«Роль микроэлемента марганца (Mn) в организме человека» — Официальный сайт МО Красноуфимский округ
Микроэлементы – важнейшие вещества, от которых зависит жизнедеятельность организмов. Они не являются источником энергии, однако отвечают за жизненно важные химические реакции. Среди всех микроэлементов в особую группу выделяют так называемые незаменимые микроэлементы, регулярное поступление которых с пищей или водой в организм абсолютно необходимо для его нормальной жизнедеятельности.
Одним из таких незаменимых микроэлементов является марганец (Мn).
Марганец активно влияет на обмен белков, углеводов и жиров. Важной также считается его способность усиливать действие инсулина и поддерживать определенный уровень холестерина в крови. В присутствии марганца организм полнее использует жиры, повышается усвояемость меди. Так же микроэлемент регулирует процессы кроветворения, усиливает синтез гормонов щитовидной железы — тироксина и трийодтиронина, участвует в синтезе интерферона и укрепляет иммунитет и поддерживает нормальную свёртываемость крови.
За контроль и поддержание многих жизненных функций марганец еще называют микроэлементом-менеджером.
Переизбыток марганца может привести к серьёзным последствиям, после которых даже молодой организм очень тяжело восстанавливается: ухудшению всасывания железа и возникновению развития анемии, ухудшению состояния нервной системы, нарушению всасывания кальция.
Вода с повышенным содержанием марганца обладает металлическим привкусом. Его присутствие приводит к значительно более быстрому износу бытовой техники и систем отопления, поскольку он способен накапливаться в виде черного налета на внутренних поверхностях труб с последующим отслаиванием и образованием взвешенного в воде осадка черного цвета.
Дефицит марганца приводит к различным формам анемии, нарушениям функций воспроизводства у обоих полов, задержке роста детей, проявлениям дефицита массы тела и др. В настоящее время дефицит данного минерала является довольно распространённым явлением, что связано с неправильным и несбалансированным питанием, а также загрязнённостью окружающей среды.
Богатые марганцем продукты: крупы (в первую очередь овсяная и гречневая), фасоль, горох, орехи, клюква, говяжья печень и многие хлебобулочные изделия, которыми практически восполняется суточная потребность человека в марганце – 5,0-10,0 мг.
Главный врач Красноуфимского филиала
ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии
в Свердловской области» А. В. Поздеев
Оставить комментарий
Вы должны войти, чтобы оставлять комментарии.
Можно ли потолстеть от пива?
Многие сорта пива не имеют в своем составе ни белков, ни жиров. И пожалуй, только этот аргумент спас ингредиенты от обвинений в смертных грехах. Углеводам в этом плане повезло куда меньше, их следы в пиве есть, и о них говорят каждый раз, когда люди начинают оправдывать свой «пивной» живот или предупреждать о необратимых последствиях чрезмерного употребления пива. Достается даже безалкогольному пиву и закрепляется это фразой: «ну, да, алкоголя может и нет, но углеводы-то есть».
Разберемся вместе. Вес человека зависит от потребляемых калорий, чем выше у человека физической и умственной активности, тем больше их сгорает.
Эта простая, с виду, идея возникла в тридцатые года XIX века, когда Юстус фон Либих и Юлиус фон Майер пытались рассчитать дневной рацион прусских солдат. Исследователи, сжигали в калориметре продукты и измеряли выделявшееся тепло. Метод дал ориентировочные цифры по калорийности, но не учитывал, что в организме сгорает далеко не все, что сгорает в приборе. К примеру, пищевые волокна, которые не оставляют следа в энергетическом балансе.
Далее, этим вопросом занялся отец диетологии Олин Этуотер и усовершенствовал метод таблицами калорийности, которыми мы пользуемся и сейчас. Этуотер выделял отдельные компоненты пищи и измерял их количество и калорийность. В конце XIX века в США были выделены десятки тысяч долларов на исследования пищевых продуктов и рационов. Было определено, что энергетическая ценность белков 4 ккал/г, углеводов – 4 ккал/г, а жиров – 9 ккал/г.
Позже были разработаны таблицы калорийности, к которым была добавлена строка «алкоголь» — 7 ккал/г. Кстати сейчас траты на подобные исследования составляют более 80 миллионов долларов в год.
Калорийность алкогольного пива, по данным Национальной базы питательных веществ, составляет 43 ккал на 100 грамм продукта, а безалкогольного 37 ккал на 100 грамм.
Так откуда калории в пиве? Ни белков, ни жиров в нем почти нет. Остаются только два составляющих: алкоголь и углеводы. Алкоголь сгорает без остатка, откладываться в организме нечему. С углеводами дело обстоит совсем по-другому.
Пиво состоит из солода, хмеля, воды и дрожжей. Солод – почти чистые углеводы. В 100 граммах ячменного солода 87 грамм углеводов, которые дрожжи превращают в спирт и углекислый газ. Вследствие чего, в пиво переходит немного, в среднем, 3,5 грамма углеводов. Для сравнения, чтобы получить столько же углеводов, сколько содержится в одной небольшой порции макарон, нужно выпить 2,5 литра пива.
Однако, у противников все равно остаются аргументы.
Прочитав, что существует показатель гликемического индекса, они решили, что в пиве он очень большой и, что все углеводы из пенного прямиком направляются в жировые складки на животе.
Продолжаем разбираться. Углеводы в организме человека расщепляются ферментами до глюкозы, которая всасывается в кровь в кишечнике. В середине XX века стало ясно, что одинаково полезных углеводов не существует. То есть разные продукты, содержащие углеводы, вызывают разную концентрацию глюкозы в крови.
Однажды, чтобы составить здоровый рацион больных диабетом, Дэвид Дж. Дженкинс измерял концентрацию глюкозы в крови после того, как испытуемый съел продукт, содержащий 50 грамм углеводов. Что дало появление термина «гликемический индекс». Он измеряется следующим образом: десять здоровых добровольцев натощак съедают продукты, содержащие 50 грамм углеводов, в течение 15 минут. Каждый 15 минут у них берут пробы крови и измеряют показатель глюкозы. Сопоставляют все показатели в график и измеряют площадь под графиком – это и есть общее количество глюкозы, поступившее в кровь за два часа.
Давайте рассмотрим гликемический индекс продуктов питания. Например, очень большой гликемический индекс у вареной картошки, глюкозы от нее в кровь поступает больше, чем от чистой глюкозы — 118%, а от утренней порции кукурузных хлопьев вы получите энергии на треть больше, чем от ампулы глюкозы. От порции соевого молока в 250 грамм вы получите столько же глюкозы в кровь, сколько от одного грамма чистой глюкозы.
«Так, а с пивом что же?» — спросите Вы. На пиве методика дает сбой. Чтобы измерить гликемический индекс, десять добровольцев должны выпить порцию, содержащую 50 грамм углеводов за 15 минут. Мы же с вами помним, что в 100 граммах напитка содержится 3,5 грамма углеводов. То есть за 15 минут нужно выпить 14 литров пива. Методика допускает, что для низкоуглеводных продуктов можно ограничиться 25 граммами углеводов, но это все равно семь литров пива за 15 минут. Поэтому авторитетных источников, публикующих данные об этом индексе, почти нет. Неавторитетных — сколько угодно.
Большинство сайтов о здоровом образе жизни утверждают, что GI (гликемический индекс) пива равен 110. На самом деле, индекс мальтозы, входящей в состав солода, действительно 110, она активнее глюкозы, но мальтозы в пиве крайне мало.
В одном университете, который является одним из самых авторитетных источников данных по GI, в начале 2000 года проводители исследования гликемического индекса австралийского пива. Но они не смогли найти 10 добровольцев, которые смогут выпить семь литров за 15 минут, и поэтому их результаты не могут признаваться абсолютно точными. Но девять человек приняли участие в исследовании. И индекс анализируемого пива был равен 66, как у диетического коричневого риса. На основе таких экспериментов значения индекса для других сортов пива можно получить расчетным путем, он не будет сильно отличаться от приведенных цифр.
Ну что, подводим итог, углеводов в пиве почти нет, а те, что есть, имеют невысокий гликемический индекс. Это значит, что пиво не имеет никакого отношения к набору веса.
А, и еще, свиные ребрышки и жирненькая рыбка, которой часто закусывают, — совсем другая история
Роль воды в жизни человека
Общеизвестно, что вода — источник жизни.
Для жизни человека, вода, наряду с воздухом, занимает одно из важнейших мест в поддержании жизни и здоровья. Человек (как и любой живой организм) состоящий из воды более, чем на 70%, прожить без неё может очень короткое время. Вода нужна всему живому- животным, птицам, растениям и даже микроорганизмам. Не будет воды- не будет жизни на Земле; в том числе и по причине отсутствия продуктов питания, т.к. растения без воды не вырастут и не выживут, сельскохозяйственным животным, птице вода также жизненно необходима, не говоря уже о том, что рыба живет только в воде. Таким образом, человеку вода нужна не только сама по себе, но ещё и как средства для производства продуктов питания.
На поверхности нашей Земли, как и в атмосфере, содержится огромное количество воды; и большую часть занимает не суша, а вода.
Но, к сожалению, пригодной для питьевых целей воды не так уж и много (вода в океанах и морях содержит большое количество соли и без опреснения её пить практически невозможно, а опреснение очень затратно), да и распределена она на земном шаре неравномерно. К счастью, территория Российской Федерации имеет достаточные запасы пресной воды (пригодной для питья) воды.
Вода необходима для нормального функционирования организма, так как доставляет к клеткам кислород и питательные вещества; позволяет перерабатывать пищу в энергию, выводит шлаки и отходы из нашего организма; участвует в регулировании температуры тела.
Вода способствует тому, чтобы пища, которую мы едим, быстро переваривалась и усваивалась организмом. Вода служит в качестве смазки для наших суставов, а также регулирует и поддерживает температуру нашего тела.
Несмотря на то, что вода не имеет энергетической ценности (в ней отсутствуют белки, жиры и углеводы), она необходима для растворения витаминов, необходимых для нормальной жизнедеятельности человека, в том числе:
C- участвует в окислительно-восстановительных реакциях, функционировании иммунной системы, способствует усвоению железа.
Дефицит приводит к рыхлости и кровоточивости десен, носовым кровотечениям вследствие повышенной проницаемости и ломкости кровеносных капилляров.
B1 (тиамин)- в форме образующегося из него тиаминдифосфата входит в состав важнейших ферментов углеводного и энергетического обмена, обеспечивающих организм энергией и пластическими веществами, а также метаболизма разветвленных аминокислот. Недостаток этого витамина ведет к серьезным нарушениям со стороны нервной, пищеварительной и сердечно-сосудистой систем.
Витамин B2 (рибофлавин)- в форме коферментов участвует в окислительно-восстановительных реакциях, способствует повышению восприимчивости цвета зрительным анализатором и темновой адаптации. Недостаточное потребление витамина B2 сопровождается нарушением состояния кожных покровов, слизистых оболочек, нарушением светового и сумеречного зрения.
Витамин B6 (пиридоксин)- в форме своих коферментов участвует в превращениях аминокислот, метаболизме триптофана, липидов и нуклеиновых кислот, участвует в поддержании иммунного ответа, участвует в процессах торможения и возбуждения в центральной нервной системе, способствует нормальному формированию эритроцитов, поддержанию нормального уровня гомоцистеина в крови.
Недостаточное потребление витамина B6 сопровождается снижением аппетита, нарушением состояния кожных покровов, развитием гомоцистеинемии, анемии.
Ниацин в качестве кофермента участвует в окислительно-восстановительных реакциях энергетического метаболизма. Недостаточное потребление витамина сопровождается нарушением нормального состояния кожных покровов, желудочно-кишечного тракта и нервной системы.
B12 играет важную роль в метаболизме и превращениях аминокислот. Фолат и витамин B12 являются взаимосвязанными витаминами, участвуют в кроветворении. Недостаток витамина B12 приводит к развитию частичной или вторичной недостаточности фолатов, а также анемии, лейкопении, тромбоцитопении.
Фолаты- в качестве кофермента участвуют в метаболизме нуклеиновых и аминокислот. Дефицит фолатов ведет к нарушению синтеза нуклеиновых кислот и белка, следствием чего является торможение роста и деления клеток, особенно в быстро пролифелирующих тканях: костный мозг, эпителий кишечника и др.
Недостаточное потребление фолата во время беременности является одной из причин недоношенности, гипотрофии, врожденных уродств и нарушений развития ребенка. Показана выраженная связь между уровнем фолата, гомоцистеина и риском возникновения сердечно-сосудистых заболеваний.
Пантотеновая кислота- участвует в белковом, жировом, углеводном обмене, обмене холестерина, синтезе ряда гормонов, гемоглобина, способствует всасыванию аминокислот и сахаров в кишечнике, поддерживает функцию коры надпочечников. Недостаток пантотеновой кислоты может вести к поражению кожи и слизистых.
Биотин- участвует в синтезе жиров, гликогена, метаболизме аминокислот. Недостаточное потребление этого витамина может вести к нарушению нормального состояния кожных покровов.
Ежедневно из нашего организма выводится около 2 литров жидкости. Влага выделяется через кожу, мочевыделительную систему, кишечник и лёгкие; поэтому запасы воды необходимо своевременно пополнять, в том числе и чтобы не наступило обезвоживание (проявляется усталостью, мышечными и головными болями, жаждой, в тяжелых случаях потерей сознания).
Воду необходимо пить равномерно в течение дня. Не стоит компенсировать потерю воды чаем или кофе, т.к. они обладают мочегонными свойствами. Пить необходимо не дожидаясь сухости во рту, жажды (в это время уже произошло обезвоживание), не стоит пить «залпом» сразу стакан или кружку воды- лучше через равные промежутки времени(в т.ч.во время перерывов в работе) выпивать по нескольку глотков. Во время тяжелой физической нагрузки, в жарком климате и др. условиях может появиться необходимость в повышенном употреблении питьевой воды, поэтому если нет свободного доступа к питьевой воде, то во время занятий спортом, в условиях походов, при пребывании в условиях повышенной температуры воздуха и др. необходимо иметь с собой достаточное количество питьевой воды (не использовать в этих целях сладкие газированные напитки, снабжающие организм ненужным дополнительным количеством сахара и способствующие обезвоживанию организма).
В природе вода играет важнейшую роль.
Вода океанов, морей, озёр, рек и других (в том числе искусственно созданных водоемов) играет очень важную роль в создании мирового климата, а также климата той или иной местности. Вода играет одну из ключевых ролей в процессе фотосинтеза. Не будь воды, растения не могли бы перерабатывать углекислый газ в кислород, а значит — воздух был бы непригоден для дыхания.
Необходима вода для обеспечения человека продуктами питания (выращивания сельскохозяйственных культур и животных, птиц), для бытовых нужд, для соблюдения личной гигиены, для производства электрической энергии, для теплоснабжения (центрального отопления) жилых, общественных зданий и промышленных предприятий, для борьбы с вредителями с/х культур, возбудителями инфекционных заболеваний (для дезинфекции), вредными насекомыми (дезинсекции), для повышения плодородия почвы при внесения минеральных удобрений и др.
Доступ к водным ресурсам является важным фактором жизнеобеспечения любого государства, и иногда приводит к конфликтам (племенным, межгосударственным — особенно в условиях пустынь).
Человечеству важно не только иметь доступ к питьевой воде, водам мирового океана, но и сохранять это бесценное богатство!
ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Воронежской области». 2019г.
По материалам сайта: korotoyak.ru
учёные выяснили, когда организм сжигает наибольшее количество калорий — РТ на русском
Американские диетологи выяснили, что количество сжигаемых калорий зависит не только от активности человека, но и от времени суток. Так, в состоянии покоя организм расходует вечером на 10% больше калорий, чем утром. Исследователи обнаружили, что наименьшее количество калорий сжигается с 4 до 6 часов утра, а наибольшее — с 17:00 до 20:00.
Учёные из Медицинской школы Гарварда (США) выяснили, что организм людей, находящихся в состоянии покоя, сжигает вечером на 10% больше калорий, чем утром.
Также по теме
10 тысяч шагов и 8 стаканов воды: что стоит за популярными мифами о здоровом образе жизни
Учёные развенчали миф о том, что для поддержания хорошей физической формы нужно проходить 10 тысяч шагов в день. Множество подобных…
К таким выводам исследователи пришли в результате эксперимента с группой из семи добровольцев. Чуть больше месяца испытуемые прожили в лаборатории без окон, где не получали никакой физической нагрузки и пребывали в состоянии покоя. Чтобы участники эксперимента не могли следить за временем, учёные забрали у них часы и телефоны. Режим дня — подъём, отбой и приём пищи — диетологи строго регламентировали. При этом каждую ночь время отхода ко сну отодвигалось на 4 часа.
Оказалось, что только в том случае, когда биологический и фактический вечер у добровольцев совпадал, их организм каждый час сжигал около 0,5 грамма жира.
«У многих людей биологический и фактический вечер совпадает. Но если человек нарушает режим дня, ложится спать всё позже и позже, то разница между временем наступления биологического и фактического вечера растёт. В итоге биологический вечер наступает поздней ночью или ранним утром — в неблагоприятное время суток для сжигания калорий», — сообщили авторы исследования.
Американские учёные обнаружили, что при совпадении биологических и фактических часов наименьшее количество калорий испытуемые сжигали с 4 до 6 часов утра, а наибольшее — с 17:00 до 20:00.
По мнению российских экспертов, время суток действительно влияет на количество сжигаемых организмом калорий, а исследование западных учёных ещё раз доказывает необходимость соблюдения определённого режима дня для желающих похудеть.
«Очень много жиров сгорает с 00:00 до 01:00 ночи. В этот временной промежуток вырабатывается соматотропный гормон, который способен сжигать до 150 граммов жировой ткани всего за 50 минут. Этот гормон полноценно выделяется при условии, что человек вовремя лёг спать и перед сном съел пищу, содержащую белок. Но если человек съел перед сном что-либо с содержанием углеводов (неважно, яблоко это или торт), то выработка гормона блокируется», — сообщил в беседе с RT диетолог, доктор медицинских наук РАЕН Алексей Ковальков.
Не так давно американские учёные выяснили, что употребление творога — богатого белком продукта — за 30—60 минут до сна способствует снижению количества жиров в организме прямо во время сна.
Microsoft Word — вестник 2009-5 последн.doc
%PDF-1.5
%
1 0 obj
>
endobj
5 0 obj
)
/CreationDate (D:20091115203227+03’00’)
/Creator (PScript5.dll Version 5.2.2)
/ModDate (D:20091115203227+03’00’)
/Producer (Acrobat Distiller 9.0.0 \(Windows\))
/Title
>>
endobj
2 0 obj
>
stream
application/pdf
2009-11-15T20:32:27+03:00PScript5.dll Version 5.2.22009-11-15T20:32:27+03:00Acrobat Distiller 9.0.0 (Windows)uuid:bd1033f8-fb89-47d8-ab3c-962f3d21817buuid:39632ce8-67fc-4f92-9dde-67c6b4298f28
endstream
endobj
3 0 obj
>
endobj
4 0 obj
>
endobj
6 0 obj
>
endobj
7 0 obj
>
endobj
8 0 obj
>
endobj
9 0 obj
>
endobj
10 0 obj
>
endobj
11 0 obj
>
endobj
12 0 obj
>
endobj
13 0 obj
>
endobj
14 0 obj
>
endobj
15 0 obj
>
endobj
16 0 obj
>
endobj
17 0 obj
>
endobj
18 0 obj
>
endobj
19 0 obj
>
endobj
20 0 obj
>
endobj
21 0 obj
>
endobj
22 0 obj
>
endobj
23 0 obj
>
endobj
24 0 obj
>
endobj
25 0 obj
>
endobj
26 0 obj
>
stream
HWYF}У
WYي%}ߒ{fƒa-3rη͛w .`U/M!~E,I(}Ƣx8D[6P)jrX’E3BLpw*_P}
Подкожно-жировая клетчатка: строение, основные функции
Объемом подкожно-жировой клетчатки озабочена большая часть мирового населения. Этот структурный слой находится прямо под кожей, поэтому его можно ощутить при касании. Верхние отделы жировой клетчатки пронизаны волокнами коллагена, образующими сеть из петель. Внутри этих петель расположены дольки, которые формируются посредством круглых клеток жировой ткани, содержащих животных жир. Подкожная масса играет роль естественного амортизатора и теплоизолятора, но не только (о функциях подкожной клетчатки будет рассказано ниже).
На теле человека жир представлен в большом количестве (десятки килограммов) и распределен неравномерно. Это зависит не только от пола, но и от типа фигуры. У женщин жировая клетчатка занимает преимущественно область ягодиц, бедер, а у мужчин – область живота и груди. Отношение веса жировой ткани к общему весу женщины составляет около 25%. На мужском теле эта цифра ниже – 15%. Толще всего жировая ткань в зоне бедер (5 и более сантиметров), живота, груди. Наитончайший слой жира можно обнаружить на веках, половых органах.
Функции жировой ткани
Как уже было сказано, подкожно-жировая клетчатка не ограничивается двумя функциями. В круг ее задач входит множество аспектов. Жировая ткань выполняет следующее:
1. Хранит и поставляет в нужный момент энергию
Жир является сверхэнергоемким субстратом. При окислении всего 1 грамм дает 9 килокалорий – энергии, которой хватает на преодоление нескольких десятков метров, причем в довольно быстром темпе.
2. Служит теплоизоляционным материалом
В организме живого существа жировая ткань препятствует выходу внутреннего тепла наружу. Этот аспект очень важен при нахождении на холоде, особенно для тех, кто проживает на севере. Однако избыток подкожно-жировой клетчатки негативно влияет на здоровье, становясь причиной атеросклероза, гипертонии, сахарного диабета, а также деформирующего остеоартроза. Кроме того, лишний жир придает телу неэстетичный вид.
3. Защищает внутренние органы
Благодаря подкожному слою жира смягчаются удары, нейтрализуется воздействие высокой температуры. Таким образом он защищает внутренние органы. Имея мягкий нижний слой, кожа может быть подвижной – смещается во все стороны. Такая способность жировой клетчатки нужна для предохранения кожи от повреждений.
4. Накапливает полезные вещества
Функцией подкожной жировой ткани является и накопление: она вбирает в себя эстрогенные гормоны, ретинол, витамины А, Е. Этим объясняется тот факт, что у полных мужчин снижается уровень тестостерона.
5. Продуцирует гормоны
Жировая ткань – удивительный материал, потому что не только накапливает гормоны, но и синтезирует их. Конечно, речь идет об эстрогенах – женских половых гормонах. Чем больше жира в организме, тем выше уровень эстрогенов.
Синтез гормонов осуществляется при участии ароматаза – фермента, содержащегося в жировых клетках. По содержанию данного фермента на первом месте находится подкожная клетчатка ягодиц и бедер.
Помимо эстрогенов, жир продуцирует лептин – отвечающий за чувство насыщения гормон. С помощью лептина организм должен регулировать объем жировой клетчатки.
Составляющие подкожно-жировой клетчатки
В организме живого существа присутствует два вида жира – белый и бурый. Белая жировая клетчатка присуща человеку. Если рассмотреть ее кусочек под микроскопом, можно увидеть четкое деление на дольки, перемычки соединительной ткани между дольками. Также внутри подкожно-жирового слоя имеются кровеносные сосуды и нервные волокна.
Главная же структурная составляющая жировой ткани – клетка адипоцит. Адипоциты обладают вытянутой или круглой формой и содержат в себе липиды, воду (30%) и белки (от 3 до 6%).
Диоксины и их воздействие на здоровье людей
История вопроса
Диоксины являются загрязнителями окружающей среды. Они входят в состав «грязной дюжины» – группы опасных химических веществ, известных как стойкие органические загрязнители. Диоксины вызывают особое беспокойство в связи с их высоким токсическим потенциалом. Эксперименты показывают, что они воздействуют на целый ряд органов и систем.
Попав в организм человека, диоксины долгое время сохраняются в нем благодаря своей химической устойчивости и способности поглощаться жировыми тканями, в которых они затем откладываются. Период их полураспада в организме оценивается в 7-11 лет. В окружающей среде диоксины имеют тенденцию накапливаться в пищевой цепи. Концентрация диоксинов увеличивается по мере следования по пищевой цепи животного происхождения.
Химическое название диоксина – 2,3,7,8- тетрахлородибензо пара диоксин (ТХДД). Название «диоксины» часто используется для семейства структурно и химически связанных полихлорированных дибензо-пара-диоксинов (ПХДД) и полихлорированных дибензофуранов (ПХДФ). Некоторые диоксиноподобные полихлорированные бифенилы (ПХБ) с похожими токсическими свойствами также входят в понятие «диоксины». Выявлено 419 типов относящихся к диоксинам соединений, но лишь 30 из них имеют значительную токсичность, а самыми токсичными являются ТХДД.
Источники диоксинового загрязнения
Диоксины образуются, главным образом, в результате промышленных процессов, но могут также образовываться и в результате естественных процессов, таких как извержения вулканов и лесные пожары. Диоксины являются побочными продуктами целого ряда производственных процессов, включая плавление, отбеливание целлюлозы с использованием хлора и производство некоторых гербицидов и пестицидов. Основными виновниками выбросов диоксинов в окружающую среду часто являются неконтролируемые мусоросжигательные установки (для твердых и больничных отходов) из-за неполного сжигания отходов. Существуют технологии, позволяющие осуществлять контролируемое сжигание отходов при низких выбросах.
Несмотря на локальное образование диоксинов, их распространение в окружающей среде носит глобальный характер. Диоксины можно обнаружить в любой части мира практически в любой среде. Самые высокие уровни этих соединений обнаруживаются в почвах, осадочных отложениях и пищевых продуктах, особенно в молочных продуктах, мясе, рыбе и моллюсках. Незначительные уровни обнаруживаются в растениях, воде и воздухе.
Во всем мире имеются обширные запасы отработанных промышленных масел на основе ПХБ, многие из которых содержат высокие уровни ПХДФ. Длительное хранение и ненадлежащая утилизация этих материалов может приводить к выбросам диоксина в окружающую среду и загрязнению пищевых продуктов людей и животных. Утилизировать отходы на основе ПХБ без загрязнения окружающей среды и популяций людей не просто. С такими материалами необходимо обращаться как с опасными отходами, и лучшим способом их утилизации является сжигание при высоких температурах в специально оборудованных местах.
Случаи диоксинового загрязнения
Многие страны контролируют пищевые продукты на наличие диоксинов. Это способствует раннему выявлению загрязнения и часто позволяет предотвратить крупномасштабные последствия. Во многих случаях загрязнение диоксинами происходит через загрязненный корм для животных, например случаи повышенного уровня содержания диоксинов в молоке или корме для животных были увязаны с гранулами глины, жиров или цитрусовых, используемых при изготовлении животных кормов.
Некоторые случаи диоксинового загрязнения были более значительными, с более широкими последствиями для многих стран.
В конце 2008 года Ирландия сняла с продажи многочисленные тонны свинины и продуктов из свинины, так как во взятых образцах свинины были обнаружены уровни диоксинов, превышающие безопасный уровень в 200 раз. Это привело к снятию с продажи в связи с химическим загрязнением одной из самых крупных партий пищевых продуктов. Оценки риска, проведенные Ирландией, показали, что проблемы для общественного здравоохранения нет. Было прослежено, что источником загрязнения были зараженные корма.
В 1999 году высокие уровни диоксинов были обнаружены в домашней птице и яйцах из Бельгии. Затем загрязненные диоксином продукты животного происхождения (домашняя птица, яйца, свинина) были обнаружены в некоторых других странах. Источником был корм для животных, загрязненный в результате незаконной утилизации отработанных промышленных масел на основе ПХБ.
В 1976 году на химическом заводе в Севесо, Италия, произошел выброс больших количеств диоксинов. Облако ядовитых химических веществ, включая ТХДД, вырвалось в воздух и, в конечном итоге, заразило территорию в 15 квадратных километров, на которой проживало 37 000 человек.
Экстенсивные исследования среди подвергшегося воздействию населения продолжаются для определения долговременных последствий этого инцидента на здоровье людей.
Проводятся также экстенсивные исследования последствий для здоровья ТХДД в связи с его присутствием в некоторых партиях гербицида Эйджент Ориндж (Agent Orange), использовавшегося в качестве дефолианта во время войны во Вьетнаме. До сих пор исследуется его связь с определенными типами рака, а также с диабетом.
Несмотря на то, что воздействию диоксинов могут подвергаться все страны, большинство сообщений о случаях загрязнения поступает из промышленно развитых стран, где для выявления проблем, связанных с диоксинами, имеются надлежащий мониторинг за загрязнением пищевых продуктов, более высокий уровень осведомленности об опасности и лучшие нормативные средства управления.
Было зарегистрировано также несколько случаев преднамеренного отравления людей. Самым значительным из них является случай отравления Виктора Ющенко, Президента Украины, лицо которого было обезображено хлоракне.
Последствия воздействия диоксинов на здоровье человека
Кратковременное воздействие на человека высоких уровней диоксинов может привести к патологическим изменениям кожи, таким как хлоракне и очаговое потемнение, а также к изменениям функции печени. Длительное воздействие приводит к поражениям иммунной системы, формирующейся нервной системы, эндокринной системы и репродуктивных функций.
В результате хронического воздействия диоксинов у животных развиваются некоторые типы рака. В 1997 и 2012 годах Международное агентство ВОЗ по исследованию рака (МАИР) сделало оценку ТХДД. На основе данных о животных и эпидемиологических данных о людях ТХДД был классифицирован МАИР как «известный человеческий канцероген». Однако ТХДД не оказывает воздействия на генетический материал, и существует такой уровень воздействия, ниже которого риск развития рака становится незначительным.
В связи с повсеместным распространением диоксинов все люди подвергаются его воздействию и имеют определенный уровень диоксинов в организме, который приводит к так называемой нагрузке на организм. Нынешнее обычное фоновое воздействие, в среднем, не имеет последствий для здоровья человека. Однако из-за высокого токсического потенциала этого класса соединений необходимо принимать меры для снижения уровня фонового воздействия.
Чувствительные подгруппы
Наиболее чувствителен к воздействию диоксина развивающийся плод. Новорожденный ребенок с быстро развивающимися системами органов может также быть более уязвимым перед определенными воздействиями. Некоторые люди или группы людей могут подвергаться воздействию более высоких уровней диоксинов из-за своего питания (например, жители некоторых частей мира, употребляющие в пищу много рыбы) или своего рода деятельности (например, работники целлюлозно-бумажной промышленности, мусоросжигательных заводов, свалок опасных отходов).
Профилактика и контроль воздействия диоксинов
Надлежащее сжигание загрязненных материалов является наилучшим доступным методом профилактики и контроля воздействия диоксинов. С помощью этого метода можно также уничтожать отработанные масла на основе ПХБ. В процессе сжигания требуются высокие температуры – свыше 850°С. Для уничтожения больших количеств загрязненных материалов необходимы еще более высокие температуры – 1000° и выше.
Наилучшим путем предотвращения или снижения уровня воздействия диоксинов на людей является принятие мер, ориентированных на источник, например, строгий контроль промышленных процессов для максимально возможного снижения уровня выделяемых диоксинов. Это является обязанностью национальных правительств. Комиссия «Кодекс Алиментариус» приняла в 2001 году Кодекс практики по мерам, ориентированным на источник, для уменьшения загрязнения пищевых продуктов химикатами (CAC/RCP 49-2001) и в 2006 году был принят Кодекс практики для предотвращения и снижения уровня загрязнения пищевых продуктов и кормов диоксинами и диоксиноподобными ПХБ (CAC/RCP 62-2006).
Более 90% случаев воздействия диоксинов на людей происходит через пищевые продукты, главным образом, через мясные и молочные продукты, рыбу и моллюсков. Следовательно, защита пищевых продуктов имеет решающее значение. В дополнение к принятию ориентированных на источник мер для уменьшения выбросов диоксина, необходимо также не допускать вторичного загрязнения пищевых продуктов в пищевой цепи. Решающее значение для производства безопасных пищевых продуктов имеют надлежащие средства управления и практика во время первичного производства, обработки, распределения и продажи.
Как отмечается в приведенных выше примерах, первопричиной загрязнения пищевых продуктов часто является загрязненный корм для животных.
Необходимы системы мониторинга за загрязнением пищевых продуктов, не допускающие превышение приемлемых уровней. Производители кормов и пищевых продуктов несут ответственность за обеспечение безопасного сырья и безопасных производственных процессов, а национальные правительства должны контролировать безопасность продовольственного снабжения и принимать меры для защиты здоровья населения.
Национальные правительства должны контролировать безопасность пищевых продуктов и принимать меры для охраны здоровья населения. В случае подозрения на загрязнение страны должны иметь планы действий в чрезвычайных обстоятельствах для выявления, задержания и утилизации загрязненных кормов и пищевых продуктов. Население, подвергшееся воздействию, необходимо обследовать с точки зрения уровня воздействия (например, измерить уровень загрязнителей в крови или материнском молоке) и его последствий (например, установить клиническое наблюдение для выявления признаков плохого состояния здоровья).
Что должны делать потребители для снижения риска воздействия?
Удаление жира с мяса и потребление молочных продуктов с пониженным содержанием жира может уменьшить воздействие диоксиновых соединений. Сбалансированное питание (включающее фрукты, овощи и злаки в надлежащих количествах) также позволяет избежать чрезмерного воздействия диоксина из какого-либо одного источника. Эта долговременная стратегия направлена на уменьшение нагрузки на организм и имеет особую значимость для девушек и молодых женщин, так как способствует уменьшению воздействия на развивающийся плод, а затем на находящегося на грудном вскармливании ребенка.
Что необходимо для выявления и измерения уровня диоксинов в окружающей среде и пищевых продуктах?
Для проведения количественного химического анализа диоксинов необходимы современные методы, доступные только в ограниченном числе лабораторий в мире. Стоимость таких анализов очень высока и зависит от типа образца – от более 1000 долларов США за анализ одной биологической пробы до нескольких тысяч долларов США за проведение всесторонней оценки выбросов из мусоросжигательной установки.
Разрабатывается все большее число методов биологического скрининга (на основе клеток или антител). Использование таких методов для исследований образцов пищевых продуктов пока еще не в достаточной степени легализировано. Такие методы скрининга позволят проводить большее число анализов по более низкой стоимости. В случае позитивного скрининг-теста для подтверждения результатов необходимо проводить более сложные химические анализы.
Деятельность ВОЗ, связанная с диоксинами
В 2015 г. ВОЗ впервые опубликовала оценки глобального бремени болезней пищевого происхождения. В этом контексте рассматривались последствия воздействия диоксинов на репродуктивную способность и функцию щитовидной железы. Рассмотрение только в этих 2 плоскостях позволяет предположить, что в некоторых частях мира такое воздействие может в значительной мере усугублять бремя болезней пищевого происхождения
Уменьшение воздействия диоксина является важной целью общественного здравоохранения. С целью разработки руководства по допустимым уровням воздействия ВОЗ провела ряд совещаний экспертов для определения приемлемого уровня поступления диоксинов в организм человека.
В 2001 году Совместный экспертный комитет Продовольственной и сельскохозяйственной организации Организации Объединенных Наций (ФАО)/ВОЗ по пищевым добавкам (СЭКПД) провел усовершенствованную всестороннюю оценку риска воздействия ПХДД, ПХДФ и «диоксиноподобных» ПХБ.
Для оценки долговременных или кратковременных рисков для здоровья, связанных с этими веществами, необходимо оценивать общее или среднее поступление через несколько месяцев, а приемлемый уровень поступления необходимо оценивать, как минимум, через один месяц. В предварительном порядке эксперты установили приемлемый уровень ежемесячного поступления в 70 пикограмм/кг в месяц. Это то количество диоксинов, которое может поступать в организм человека на протяжении всей его жизни без обнаруживаемых последствий для здоровья.
ВОЗ в сотрудничестве с ФАО через Комиссию «Кодекс Алиментариус» разработала «Кодекс практики для предотвращения и снижения уровня загрязнения пищевых продуктов и кормов диоксинами и диоксиноподобными ПХБ». Этот документ представляет собой руководство для соответствующих национальных и региональных органов в области принятия превентивных мер.
ВОЗ также отвечает за Программу мониторинга и оценки загрязнения пищевых продуктов в рамках Глобальной системы мониторинга окружающей среды. Эта программа, известная под названием GEMS/Food, предоставляет информацию об уровнях и тенденциях загрязнителей в пищевых продуктах через сеть участвующих в ней лабораторий более чем из 50 стран мира. Диоксины включены в эту программу.
ВОЗ также проводит периодические исследования уровней содержания диоксинов в материнском молоке, главным образом в европейских странах. Эти исследования позволяют оценить воздействие на людей диоксинов из всех источников. Последние данные свидетельствуют о том, что за последние два десятилетия меры, введенные в ряде стран для контроля выбросов диоксина, привели к значительному уменьшению воздействия этих соединений. Данных из развивающихся стран не достаточно для анализа тенденций во времени.
ВОЗ также проводит периодические исследования уровней содержания диоксинов в материнском молоке. Эти исследования позволяют оценить воздействие на людей диоксинов из всех источников. Недавние данные свидетельствуют о том, что за последние два десятилетия меры, введенные в ряде стран для контроля выбросов диоксинов, привели к значительному уменьшению воздействия этих соединений.
ВОЗ продолжает эти исследования в сотрудничестве с Программой ООН по окружающей среде (ЮНЕП), в контексте «Стокгольмской конвенции» — международного соглашения о сокращении выбросов определенных устойчивых органических загрязнителей, включая диоксины. Рассматривается возможность принятия ряда мер по сокращению выделения диоксинов в процессе сжигания и производства. ВОЗ и ЮНЕП проводят глобальные обследования грудного молока, в том числе во многих развивающихся странах, в целях мониторинга мировых тенденций загрязнения диоксинами и эффективности мер, осуществляемых в рамках Стокгольмской конвенции.
Диоксины присутствуют в виде сложной смеси в окружающей среде и пищевых продуктах. Для оценки потенциального риска всей смеси по отношению к этой группе загрязнителей применяется понятие токсической эквивалентности.
ВОЗ установила факторы токсической эквивалентности (ФТЭ) диоксинов и родственных соединений и проводит их регулярную переоценку на консультациях экспертов. Установлены значения ВОЗ-ФТЭ, которые применяются для людей, млекопитающих, птиц и рыб.
жира | вещество | Британника
Жир , любое нелетучее, нерастворимое в воде, маслянистое или жирное на ощупь вещество растительного или животного происхождения. Жиры обычно твердые при обычных температурах, например 25 ° C (77 ° F), но они начинают разжижаться при несколько более высоких температурах. По химическому составу жиры идентичны животным и растительным маслам, состоящим в основном из глицеридов, которые представляют собой сложные эфиры, образующиеся в результате реакции трех молекул жирных кислот с одной молекулой глицерина ( см. Масло ).
Вместе с маслами жиры составляют один из трех основных классов пищевых продуктов, остальные — белки и углеводы. Почти все клетки содержат эти основные вещества. Жир иногда называют природным хранилищем энергии, потому что в пересчете на массу он содержит в два раза больше энергии, чем углеводы или белки. Вероятно, именно в качестве хранилищ или хранилищ концентрированной энергии жиры появляются в репродуктивных органах растений, таких как пыльцевые зерна и семена. Именно этот жир люди получают из растений для использования в пищу или в промышленности.Содержание жира в непродуктивной ткани растений обычно настолько низкое, что восстановление практически невозможно. Тем не менее, большая часть диетических жиров поступает из натуральных пищевых продуктов, не будучи отделенными от других растительных материалов, с которыми они встречаются. Доля жира в этих продуктах питания варьируется от 0,1 процента в белом картофеле до 70 процентов в ядрах некоторых орехов.
Более 90 процентов жира, извлекаемого в мире, получают примерно из 20 видов растений и животных. Большая часть этого отделенного жира в конечном итоге используется человеком в пищу.Следовательно, жировая технология в основном связана с разделением и переработкой жиров в формы, приемлемые для различных диетических обычаев в странах, в которых они будут использоваться. (Для получения дополнительной информации по этому вопросу см. пищевая промышленность.)
Использование жиров
С доисторических времен люди использовали много натуральных жиров как в пищевых, так и в непищевых целях. Египтяне, например, использовали оливковое масло в качестве смазки при перемещении тяжелых строительных материалов. Еще в 1400 г. до н. Э. Они делали смазки для осей из жира и извести, смешанных с другими материалами.Гомер упоминает масло как вспомогательное средство для ткачества, а Плиний говорит о твердом и мягком мыле. Свечи и лампы, в которых используется масло или жир, использовались тысячи лет.
Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас
Коммерческое использование жиров увеличилось по мере расширения понимания химической природы жиров. CW Scheele, шведский химик, обнаружил в 1779 году, что глицерин можно получить из оливкового масла путем нагревания его с глетом (монооксидом свинца), но только примерно в 1815 году французский химик Мишель-Эжен Шеврёль (1786–1889) продемонстрировал это химическая природа жиров и масел.Через несколько лет было завершено отделение жидких кислот от твердых кислот. Маргарин был изобретен французским химиком Ипполитом Меже-Мурье, который в 1869 году получил приз Наполеона III за удовлетворительный заменитель масла. Современный процесс гидрогенизации зародился в исследованиях конца 19 века, которые привели к созданию индустрии шортенинга растительного масла и множеству промышленных применений.
После Первой мировой войны химики-органики получили обширные знания сначала о составах жирных кислот, а затем о составах глицеридов.Рост химической промышленности стимулировал одновременное расширение использования жиров в качестве сырья и в качестве промежуточных продуктов для множества новых химикатов. Современное применение многих органических химических реакций к жирам и жирным кислотам легло в основу новой и быстрорастущей индустрии жирной химии.
Функции у растений и животных
Универсальное распределение жиров в тканях растений и животных предполагает физиологические роли, которые выходят за рамки их функции в качестве источника топлива для клеток.У животных наиболее очевидная функция жиров — это резерв пищи для снабжения энергией (посредством последующего ферментативного окисления, то есть комбинации с кислородом, катализируемой ферментами). Аналогичным образом можно объяснить накопление жира в семенах овощей на том основании, что это запас пищи для зародыша. Однако не так-то просто учесть присутствие большого количества жира в таких фруктах, как оливки, авокадо и пальмы; большая часть этого жира, вероятно, теряется или разрушается до прорастания семян.Жиры выполняют другие ценные функции у растений и животных. Подкожные отложения жира изолируют животных от холода из-за низкой скорости передачи тепла в жире, что особенно важно для животных, живущих в холодной воде или с холодным климатом, например, китов, моржей и медведей.
Жиры, отделенные от тканей, всегда содержат небольшие количества тесно связанных неглицеридных липидов, таких как фосфолипиды, стерины, витамины A, D и E, а также различные каротиноидные пигменты. Многие из этих веществ являются жизненно важными эмульгирующими агентами или факторами роста.Другие действуют как агенты, предотвращающие разрушение жиров в тканях и семенах растений, вызванное деструктивным сочетанием с кислородом. Эти второстепенные компоненты, вероятно, присутствуют в жирах в результате их физической растворимости, и, таким образом, жиры служат переносчиками этих веществ в рационах животных.
Многим животным требуется жир, содержащий одну или несколько незаменимых жирных кислот (линолевую, арахидоновую и в ограниченной степени линоленовую), чтобы предотвратить физические симптомы дефицита незаменимых жирных кислот, проявляющиеся в поражении кожи, шелушении, плохом росте волос и т. Д. и низкие темпы роста.Эти незаменимые жирные кислоты должны поступать с пищей, поскольку они не могут синтезироваться в организме.
Простагландины, открытые лауреатом Нобелевской премии США фон Эйлером из Швеции, представляют собой гормоноподобные соединения, полученные из арахидоновой кислоты. Эти биологически активные жирные кислоты, которые присутствуют в очень незначительных количествах в тканях животных, очевидно, участвуют в сокращении гладких мышц, активности ферментов в метаболизме липидов, функции центральной нервной системы, регуляции частоты пульса и артериального давления, функции стероидов. гормоны, мобилизация жира в жировой ткани и ряд других жизненно важных функций.
Какие жиры используются в живом организме? | Здоровое питание
Автор: Amy Huang Обновлено 14 декабря 2018 г.
Сегодня на рынке существует множество диет, в которых диетические жиры становятся врагом. Хотя слишком много жира может быть вредным и увеличить риск увеличения веса и сердечно-сосудистых заболеваний, вам все же нужно немного жира в вашем рационе. Здоровые жиры играют в организме несколько важных ролей и являются ценной частью сбалансированного питания.
Жир для энергии
Одна из важных функций жира в организме — обеспечивать энергией клетки.Когда вы тренируетесь, ваши клетки потребляют углеводы в течение первых 20 минут. Но после этого запасы углеводов заканчиваются, и они переходят на жир. Это преимущество, потому что жир является постоянным источником энергии для вашего тела. Многие бегуны на длинные дистанции имеют очень низкий процент жира в организме, потому что они постоянно используют свои запасы жира в качестве источника энергии во время тренировок и соревнований.
Здоровые клеточные мембраны
Жир также является неотъемлемой частью ваших клеточных мембран.Мембраны ваших клеток состоят из двух слоев фосфолипидов, а внутренняя часть мембраны состоит из жира. Жир из вашего рациона входит в состав клеточных мембран. Поэтому лучше всего включать ненасыщенные жиры, так как они помогают поддерживать подвижность и гибкость клеточных мембран. Ненасыщенные жиры содержатся в растительных маслах, орехах и жирной рыбе.
Другие функции
Еще одна важная роль жира — обеспечивать изоляцию вашего тела, а также прокладывать внутренние органы. Однако слишком много этого жира вокруг ваших органов вредно для здоровья.Если вы имеете форму яблока и у вас много жира вокруг органов, это может повысить риск сердечно-сосудистых заболеваний. Холестерин также выполняет важные функции в организме. Это предшественник вашей печени, который вырабатывает желчь — вещество, которое помогает вашему организму переваривать и поглощать жиры из вашего рациона. Холестерин также помогает синтезировать витамин D. Когда ваша кожа подвергается воздействию солнечного света, ваше тело использует холестерин для выработки витамина.
Специализированные жиры — жирные кислоты омега-3
Существуют также незаменимые жирные кислоты, которые необходимы вашему организму с пищей, поскольку он не может производить эти типы жиров самостоятельно.Жирные кислоты омега-6 и омега-3 являются незаменимыми жирными кислотами, хотя жиры омега-3 связаны с большей пользой для здоровья, чем жиры омега-6. Омега-3 жирные кислоты, например, содержащиеся в масле канолы или жирной рыбе, способствуют когнитивному развитию младенцев и детей, а также помогают поддерживать хорошее зрение. Жирные кислоты омега-3 также полезны для сердца и могут помочь снизить риск сердечных заболеваний.
Что такое липиды?
Липиды — это молекулы, которые содержат углеводороды и составляют строительные блоки структуры и функции живых клеток.Примеры липидов включают жиры, масла, воски, некоторые витамины (такие как A, D, E и K), гормоны и большую часть клеточной мембраны, которая не состоит из белка.
Липиды не растворимы в воде, поскольку они неполярны, но поэтому они растворимы в неполярных растворителях, таких как хлороформ.
Липидный бислой человека — 3D-рендеринг. Кредит изображения: Crevis / Shutterstock
Из чего состоят липиды?
Липиды в основном состоят из углеводородов в их наиболее восстановленной форме, что делает их отличной формой хранения энергии, поскольку при метаболизме углеводороды окисляются с высвобождением большого количества энергии.Тип липидов, обнаруженных в жировых клетках для этой цели, представляет собой триглицерид, сложный эфир, созданный из глицерина и трех жирных кислот.
Откуда берутся липиды?
Избыточные углеводы в рационе преобразуются в триглицериды, что включает синтез жирных кислот из ацетил-КоА в процессе, известном как липогенез, и происходит в эндоплазматическом ретикулуме. У животных и грибов один многофункциональный белок управляет большинством этих процессов, в то время как бактерии используют несколько отдельных ферментов.Некоторые типы ненасыщенных жирных кислот не могут быть синтезированы в клетках млекопитающих, и поэтому должны потребляться как часть рациона, например, омега-3.
Ацетил-КоА также участвует в мевалонатном пути, ответственном за производство широкого спектра изопреноидов, в том числе важных липидов, таких как холестерин и стероидные гормоны.
Гидролизуемые и негидролизуемые липиды
Липиды, содержащие сложноэфирную функциональную группу, гидролизуются в воде. К ним относятся нейтральные жиры, воски, фосфолипиды и гликолипиды.Жиры и масла состоят из триглицеридов, состоящих из глицерина (1,2,3-тригидроксипропана) и 3 жирных кислот, образующих триэфир. Триглицериды находятся в крови и хранятся в жировых клетках. Полный гидролиз триацилглицеринов дает три жирные кислоты и молекулу глицерина.
Негидролизуемые липиды лишены таких функциональных групп и включают стероиды и жирорастворимые витамины (A, D, E и K).
Жирные кислоты
Жирные кислоты представляют собой длинноцепочечные карбоновые кислоты (обычно с 16 или более атомами углерода), которые могут содержать или не содержать двойные связи углерод-углерод.Число атомов углерода почти всегда четное и обычно неразветвленное. Олеиновая кислота — самая распространенная в природе жирная кислота.
Мембрана, окружающая клетку, состоит из белков и липидов. В зависимости от расположения мембраны и ее роли в организме липиды могут составлять от 20 до 80 процентов мембраны, а остальное — белки. Холестерин, которого нет в растительных клетках, представляет собой липид, который помогает укрепить мембрану.Кредит изображения: Национальный институт общих медицинских наук
Воски / жиры и масла
Это сложные эфиры длинноцепочечных карбоновых кислот и длинноцепочечных спиртов. Жир — это название класса триглицеридов, которые при комнатной температуре выглядят как твердые или полутвердые, жиры в основном присутствуют у животных. Масла — это триглицериды, которые появляются в виде жидкости при комнатной температуре, масла в основном присутствуют в растениях, а иногда и в рыбе.
Моно / поли ненасыщенные и насыщенные
Жирные кислоты без двойных углерод-углеродных связей называются насыщенными.Те, которые имеют две или более двойных связи, называются полиненасыщенными. Олеиновая кислота является мононенасыщенной, так как имеет одинарную двойную связь.
Насыщенные жиры обычно представляют собой твердые вещества и получают из животных, в то время как ненасыщенные жиры являются жидкими и обычно извлекаются из растений.
Ненасыщенные жиры имеют особую геометрию, которая предотвращает упаковку молекул так же эффективно, как в насыщенных молекулах, что приводит к их склонности существовать в виде жидкости, а не твердого тела.Таким образом, температура кипения ненасыщенных жиров ниже, чем у насыщенных жиров.
Синтез и функции липидов в организме
Липиды используются напрямую или синтезируются иным способом из жиров, присутствующих в пище. Существует множество биосинтетических путей расщепления и синтеза липидов в организме.
Основные биологические функции липидов включают накопление энергии, поскольку липиды могут расщепляться с образованием большого количества энергии. Липиды также образуют структурные компоненты клеточных мембран и образуют различные мессенджеры и сигнальные молекулы в организме.
Отчет о химическом анализе крови, показывающий нормальные функциональные тесты печени и липидный профиль с высоким уровнем триглицеридов. Кредит изображения: Стивен Барнс / Shutterstock
Дополнительная литература
Определение и примеры липидов — Биологический онлайн-словарь
Определение
существительное
множественное число: липиды
lip · id, ˈlɪp ɪd, ˈlaɪ pɪd
Жирное или воскообразное органическое соединение, легко растворимое в неполярном растворителе (e.грамм. эфир), но не в полярном растворителе (например, воде), и основные биологические функции которого включают накопление энергии, структурный компонент клеточной мембраны и передачу клеточных сигналов
Подробности
Обзор
Биомолекула относится к любой молекуле, производимой живыми организмами . Таким образом, большинство из них являются органическими молекулами. Четыре основные группы биомолекул включают аминокислоты и белки, углеводы (особенно полисахариды), липиды и нуклеиновые кислоты. Липид относится к любой группе жирных или воскообразных органических соединений, легко растворимых в неполярном растворителе, но не в полярном растворителе.Липиды участвуют в основном в хранении энергии, структурном компоненте и передаче сигналов клетки. Примерами липидов являются воски, масла, стерины, холестерин, жирорастворимые витамины, моноглицериды, диглицериды, триглицериды (жиры) и фосфолипиды.
Характеристики
Липиды — это органические соединения, которые легко растворяются в неполярном растворителе (например, эфире), но не в полярном растворителе (например, воде). Обычно он состоит из единиц глицерина или жирных кислот с другими молекулами или без них.Многие липиды являются амфифильными, что означает, что они имеют как гидрофобные, так и гидрофильные компоненты.
Липиды по сравнению с жирами
Жирные кислоты (включая жиры) представляют собой подгруппу липидов. В частности, жир представляет собой триглицерид (липид), который обычно является твердым при комнатной температуре. Следовательно, было бы неправильно считать эти два термина синонимами.
Типы
Жирная кислота представляет собой субъединицу жиров, масел и восков. Он относится к любой длинной цепи углеводорода с одной карбоксильной группой в начале и метильным концом и алифатическим хвостом.Он образуется при расщеплении жиров (обычно триглицеридов или фосфолипидов) в процессе, называемом гидролизом. Он представлен R-COOH, где R обозначает алифатический фрагмент, а COOH обозначает карбоксильную группу (превращая молекулу в кислоту). Жирные кислоты можно разделить на (1) ненасыщенные жирные кислоты и (2) насыщенные жирные кислоты. Ненасыщенные жирные кислоты могут быть дополнительно сгруппированы на мононенасыщенных жирных кислот и полиненасыщенных жирных кислот .Примерами ненасыщенных жиров являются мононенасыщенные жирные кислоты, полиненасыщенные жиры, омега-жирные кислоты, и т.д. . Насыщенные жирные кислоты — это жирные кислоты, в которых отсутствуют ненасыщенные связи между атомами углерода. Примеры включают лауриновую кислоту, пальмитиновую кислоту, и т.д. .
Глицерин представляет собой липид, состоящий из глицерина, эфирно связанного с жирной кислотой. Одним из наиболее широко известных глицеролипидов является триглицерид (также называемый триацилглицерином). Триглицерид — это богатое энергией соединение, состоящее из глицерина и трех жирных кислот (отсюда и название).Все три гидроксильные группы глицерина в триглицериде этерифицированы. Триглицерид является основным компонентом животных и растительных масел и жиров. У растений они обычно находятся в мембранах растительных клеток, где жирные кислоты в основном ненасыщенные. У животных компонент жирных кислот в значительной степени насыщен.
Глицерофосфолипид, или просто фосфолипид , представляет собой тип липида, который является важным компонентом многих биологических мембран, особенно липидного бислоя клеток. Он также участвует в метаболизме и передаче сигналов клетками.Фосфолипиды представляют собой амфипатические соединения, причем «голова» является гидрофильной, а липофильный «хвост» — гидрофобной. Примеры фосфолипидов включают фосфатидилэтаноламин, фосфатидилинозитол, фосфатидилсерин, лецитин, плазмалогены и сфингомиелины.
Сфинголипид представляет собой липид, состоящий из основы сфингоида (например, сфингозин и церамидов ), основной цепи и остатков сахара (ов), связанных гликозидной связью. Примерами являются цереброзиды и ганглиозиды.
Липид стерола (например, холестерин) представляет собой другой тип липидов, который служит важным компонентом биологической мембраны. Многие из них действуют как гормоны и сигнальные молекулы.
Липид пренола представляет собой тип липида, который синтезируется из изопентенилдифосфата и диметилаллулдифосфата посредством пути мевалоновой кислоты . Простые изопреноиды (например, каротиноиды) представляют собой пренол-липиды.
Другими типами липидов являются сахаролипидов (жирные кислоты, связанные с сахарным остовом) и поликетидов (соединения, образованные полимеризацией ацетильных и пропионильных субъединиц).
Общие биологические реакции
Общие биологические реакции
Липиды биосинтезируются в процессе, называемом липогенезом. Липогенез — это процесс производства липидов или жиров. В биологии липогенез — это биохимический процесс, например ацетил-КоА превращается в триглицерид. Он предназначен для хранения биохимической энергии для последующего метаболического использования. Липогенез включает (1) синтез жирных кислот и (2) синтез триглицеридов. Синтез жирных кислот происходит в цитоплазме и характеризуется повторным добавлением двухуглеродных единиц к ацетил-КоА.При синтезе триглицеридов три жирные кислоты этерифицируются до глицерина в эндоплазматическом ретикулуме. Клетки, осуществляющие липогенез, — это в основном адипоциты и клетки печени. Однако клетки печени выделяют триглицериды в форме липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП) в кровоток.
Помимо биосинтеза, липиды также могут быть получены с пищей. Кроме того, животные, потребляющие чрезмерное количество углеводов, склонны превращать углеводы в тригилцериды.
Распад
Процесс, при котором липид расщепляется для извлечения энергии, называется липолизом.Липолиз активируется, когда уровень циркулирующего инсулина низкий, тогда как циркулирующий адреналин высокий. Жирные кислоты могут далее разлагаться в митохондриях или пероксисомах с образованием ацетил-КоА. Этот метаболический процесс, при котором жирные кислоты разлагаются, приводя к образованию ацетил-коА, называется бета-окислением . Ацетил-коА, в свою очередь, может войти в цикл лимонной кислоты и в конечном итоге разложиться на молекулы CO 2 и воды с сопутствующим образованием АТФ.
Биологические функции
Основные биологические функции липидов включают накопление энергии, структурный компонент клеточной мембраны и передачу сигналов клетками. В биологических мембранах липидный компонент имеет гидрофильную головку, которая может представлять собой гликолипид, фосфолипид или стерол (например, холестерин), и гидрофобный хвост.
Дополнительный
Этимология
- Французский липид »Греческий липос (« жир »)
Вариант (ы)
Производные термины
болезнь накопления нейтральных липидов
Дополнительная литература
См. также
© Biology Online.Контент предоставлен и модерируется Biology Online Editors
Механизмы депо-жиров в живых организмах | Жировые клетки
Жир депо не идентичен пищевому жиру. При обычном питании жировые депо каждого вида являются характерными. Но если диета будет изменена либо по качеству, либо по количеству, особенно после голодания животного, жировые отложения могут в разной степени напоминать пищевые жиры.
В целом депо-жиры более ненасыщенные, чем пищевые жиры.Один интересный факт о жировых депо заключается в том, что они более ненасыщены под кожей, чем в более глубоких частях. Было обнаружено, что йодное число постепенно уменьшается снаружи внутрь.
Эксперименты с жирными кислотами, меченными дейтерием, показывают, что жировые депо не являются статическими хранилищами. Они динамичны. Накопленные жиры постоянно мобилизуются и пополняются, и таким образом поддерживается динамическое равновесие.
Около 12% общей массы тела человека состоит из жира.Основная его часть остается в так называемых жировых депо. Этот жир называется жировым депо.
Распределение жира в разных жировых депо может быть разным. Например, подкожная ткань содержит 50%, периренальная ткань 15%, брыжейка 20%, сальник 10%, внутримышечная соединительная ткань около 5% жира и т. Д. (В среднем). Это внутриклеточные жиры, которые остаются внутри мягкой жировой ткани клетки.
Жиры депо в основном состоят из глицеридов различных жирных кислот и обычно содержат 75% олеиновой кислоты, 20% пальмитиновой кислоты и 5% стеариновой кислоты.Они остаются в виде смешанных триглицеридов, то есть одна молекула глицерина присоединена к трем молекулам жирных кислот аналогичных или разнородных разновидностей. Также присутствуют следы лецитина и холестерина, а также небольшое количество полиненасыщенных жирных кислот.
Жиры депо могут быть получены из следующих источников:
и. Пищевой жир:
Это главный источник
ii. Углеводы:
Пищевые углеводы легко превращаются в жиры.Молодые свиньи откладывают большое количество жира только на ячменной диете. Во время этого преобразования богатое кислородом вещество (углевод) превращается в бедное кислородом вещество, так что R.Q. повышаться. Жиры, образованные из углеводов, более насыщены и имеют более высокую температуру плавления.
Следовательно, депо-жиры пастбищных животных являются «твердыми». Это очень важно в животноводстве.
iii. Белки:
Недавно появились данные, свидетельствующие о том, что углеводы, полученные из белков, могут превращаться в жиры.Кроме того, было показано, что пиридоксин в сотрудничестве с тиамином катализирует образование жиров из белка.
Некоторые функции жировых депо следующие :
и. Механические функции:
(a) Оставаясь под поверхностью, он придает форму конечностям и телу,
(b) Оставаясь вокруг внутренних органов, он удерживает их на месте и действует как механический буфер против травм.
ii. Физические функции:
Жир не проводит тепло, поэтому подкожный жир играет важную роль в регулировании температуры тела.
iii. Химические функции:
Представляет собой накопленную энергию. Большое количество энергии может храниться в виде жира в жировой ткани в концентрированном безводном состоянии. 1 г жира дает 9,3 калории. Поскольку жиры составляют около 12% веса тела, они представляют собой запасенную энергию в размере 1100 C на 1 кг веса тела.
биологических молекул — концепции биологии
Цели обучения
К концу этого раздела вы сможете:
- Опишите, почему углерод имеет решающее значение для жизни
- Объясните влияние небольших изменений аминокислот на организмы
- Опишите четыре основных типа биологических молекул
- Понимать функции четырех основных типов молекул
Большие молекулы, необходимые для жизни, которые состоят из более мелких органических молекул, называются биологическими макромолекулами.Существует четыре основных класса биологических макромолекул (углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты), каждый из которых является важным компонентом клетки и выполняет широкий спектр функций. Вместе эти молекулы составляют большую часть массы клетки. Биологические макромолекулы являются органическими, что означает, что они содержат углерод. Кроме того, они могут содержать водород, кислород, азот, фосфор, серу и дополнительные второстепенные элементы.
Часто говорят, что жизнь «основана на углероде.Это означает, что атомы углерода, связанные с другими атомами углерода или другими элементами, образуют фундаментальные компоненты многих, если не большинства, молекул, уникальных для живых существ. Другие элементы играют важную роль в биологических молекулах, но углерод определенно квалифицируется как элемент «фундамент» для молекул в живых существах. Это связывающие свойства атомов углерода, которые ответственны за его важную роль.
Рисунок 1: Углерод может образовывать четыре ковалентные связи, образуя органическую молекулу.Самая простая молекула углерода — это метан (Ch5), изображенный здесь.
Углерод содержит четыре электрона в своей внешней оболочке. Следовательно, он может образовывать четыре ковалентные связи с другими атомами или молекулами. Простейшей молекулой органического углерода является метан (CH 4 ), в котором четыре атома водорода связаны с атомом углерода ([Рисунок 1]).
Рисунок 2: Эти примеры показывают три молекулы (обнаруженные в живых организмах), которые содержат атомы углерода, различным образом связанные с другими атомами углерода и атомами других элементов.(а) Эта молекула стеариновой кислоты имеет длинную цепочку атомов углерода. (б) Глицин, компонент белков, содержит атомы углерода, азота, кислорода и водорода. (c) Глюкоза, сахар, имеет кольцо из атомов углерода и один атом кислорода. Однако более сложные структуры создаются с использованием углерода. Любой из атомов водорода можно заменить другим атомом углерода, ковалентно связанным с первым атомом углерода. Таким способом могут быть образованы длинные и разветвленные цепи углеродных соединений ([1Рис. 2] a ).Атомы углерода могут связываться с атомами других элементов, таких как азот, кислород и фосфор ([Рис. 2] b ). Молекулы могут также образовывать кольца, которые сами могут связываться с другими кольцами ([Рис. 2] c ). Это разнообразие молекулярных форм объясняет разнообразие функций биологических макромолекул и в значительной степени основано на способности углерода образовывать множественные связи с самим собой и другими атомами.
Углеводы — это макромолекулы, с которыми большинство потребителей в некоторой степени знакомо.Чтобы похудеть, некоторые люди придерживаются «низкоуглеводной» диеты. Спортсмены, напротив, часто «нагружают углеводы» перед важными соревнованиями, чтобы убедиться, что у них достаточно энергии для соревнований на высоком уровне. Фактически, углеводы являются неотъемлемой частью нашего рациона; злаки, фрукты и овощи — все это естественные источники углеводов. Углеводы обеспечивают организм энергией, особенно через глюкозу, простой сахар. Углеводы также выполняют другие важные функции у людей, животных и растений.
Углеводы можно представить формулой (CH 2 O) n , где n — количество атомов углерода в молекуле. Другими словами, соотношение углерода, водорода и кислорода в молекулах углеводов составляет 1: 2: 1. Углеводы подразделяются на три подтипа: моносахариды, дисахариды и полисахариды.
Моносахариды (моно- = «один»; sacchar- = «сладкий») представляют собой простые сахара, наиболее распространенным из которых является глюкоза.В моносахаридах количество атомов углерода обычно составляет от трех до шести. Большинство названий моносахаридов оканчиваются суффиксом -ose. В зависимости от количества атомов углерода в сахаре они могут быть известны как триозы (три атома углерода), пентозы (пять атомов углерода) и гексозы (шесть атомов углерода).
Моносахариды могут существовать в виде линейной цепи или кольцевых молекул; в водных растворах они обычно находятся в кольцевой форме.
Химическая формула глюкозы: C 6 H 12 O 6 .У большинства живых существ глюкоза является важным источником энергии. Во время клеточного дыхания из глюкозы выделяется энергия, которая используется для выработки аденозинтрифосфата (АТФ). Растения синтезируют глюкозу, используя углекислый газ и воду в процессе фотосинтеза, а глюкоза, в свою очередь, используется для удовлетворения потребностей растений в энергии. Избыток синтезированной глюкозы часто хранится в виде крахмала, который расщепляется другими организмами, питающимися растениями.
Рисунок 3: Глюкоза, галактоза и фруктоза — изомерные моносахариды, что означает, что они имеют одинаковую химическую формулу, но немного разные структуры.
Галактоза (входит в состав лактозы или молочного сахара) и фруктоза (содержится во фруктах) — другие распространенные моносахариды. Хотя глюкоза, галактоза и фруктоза имеют одинаковую химическую формулу (C 6 H 12 O 6 ), они различаются структурно и химически (и известны как изомеры) из-за разного расположения атомов в углеродной цепи. ([Рисунок 3]).
Дисахариды (ди- = «два») образуются, когда два моносахарида подвергаются реакции дегидратации (реакция, при которой происходит удаление молекулы воды).Во время этого процесса гидроксильная группа (–ОН) одного моносахарида соединяется с атомом водорода другого моносахарида, высвобождая молекулу воды (H 2 O) и образуя ковалентную связь между атомами в двух молекулах сахара.
Обычные дисахариды включают лактозу, мальтозу и сахарозу. Лактоза — это дисахарид, состоящий из мономеров глюкозы и галактозы. Он содержится в молоке. Мальтоза, или солодовый сахар, представляет собой дисахарид, образующийся в результате реакции дегидратации между двумя молекулами глюкозы.Наиболее распространенным дисахаридом является сахароза или столовый сахар, который состоит из мономеров глюкозы и фруктозы.
Длинная цепь моносахаридов, связанных ковалентными связями, известна как полисахарид (поли- = «много»). Цепь может быть разветвленной или неразветвленной, и она может содержать разные типы моносахаридов. Полисахариды могут быть очень большими молекулами. Крахмал, гликоген, целлюлоза и хитин являются примерами полисахаридов.
Крахмал — это хранимая в растениях форма сахаров, состоящая из амилозы и амилопектина (оба полимера глюкозы).Растения способны синтезировать глюкозу, а избыток глюкозы откладывается в виде крахмала в различных частях растений, включая корни и семена. Крахмал, который потребляется животными, расщепляется на более мелкие молекулы, такие как глюкоза. Затем клетки могут поглощать глюкозу.
Гликоген — это форма хранения глюкозы у людей и других позвоночных, состоящая из мономеров глюкозы. Гликоген является животным эквивалентом крахмала и представляет собой сильно разветвленную молекулу, обычно хранящуюся в клетках печени и мышц.Когда уровень глюкозы снижается, гликоген расщепляется с высвобождением глюкозы.
Целлюлоза — один из самых распространенных природных биополимеров. Клеточные стенки растений в основном состоят из целлюлозы, которая обеспечивает структурную поддержку клетки. Дерево и бумага в основном целлюлозные по своей природе. Целлюлоза состоит из мономеров глюкозы, которые связаны связями между определенными атомами углерода в молекуле глюкозы.
Каждый второй мономер глюкозы в целлюлозе переворачивается и плотно упаковывается в виде удлиненных длинных цепей.Это придает целлюлозе жесткость и высокую прочность на разрыв, что так важно для растительных клеток. Целлюлоза, проходящая через нашу пищеварительную систему, называется пищевыми волокнами. Хотя связи глюкозы и глюкозы в целлюлозе не могут быть разрушены пищеварительными ферментами человека, травоядные животные, такие как коровы, буйволы и лошади, способны переваривать траву, богатую целлюлозой, и использовать ее в качестве источника пищи. У этих животных определенные виды бактерий обитают в рубце (часть пищеварительной системы травоядных) и секретируют фермент целлюлазу.В аппендиксе также содержатся бактерии, которые расщепляют целлюлозу, что придает ей важную роль в пищеварительной системе жвачных животных. Целлюлазы могут расщеплять целлюлозу на мономеры глюкозы, которые могут использоваться животным в качестве источника энергии.
Углеводы выполняют другие функции у разных животных. У членистоногих, таких как насекомые, пауки и крабы, есть внешний скелет, называемый экзоскелетом, который защищает их внутренние части тела. Этот экзоскелет состоит из биологической макромолекулы хитина, азотистого углевода.Он состоит из повторяющихся единиц модифицированного сахара, содержащего азот.
Таким образом, из-за различий в молекулярной структуре углеводы могут выполнять самые разные функции хранения энергии (крахмал и гликоген), а также структурной поддержки и защиты (целлюлоза и хитин) ([Рисунок 4]).
Рисунок 4: Хотя их структура и функции различаются, все полисахаридные углеводы состоят из моносахаридов и имеют химическую формулу (Ch3O) n.
Карьера в действии
Зарегистрированный диетолог Ожирение является проблемой для здоровья во всем мире, и многие болезни, такие как диабет и болезни сердца, становятся все более распространенными из-за ожирения.Это одна из причин, почему к зарегистрированным диетологам все чаще обращаются за советом. Зарегистрированные диетологи помогают планировать пищевые продукты и программы питания для людей в различных условиях. Они часто работают с пациентами в медицинских учреждениях, разрабатывая планы питания для профилактики и лечения заболеваний. Например, диетологи могут научить пациента с диабетом контролировать уровень сахара в крови, употребляя в пищу правильные типы и количества углеводов. Диетологи также могут работать в домах престарелых, школах и частных клиниках.
Чтобы стать дипломированным диетологом, нужно получить как минимум степень бакалавра в области диетологии, питания, пищевых технологий или в смежных областях. Кроме того, зарегистрированные диетологи должны пройти программу стажировки под присмотром и сдать национальный экзамен. Те, кто занимается диетологией, проходят курсы по питанию, химии, биохимии, биологии, микробиологии и физиологии человека. Диетологи должны стать экспертами в химии и функциях пищи (белков, углеводов и жиров).
Липиды включают разнообразную группу соединений, объединенных общим признаком. Липиды гидрофобны («водобоязненные») или нерастворимы в воде, потому что они неполярные молекулы. Это потому, что они являются углеводородами, которые включают только неполярные углерод-углеродные или углерод-водородные связи. Липиды выполняют в клетке множество различных функций. Клетки хранят энергию для длительного использования в виде липидов, называемых жирами. Липиды также обеспечивают изоляцию растений и животных от окружающей среды ([Рисунок 5]).Например, они помогают водным птицам и млекопитающим оставаться сухими из-за их водоотталкивающих свойств. Липиды также являются строительными блоками многих гормонов и важной составляющей плазматической мембраны. Липиды включают жиры, масла, воски, фосфолипиды и стероиды.
Рисунок 5: Гидрофобные липиды в шерсти водных млекопитающих, таких как речная выдра, защищают их от непогоды. (кредит: Кен Босма)
Молекула жира, такая как триглицерид, состоит из двух основных компонентов — глицерина и жирных кислот.Глицерин — это органическое соединение с тремя атомами углерода, пятью атомами водорода и тремя гидроксильными (–OH) группами. Жирные кислоты имеют длинную цепь углеводородов, к которой присоединена кислая карбоксильная группа, отсюда и название «жирная кислота». Количество атомов углерода в жирной кислоте может составлять от 4 до 36; наиболее распространены те, которые содержат 12–18 атомов углерода. В молекуле жира жирная кислота присоединена к каждому из трех атомов кислорода в -ОН-группах молекулы глицерина ковалентной связью ([Рисунок 6]).
Рисунок 6: Липиды включают жиры, такие как триглицериды, которые состоят из жирных кислот и глицерина, фосфолипидов и стероидов.
Во время образования этой ковалентной связи высвобождаются три молекулы воды. Три жирные кислоты в жире могут быть похожими или разными. Эти жиры также называют триглицеридами, потому что они содержат три жирные кислоты. Некоторые жирные кислоты имеют общие названия, указывающие на их происхождение. Например, пальмитиновая кислота, насыщенная жирная кислота, получают из пальмы.Арахидовая кислота получена из Arachis hypogaea , научного названия арахиса.
Жирные кислоты могут быть насыщенными и ненасыщенными. В цепи жирной кислоты, если есть только одинарные связи между соседними атомами углерода в углеводородной цепи, жирная кислота является насыщенной. Насыщенные жирные кислоты насыщены водородом; другими словами, максимальное количество атомов водорода, прикрепленных к углеродному скелету.
Когда углеводородная цепь содержит двойную связь, жирная кислота является ненасыщенной жирной кислотой.
Большинство ненасыщенных жиров являются жидкими при комнатной температуре и называются маслами. Если в молекуле есть одна двойная связь, то он известен как мононенасыщенный жир (например, оливковое масло), а если имеется более одной двойной связи, то он известен как полиненасыщенный жир (например, масло канолы).
Насыщенные жиры плотно упаковываются и остаются твердыми при комнатной температуре. Животные жиры со стеариновой кислотой и пальмитиновой кислотой, содержащиеся в мясе, и жир с масляной кислотой, содержащиеся в масле, являются примерами насыщенных жиров.Млекопитающие хранят жиры в специализированных клетках, называемых адипоцитами, где жировые шарики занимают большую часть клетки. У растений жир или масло хранятся в семенах и используются в качестве источника энергии во время эмбрионального развития.
Ненасыщенные жиры или масла обычно растительного происхождения и содержат ненасыщенные жирные кислоты. Двойная связь вызывает изгиб или «перегиб», который препятствует плотной упаковке жирных кислот, сохраняя их в жидком состоянии при комнатной температуре. Оливковое масло, кукурузное масло, масло канолы и жир печени трески являются примерами ненасыщенных жиров.Ненасыщенные жиры помогают повысить уровень холестерина в крови, тогда как насыщенные жиры способствуют образованию бляшек в артериях, что увеличивает риск сердечного приступа.
В пищевой промышленности масла искусственно гидрогенизируются для придания им полутвердого состояния, что приводит к меньшей порче и увеличению срока хранения. Проще говоря, газообразный водород пропускают через масла, чтобы отвердить их. Во время этого процесса гидрирования двойные связи цис -конформации в углеводородной цепи могут быть преобразованы в двойные связи в транс -конформации.Это образует транс -жир из цис- -жира. Ориентация двойных связей влияет на химические свойства жира ([Рисунок 7]).
Рисунок 7: В процессе гидрогенизации ориентация двойных связей изменяется, в результате чего из цис-жира образуется транс-жир. Это изменяет химические свойства молекулы.
Маргарин, некоторые виды арахисового масла и шортенинг являются примерами искусственно гидрогенизированных транс--жиров. Недавние исследования показали, что увеличение транс--жиров в рационе человека может привести к увеличению уровня липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) или «плохого» холестерина, что, в свою очередь, может привести к отложению бляшек в организме человека. артерии, что приводит к болезни сердца.Многие рестораны быстрого питания недавно отказались от использования транс -жиров, и теперь на американских этикетках продуктов питания требуется указывать их содержание транс -жиров.
Незаменимые жирные кислоты — это жирные кислоты, которые необходимы, но не синтезируются человеческим организмом. Следовательно, их необходимо дополнять с помощью диеты. Омега-3 жирные кислоты попадают в эту категорию и являются одной из двух известных незаменимых жирных кислот для человека (другая — омега-6 жирные кислоты). Они представляют собой тип полиненасыщенных жиров и называются омега-3 жирными кислотами, потому что третий углерод на конце жирной кислоты участвует в двойной связи.
Лосось, форель и тунец являются хорошими источниками жирных кислот омега-3. Жирные кислоты омега-3 важны для работы мозга, нормального роста и развития. Они также могут предотвратить сердечные заболевания и снизить риск рака.
Как и углеводы, жиры получили широкую огласку. Это правда, что чрезмерное употребление жареной и другой «жирной» пищи приводит к увеличению веса. Однако жиры выполняют важные функции. Жиры служат долгосрочным накопителем энергии. Они также обеспечивают изоляцию тела.Поэтому «здоровые» ненасыщенные жиры в умеренных количествах следует употреблять регулярно.
Фосфолипиды являются основным компонентом плазматической мембраны. Как и жиры, они состоят из цепей жирных кислот, прикрепленных к глицерину или подобной основной цепи. Однако вместо трех жирных кислот есть две жирные кислоты, а третий углерод глицериновой цепи связан с фосфатной группой. Фосфатная группа модифицируется добавлением спирта.
Фосфолипид имеет как гидрофобные, так и гидрофильные участки.Цепи жирных кислот гидрофобны и исключают себя из воды, тогда как фосфат гидрофильный и взаимодействует с водой.
Клетки окружены мембраной, которая имеет бислой фосфолипидов. Жирные кислоты фосфолипидов обращены внутрь, вдали от воды, тогда как фосфатная группа может быть обращена либо к внешней среде, либо к внутренней части клетки, которые оба являются водными.
Стероиды и воски
В отличие от фосфолипидов и жиров, рассмотренных ранее, стероиды имеют кольцевую структуру.Хотя они не похожи на другие липиды, они сгруппированы с ними, потому что они также гидрофобны. Все стероиды имеют четыре связанных углеродных кольца, а некоторые из них, как и холестерин, имеют короткий хвост.
Холестерин — стероид. Холестерин в основном синтезируется в печени и является предшественником многих стероидных гормонов, таких как тестостерон и эстрадиол. Он также является предшественником витаминов Е и К. Холестерин является предшественником солей желчных кислот, которые помогают в расщеплении жиров и их последующем усвоении клетками.Хотя о холестерине часто говорят отрицательно, он необходим для правильного функционирования организма. Это ключевой компонент плазматических мембран клеток животных.
Воски состоят из углеводородной цепи со спиртовой (–OH) группой и жирной кислотой. Примеры восков животного происхождения включают пчелиный воск и ланолин. У растений также есть воск, например покрытие на листьях, которое помогает предотвратить их высыхание.
Чтобы получить дополнительную информацию о липидах, исследуйте «Биомолекулы: Липиды» с помощью этой интерактивной анимации.
Белки являются одними из наиболее распространенных органических молекул в живых системах и обладают самым разнообразным набором функций среди всех макромолекул. Белки могут быть структурными, регуляторными, сократительными или защитными; они могут служить для транспортировки, хранения или перепонки; или они могут быть токсинами или ферментами. Каждая клетка живой системы может содержать тысячи различных белков, каждый из которых выполняет уникальную функцию. Их структуры, как и их функции, сильно различаются. Однако все они представляют собой полимеры аминокислот, расположенных в линейной последовательности.
Функции белков очень разнообразны, потому что существует 20 различных химически различных аминокислот, которые образуют длинные цепи, и аминокислоты могут располагаться в любом порядке. Например, белки могут функционировать как ферменты или гормоны. Ферменты, которые вырабатываются живыми клетками, являются катализаторами биохимических реакций (например, пищеварения) и обычно являются белками. Каждый фермент специфичен для субстрата (реагента, который связывается с ферментом), на который он действует. Ферменты могут разрушать молекулярные связи, переупорядочивать связи или образовывать новые связи.Примером фермента является амилаза слюны, которая расщепляет амилозу, компонент крахмала.
Гормоны — это химические сигнальные молекулы, обычно белки или стероиды, секретируемые эндокринной железой или группой эндокринных клеток, которые контролируют или регулируют определенные физиологические процессы, включая рост, развитие, метаболизм и размножение. Например, инсулин — это белковый гормон, который поддерживает уровень глюкозы в крови.
Белки имеют разную форму и молекулярную массу; некоторые белки имеют глобулярную форму, тогда как другие имеют волокнистую природу.Например, гемоглобин — это глобулярный белок, а коллаген, обнаруженный в нашей коже, — это волокнистый белок. Форма белка имеет решающее значение для его функции. Изменения температуры, pH и воздействие химикатов могут привести к необратимым изменениям формы белка, что приведет к потере функции или денатурации (более подробно это будет обсуждаться позже). Все белки состоят из 20 одних и тех же аминокислот по-разному.
Аминокислоты — это мономеры, из которых состоят белки. Каждая аминокислота имеет одинаковую фундаментальную структуру, которая состоит из центрального атома углерода, связанного с аминогруппой (–NH 2 ), карбоксильной группы (–COOH) и атома водорода.Каждая аминокислота также имеет другой вариабельный атом или группу атомов, связанных с центральным атомом углерода, известную как группа R. Группа R — единственное различие в структуре между 20 аминокислотами; в остальном аминокислоты идентичны ([Рисунок 8]).
Рисунок 8: Аминокислоты состоят из центрального углерода, связанного с аминогруппой (–Nh3), карбоксильной группой (–COOH) и атомом водорода. Четвертая связь центрального углерода варьируется среди различных аминокислот, как видно из этих примеров аланина, валина, лизина и аспарагиновой кислоты.
Химическая природа группы R определяет химическую природу аминокислоты в ее белке (то есть, является ли она кислотной, основной, полярной или неполярной).
Последовательность и количество аминокислот в конечном итоге определяют форму, размер и функцию белка. Каждая аминокислота присоединена к другой аминокислоте ковалентной связью, известной как пептидная связь, которая образуется в результате реакции дегидратации. Карбоксильная группа одной аминокислоты и аминогруппа второй аминокислоты объединяются, высвобождая молекулу воды.Полученная связь представляет собой пептидную связь.
Продукты, образованные такой связью, называются полипептидами. Хотя термины полипептид и белок иногда используются взаимозаменяемо, полипептид технически представляет собой полимер аминокислот, тогда как термин белок используется для полипептида или полипептидов, которые объединились вместе, имеют различную форму и имеют уникальную функцию.
Эволюция в действии
Эволюционное значение цитохрома c Цитохром c является важным компонентом молекулярного механизма, который собирает энергию из глюкозы.Поскольку роль этого белка в производстве клеточной энергии имеет решающее значение, за миллионы лет он очень мало изменился. Секвенирование белков показало, что существует значительное сходство последовательностей между молекулами цитохрома с разных видов; эволюционные отношения можно оценить путем измерения сходства или различий между белковыми последовательностями различных видов.
Например, ученые определили, что цитохром с человека содержит 104 аминокислоты. Для каждой молекулы цитохрома с, которая к настоящему времени была секвенирована у разных организмов, 37 из этих аминокислот находятся в одном и том же положении в каждом цитохроме с.Это указывает на то, что все эти организмы произошли от общего предка. При сравнении последовательностей белков человека и шимпанзе различий в последовательностях не обнаружено. При сравнении последовательностей человека и макаки-резуса было обнаружено единственное различие в одной аминокислоте. Напротив, сравнение человека с дрожжами показывает разницу в 44 аминокислотах, предполагая, что люди и шимпанзе имеют более недавнего общего предка, чем люди и макака-резус или люди и дрожжи.
Структура белка
Как обсуждалось ранее, форма белка имеет решающее значение для его функции.Чтобы понять, как белок приобретает свою окончательную форму или конформацию, нам необходимо понять четыре уровня структуры белка: первичный, вторичный, третичный и четвертичный ([Рисунок 9]).
Уникальная последовательность и количество аминокислот в полипептидной цепи — это ее первичная структура. Уникальная последовательность каждого белка в конечном итоге определяется геном, кодирующим этот белок. Любое изменение в последовательности гена может привести к добавлению другой аминокислоты к полипептидной цепи, вызывая изменение структуры и функции белка.При серповидно-клеточной анемии β-цепь гемоглобина имеет единственную аминокислотную замену, вызывающую изменение как структуры, так и функции белка. Примечательно, что молекула гемоглобина состоит из двух альфа-цепей и двух бета-цепей, каждая из которых состоит примерно из 150 аминокислот. Таким образом, молекула содержит около 600 аминокислот. Структурное различие между нормальной молекулой гемоглобина и молекулой серповидноклеточных клеток, которое резко снижает продолжительность жизни у пораженных людей, состоит в одной из 600 аминокислот.
Из-за этого изменения одной аминокислоты в цепи обычно двояковогнутые или дискообразные эритроциты принимают форму полумесяца или «серпа», что закупоривает артерии. Это может привести к множеству серьезных проблем со здоровьем, таких как одышка, головокружение, головные боли и боли в животе у людей, страдающих этим заболеванием.
Паттерны сворачивания, возникающие в результате взаимодействий между частями аминокислот, не относящихся к R-группам, приводят к вторичной структуре белка. Наиболее распространены альфа (α) -спиральные и бета (β) -пластинчатые листовые структуры.Обе структуры удерживаются в форме водородными связями. В альфа-спирали связи образуются между каждой четвертой аминокислотой и вызывают поворот аминокислотной цепи.
В β-складчатом листе «складки» образованы водородными связями между атомами в основной цепи полипептидной цепи. Группы R прикреплены к атомам углерода и проходят выше и ниже складок складки. Гофрированные сегменты выровнены параллельно друг другу, а водородные связи образуются между одинаковыми парами атомов на каждой из выровненных аминокислот.Структуры α-спирали и β-складчатых листов обнаруживаются во многих глобулярных и волокнистых белках.
Уникальная трехмерная структура полипептида известна как его третичная структура. Эта структура вызвана химическим взаимодействием между различными аминокислотами и участками полипептида. Прежде всего, взаимодействия между группами R создают сложную трехмерную третичную структуру белка. Могут быть ионные связи, образованные между группами R на разных аминокислотах, или водородные связи, помимо тех, которые участвуют во вторичной структуре.Когда происходит сворачивание белка, гидрофобные группы R неполярных аминокислот лежат внутри белка, тогда как гидрофильные группы R лежат снаружи. Первые типы взаимодействий также известны как гидрофобные взаимодействия.
В природе некоторые белки образованы из нескольких полипептидов, также известных как субъединицы, и взаимодействие этих субъединиц образует четвертичную структуру. Слабые взаимодействия между субъединицами помогают стабилизировать общую структуру. Например, гемоглобин представляет собой комбинацию четырех полипептидных субъединиц.
Рисунок 9: На этих иллюстрациях можно увидеть четыре уровня белковой структуры. (кредит: модификация работы Национального института исследования генома человека)
Каждый белок имеет свою уникальную последовательность и форму, которые удерживаются вместе за счет химических взаимодействий. Если белок подвержен изменениям температуры, pH или воздействию химикатов, структура белка может измениться, потеряв свою форму в результате так называемой денатурации, как обсуждалось ранее. Денатурация часто обратима, поскольку первичная структура сохраняется, если денатурирующий агент удаляется, позволяя белку возобновить свою функцию.Иногда денатурация необратима, что приводит к потере функции. Один из примеров денатурации белка можно увидеть, когда яйцо жарят или варят. Белок альбумина в жидком яичном белке денатурируется при помещении на горячую сковороду, превращаясь из прозрачного вещества в непрозрачное белое вещество. Не все белки денатурируются при высоких температурах; например, бактерии, которые выживают в горячих источниках, имеют белки, которые адаптированы для работы при этих температурах.
Чтобы получить дополнительную информацию о белках, изучите «Биомолекулы: белки» с помощью этой интерактивной анимации.
Рисунок 11: Нуклеотид состоит из трех компонентов: азотистого основания, пентозного сахара и фосфатной группы.
Нуклеиновые кислоты являются ключевыми макромолекулами в непрерывной жизни. Они несут генетический план клетки и несут инструкции для функционирования клетки.
Двумя основными типами нуклеиновых кислот являются дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК). ДНК — это генетический материал, содержащийся во всех живых организмах, от одноклеточных бактерий до многоклеточных млекопитающих.
Другой тип нуклеиновой кислоты, РНК, в основном участвует в синтезе белка. Молекулы ДНК никогда не покидают ядро, а вместо этого используют посредника РНК для связи с остальной частью клетки. Другие типы РНК также участвуют в синтезе белка и его регуляции.
ДНК и РНК состоят из мономеров, известных как нуклеотиды. Нуклеотиды объединяются друг с другом с образованием полинуклеотида, ДНК или РНК. Каждый нуклеотид состоит из трех компонентов: азотистого основания, пентозного (пятиуглеродного) сахара и фосфатной группы ([Рисунок 10]).Каждое азотистое основание в нуклеотиде присоединено к молекуле сахара, которая присоединена к фосфатной группе.
Рисунок 11: Модель двойной спирали показывает ДНК как две параллельные нити переплетающихся молекул. (Предоставлено: Джером Уокер, Деннис Мытс)
ДНК
имеет двойную спиральную структуру ([Рисунок 11). Он состоит из двух цепей или полимеров нуклеотидов. Нити образованы связями между фосфатными и сахарными группами соседних нуклеотидов. Нити связаны друг с другом в своих основаниях водородными связями, и нити наматываются друг на друга по своей длине, отсюда и описание «двойной спирали», что означает двойную спираль.
Чередующиеся сахарные и фосфатные группы лежат на внешней стороне каждой цепи, образуя основу ДНК. Азотистые основания сложены внутри, как ступени лестницы, и эти основания соединяются в пару; пары связаны друг с другом водородными связями. Основания спариваются таким образом, чтобы расстояние между скелетами двух цепей было одинаковым по всей длине молекулы.
Живые существа основаны на углероде, потому что углерод играет такую важную роль в химии живых существ.Четыре позиции ковалентной связи атома углерода могут дать начало широкому разнообразию соединений с множеством функций, что объясняет важность углерода для живых существ. Углеводы — это группа макромолекул, которые являются жизненно важным источником энергии для клетки, обеспечивают структурную поддержку многих организмов и могут быть обнаружены на поверхности клетки в качестве рецепторов или для распознавания клеток. Углеводы классифицируются как моносахариды, дисахариды и полисахариды, в зависимости от количества мономеров в молекуле.
Липиды — это класс макромолекул, которые по своей природе неполярны и гидрофобны. Основные типы включают жиры и масла, воски, фосфолипиды и стероиды. Жиры и масла являются запасенной формой энергии и могут включать триглицериды. Жиры и масла обычно состоят из жирных кислот и глицерина.
Белки — это класс макромолекул, которые могут выполнять широкий спектр функций для клетки. Они помогают метаболизму, обеспечивая структурную поддержку и действуя как ферменты, переносчики или гормоны.Строительными блоками белков являются аминокислоты. Белки организованы на четырех уровнях: первичный, вторичный, третичный и четвертичный. Форма и функция белка неразрывно связаны; любое изменение формы, вызванное изменениями температуры, pH или химического воздействия, может привести к денатурации белка и потере функции.
Нуклеиновые кислоты — это молекулы, состоящие из повторяющихся единиц нуклеотидов, которые направляют клеточную деятельность, такую как деление клеток и синтез белка. Каждый нуклеотид состоит из пентозного сахара, азотистого основания и фосфатной группы.Есть два типа нуклеиновых кислот: ДНК и РНК.
Пример моносахарида ________.
- фруктоза
- глюкоза
- галактоза
- все вышеперечисленное
[show-answer q = ”548583 ″] Показать ответ [/ show-answer]
[hidden-answer a =” 548583 ″] 4 [/ hidden-answer]
Целлюлоза и крахмал являются примерами ________.
- моносахариды
- дисахариды
- липидов
- полисахариды
[show-answer q = ”6
″] Показать ответ [/ show-answer]
[hidden-answer a =” 6
″] 4 [/ hidden-answer]
Фосфолипиды — важные компоненты __________.
- плазматическая мембрана клеток
- кольцевая структура стероидов
- восковое покрытие на листьях
- двойная связь в углеводородных цепях
[show-answer q = ”626995 ″] Показать ответ [/ show-answer]
[hidden-answer a =” 626995 ″] 1 [/ hidden-answer]
Мономеры, из которых состоят белки, называются _________.
- нуклеотидов
- дисахариды
- аминокислот
- шаперонов
[show-answer q = ”746610 ″] Показать ответ [/ show-answer]
[hidden-answer a =” 746610 ″] 3 [/ hidden-answer]
Объясните, по крайней мере, три функции, которые липиды выполняют у растений и / или животных.
Жир служит для животных ценным способом сохранения энергии. Он также может обеспечить изоляцию. Фосфолипиды и стероиды — важные компоненты клеточных мембран.
Объясните, что происходит, если в полипептидной цепи даже одна аминокислота заменяется другой. Приведите конкретный пример.
Изменение последовательности гена может привести к добавлению другой аминокислоты к полипептидной цепи вместо нормальной. Это вызывает изменение структуры и функции белка.Например, при серповидно-клеточной анемии β-цепь гемоглобина имеет единственную аминокислотную замену. Из-за этого изменения дискообразные эритроциты принимают форму полумесяца, что может привести к серьезным проблемам со здоровьем.
Глоссарий
- аминокислота
- мономер протеина
- углевод
- — биологическая макромолекула, в которой соотношение углерода, водорода и кислорода составляет 1: 2: 1; углеводы служат источниками энергии и структурной опорой в клетках
- целлюлоза
- полисахарид, который составляет клеточные стенки растений и обеспечивает структурную поддержку клетки
- хитин
- вид углеводов, образующих внешний скелет членистоногих, таких как насекомые и ракообразные, и клеточные стенки грибов
- денатурация
- Потеря формы белка в результате изменений температуры, pH или воздействия химических веществ
- дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК)
- двухцепочечный полимер нуклеотидов, несущий наследственную информацию клетки
- дисахарид
- два мономера сахара, которые связаны между собой пептидной связью
- фермент
- катализатор биохимической реакции, который обычно представляет собой сложный или конъюгированный белок
- жир
- молекула липида, состоящая из трех жирных кислот и глицерина (триглицерида), которая обычно существует в твердой форме при комнатной температуре
- гликоген
- запасной углевод у животных
- гормон
- химическая сигнальная молекула, обычно белок или стероид, секретируемая эндокринной железой или группой эндокринных клеток; действия по контролю или регулированию определенных физиологических процессов
- липиды
- — класс неполярных и нерастворимых в воде макромолекул
- макромолекула
- большая молекула, часто образованная полимеризацией более мелких мономеров
- моносахарид
- одно звено или мономер углеводов
- нуклеиновая кислота
- биологическая макромолекула, которая несет генетическую информацию клетки и несет инструкции для функционирования клетки
- нуклеотид
- мономер нуклеиновых кислот; содержит пентозный сахар, фосфатную группу и азотистое основание
- масло
- ненасыщенный жир, являющийся жидкостью при комнатной температуре
- фосфолипид
- основной компонент мембран клеток; состоит из двух жирных кислот и фосфатной группы, присоединенной к основной цепи глицерина
- полипептид
- длинная цепь аминокислот, связанных пептидными связями
- полисахарид
- длинная цепь моносахаридов; могут быть разветвленными и неразветвленными
- белок
- биологическая макромолекула, состоящая из одной или нескольких цепочек аминокислот
- рибонуклеиновая кислота (РНК)
- однонитевой полимер нуклеотидов, участвующий в синтезе белка
- насыщенная жирная кислота
- длинноцепочечный углеводород с одинарными ковалентными связями в углеродной цепи; количество атомов водорода, прикрепленных к углеродному скелету, максимально
- крахмал
- запасной углевод в растениях
- стероид
- липид, состоящий из четырех конденсированных углеводородных колец
- трансжиры
- форма ненасыщенного жира с атомами водорода, соседствующими с двойной связью, напротив друг друга, а не на одной стороне двойной связи
- триглицерид
- молекула жира; состоит из трех жирных кислот, связанных с молекулой глицерина
- ненасыщенная жирная кислота
- длинноцепочечный углеводород, который имеет одну или несколько двойных связей в углеводородной цепи
3.5 липидов — биология человека
Создал: CK-12 / Адаптировал Кристин Миллер
Рис. 3.5.1. Липиды могут быть вредными для здоровья при употреблении в больших количествах.
Он блестит от жира, от сыра до картофеля фри. И сыр, и картофель фри — это, как правило, продукты с высоким содержанием жиров, поэтому это блюдо определенно не рекомендуется, если вы соблюдаете диету с низким содержанием жиров. Для хорошего здоровья нам нужны жиры, но слишком много хорошего может нанести вред нашему здоровью, каким бы вкусным оно ни было.Какие жиры? И почему у нас с ними такие отношения любви-ненависти? Читай дальше что бы узнать.
Жиры на самом деле представляют собой липиды. Липиды — это основной класс биохимических соединений, который включает масла, а также жиры. Помимо прочего, организмы используют липиды для хранения энергии.
Молекулы липидов состоят в основном из повторяющихся единиц, называемых жирными кислотами. Существует два типа жирных кислот: насыщенные жирные кислоты и ненасыщенные жирные кислоты. Оба типа состоят в основном из простых цепочек атомов углерода, связанных друг с другом и с атомами водорода.Два типа жирных кислот различаются количеством атомов водорода, которые они содержат, и количеством связей между атомами углерода.
Рис. 3.5.2. Первые нации равнин использовали мозги буйвола для дубления бизоньих шкурок. Эти дубленые шкуры мягкие, гибкие и водонепроницаемые.
Древние цивилизации по всему миру использовали жиры для дубления шкур. Если сырые шкуры (шкуры животных) не дубить, они становятся очень хрупкими и могут разрушиться. В результате дубления кожа становится мягкой, гибкой и устойчивой к гниению.
Один из методов дубления называется «дубление мозга». Название говорит само за себя — для дубления шкуры используют смесь вареных мозгов животных. Тип жира в головном мозге, называемый лецитином, является естественным дубильным агентом. После того, как шкуру натерли смесью для мозгов, ее коптили, и тогда она была готова к использованию!
Дубление мозга является предпочтительным во многих культурах, поскольку оно создает водонепроницаемые шкуры и не создает вредных для окружающей среды побочных продуктов.
Насыщенные жирные кислоты
В насыщенных жирных кислотах атомы углерода связаны с максимально возможным количеством атомов водорода.Все атомы углерода к углероду имеют между собой только одинарные связи. Это заставляет молекулы образовывать прямые цепочки, как показано на рисунке ниже. Прямые цепи могут быть очень плотно упакованы, что позволяет им накапливать энергию в компактной форме. Насыщенные жирные кислоты имеют относительно высокие температуры плавления, что объясняет, почему они остаются твердыми при комнатной температуре. Животные используют насыщенные жирные кислоты для хранения энергии. Некоторые диетические примеры насыщенных жиров включают сливочное масло и сало.
Рисунок 3.5.3. Жирные кислоты могут быть насыщенными, мононенасыщенными или ненасыщенными. Это влияет на их состояние (твердое или жидкое) при комнатной температуре.
Ненасыщенные жирные кислоты
В ненасыщенных жирных кислотах некоторые атомы углерода не связаны с максимально возможным количеством атомов водорода. Вместо этого они образуют двойные или даже тройные связи с другими атомами углерода. Это приводит к изгибу цепей (см. Рисунок 3.5.3). Гнутые цепи нельзя уложить очень плотно. Ненасыщенные жирные кислоты имеют относительно низкие температуры плавления, что объясняет, почему они являются жидкими при комнатной температуре.Растения используют ненасыщенные жирные кислоты для хранения энергии.
Мононенасыщенные жирные кислоты содержат на один атом водорода меньше, чем цепь насыщенных жирных кислот такой же длины. Мононенасыщенные жирные кислоты являются жидкими при комнатной температуре, но начинают затвердевать при температуре холодильника. Хорошие пищевые источники мононенасыщенных жиров включают оливковое масло, арахисовое масло и авокадо.
Полиненасыщенные жирные кислоты содержат как минимум на два атома водорода меньше, чем цепь насыщенных жирных кислот такой же длины.Полиненасыщенные жирные кислоты являются жидкими при комнатной температуре и остаются в жидком состоянии в холодильнике. Хорошие пищевые источники полиненасыщенных жиров включают сафлоровые масла, соевые масла, а также многие орехи и семена.
Липиды могут состоять только из жирных кислот, а также могут содержать другие химические компоненты. Например, некоторые липиды содержат спиртовые или фосфатные группы. Типы липидов включают триглицериды, фосфолипиды и стероиды. У каждого типа есть разные функции в живых существах.
Триглицериды
Триглицериды образуются путем объединения молекулы глицерина с тремя молекулами жирных кислот, как показано ниже. Глицерин (также называемый глицерином) — это простое соединение, известное как сахарный спирт. Это бесцветная жидкость без запаха, сладкая на вкус и нетоксичная. Триглицериды — основная составляющая жировых отложений человека и других животных. Они также содержатся в жирах, полученных из растений. Существует много различных типов триглицеридов, в основном те, которые содержат насыщенные жирные кислоты, и те, которые содержат ненасыщенные жирные кислоты.
Рис. 3.5.4 Триглицериды состоят из молекулы глицерина (с левой стороны) с тремя присоединенными жирными кислотами (с правой стороны). На этой диаграмме показана насыщенная жирная кислота, форма хранения жира у животных.
В кровотоке человека триглицериды играют важную роль в метаболизме в качестве источников энергии и переносчиков пищевых жиров. Они содержат в два раза больше энергии, чем углеводы, другой важный источник энергии в рационе. Когда вы едите, ваше тело превращает калории, которые ему не нужны сразу, в триглицериды, которые хранятся в ваших жировых клетках.Когда вам нужна энергия между приемами пищи, гормоны вызывают выброс некоторых из этих триглицеридов обратно в кровоток.
Фосфолипиды
Рис. 3.5.5 Фосфолипид состоит из фосфатной группы, связанной с глицерином, который связан с двумя жирными кислотами.
Фосфолипиды являются основным компонентом клеточных мембран всего живого. Каждая молекула фосфолипида имеет «хвост», состоящий из двух длинных жирных кислот, и «голову», состоящий из фосфатной группы и молекулы глицерина (см. Рисунок 3.5.5). Фосфатная группа представляет собой небольшую отрицательно заряженную молекулу, которая делает ее гидрофильной или притягивается к воде. Жирнокислотный хвост фосфолипида является гидрофобным или отталкивается водой. Эти свойства позволяют фосфолипидам образовывать двухслойную клеточную мембрану, которую также называют бислоем .
Как показано на рисунке 3.5.6, фосфолипидный бислой образуется, когда многие молекулы фосфолипидов выстраиваются в линию от хвоста к хвосту, образуя внутреннюю и внешнюю поверхность гидрофильных головок.Гидрофильные головки указывают как на водянистое внеклеточное пространство, так и на водянистое внутреннее пространство (просвет) клетки. Гидрофобные жирные кислоты расположены во внутреннем пространстве бислоя.
Рисунок 3.5.6 Клеточные мембраны состоят из двойного слоя молекул фосфолипидов.
Рис. 3.5.7 Прогестерон — это пример стероида.
Стероиды
Стероиды — липиды с кольцевой структурой. Каждый стероид имеет ядро из 17 атомов углерода, которые расположены в четыре кольца по пять или шесть атомов углерода в каждом (изображено на рисунке 3.5.7). Стероиды различаются другими компонентами, прикрепленными к этому ядру с четырьмя кольцами. Сотни стероидов содержатся в растениях, животных и грибах, но большинство стероидов выполняет одну из двух основных биологических функций. Некоторые стероиды (например, холестерин) являются важными компонентами клеточных мембран, в то время как многие другие стероиды представляют собой гормоны , которые являются молекулами-посредниками. У людей стероидные гормоны включают кортизон — гормон борьбы или бегства — и половые гормоны эстроген, прогестерон и тестостерон.
Во время планового осмотра у семейного врача у вас был взят анализ липидного профиля. Результаты вернулись, и ваш уровень триглицеридов составляет 180 мг / дл. Ваш врач говорит, что это немного завышено. Нормальным считается уровень триглицеридов в крови 150 мг / дл или ниже. Более высокий уровень триглицеридов в крови связан с повышенным риском атеросклероза, сердечных заболеваний и инсульта.
Рис. 3.5.8 Изменение диеты может помочь сохранить здоровый уровень липидов в крови.
Если анализ крови показывает, что у вас высокий уровень триглицеридов, их можно снизить с помощью выбора здорового образа жизни и / или лекарств, отпускаемых по рецепту. Выбор здорового образа жизни для контроля уровня триглицеридов включает:
- Вес потеря: Если у вас избыточный вес, потеря даже 5–10 фунтов (примерно 2,2–4,5 кг) может помочь снизить уровень триглицеридов.
- Снижение калорий: Дополнительные калории преобразуются в триглицериды и сохраняются в виде жира, поэтому сокращение калорий также должно снизить уровень триглицеридов.
- Уменьшение количества сахара и рафинированных продуктов: Простые углеводы, такие как сахар и продукты, приготовленные из белой муки, могут повышать уровень триглицеридов.
- Здоровые жиры: Обменяйте насыщенные жиры, содержащиеся в продуктах животного происхождения, на более здоровые ненасыщенные жиры, содержащиеся в растениях и жирной рыбе. Например, замените сливочное масло оливковым маслом, а красное мясо — лососем.
- Сократите употребление алкоголя: Алкоголь содержит много калорий и сахара. Он оказывает сильное влияние на уровень триглицеридов.
- Обычные упражнения : Старайтесь уделять не менее 30 минут физической активности большую часть или все дни недели.
Если изменения здорового образа жизни недостаточно для снижения высокого уровня триглицеридов, скорее всего, помогут лекарства, прописанные врачом.
- Липиды — это основной класс биохимических соединений, в который входят масла и жиры. Организмы используют липиды для хранения энергии и для создания клеточных мембран и гормонов, которые являются химическими посредниками.
- Молекулы липидов состоят в основном из повторяющихся единиц, называемых жирными кислотами. В зависимости от доли содержащихся в них атомов водорода жирные кислоты могут быть насыщенными или ненасыщенными. Животные хранят жир в виде насыщенных жирных кислот, а растения — в виде ненасыщенных жирных кислот.
- Типы липидов включают триглицериды, фосфолипиды и стероиды. Каждый тип состоит из жирных кислот и некоторых других молекул. У каждого также разные функции.
- Триглицериды содержат помимо жирных кислот глицерин (спирт).Люди и другие животные хранят жир в виде триглицеридов в жировых клетках.
- Помимо жирных кислот, фосфолипиды содержат фосфат и глицерин. Они являются основным компонентом клеточных мембран всего живого.
- Стероиды — это липиды с четырехкольцевой структурой. Некоторые стероиды (например, холестерин) являются важными компонентами клеточных мембран. Многие другие стероиды являются гормонами. Примером человеческого гормона является кортизон, гормон борьбы или бегства.
- Что такое липиды?
- Сравните и сопоставьте насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты.
- Определите три основных типа липидов. Опишите различия в их структурах.
- Как триглицериды играют важную роль в метаболизме человека?
- Объясните, как фосфолипиды образуют клеточные мембраны.
- Что такое холестерин? Какова его основная функция?
- Приведите три примера стероидных гормонов у людей.
- Какой тип жирной кислоты, по вашему мнению, преобладает в чизбургерах и картофеле фри, показанных выше? Поясните свой ответ.
- Какой тип жира с наибольшей вероятностью останется жидким при более низких температурах: жир бекона, оливковое масло или соевое масло? Поясните свой ответ.
- Как вы думаете, почему форма различных типов молекул жирных кислот влияет на то, насколько легко они затвердевают? Вы можете придумать этому аналогию?
- Высокий уровень холестерина в кровотоке может нанести вред здоровью. Объясните, почему мы не хотим избавляться от всех холестерина в нашем организме.
Кортизон и лечение — Обзор науки, Sportology и OrthoCarolina, 2015
Что такое жир? — Джордж Зайдан, TED-Ed, 2013
Атрибуты
Рисунок 3.5,1
Чизбургер
от Кейли Харрингтон на Unsplash используется в соответствии с лицензией Unsplash (https://unsplash.com/license).
Рисунок 3.5.2
Buffalo_Hide_Beaded_Guncase от Неизвестного на Викискладе используется в соответствии с Политикой открытого доступа MHS Исторического музея штата Миссури. Изображение передано в общественное достояние (https://en.wikipedia.org/wiki/Public_domain).
Рисунок 3.5.3
Жирные кислоты от CK-12 Foundation используются в соответствии с CC BY-NC 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/) лицензии.
Рисунок 3.5.4
Fat_triglyceride_shorthand_formula от Вольфганга Шефера на Wikimedia Commons выпущен в общественное достояние (https://en.wikipedia.org/wiki/Public_domain).
Рисунок 3.5.5
Phospholipid_Structure от OpenStax на Wikimedia Commons, используется по лицензии CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0).
Рисунок 3.5,6
Phospholipid_Bilayer от OpenStax на Викискладе используется по лицензии CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0).
Рисунок 3.5.7
Progesterone, 5alpha-Dihydroprogesterone 3D Ball от Jynto используется в соответствии с лицензией CC0 1.0 Universal Public Domain Dedication (https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/deed.en).
Рисунок 3.5.8
Healthy plate от Эдгара Кастрехона на Unsplash используется в соответствии с лицензией Unsplash (https: // unsplash.com / лицензия).
Список литературы
Беттс, Дж. Г., Янг, К. А., Уайз, Дж. А., Джонсон, Э., По, Б., Круз, Д. Х., Король, О., Джонсон, Д. Э., Уомбл, М., Де Сикс, П. (2013, 25 апреля ). Рисунок 3.2. Структура фосфолипидов [цифровое изображение]. В Анатомия и физиология . OpenStax. https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology/pages/3-1-the-cell-membrane
Беттс, Дж. Г., Янг, К. А., Уайз, Дж. А., Джонсон, Э., По, Б., Круз, Д. Х., Корол, О., Джонсон, Дж. Э., Уомбл, М., ДеСе, П.(2013, 25 апреля). Рисунок 3.3. Двухслойный фосфолипид [цифровое изображение]. В Анатомия и физиология . OpenStax. https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology/pages/3-1-the-cell-membrane
Клиника Майо. (нет данных). Артериосклероз / атеросклероз [онлайн-статья]. https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/arteriosclerosis-atherosclerosis/symptoms-causes/syc-20350569
Клиника Майо. (нет данных). Болезнь сердца [онлайн-статья]. https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/heart-disease/symptoms-causes/syc-20353118
Клиника Майо.(нет данных). Инсульт [онлайн-статья]. https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/stroke/symptoms-causes/syc-20350113
Спортология / ОртоКаролина. (2015, 26 февраля). Кортизон и лечение — обзор науки. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=zqSoyaDu4b0&feature=youtu.be
TED-Ed. (2013, 22 мая). Что такое жир? — Джордж Зайдан. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=QhUrc4BnPgg&feature=youtu.be
.