi sono responsabili della degradazione dei lipidi:

• lipasi;
• fosfolipasi;
• colesterolo esterasi, ecc.

Quali vitamine e ormoni sono coinvolti nella regolazione dei lipidi?

Il livello della maggior parte dei lipidi nel sangue umano è relativamente costante. Può fluttuare entro certi limiti. Dipende dai processi biologici che si verificano nel corpo stesso e da una serie di fattori esterni. La regolazione dei livelli di lipidi nel sangue è un processo biologico complesso che coinvolge molti organi e sostanze diversi.

Le seguenti sostanze svolgono il ruolo maggiore nell'assimilazione e nel mantenimento di un livello costante di lipidi:

• Enzimi. Numerosi enzimi pancreatici sono coinvolti nella scomposizione dei lipidi che entrano nel corpo con il cibo. Con la mancanza di questi enzimi, il livello dei lipidi nel sangue può diminuire, poiché queste sostanze semplicemente non verranno assorbite nell'intestino.
• Acidi biliari e loro sali. La bile contiene acidi biliari e numerosi loro composti, che contribuiscono all'emulsificazione dei lipidi. Senza queste sostanze anche il normale assorbimento dei lipidi è impossibile.
• Vitamine. Le vitamine hanno un complesso effetto rinforzante sul corpo e influenzano direttamente o indirettamente anche il metabolismo dei lipidi. Ad esempio, con una carenza di vitamina A, la rigenerazione cellulare nelle mucose si deteriora e anche la digestione delle sostanze nell'intestino rallenta.
• enzimi intracellulari. Le cellule dell'epitelio intestinale contengono enzimi che, dopo l'assorbimento degli acidi grassi, li convertono in forme di trasporto e li dirigono nel flusso sanguigno.
• Ormoni. Numerosi ormoni influenzano il metabolismo in generale. Ad esempio, livelli elevati di insulina possono influenzare notevolmente i livelli di lipidi nel sangue. Ecco perché per i pazienti con diabete alcune norme sono state riviste. Gli ormoni tiroidei, gli ormoni glucocorticoidi o la norepinefrina possono stimolare la disgregazione del tessuto adiposo per rilasciare energia.

Pertanto, il mantenimento di un livello normale di lipidi nel sangue è un processo molto complesso, che viene influenzato direttamente o indirettamente da vari ormoni, vitamine e altre sostanze. Nel processo di diagnosi, il medico deve determinare in quale fase questo processo è stato violato.

Biosintesi ( formazione scolastica) e idrolisi ( decadimento) lipidi nel corpo ( anabolismo e catabolismo)

Il metabolismo è la totalità dei processi metabolici nel corpo. Tutti i processi metabolici possono essere suddivisi in catabolici e anabolici. I processi catabolici includono la scomposizione e la scomposizione delle sostanze. Per quanto riguarda i lipidi, questo è caratterizzato dalla loro idrolisi ( decomporre in sostanze più semplici) nel tratto gastrointestinale. L'anabolismo combina reazioni biochimiche finalizzate alla formazione di sostanze nuove e più complesse.

La biosintesi dei lipidi avviene nei seguenti tessuti e cellule:

• Cellule dell'epitelio intestinale. L'assorbimento degli acidi grassi, del colesterolo e di altri lipidi avviene nella parete intestinale. Subito dopo nelle stesse cellule si formano nuove forme di trasporto dei lipidi che entrano nel sangue venoso e vengono inviati al fegato.
• Cellule del fegato. Nelle cellule del fegato, alcune forme di trasporto dei lipidi si scompongono e da esse vengono sintetizzate nuove sostanze. Qui si formano, ad esempio, composti di colesterolo e fosfolipidi, che vengono poi escreti nella bile e contribuiscono alla normale digestione.
• Cellule di altri organi. Parte dei lipidi entra con il sangue in altri organi e tessuti. A seconda del tipo di cellule, i lipidi vengono convertiti in determinati tipi di composti. Tutte le cellule, in un modo o nell'altro, sintetizzano i lipidi per formare una parete cellulare ( doppio strato lipidico). Nelle ghiandole surrenali e nelle gonadi, gli ormoni steroidei vengono sintetizzati da una parte dei lipidi.

La combinazione dei processi di cui sopra è il metabolismo dei lipidi nel corpo umano.

Risintesi dei lipidi nel fegato e in altri organi

La risintesi è il processo di formazione di alcune sostanze da quelle più semplici assimilate in precedenza. Nel corpo, questo processo avviene nell'ambiente interno di alcune cellule. La risintesi è necessaria affinché i tessuti e gli organi ricevano tutti i tipi di lipidi necessari e non solo quelli consumati con il cibo. I lipidi risintetizzati sono detti endogeni. Per la loro formazione, il corpo consuma energia.

Nella prima fase, la risintesi dei lipidi avviene nelle pareti intestinali. Qui, gli acidi grassi forniti con il cibo vengono convertiti in forme di trasporto che andranno con il sangue al fegato e ad altri organi. Parte dei lipidi risintetizzati verranno consegnati ai tessuti, mentre l'altra parte formerà le sostanze necessarie all'attività vitale ( lipoproteine, bile, ormoni, ecc.), l'eccesso viene convertito in tessuto adiposo e immagazzinato "di riserva".

I lipidi fanno parte del cervello?

I lipidi sono una componente molto importante delle cellule nervose non solo nel cervello, ma in tutto il sistema nervoso. Come sapete, le cellule nervose controllano vari processi nel corpo trasmettendo impulsi nervosi. Allo stesso tempo, tutte le vie nervose sono “isolate” l’una dall’altra in modo che l’impulso arrivi a determinate cellule e non influisca su altre vie nervose. Questo "isolamento" è possibile grazie alla guaina mielinica delle cellule nervose. La mielina, che impedisce la propagazione caotica degli impulsi, è composta per il 75% circa da lipidi. Come nelle membrane cellulari, qui formano un doppio strato ( doppio strato), che viene avvolto più volte attorno alla cellula nervosa.

La composizione della guaina mielinica nel sistema nervoso comprende i seguenti lipidi:

• fosfolipidi;
• colesterolo;
• galattolipidi;
• glicolipidi.

Problemi neurologici sono possibili in alcuni disturbi congeniti della formazione dei lipidi. Ciò è dovuto proprio all'assottigliamento o all'interruzione della guaina mielinica.

ormoni lipidici

I lipidi svolgono un ruolo strutturale importante, essendo presenti nella struttura di molti ormoni. Gli ormoni che contengono acidi grassi sono chiamati ormoni steroidei. Nel corpo sono prodotti dalle gonadi e dalle ghiandole surrenali. Alcuni di essi sono presenti anche nelle cellule del tessuto adiposo. Gli ormoni steroidei sono coinvolti nella regolazione di molti processi vitali. Il loro squilibrio può influenzare il peso corporeo, la capacità di concepire un bambino, lo sviluppo di eventuali processi infiammatori e il funzionamento del sistema immunitario. La chiave per la normale produzione di ormoni steroidei è un apporto equilibrato di lipidi.

I lipidi fanno parte dei seguenti ormoni vitali:

• corticosteroidi ( cortisolo, aldosterone, idrocortisone, ecc.);
• ormoni sessuali maschili - androgeni ( androstenedione, diidrotestosterone, ecc.);
• ormoni sessuali femminili - estrogeni estriolo, estradiolo, ecc.).

Pertanto, la mancanza di alcuni acidi grassi negli alimenti può compromettere seriamente il funzionamento del sistema endocrino.

Il ruolo dei lipidi per pelle e capelli

I lipidi sono di grande importanza per la salute della pelle e dei suoi annessi ( capelli e unghie). La pelle contiene le cosiddette ghiandole sebacee, che secernono in superficie una certa quantità di secrezioni ricche di grassi. Questa sostanza svolge molte funzioni utili.

Per i capelli e la pelle, i lipidi sono importanti per i seguenti motivi:

• una parte significativa della sostanza del capello è costituita da lipidi complessi;
• le cellule della pelle stanno cambiando rapidamente e i lipidi sono importanti come risorsa energetica;
• segreto ( sostanza escreta a) le ghiandole sebacee idratano la pelle;
• grazie ai grassi si mantengono l'elasticità, l'elasticità e la levigatezza della pelle;
• una piccola quantità di lipidi sulla superficie dei capelli dona loro una sana lucentezza;
• lo strato lipidico sulla superficie della pelle la protegge dagli effetti aggressivi di fattori esterni ( freddo, raggi solari, microbi sulla superficie della pelle, ecc.).

Nelle cellule della pelle, così come nei follicoli piliferi, i lipidi arrivano con il sangue. Pertanto, la normale alimentazione garantisce pelle e capelli sani. Utilizzo di shampoo e creme contenenti lipidi ( soprattutto acidi grassi essenziali) è anche importante, perché alcune di queste sostanze verranno assorbite dalla superficie delle cellule.

Classificazione dei lipidi

In biologia e chimica esistono diverse classificazioni dei lipidi. La principale è la classificazione chimica, secondo la quale i lipidi sono suddivisi in base alla loro struttura. Da questo punto di vista, tutti i lipidi possono essere suddivisi in semplici ( costituito solo da atomi di ossigeno, idrogeno e carbonio) e complessi ( contenente almeno un atomo di altri elementi). Ciascuno di questi gruppi ha sottogruppi corrispondenti. Questa classificazione è la più conveniente, poiché riflette non solo la struttura chimica delle sostanze, ma determina anche parzialmente le proprietà chimiche.

La biologia e la medicina hanno le proprie classificazioni aggiuntive utilizzando altri criteri.

Lipidi esogeni ed endogeni

Tutti i lipidi nel corpo umano possono essere divisi in due grandi gruppi: esogeni ed endogeni. Il primo gruppo comprende tutte le sostanze che entrano nel corpo dall'ambiente esterno. La maggior quantità di lipidi esogeni entra nel corpo con il cibo, ma esistono altri modi. Ad esempio, quando si utilizzano vari cosmetici o farmaci, il corpo può ricevere anche alcuni lipidi. La loro azione sarà prevalentemente locale.

Dopo essere entrati nel corpo, tutti i lipidi esogeni vengono scomposti e assorbiti dalle cellule viventi. Qui, dai loro componenti strutturali, si formeranno altri composti lipidici di cui il corpo ha bisogno. Questi lipidi, sintetizzati dalle proprie cellule, sono detti endogeni. Possono avere struttura e funzione completamente diverse, ma sono costituiti dagli stessi "componenti strutturali" che sono entrati nel corpo con lipidi esogeni. Ecco perché, con la mancanza di alcuni tipi di grassi negli alimenti, possono svilupparsi varie malattie. Parte dei componenti dei lipidi complessi non può essere sintetizzata da sola dall'organismo, il che influisce sul corso di alcuni processi biologici.

Acido grasso

Gli acidi grassi sono una classe di composti organici che costituiscono la parte strutturale dei lipidi. A seconda di quali acidi grassi sono inclusi nella composizione del lipide, le proprietà di questa sostanza possono cambiare. Ad esempio, i trigliceridi, la più importante fonte di energia per il corpo umano, sono derivati ​​dell'alcol glicerolo e di numerosi acidi grassi.

In natura, gli acidi grassi si trovano in una varietà di sostanze, dall'olio agli oli vegetali. Entrano nel corpo umano principalmente con il cibo. Ogni acido è un componente strutturale per determinate cellule, enzimi o composti. Dopo l'assorbimento, il corpo lo converte e lo utilizza in vari processi biologici.

Le fonti più importanti di acidi grassi per l’uomo sono:

• grassi animali;
• grassi vegetali;
• oli tropicali ( agrumi, palma, ecc.);
• grassi per l'industria alimentare margarina, ecc.).

Nel corpo umano, gli acidi grassi possono essere immagazzinati nel tessuto adiposo come trigliceridi o circolare nel sangue. Si trovano nel sangue sia in forma libera che sotto forma di composti ( varie frazioni di lipoproteine).

Acidi grassi saturi e insaturi

Tutti gli acidi grassi si dividono in saturi e insaturi in base alla loro struttura chimica. Gli acidi saturi sono meno benefici per il corpo e alcuni di essi sono addirittura dannosi. Ciò è dovuto al fatto che non ci sono doppi legami nella molecola di queste sostanze. Questi sono composti chimicamente stabili e sono meno assorbiti dal corpo. È stato ora dimostrato che alcuni acidi grassi saturi sono associati allo sviluppo dell’aterosclerosi.

Gli acidi grassi insaturi si dividono in due grandi gruppi:

• Monoinsaturi. Questi acidi hanno un doppio legame nella loro struttura e sono quindi più attivi. Si ritiene che mangiarli possa abbassare i livelli di colesterolo e prevenire lo sviluppo dell'aterosclerosi. La maggior quantità di acidi grassi monoinsaturi si trova in numerose piante ( avocado, olive, pistacchi, nocciole) e, di conseguenza, negli oli ottenuti da queste piante.
• Polinsaturi. Gli acidi grassi polinsaturi hanno diversi doppi legami nella loro struttura. Una caratteristica distintiva di queste sostanze è che il corpo umano non è in grado di sintetizzarle. In altre parole, se gli acidi grassi polinsaturi non vengono forniti all'organismo con il cibo, nel tempo ciò porterà inevitabilmente ad alcuni disturbi. Le migliori fonti di questi acidi sono i frutti di mare, gli oli di soia e di lino, i semi di sesamo, i semi di papavero, il germe di grano, ecc.

Fosfolipidi

I fosfolipidi sono lipidi complessi contenenti un residuo di acido fosforico nella loro composizione. Queste sostanze, insieme al colesterolo, costituiscono il componente principale delle membrane cellulari. Inoltre, queste sostanze sono coinvolte nel trasporto di altri lipidi nel corpo. Da un punto di vista medico, i fosfolipidi possono anche svolgere un ruolo di segnalazione. Ad esempio, fanno parte della bile, poiché contribuiscono all'emulsificazione ( dissoluzione) altri grassi. A seconda di quale sostanza è più presente nella bile, nel colesterolo o nei fosfolipidi, è possibile determinare il rischio di sviluppare colelitiasi.

Glicerina e trigliceridi

Chimicamente il glicerolo non è un lipide, ma è un importante componente strutturale dei trigliceridi. Questo è un gruppo di lipidi che svolgono un ruolo enorme nel corpo umano. La funzione più importante di queste sostanze è la fornitura di energia. I trigliceridi che entrano nel corpo con il cibo vengono scomposti in glicerolo e acidi grassi. Di conseguenza, viene rilasciata una grande quantità di energia, che va al lavoro dei muscoli ( muscoli scheletrici, muscoli cardiaci, ecc.).

Il tessuto adiposo nel corpo umano è rappresentato principalmente da trigliceridi. La maggior parte di queste sostanze, prima di depositarsi nel tessuto adiposo, subiscono alcune trasformazioni chimiche nel fegato.

Lipidi beta

I lipidi beta sono talvolta indicati come beta lipoproteine. La dualità del nome è spiegata dalle differenze nelle classificazioni. Questa è una delle frazioni di lipoproteine ​​​​nel corpo, che svolge un ruolo importante nello sviluppo di alcune patologie. Prima di tutto, stiamo parlando di aterosclerosi. Le beta-lipoproteine ​​trasportano il colesterolo da una cellula all'altra, ma a causa delle caratteristiche strutturali delle molecole, questo colesterolo spesso "rimane bloccato" nelle pareti dei vasi sanguigni, formando placche aterosclerotiche e impedendo il normale flusso sanguigno. Prima dell'uso, è necessario consultare uno specialista.

Le principali funzioni biologiche dei lipidi includono quanto segue:

Energia: quando i lipidi vengono ossidati nel corpo, viene rilasciata energia (durante l'ossidazione di 1 g di lipidi vengono rilasciati 39,1 kJ);

Strutturali: fanno parte di varie membrane biologiche;

Trasporto: partecipa al trasporto di sostanze attraverso lo strato lipidico della biomembrana;

Meccanico: i lipidi del tessuto connettivo che circondano gli organi interni e lo strato di grasso sottocutaneo proteggono gli organi dai danni durante le influenze meccaniche esterne;

Isolanti termici: grazie alla loro bassa conduttività termica, trattengono il calore nel corpo.

La tabella 2 elenca le funzioni delle principali classi di lipidi: grassi (triacilgliceroli), glicerofosfolipidi, sfingofosfolipidi, glicolipidi, steroidi - nel corpo umano.

Tabella 2 - Funzioni delle principali classi di lipidi nel corpo umano

Classe dei lipidi		Localizzazione primaria nel corpo
Triacilgliceroli (grassi)	Stoccaggio dell'energia; isolamento termico; funzione protettiva meccanica	cellule del tessuto adiposo
Glicerofosfolipidi	Componenti strutturali delle membrane	membrane cellulari; monostrato sulla superficie delle lipoproteine
Sfingfosfolipidi	I principali componenti strutturali delle membrane cellulari del tessuto nervoso	Guaine mieliniche dei neuroni; materia grigia del cervello
Glicolipidi	Componenti delle membrane dei tessuti nervosi; strutture antigeniche sulla superficie di diversi tipi; recettori; strutture che garantiscono l’interazione cellulare	Strato esterno delle membrane cellulari
Steroidi	Componenti di membrana; precursori nella sintesi degli acidi biliari e degli ormoni steroidei	membrane cellulari; lipoproteine ​​del sangue

Il ruolo dei lipidi nella nutrizione umana

I grassi e gli oli vegetali sono un componente essenziale del cibo, una fonte di energia e materia plastica per l'uomo, fornitore di una serie di sostanze ad esso necessarie (acidi grassi insaturi, fosfolipidi, vitamine liposolubili, steroli), cioè sono fattori nutrizionali indispensabili che ne determinano l’efficacia biologica. Il contenuto di grassi raccomandato nella dieta umana (in termini di calorie) è del 30-33%; per la popolazione delle zone meridionali del nostro paese si consiglia - 27-28%, settentrionale - 38-40% o 90-107 g al giorno, anche direttamente sotto forma di grassi 45-50 g.

La restrizione a lungo termine dei grassi nella dieta o l'uso sistematico di grassi con un contenuto ridotto di componenti essenziali, compreso il burro, porta a deviazioni nello stato fisiologico del corpo: l'attività del sistema nervoso centrale viene interrotta, la resistenza del corpo alle infezioni (immunità) si riduce e l’aspettativa di vita si riduce. Ma il consumo eccessivo di grassi è indesiderabile, porta all'obesità, alle malattie cardiovascolari e all'invecchiamento precoce.

I grassi visibili (oli vegetali, grassi animali, burro, margarina, olio da cucina) e grassi invisibili (grassi nella carne e nei prodotti a base di carne, pesce, latte e latticini, cereali, prodotti da forno e dolciumi) si distinguono nella composizione dei prodotti alimentari. Questa è, ovviamente, una divisione condizionale, ma è ampiamente utilizzata.

Le fonti più importanti di grassi nella dieta sono gli oli vegetali (99,7-99,8% di grassi negli oli raffinati), burro (61,5-82,5% di lipidi), margarina (fino all'82,0% di grassi), grassi combinati (50-72% di grassi). , grassi da cucina (99% di grassi), latticini (3,5-30% di grassi), alcuni tipi di dolciumi - cioccolato (35-40%), alcune varietà di dolci (fino al 35%), biscotti (10-11%) ; cereali - grano saraceno (3,3%), farina d'avena (6,1%); formaggi (25-50%), salumi, insaccati (10-23% grassi). Alcuni di questi prodotti sono fonte di oli vegetali (oli vegetali, cereali), altri sono grassi animali.

Nell'alimentazione è importante non solo la quantità, ma anche la composizione chimica dei grassi consumati, in particolare il contenuto di acidi polinsaturi con una certa posizione di doppi legami e configurazione cis (linoleico C 2 18; alfa e gamma-linolenico C 3 18; oleico C 1 18; arachidonico C 4 20; acidi grassi polinsaturi con 5-6 doppi legami della famiglia omega-3).

Figura 7 - Grassi contenenti acidi polinsaturi con una certa posizione di doppi legami e configurazione cis

Gli acidi linoleico e linolenico non sono sintetizzati nel corpo umano, l'acido arachidonico è sintetizzato dall'acido linoleico con la partecipazione della vitamina B 6. Pertanto, sono chiamati acidi "essenziali" o "essenziali". L'acido linolenico forma altri acidi grassi polinsaturi. La composizione degli acidi grassi polinsaturi della famiglia omega-3 comprende: acidi a-linolenico, eicosapentaenoico, docosaesaenoico. Gli acidi linoleico, y-linolenico, arachidonico fanno parte della famiglia degli omega-6. Il rapporto omega 6 / omega 3 nella dieta raccomandata dall'Istituto di nutrizione dell'Accademia russa delle scienze è 10: 1 per una persona sana e da 3: 1 a 5: 1 per la nutrizione terapeutica.

Più di 50 anni fa è stata dimostrata la necessità della presenza di alcuni di questi componenti strutturali dei lipidi per il normale funzionamento e lo sviluppo del corpo umano. Sono coinvolti nella costruzione delle membrane cellulari, nella sintesi delle prostaglandine (composti organici complessi), sono coinvolti nella regolazione del metabolismo cellulare, della pressione sanguigna, dell'aggregazione piastrinica, aiutano a rimuovere il colesterolo in eccesso dal corpo, prevenendo e indebolendo l'aterosclerosi, aumentare l’elasticità delle pareti dei vasi sanguigni. Ma queste funzioni sono eseguite solo dagli isomeri cis degli acidi insaturi. In assenza di acidi "essenziali", la crescita del corpo si ferma e si verificano malattie gravi. L'attività biologica di questi acidi non è la stessa. L'acido arachidonico ha l'attività più alta, l'acido linoleico ha l'attività più alta, l'attività dell'acido linolenico è significativamente (8-10 volte) inferiore a quella dell'acido linoleico.

Recentemente, gli acidi grassi insaturi della famiglia omega-3, presenti nei lipidi dei pesci, hanno attirato particolare attenzione.

Tra i prodotti alimentari, gli oli vegetali sono i più ricchi di acidi polinsaturi (Tabella 3), in particolare mais, girasole e soia. Il contenuto di acido linoleico in essi raggiunge il 50-60%, molto meno nella margarina - fino al 20%, molto poco nei grassi animali (nel grasso di manzo - 0,6%). L'acido arachidonico si trova nei prodotti alimentari in piccole quantità e negli oli vegetali è praticamente assente. La quantità maggiore di acido arachidonico si trova nelle uova - 0,5, nelle frattaglie 0,2-0,3, nel cervello - 0,5%.

Attualmente, si ritiene che il fabbisogno giornaliero di acido linoleico dovrebbe essere di 6-10 g, il minimo - 2-6 g, e il suo contenuto totale in grassi alimentari - almeno il 4% del contenuto calorico totale. Pertanto, la composizione degli acidi grassi nei lipidi nei prodotti alimentari destinati a nutrire un corpo giovane e sano dovrebbe essere equilibrata: 10 - 20% - polinsaturi, 50 - 60% - monoinsaturi e 30% saturi, alcuni dei quali dovrebbero essere di media lunghezza catene. Ciò è garantito utilizzando nella dieta 1/3 di grassi vegetali e 2/3 di grassi animali. Per gli anziani e i pazienti con malattie cardiovascolari, il contenuto di acido linoleico dovrebbe essere di circa il 40%, il rapporto tra acidi polinsaturi e saturi dovrebbe avvicinarsi a 2: 1, il rapporto tra acidi linoleico e linolenico dovrebbe essere 10: 1 (Institute of Nutrition of l'Accademia Russa delle Scienze Mediche)

Tabella 3 - Contenuto di acidi grassi (in %) e caratteristiche di oli e grassi

Grassi e oli
ricco	insaturo	maggiore
			Dalle 2 alle 18 46 - 65
cotone
Girasole
Colza			Erukova 1 - 52
oliva
noce di cocco
Palma
palmisti
Burro di cacao
Grassi animali

La capacità degli acidi grassi che compongono i lipidi di garantire in modo completo la sintesi dei componenti strutturali delle membrane cellulari è caratterizzata utilizzando un coefficiente speciale (Istituto di nutrizione dell'Accademia russa delle scienze mediche), che riflette il rapporto tra la quantità di acido arachidonico , che è il principale rappresentante degli acidi grassi polinsaturi nei lipidi di membrana, alla somma di tutti gli altri acidi grassi polinsaturi acidi grassi con 20 e 22 atomi di carbonio. Questo coefficiente è chiamato coefficiente di efficienza del metabolismo degli acidi grassi essenziali (EFA):

Secondo le idee moderne, è più opportuno utilizzare grassi con una composizione equilibrata in ogni singolo pasto e non consumare cibi grassi di diversa composizione durante il giorno.

Un gruppo importante di lipidi nell'alimentazione sono i fosfolipidi, che sono coinvolti nella costruzione delle membrane cellulari e nel trasporto dei grassi nel corpo, contribuiscono ad un migliore assorbimento dei grassi e prevengono il fegato grasso. Il fabbisogno umano totale di fosfolipidi ammonta a 5-10 g al giorno.

Separatamente, vorrei soffermarmi sul ruolo fisiologico del colesterolo. Come sapete, con un aumento del suo livello nel sangue, aumenta il rischio di insorgenza e sviluppo dell'aterosclerosi; L'80% del colesterolo si trova nelle uova (0,57%), nel burro (0,2-0,3%), nelle frattaglie (0,2-0,3%).

La sua assunzione giornaliera con il cibo non deve superare 0,5 g I grassi vegetali sono l'unica fonte di vitamina E e B-carotene, i grassi animali sono vitamine A e D.