Функции жиров в клетке. Жиры: строение, функции, свойства, источники для организма

Жиры - один из основных питательных компонентов, поступающий в наш организм с пищей. Липиды очень важны для человека, без них невозможно представить себе нормальное существование любого живого существа. Ценность данных веществ выражается в том, что они являются основными структурными элементами любых клеточных мембран. К тому же данные вещества являются универсальными источниками энергии.

Функции жиров в живом организме

Они незаменимы для организма человека, так как участвуют в нескольких очень важных функциях:

Пластическая функция. Некоторые жиры являются основным компонентом простагландинов, веществ без которых не возможна нормальная регуляция кровяного давления. Белое и серое вещество нервной ткани практически на 90 процентов состоят из жиров различного происхождения.

Это второй универсальный растворитель. Те вещества, которые не растворимы в воде, с успехом растворяются в жирах.

Следует заметить, что многие органы человеческого тела фиксируются на своих местах жировыми подушками. При истощении, некоторые органы опускаются, что приводит к различным патологическим ситуациям.

Жировые отложения необходимы любому организму, так как являются отличными теплоизоляторами. При истощении человеческое тело очень быстро теряет тепло. Данная ситуация особенно страшна в детском возрасте.

Липиды - источник энергии для нашего тела. Отмечу, что при расщеплении одного грамма высвобождается 9,3 килокалории тепла. Для сравнения, один грамм углеводов способен выделить лишь 4,1 килокалории.

Классификация жиров

Специалисты-химики условно разделяют все жиры на две категории: насыщенные и не насыщенные. В основе этого разделения лежит количество специфических жирных кислот. Давайте разберемся, в чем заключаются отличия между ними?

Насыщенные жиры содержатся в продуктах преимущественно животного происхождения. Представители данной категории не несут особой ценности для организма. Данные вещества практически не перерабатываются нашим организмом и являются основным строительным компонентом злосчастных жировых отложений.

Недаром специалисты окрестили такие липиды эпитетом «плохие». Эти компоненты пищи способствуют увеличению уровня холестерина в крови. Вследствие этого провоцируется возникновение таких грозных заболеваний как атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда. Разумеется, употребление этих триглицеридов необходимо ограничить до минимума.

Ненасыщенные жиры поступают в наш организм преимущественно с растительной пищей. Данная группа липидов образно называется «хорошими». Этот эпитет не случаен, ибо они оказывают плодотворное влияние на большинство метаболических процессов, осуществляющихся в человеческом организме. Представители этой группы делятся еще на две категории: мононенасыщенные и полиненасыщенные.

Мононенасыщенные жиры это самые полезные липиды. Они состоят из жирных кислот класса омега 9. Их положительное влияние сложно переоценить. Эти вещества участвуют в процессах биосинтеза белков, веществ, без которых не мыслима нормальная деятельность организма. Уровень холестерина в крови значительно снижается под их воздействием. Рекордсменом по содержанию представителей этой категории является оливковое масло.

Полиненасыщенные жиры состоят из кислот класса омега 3. Эти вещества являются самыми жидкими липидами, что положительно сказывается на многих системах человеческого тела, прежде всего, сердечно - сосудистой и мочевыделительной.

Под их влиянием улучшается проницаемость клеточной стенки, к тому же они полностью перерабатывается в организме, а, следовательно, не являются компонентами пресловутых жировых отложений. «Чемпионами» по содержания данных веществ являются - льняное масло, морская рыба, грецкие орехи.
Особняком среди полиненасыщенных жиров выделяется группа транс-жиров. Это продукты исключительно искусственного происхождения, и содержатся они в маргарине, картофельных чипсах и в некоторых других. Вредное воздействие этих липидов выражается в поражении клеточных стенок, что не может не сказаться на работе всех органов тела человека. Стоит избегать их употребления.

Метаболизм жиров

Они начинают ферментироваться в тонком кишечнике. Под воздействием липазы происходит расщепление жира на составляющие: глицерин и жирные кислоты. Немаловажную роль в этом процессе играет желчь, так как она содержит натуральные детергенты, облегчающие доступ ферментирующих веществ к молекуле липидов.

Далее происходит всасывание перечисленных выше компонентов в стенку кишечника, в которой осуществляются процессы ресинтеза жиров. В лимфатическую систему поступают вещества, называемые хиломикронами, из которых в последующем формируются другие жиры, нужные для нормальной работы всех органов и систем. Немаловажную роль в этом играет печень - химическая лаборатория нашего тела.

В свою очередь в каждом органе происходят процессы биологической утилизации жиров с формирование конечных продуктов.

Заключение

Я рассмотрела функции жиров в организме человека, классификация жиров пищи какая существует. Безусловно, жиры это очень важный компонент пищи. Без них организм не будет правильно функционировать. Однако при избытке последних, например, при не правильном или не сбалансированном питании, в человеческом теле запускаются тяжёлые патологические процессы. Конечно же, не следует полностью исключать жирную пищу из рациона, возможно, следует просто ограничить прием некоторых продуктов. Будьте умеренны в питании и будете здоровы!

Жиры, которые по научному называются триглицериды, выполняют очень важную функцию для человеческого организма и для многих других живых существ. Значение жиров для организма трудно переоценить, поскольку без них ни одно млекопитающее (включая, разумеется, и человека) просто не могло бы существовать.

Функции жиров в организме

Основной функцией триглицеридов является, конечно же, выработка энергии. Только имея достаточное количество жиров в организме, человек может нормально существовать. Энергетическая ценность жиров в два раза выше энергетической ценности углеводов, а ведь многие считают основными элементами для выработки энергии именно углеводы. Однако триглицериды значительно опережают их по этому показателю. Именно жиры необходимы нам прежде всего для того, чтобы ходить, двигаться. Правда, при этом должно соблюдаться одно условие, а именно: должно происходить их нормальное всасывание в кишечнике с помощью кислот, содержащихся в желчи. Если этого не происходит, то жиры перестают усваиваться организмом и постепенно формируют вредные для организма жировые отложения. Именно поэтому для нормального синтеза жиров нужно стараться вести достаточно подвижный образ жизни, при котором все триглицериды будут перерабатываться в так необходимую нам энергию.

Значение жиров

Какие функции выполняют жиры? Как известно, жиры имеют и еще одно важное значение для любого животного организма. Именно триглицериды создают так называемую жировую прослойку, которая не позволяет холоду проникать в организм. Объясняется это крайне низкой теплопроводностью жиров. Конечно, наиболее важное значение это имеет для тех видов животных и птиц, которые живут в условиях крайнего севера или на южном полюсе - в Антарктиде. У тюленей, китов, моржей, пингвинов жировая прослойка достаточна для того, чтобы выдерживать самые суровые холода без какого-либо ущерба для их жизни и здоровья. Что касается людей, то нам, конечно, такая защита из триглицеридов не требуется, однако определенное количество все же необходимо - как говорится, про запас. А вот излишек жиров, как мы уже говорили выше, очень вреден для человеческого организма, поскольку это может привести и к заболеваниям пищевых органов, и даже к различным сердечно-сосудистым заболеваниям. Поэтому не зря говорят: «движение - жизнь». От холода нас спасет теплая одежда, а жиры человеку требуются лишь в качестве источника энергии. Что же касается применения жиров, то, помимо того, что они активно используются в пищевой промышленности и мыловарении, триглицериды активно применяются и в медицине, а также при производстве различных смазочных материалов.

Содержание:

Жиры (химически представляют собой липиды), как белки и углеводы , необходимы для нормального функционирования организма. Без их участия невозможно протекание большинства метаболических (обменных) процессов, строительство клеточных мембран и запасание энергии организмом.

В организме человека основную часть жиров составляют триглицериды. Кроме них жирами называют фосфолипиды, стерины (в том числе холестерин). Ппринято делить пищевые липиды по их агрегатному состоянию (при комнатной температуре): твёрдые вещества - жиры; жидкие вещества - масла.

Липиды – группа органические соединения нерастворимые в воде, включающая жиры и жироподобные вещества.

Насыщенные жиры в организме расщепляются на 25-30 %, а ненасыщенные жиры расщепляются полностью.

Полиненасыщенные жирные кислоты должны быть обязательной составляющей частью питания, поскольку являются необходимым материалом для синтеза важных биологически активных веществ. Обработка растительных масел, содержащих полиненасыщенные кислоты, может привести к их трансизомеризации с потерей биологической функции.

Основные функции с задействованием жиров организмом

Энергетическая – Основная функция. Хотя основным источником энергии являются углеводы, жир используется как источник резервной энергии в тех случаях, когда углеводы недоступны. Имеет высокую энергетическую ценность (приблизительно 9,1 ккал на 1 гр.), поэтому именно жиры можно считать одним из основных энергетических источников для функционирования организма.

Транспортная – Необходим для абсорбаций (растворение, усвоение) и перемещение жирорастворимых витаминов (A,D,E и K).

Запасающая – Хранение энергетических запасов в виде подкожного жира, который будет использоваться в случае дефицита питательных веществ.

Теплоизоляционная – Жиры обладают плохой проводимостью тепла. Выполняя роль теплоизолятора, помогают поддерживать температуру тела постоянной, противодействуют переохлаждению.

Защитная – Прослойки жира и жировые капсулы обеспечивают амортизацию основных органов, защищают от механических повреждений.

Структурная – Участвуют в образовании клеточных мембран (фосфолипиды, гликолипиды и липопротеины) и многих других биологически важных соединений, в том числе являются строительным материалом для мозга и тканей нервной системы (пластическая функция).

Регуляторная – Необходимы в образовании прогормонов (препроинсулин, проинсулин, проопиомеланокортин, липокортин, тестостерон), синтезе простагландинов из некоторых незаменимых жирных кислот. Регулируют продукцию организмом половых гормонов. Продуцируют пептидные гормоны – адипоцитокины или адипокины.

Снижения общей доли жировой ткани в женском организме ниже уровня в 10-15% приводит к гормональному дисбалансу. В следствии чего, возможно развитие аменореи, а иногда и бесплодия (чаще обратимого).

Главные компоненты всех живых клеток - белки, жиры, функции и свойства этих соединений обеспечивают жизнедеятельность организмов, обитающих на нашей планете.

Жиры являются природными , полными сложными эфирами глицерина и жирных кислот с одним основанием. Они относятся к группе липидов. Эти соединения выполняют ряд важных функций организма и являются незаменимым компонентом в рационе человека.

Классификация

Жиры, строение и свойства которых позволяют использовать их в пищу, по своей природе разделяются на животные и растительные. Последние называются маслами. Благодаря высокому содержанию в них ненасыщенных жирных кислот находятся в жидком агрегатном состоянии. Исключение - пальмовое масло.

По наличию определенных кислот, жиры разделяются на насыщенные (стеариновая, пальмитиновая) и ненасыщенные (олеиновая, арахидоновая, линоленовая, пальмитолеиновая, линолевая).

Строение

Строение жиров представляет собой комплекс триглицеридов и липоидных веществ. Последние являются фосфолипидными соединениями и стеринами. Триглицерид - эфирное соединение глицерина и жирной кислоты, структурой и характеристиками которой определяются свойства жира.

Строение молекулы жиров в общем виде отображается формулой:

CHˉO-CO-R’’

CH2-OˉCO-R’’’,

В которой R - радикал жирной кислоты.

Состав и строение жиров имеют в своей структуре три неразветвленных радикала с четным количеством атомов углерода. чаще всего представлены стеариновой и пальмитиновой, ненасыщенные - линолевой, олеиновой и линоленовой.

Свойства

Жиры, строение и свойства которых определяются наличием насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, имеют физико-химические особенности. Они не взаимодействуют с водой, но полностью разлагаются в органических растворителях. Омыляются (гидролизируются) если их обработать паром, минеральной кислотой либо щелочами. В ходе такой реакции образуются жирные кислоты или их соли и глицерин. Образуют эмульсию после интенсивного взбалтывания с водой, примером этому служит молоко.

Жиры имеют энергетическую ценность приблизительно равную 9,1 ккал/г или 38 кДж/г. Если перевести эти значения в физические показатели, то энергии, выделяемой при расходе 1 г жира, хватило бы для поднятия на 1 метр груза весом 3900 кг.

Жиры, строение их молекул определяет основные их свойства, обладают большой энергоемкостью, если сравнивать их с углеводами или белками. Полное окисление 1 г жира выделением воды и углекислого газа сопровождается выработкой энергии вдвое превышающей сгорание сахаров. Для расщепления жиров необходимы в определенном количестве углеводы и кислород.

В организме человека и других млекопитающих жиры - один из наиболее значимых поставщиков энергии. Для того, чтобы они были всосаны в кишечнике, необходимо их эмульгирование при помощи солей желчной кислоты.

Функции

В организме млекопитающих важную роль играют жиры, строение и функции этих соединений в органах и системах имеют разное значение:

Помимо этих трех основных функций, жиры выполняют несколько частных. Эти соединения поддерживают жизнедеятельность клеток, например, обеспечивают эластичность и здоровый вид кожных покровов, улучшают работу мозга. Мембранные образования клетки и субклеточные органеллы сохраняют свою структуру и функционирование благодаря участию жиров. Витамины A, D, E и K способны усваиваться только в их присутствии. Рост, развитие и репродуктивная функция также во многом зависят от наличия жиров.

Потребность организма

Примерно треть энергозатрат организма восполняют жиры, строение которых позволяет решать эту задачу при правильно организованном рационе. Расчет суточной потребности учитывает род деятельности и возраст человека. Поэтому больше всего жиров необходимо молодым людям, ведущим активный образ жизни, например, спортсменам или мужчинам занятым тяжелым физическим трудом. При малоподвижном образе жизни или склонности к полноте их количество нужно сократить, чтобы избежать ожирения и сопутствующих проблем.

Важно также учитывать строение жиров. Существенное значение имеет соотношение ненасыщенных и насыщенных кислот. Последние при чрезмерном потреблении нарушают жировой обмен, функционирование желудочно-кишечного тракта, увеличивают возможность появления атеросклероза. Ненасыщенные кислоты оказывают противоположное действие: восстанавливают нормальный обмен, выводят холестерин. Но злоупотребление ими приводит к расстройству пищеварения, появлению камней в желчном пузыре и выводящих путях.

Источники

Почти все продукты содержат жиры, строение их при этом может быть различным. Исключение составляют овощи, фрукты, алкогольные напитки, мед и некоторые другие. Продукты подразделяются на:

Также важным является жиров, определяющее наличие той или иной кислоты. По этому признаку они могут быть насыщенными, ненасыщенными и полиненасыщенными. Первые содержатся в мясных продуктах, сале, шоколаде, топленом жире, пальмовом, кокосовом и сливочном маслах. Ненасыщенные кислоты присутствуют в мясе птицы, оливках, кешью, арахисе, оливковом масле. Полиненасыщенные - в грецких орехах, миндале, пекане, семечках, рыбе, а также в подсолнечном, льняном, рапсовом, кукурузном, хлопковом и соевом масле.

Составление рациона

Особенности строения жиров требуют соблюдать ряд правил при составлении рациона. Диетологи рекомендуют придерживаться следующего их соотношения:

• Мононенасыщенные - до половины общего количества жиров;
• Полиненасыщенные - четверть;
• Насыщенные - четверть.

При этом жиры растительного происхождения должны составлять около 40% рациона, животного - 60-70%. Пожилым людям нужно увеличить количество первых до 60%.

Максимально ограничить или вовсе исключить из рациона стоит трансжиры. Они широко применяются при производстве соусов, майонезов, кондитерских изделий. Вредны жиры, подвергнутые интенсивному нагреванию и окислению. Их можно обнаружить в картошке фри, чипсах, пончиках, пирожках и т. д. Из всего этого списка наиболее опасны продукты, приготовление которых происходило на прогорклом или много раз использованном масле.

Полезные качества

Жиры, строение которых обеспечивает около половины всей энергии организма, обладают множеством полезных качеств:

• холестерин способствует лучшему углеводному обмену и обеспечивает синтез жизненно важных соединений - под его влияние производятся стероидные гормоны надпочечников;
• около 30% всего тепла в теле человека производится тканью, расположенной в районе шеи и верха спины;
• барсучье и собачье сало тугоплавки, излечивают от болезней органов дыхания, в том числе от туберкулезного поражения легких;
• фосфолипидные и глюколипидные соединения входят в состав всех тканей, синтезируются в органах пищеварения и противодействуют образованию холестериновых бляшек, поддерживают функционирование печени;
• благодаря фосфатидам и стеринам поддерживается неизменный состав цитоплазматической основы клеток нервной системы и синтезируется витамин D.

Таким образом, жиры являются незаменимым компонентом в рационе человека.

Избыток и дефицит

Жиры, строение и функции этих соединений приносят пользу только при умеренном потреблении. Их избыток способствует развитию ожирения - проблемы, которая актуальна для всех развитых стран. Это заболевание приводит к увеличению массы тела, уменьшению подвижности и ухудшению самочувствия. Повышается риск развития атеросклероза, сердечной ишемии, гипертонической болезни. Ожирение и его последствия чаще других болезней приводят к смерти.

Дефицит жиров в рационе способствует ухудшению состояния кожи, замедляет рост и развитие детского организма, нарушает функционирование репродуктивной системы, препятствует нормальному обмену холестерина, провоцируя атеросклероз, ухудшает работу головного мозга и нервной системы в целом.

Правильное планирование рациона, с учетом потребностей организма в жирах, поможет избежать многих заболеваний и улучшить качество жизни. Существенное значение имеет именно умеренное их потребление, без избытка и дефицита.

С физиологической точки зрения жиры - неотъемлемая составляющая тройки макронутриентов, обеспечивающей основные потребности организма человека. Они являются одним из основных источников энергии для человека. Жиры - составной элемент всех клеток, они необходимы для усвоения жирорастворимых витаминов, обеспечивают термоизоляцию организма, участвуют в деятельности нервной системы и иммунитета.

Что такое жиры

Официальное название жиров, входящих в состав пищи, - липиды. Те липиды, которые входят в состав клеток, называются структурными (фосфолипиды, липопротеиды), другие являются способом хранения энергии и называются запасными (триглицериды).

Энергетическая ценность жиров составляет 9 ккал на 1 г, что в два раза выше энергетической ценности углеводов.

По своей химической сути жиры представляют собой сложные эфиры глицерина и высших жирных кислот. Основа животных и растительных жиров - жирные кислоты, различный состав которых и определяет их функции в организме. Все жирные кислоты делятся на две группы: насыщенные и ненасыщенные.

Существенная составная часть всех жиров - фосфолипиды, они способствуют
полноценному обмену веществ. Основной источник фосфолипидов - продукты
животного происхождения. Самый известный фосфолипид - лецитин, в состав
которого входит витаминоподобное вещество холин.

Насыщенные жирные кислоты

Насыщенные жирные кислоты содержатся в основном в жирах животного происхождения. Это твердые вещества, имеющие высокую температуру плавления (т.н. тугоплавкие жиры). Они могут усваиваться организмом без участия желчных кислот, этим определяется их высокая питательная ценность. Однако излишки насыщенных жирных кислот неизбежно откладываются в запас.

Основные виды насыщенных кислот - пальмитиновая, стеариновая, миристиновая. Они в разных количествах содержатся в сале, жирном мясе, молочных продуктах (сливочное масло, сметана, молоко, сыры и т.д.). Животные жиры, в состав которых входят насыщенные жирные кислоты, обладают приятным вкусом, содержат лецитин и витамины А и D, а также холестерин.

Холестерин - основной стерин животного происхождения, он жизненно необходим организму, поскольку входит в состав всех клеток и тканей организма, участвует в гормональных процессах и синтезе витамина D. При этом избыток холестерина в пище ведет к повышению его уровня в крови, что является одним из основных факторов риска для развития сердечно-сосудистых заболеваний, диабета и ожирения. Холестерин синтезируется организмом из углеводов, поэтому с пищей его рекомендуется употреблять не более чем 300 мг в сутки.

Употребление животных жиров необходимо для полноценного развития детей, однако максимальное количество холестерина для них такое же - 300 мг в сутки. Предпочтительная форма употребления насыщенных жирных кислот - молочные продукты, яйца, мясные субпродукты (печень, сердце), рыба. На долю насыщенных жирных кислот в ежедневном рационе должно приходиться не более 10% калорийности.

Ненасыщенные жирные кислоты

Ненасыщенные жирные кислоты содержатся в основном в продуктах растительного происхождения, а также в рыбе. Ненасыщенные жирные кислоты легко окисляются, они не очень устойчивы к термообработке, поэтому наиболее полезно употреблять продукты, их содержащие, в сыром виде.

Ненасыщенные жирные кислоты делятся на две группы, в зависимости от того, сколько в них ненасыщенных водородом связей между атомами. Если такая связь одна - это мононенасыщенные жирные кислоты (МНЖК), если их несколько - это полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК).

Мононенасыщенные жирные кислоты

Основные виды МНЖК - миристолеиновая, пальмитолеиновая, олеиновая. Эти кислоты могут синтезироваться организмом из насыщенных жирных кислот и углеводов. Одна из важнейших функций МНЖК - снижение уровня холестерина в крови. За это отвечает содержащийся в МНЖК стерин - р-ситостерин. Он образует нерастворимый комплекс с холестерином и таким образом препятствует всасыванию последнего.

Основной источник МНЖК - рыбий жир, оливковое, кунжутное и рапсовое масла.
Физиологическая потребность в МНЖК составляет 10% от суточной калорийности.

Полиненасыщенные жирные кислоты

Основные виды ПНЖК - линолевая, линоленовая, арахидоновая. Эти кислоты не только входят в состав клеток, но и участвуют в обмене веществ, обеспечивают процессы роста, содержат токоферолы, р-ситостерин. ПНЖК не синтезируются организмом человека, поэтому считаются незаменимыми веществами наравне с некоторыми аминокислотами и витаминами. Наибольшей биологической активностью обладает арахидоновая кислота, которой мало в продуктах питания, но при участии витамина В6 она может быть синтезирована организмом из линолевой кислоты.

Арахидоновая и линолевая кислота относятся к семейству кислот Омега-6. Эти кислоты содержатся практически во всех растительных маслах и орехах. Суточная потребность в Омега-6 ПНЖК составляет 5-9% от суточной калорийности.

Альфа-линоленовая кислота относится к семейству Омега-3. Основным источником ПНЖК этого семейства является рыбий жир и некоторые морепродукты. Суточная потребность в Омега-3 ПНЖК - 1-2% от суточной калорийности.

Избыток в рационе продуктов, содержащих ПНЖК, может вызвать заболевания почек и печени.

Важно помнить, что одни жирные кислоты не могут заменить другие,
и наличие в рационе всех из них - необходимое условие здорового питания.

Эксперт: Галина Филиппова, врач-терапевт, кандидат медицинских наук