Презентация к уроку в 10-м профильном классе "Липиды"

10 класс

Липиды

СОДЕРЖАНИЕ В КЛЕТКАХ ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ (в % от сырой массы)

НЕОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

Вода 75-85%

Белки 10-20%

Неорганические вещества 1-1,5%

Жиры 1-5%

Углеводы 0,2-2%

Нуклеиновые кислоты 1-2%

Низкомолекулярные органические соединения – 0,1-0,5%

Липиды содержатся во всех клетках животных и растений. Содержание липидов в клетках составляет 5-15% сухой массы, но в жировой ткани может иногда достигать 90%.

Липиды — сборная группа органических соединений, не имеющих единой химической характеристики. Их объединяет то, что все они являются производными высших жирных кислот, нерастворимы в воде, но хорошо растворимы в органических растворителях (бензине, эфире, хлороформе).

Классификация липидов

СЛОЖНЫЕ ЛИПИДЫ

(многокомпонентные молекулы)

ПРОСТЫЕ ЛИПИДЫ

(двухкомпонентные вещества, являющиеся сложными эфирами высших жирных кислот и какого-либо спирта)

Простые липиды

Жиры

Жиры широко распространены в природе. Они входят в состав организма человека, животных, растений, микробов, некоторых вирусов. Содержание жиров в биологических объектах, тканях и органах может достигать 90%.

Жиры — это сложные эфиры высших жирных кислот и трехатомного спирта — глицерина. В химии эту группу органических соединений принято называть триглицеридами. Триглицериды — самые распространенные в природе липиды.

Жирные кислоты

В составе триглицеридов обнаружено более 500 жирных кислот, молекулы которых имеют сходное строение. Как и аминокислоты, жирные кислоты имеют одинаковую для всех кислот группировку — карбоксильную группу (–СООН) и радикал, которым они отличаются друг от друга. Поэтому общая формула жирных кислот имеет вид R-CООН. Карбоксильная группа образует головку жирной кислоты. Она полярна, поэтому гидрофильна. Радикал представляет собой углеводородный хвост, отличающийся у разных жирных кислот количеством группировок –СН2. Он неполярен, поэтому гидрофобен. Большая часть жирных кислот содержит в "хвосте" четное число атомов углерода, от 14 до 22 (чаще всего 16 или 18). Кроме того, углеводородный хвост может содержать различное количество двойных связей. По наличию или отсутствию двойных связей в углеводородном хвосте различают:

насыщенные жирные кислоты , не содержащие в углеводородном хвосте двойных связей;

ненасыщенные жирные кислоты , имеющие двойные связи между атомами углерода (-СН=СН-).

Образование молекулы триглицерида

При образовании молекулы триглицерида каждая из трех гидроксильных (-ОН) групп глицерина вступает в реакцию

конденсации с жирной кислотой (рис. 268). В ходе реакции возникают три сложноэфирные связи, поэтому образовавшееся соединение называют сложным эфиром. Обычно в реакцию вступают все три гидроксильные группы глицерина, поэтому продукт реакции называется триглицеридом.

Рис. 268. Образование молекулы триглицерида.

Свойства триглицеридов

Физические свойства зависят от состава их молекул. Если в триглицеридах преобладают насыщенные жирные кислоты, то они твердые (жиры), если ненасыщенные — жидкие (масла).

Плотность жиров ниже, чем у воды, поэтому в воде они всплывают и находятся на поверхности.

Воски

Воски — группа простых липидов, представляющих собой сложные эфиры высших жирных кислот и высших высокомолекулярных спиртов.

Воски встречаются как в животном, так и в растительном царстве, где выполняют главным образом защитные функции. У растений они, например, покрывают тонким слоем листья, стебли и плоды, предохраняя их от смачивания водой и проникновения микроорганизмов. От качества воскового покрытия зависят сроки хранения фруктов. Под покровом пчелиного воска хранится мед и развиваются личинки. Другие виды животного воска (ланолин) предохраняют волосы и кожу от действия воды.

Сложные липиды

Фосфолипиды

Фосфолипиды — сложные эфиры многоатомных спиртов с высшими жирными кислотами, содержа-

Рис. 269. Фосфолипид.

щие остаток фосфорной кислоты (рис. 269). Иногда с ней могут быть связаны добавочные группировки (азотистые основания, аминокислоты, глицерин и др.).

Как правило, в молекуле фосфолипидов имеется два остатка высших жирных и

один остаток фосфорной кислоты.

Фосфолипиды найдены и в животных, и в растительных организмах. Особенно много их в нервной ткани человека и позвоночных животных, много фосфолипидов в семенах растений, сердце и печени животных, яйцах птиц.

Фосфолипиды присутствуют во всех клетках живых существ, участвуя главным образом в формировании клеточных мембран.

Гликолипиды

Гликолипиды — это углеводные производные липидов. В состав их молекул наряду с многоатомным спиртом и высшими жирными кислотами входят также углеводы (обычно глюкоза или галактоза). Они локализованы преимущественно на наружной поверхности плазматической мембраны, где их углеводные компоненты входят в число других углеводов клеточной поверхности.

Липоиды

Липоиды — жироподобные вещества. К ним относятся стероиды (широко распространенный в животных тканях холестерин, эстрадиол и тестостерон — соответственно женский и мужской половые гормоны), терпены (эфирные масла, от которых зависит запах растений), гиббереллины (ростовые вещества растений), некоторые пигменты (хлорофилл, билирубин), часть витаминов (А, D, E, K ) и др.

Функции липидов

Энергетическая

Основная функция липидов — энергетическая. Калорийность липидов выше, чем у углеводов. В ходе расщепления 1 г жиров до СО2 и Н2О освобождается 38,9 кДж. Единственной пищей новорожденных млекопитающих является молоко, энергоемкость которого определяется главным образом содержанием в нем жира.

Структурная

Липиды принимают участие в образовании клеточных мембран. В составе мембран находятся фосфолипиды, гликолипиды, липопротеины.

Запасающая

Жиры являются запасным веществом животных и растений. Это особенно важно для животных, впадающих в холодное время года в спячку или совершающих длительные переходы через местность, где нет источников питания (верблюды в пустыне). Семена многих растений содержат жир, необходимый для обеспечения энергией развивающееся растение.

Терморегуляторная

Жиры являются хорошими термоизоляторами вследствие плохой теплопроводимости. Они откладываются под кожей, образуя у некоторых животных толстые прослойки. Например, у китов слой подкожного жира достигает толщины 1 м. Это позволяет теплокровному животному обитать в холодной воде. Жировая ткань многих млекопитающих играет роль терморегулятора.

Защитно-механическая

Скапливаясь в подкожном слое, жиры не только предотвращают потери тепла, но и защищают организм от механических воздействий. Жировые капсулы внутренних органов, жировая прослойка брюшной полости обеспечивают фиксацию анатомического положения внутренних органов и защищают их от сотрясения, травмирования при внешних воздействиях.

Каталитическая

Эта функция связана с жирорастворимыми витаминами (А, D, E, K). Сами по себе витамины не обладают каталитической активностью. Но они являются кофакторами ферментов, без них ферменты не могут выполнять свои функции.

Источник метаболический воды

Одним из продуктов окисления жиров является вода. Эта метаболическая вода очень важна для обитателей пустынь. Так, жир, которым заполнен горб верблюда, служит в первую очередь не источником энергии, а источником воды (при окислении 1 кг жира выделяется 1,1 кг воды).

Повышение плавучести

Запасы жира повышают плавучесть водных животных.

3

Классификация липидов

Простые липиды

Сложные липиды

Жиры (триглицериды) – сложные эфиры высокомолекулярных жирн. кислот и трехатомного спирта глицерина

Воска – сложные эфиры высших жирн. кислот и спиртов

Классификация липидов

Простые липиды

Сложные липиды

Фосфолипиды – (глицерин + фосфорн. кислота + жирн. кислота)

Жиры (триглицериды) – сложные эфиры высокомолекулярных жирн. кислот и трехатомного спирта глицерина

Гликолипиды (липид + углевод)

Воска – сложные эфиры высших жирн. кислот и спиртов

Липопротеины (липид + белок)

ЖИРЫ (триглицериды)

Жиры широко распространены в природе. Они входят в состав организма человека, животных, растений, микробов, некоторых вирусов. Содержание жиров в биологических объектах, тканях и органах может достигать 90%.

ОБЩАЯ ФОРМУЛА ЖИРОВ:

Плотность жиров ниже, чем у воды, поэтому в воде они всплывают и находятся на поверхности.

ТРИГЛИЦЕРИДЫ

ЖИРЫ

МАСЛА

имеют животное происхождение

имеют растительное происхождение

твердые

жидкие

в состав входят насыщенные жирные кислоты

В состав входят ненасыщенные жирные кислоты

ВОСКИ

Это группа простых липидов, представляющих собой сложные эфиры высших жирных кислот и высших высокомолекулярных спиртов.

Из воска пчелы строят соты.

СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛЫ ФОСФОЛИПИДА

(гидрофильна, состоит из глицерина и остатка фосфорной кислоты)

головка

(гидрофобны, состоят из отстаков жирных кислот)

хвосты

фосфолипиды

Фосфолипиды найдены и в животных, и в растительных организмах.

Фосфолипиды присутствуют во всех клетках живых существ, участвуя главным образом в формировании клеточных мембран.

ГЛИКОЛИПИДЫ

Гликолипиды находятся в миелиновой оболочке нервных волокон и на поверхности нейронов, а также являются компонентами мембран хлоропластов.

Строение нервного волокна

Хлоропласт

ЛИПОПРОТЕИНЫ

В форме липопротеи-нов липиды перено-сятся с кровью и лимфой.

Н-р, холестерин переносится кровью по сосудам в составе так называемых липопротеинов — сложных комплексов, состоящих из жиров и белков, и имеющих несколько разновид-ностей.

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Функция

Характеристика

Пример

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Функция

Характеристика

1. Энергети-ческая

Пример

При окислении 1 г жира образуется Н 2 О + СО 2 + 38,9 кДж

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Функция

Характеристика

1. Энергети-ческая

Пример

При окислении 1 г жира образуется Н 2 О + СО 2 + 38,9 кДж

а)до 40% энергии организм получает при окислении липидов;

б) ежечасно в общий кровоток поступает 25 г жира, идущего на образование энергии.

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Функция

Характеристика

2. Запасаю-щая

Пример

Запасной источник Е, т.к. жиры – «энерге-тические консервы»

а)подкожная жировая клетчатка

ЗАПАСАЮЩАЯ ФУНКЦИЯ ЛИПИДОВ

Это особенно важно для животных, впадающих в холодное время года в спячку или совершающих длительные переходы через местность, где нет источников питания.

Бурый медведь

Горбуша

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Функция

Характеристика

2. Запасаю-щая

Пример

Запасной источник Е, т.к. жиры – «энерге-тические консервы»

б)капля жира внутри клетки

Жировые

капли

Ядро

Семена и плоды рас-тений содержат жир, необходимый для обеспечения энергией развивающееся расте-ние.

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Функция

Характеристика

3. Структур-ная (пласти-ческая)

Пример

а)фософолипиды входят в состав клеточных мем-бран

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Функция

Характеристика

3. Структур-ная (пласти-ческая)

Пример

б)гликолипиды входят в состав миелиновых оболочек нервных клеток

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Функция

Характеристика

4. Терморегу-ляторная

Пример

Подкожный жир защищает живот-ных от перео-хлаждения

а)у китов подкожный слой жира достигает 1 м, что позволяет теплокровному животному жить в холодной воде полярного океана

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Функция

Характеристика

5. Защитная

Пример

Жиры защищают от механических воздействий

а)слой жира (сальник) защищает нежные органы от ударов и сотрясений

(н-р, околопочечная капсула, жировая подушка около глаз)

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Функция

Характеристика

5. Защитная

Пример

Жиры защищают от механических воздействий

б)воска покрывают тонким слоем листья растений, не давая им намокать во время обильных дождей, а также перья и шерсть

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Функция

Характеристика

6. Источник эндогенной (метаболи-

Пример

ческой) воды

При окислении 100 г жира выделяется 107 мл воды

а)благодаря такой воде существуют многие пустын. животные (н-р, тушканчики, песчанки, верблюды)

Тушканчик

Песчанка

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Функция

Характеристика

6. Источник эндогенной воды

Пример

При окислении 100 г жира выделяется 107 мл воды

а)благодаря такой воде существуют многие пустын. животные (н-р, тушканчики, песчанки, верблюды)

Верблюд может не пить 10-12 дней.

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Функция

Характеристика

7. Регулятор-ная

Пример

Многие жиры – компоненты витаминов и гормонов

а)жирорастворимые витамины – Д, Е, К, А

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

Функция

Характеристика

8. Раствори-тели гидро-фобных соединений

Пример

Обеспечивают проникновение в организм жирорастворимых веществ

а) витамины Е, Д, А

Повторение:

Тест 1. При полном сгорании 1 г. вещества выделилось 38,9 кДж энергии. Это вещество относится:

• К углеводам.
• К жирам.
• Или к углеводам, или к липидам.
• К белкам.

Тест 2. Основу клеточных мембран образуют:

• Жиры.
• Фосфолипиды.
• Воска.
• Липиды.

Тест 3. Утверждение: "Фосфолипиды — сложные эфиры глицерина (глицерола) и жирных кислот":

Верно.

Ошибочно.

Повторение:

**Тест 4. Липиды выполняют в организме следующие функции:

• Структурную. 5. Некоторые являются ферментами.
• Энергетическую. 6. Источник метаболической воды
• Теплоизолирующую. 7. Запасающую.
• Некоторые - гормоны. 8. К ним относятся витамины A, D, E, K.

**Тест 5. Молекула жира состоит из остатков:

• Аминокислот.
• Нуклеотидов.
• Глицерина.
• Жирных кислот.

Тест 6. Гликопротеины — это комплекс:

• Белков и углеводов.
• Нуклеотидов и белков.
• Глицерина и жирных кислот.
• Углеводов и липидов.