У позвоночных имеются специализированные клетки- адипоциты, почти полностью заполненные большой каплей жира. Также богатыми на триглицериды являются семена многих растений.

У людей наибольшее количество жировой ткани находится под кожей (так называемая подкожная клетчатка), особенно в районе живота и молочных желез.

Ø Теплоизоляционная и защитная. Слой жира защищает организм животного и его органы от механических повреждений. Так как подкожный жир обладает низкой теплопроводимостью, он прекрасно сохраняет тепло, это позволяет животным жить в условиях холодного климата.

Ø Смазывающая и водоотталкивающая. На коже, шерсти и перьях есть слой воска, который оставляет их эластичными и защищает от влаги. Такой слой воска есть и на листьях и плодах различных растений.

Ø Регуляторная. К классу липидов относятся многие витамины и гормоны, в том числе и половые гормоны( тестостерон, прогестерон и кортикостероиды), которые являются производными холестерола. Витамин D, производное холестерола, играет важную роль в обмене кальция и фосфора. Желчные кислоты участвуют в пищеварении (эмульгирование жиров), а так же и всасывания высших карбоновых кислот.

Источником образования метаболической воды являются липиды. Для получения 105 граммов воды, должно окислиться 100 грамм жира.

Ø Увеличение плавучести. Самые разные организмы — от диатомовых водорослей до акул — используют резервные запасы жира как средство снижения среднего удельного веса тела и, таким образом, увеличения плавучести. Это позволяет снизить расходы энергии на удержание в толще воды.

Высшие карбоновые кислоты - структурные компоненты жиров и восков. Высшие карбоновые кислоты впервые были выделены из жиров, поэтому они и получили название жирных.

Биологически важные жирные кислоты обладают рядом особенностей:

большинство жирных кислот представляют собой монокарбоновые кислоты, содержащие линейные углеводородные цепи с четным числом атомов (обычно С₁₂ - С₂₀), эта особенность обусловлена механизмом их синтеза и распада в организме, кислоты с более короткими цепями или с нечетным числом углеродных атомов встречаются гораздо реже.

Жирные кислоты могут быть насыщенными и ненасыщенными;

Ненасыщенные кислоты (обычно это С₁₈ - С₂₀ - кислоты) могут содержать одну или несколько двойных связей;

Все двойные связи в ненасыщенных жирных кислотах имеют цис-конфигурацию;

Ближайшая к карбоксильной группе двойная связь обычно расположена между 9-м и 10-м атомами углерода;

Если двойных связей несколько, они отделены друг от друга метиленовой (- СН₂) группой.

Насыщенные жирные кислоты:

Ø Лауриновая -С₁₁Н₂₃СООН

Ø Миристиновая -С₁₃Н₂₇СООН

Ø Пальмитиновая-С₁₅Н₃₁СООН

Ø Стеариновая -С₁₇Н₃₅СООН

Ø Арахиновая -С₁₉Н₃₉СООН

Ненасыщенные жирные кислоты:

Ø Пальмитоолеиновая -С₁₅Н₂₉СООН

Ø Олеиновая -С₁₇Н₃₃СООН

Ø Линолевая -С₁₇Н₃₁СООН

Ø Линоленовая -С₁₇Н₂₉СООН

Ø Арахидоновая -С₁₉Н₃₁СООН

Молекулярные модели поясняют различие в температурах плавления: насыщенные цепи способны принимать зигзагообразную линейную конфигурацию, что способствует упорядоченной (параллельной) укладке длинноцепочечных радикалов кислот.

 При обычной температуре - это твердый жир.

Наличие двойной связи с цис-конфигурацией, приводит к существенному изгибу углеродной цепи, вследствие чего нарушается упорядоченная укладка кислотных остатков.

Это обстоятельство приводит к снижению температуры плавления триацилглицеринов с остатками ненасыщенных кислот, поэтому непредельные высшие карбоновые кислоты имеют жидкую консистенцию и входят в состав масел

Таким образом, по консистенции жира можно ориентировочно судить о жирнокислотном составе триацилглицеринов и наоборот.

В жирах животного происхождения из насыщенных кислот преобладают стеариновая и пальмитиновая кислоты.

 В липидах растений содержится заметное количество полиненасыщенных жирных кислот. Полиненасыщенными кислотами богаты жиры рыб, например, жир печени трески.

Причина этого заключается в давлении естественного отбора: триацилглицерины, входящие в состав жира рыб, настолько плохо кристаллизуются, что остаются жидкими даже в типичном для рыб холодном окружении.

Нейтральные жиры.

Нейтральные жиры – это наиболее распространенные в живой природе липиды. По химическому строению они представляют собой сложные эфиры глицерина и высших жирных монокарбоновых кислот – триацилглицерины:

Н₂С- О- СO- R₁

Н -С – О- СO- R₂

Н₂С- О –СO- R₃

R₁ , R₂ , R₃ -ацильные остатки жирных кислот

Все природные жиры содержат один и тот же спирт – глицерин, различия в биохимических и физико-химических свойствах между жирами обусловлены строением боковых радикалов (R₁, R₂, R₃), представленных остатками жирных кислот. Липиды, обнаруженные в организме человека, содержат разнообразные жирные кислоты.

В настоящее время известно свыше 800 природных жирных кислот

Таким образом, свойства жиров определяются качественным составом жирных кислот и их количественным соотношением.

 Для характеристики свойств жира используют такие константы (жировые числа), как кислотное число, йодное число и др.

Кислотное число определяется массой КОН [мг], которая необходима для нейтрализации свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г жира.

Кислотное число является важным показателем качества природных жиров: его увеличение при хранении жировых продуктов свидетельствует о происходящих в жире процессах гидролиза.

Йодное число – масса йода [мг], связываемая 100 г жира– дает представление о содержании в жире ненасыщенных жирных кислот.

62.

Фосфолипиды- липиды, отщепляющие фосфорную кислоту при гидролизе.

Их основу составляют фосфоглицериды и некоторые сфинголипиды.

Фосфолипиды характеризуюся достаточно высоким содержанием ненасыщенных кислот.

Фосфоглицериды ( глицерофосфолипиды)- производные глицеро-3-фосфата, главный липидный компонент клеточных мембран. Они сопутствуют жирам пище и служат источником фосфорной кислоты, необходимой для жизни человека.

Общее строение L-глицерофосфолипидов следующее:

63.

К стероидам относится обширный класс природных веществ, в основе молекул которых лежит конденсированный остов, называемый стераном.

Наиболее распространенным среди многочисленных биологических соединений стероидной природы является холестерин. Холестерин – одноатомный спирт (холестерол); он проявляет свойства вторичного спирта и алкена.

Около 30% холестерина в организме содержится в свободном виде, остальное количество – в составе ацилхолестеринов, т.е. сложных эфиров с высшими карбоновыми кислотами, как насыщенными (пальмитиновой и стеариновой), так и ненасыщенными, т.е. в виде ацилхолестеринов.

Общее содержание холестерина в организме человека составляет 210–250 г.

В больших количествах он содержится в головном и спинном мозге, является компонентом биомембран.

Важнейшая биохимическая функция холестерина обусловлена тем, что он играет роль промежуточного продукта в синтезе многих соединений стероидной природы: в плаценте, семенниках, желтом теле и надпочечниках происходит превращение холестерина в гормон прогестерон, который является начальным субстратом сложной цепи биосинтеза стероидных половых гормонов и кортикостероидов

 Другие пути использования холестерина в организме связаны с образованием витамина D и необходимых для пищеварения желчных кислот, например, холевой кислоты.

Триацилглицерины и холестерин под действием специфических ферментов (липопротеинлипаза) высвобождаются из хиломикронов  и затем потребляются жировой тканью, печенью, сердцем и другими органами.

При некоторых нарушениях обмена веществ или высокой концентрации холестерина в крови происходит их отложение на стенках сосудов (атеросклероз), в том числе в артериях сердечной мышцы (ишемическая болезнь сердца и инфаркт миокарда). 

Стероидные гормоны образуются на основе холестерина. В эту группу физиологически активных веществ относят половые гормоны, глюкокортикоиды, минералокортикоиды.

Механизм действия гормонов стероидной природы используют в силовых видах спорта: тяжелая атлетика, бодибилдинг, пауэрлифтинг, кроссфит. Он связан с активизацией биологического синтеза белка, что важно для наращивания мышечной массы.

Стероиды изменяют процесс регенерации мускулов. Если у обычного человека после силовых тренировок на восстановления мышечных волокон уходит от 48 часов, то у тех, кто принимает анаболические стероиды около суток.

Особенность механизма действия стероидных гормонов следующая:

· активные вещества легко приникают через мембрану клетки и начинают взаимодействовать со специфическими клеточными рецепторами, в результате чего образуется функциональный комплекс «гормон-рецептор», который перемещается в ядро;

· в ядре комплекс распадется, и гормон взаимодействует с ДНК, за счет чего активируется процесс транскрипции (переписывание информации о структуре белка с участка молекулы ДНК на матричную РНК);

· одновременно активируется процесс синтеза рибосомальной РНК для образования дополнительных рибосом (органелл, в которых синтезируются белки), из них формируются полисомы;

· на основе матричной РНК в рибосомах запускается синтез белка, а полисомы позволяют одновременно синтезировать несколько белковых молекул.

Стероидные гормоны надпочечников выполняют в организме важные функции:

· Кортизол играет ключевую роль в обеспечении обмена веществ, регулирует артериальное давление. Популярное название этого гормона «гормон стресса». Переживание, голодание, недосыпание, волнение и другие стрессовые ситуации вызывают повышенную секрецию этого гормона, чтобы организм под влиянием активного вещества мог справиться со стрессом.

· Кортикостерон обеспечивает организм энергией. Он помогает расщеплению белков и превращению аминокислот в сложные углеводы, которые являются источником энергии. Кроме этого, он помогает вырабатывать гликоген в качестве энергетического резерва.

· Альдостерон важен для поддержания артериального давления, контролирует количество ионов калия и натрия.

Гормональную регуляцию важнейших процессов жизнедеятельности осуществляют не только вещества надпочечников, но и половые стероиды:

· Мужские половые гормоны или андрогены отвечают за формирование и проявление вторичных половых признаков, развитие мышечной системы, сексуальное поведение, детородную функцию.

· В женском организме ведущая роль принадлежит эстрогенам. Они обеспечивают формирование и функциональность женской репродуктивной системы, проявление вторичных половых признаков.