Урок по биологии «липиды» в 10 классе

Липиды и их роль в организме. Жиры. Клеточные липиды. Фосфолипиды. Холестерин.

Липиды организма человека — это, главным образом, нейтральные сложные эфиры глицерина и высших жирных кислот — триглицериды, фосфолипиды и стерины. Высшие жирные кислоты, входящие в состав сложных липидных молекул в виде углеводородных радикалов, бывают насыщенными и ненасыщенными, содержащими одну и более двойных связей. Липиды играют в организме энергетическую и пластическую роль. По сравнению с молекулами углеводов и белков молекула липидов является более энергоемкой. Поэтому при окислении липидов в организме образуется больше молекул АТФ и тепла. За счет окисления жиров обеспечивается около 50 % потребности в энергии взрослого организма.

Запасы нейтральных жиров-триглицеридов в жировых депо человека в среднем составляют 10—20 % массы его тела. Из них около половины локализуется в подкожной жировой клетчатке. Кроме того, значительные запасы нейтрального жира откладываются в большом сальнике, околопочечной клетчатке, в области гениталий и между мышцами. Жиры, откладываясь в жировых депо, служат долгосрочным резервом питания организма.

Нарушения обмена липидов у детей приводит к различным расстройствам. Особенно актуально нарушение обмена жиров в жаркое время года, что грозит психическими расстройствами. Жиры являются источником образования эндогенной воды. При окислении 100 г нейтрального жира в организме образуется около 107 г воды. Если в удовлетворении энергетических потребностей организма основную роль играют нейтральные молекулы жира (триглицериды), то пластическая функция липидов в организме осуществляется, главным образом, за счет фосфолипидов, холестерина, жирных кислот. Эти липидные молекулы являются структурными компонентами клеточных мембран (липопротеинов) и предшественниками синтеза стероидных гормонов, желчных кислот и простагландинов.

Клеточные липиды

В состав клеточных липидов входят фосфолипиды и холестерин, являющиеся необходимыми структурными компонентами поверхностной и внутриклеточных мембран. Триглицериды откладываются в клетках в виде жировых капель, формируя жировые депо. Последние являются не инертной массой, а активной динамической тканью, в которой запасенные жиры подвергаются постоянному расщеплению и ресинтезу.

При действии на организм холода, в состоянии голода, при физической или психоэмоциональной нагрузке происходит интенсивное расщепление (липолиз) запасенных триглицеридов. Образующиеся при этом неэстерифицированные жирные кислоты используются в организме как энергодающие или как пластические вещества, необходимые для синтеза сложных липидных молекул. В условиях покоя после приема пищи происходят ресинтез и отложение нейтральных липидов в подкожной жировой клетчатке, брюшной полости, мышцах.

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним. См. подробнее в пользовательском соглашении.

Обзор

картинка в мраморе: Singer & Nicholson, 1972

Авторы

Редакторы

Как получить максимальную пользу

Неправильно приготовленные продукты не несут почти никакой пользы организму. Об этом вам скажет любой диетолог или повар. Обычно главным врагом большинства питательных веществ в продуктах питания является высокая температура. Достаточно немного дольше позволенного подержать продукт на раскаленной плите или превысить приемлемую температуру, чтоб готовое блюдо вместо вкусного и полезного осталось только вкусным. Фосфолипиды также не переносят длительного нагревания. Чем дольше подвергать продукт термической обработке, тем выше вероятность разрушения полезных веществ.

Но польза фосфолипидов для организма зависит и от других факторов. Например, от сочетания разных категорий продуктов в одном блюде или одном приеме пищи. Эти полезные вещества лучше всего комбинируются с углеводными блюдами. В таком сочетании организм способен усвоить максимальное количество из предложенных ему фосфолипидов. Это значит, что овощной салат, заправленный растительным маслом, или рыба с крупой являются идеальными блюдами для пополнения липидных запасов. Но увлекаться углеводами также не стоит, так как их избыток препятствует расщеплению ненасыщенных жиров.

Соблюдая диету, богатую фосфолипидами, можно принести организму еще больше пользы, если включить в рацион продукты, богатые жирорастворимыми витаминами (это витамины А, D, E, K, F, В-группа). Вместе они дадут превосходный результат.

Латеральная гетерогенность эукариотических мембран

Основной фосфолипид плазматических мембран эукариот — пальмитоилолеилфосфатидилхолин (ПОФХ) — содержит двойную связь в остатке олеиновой кислоты, и этого уже оказывается достаточно, чтобы температура плавления этого липида снизилась до −3 °C (по сравнению с его полностью насыщенным аналогом — дипальмитоилфосфатидилхолином (ДПФХ), — температура фазового перехода которого составляет 41,5 °C).

Равновесие между L_o/L_d фазами было давно показано на искусственных мембраноподобных системах (например, гигантских везикулах, изготовленных из липидов легочного сурфактанта) (рис. 3б), однако непосредственно в биологической мембране такого разделения (а, значит, и рафтов) пронаблюдать долгое время не удавалось. В чем же дело, если липидный состав искусственных мембран был подобран максимально похожим на мембраны настоящие?

На маленьком липидном плоту

Модель рафтовой гетерогенности показана на рис. 4.

Однако, несмотря на то, что определение рафтам дано, само их существование представлялось до недавнего времени довольно-таки спорным, то есть — не подтвержденным в прямом эксперименте. Как же понимать этот парадокс?

Кластеризация липидов in silico

Рисунок 6. Мозаичная организация поверхности простейшей однокомпонентной мембраны. Слева представлена идеальная модель мембраны, справа — поверхность полноатомной мембраны (ДОФС), раскрашенной по гидрофобности.

Рисунок 7. Предпочтительная локализация трансмембранных пептидов WALP23 в L_d-фазе . Модельная мембрана состоит из липидов ДЛФХ , ДПФХ и холестерола .

Что ограничивает размер рафтов в биомембранах

В реальных экспериментальных системах наблюдается достаточно парадоксальный контраст с искусственными мембранами, разделение фаз L_o/L_d в которых наблюдали неоднократно и при разных условиях. В живой клетке это удалось сделать непосредственно лишь недавно, да и то — используя самые современные технологии субдифракционного наблюдения . В чем же причина такого разительного отличия?

Анализ огромного массива биохимических и биофизических данных относительно липидных доменов в биомембранах, накопившихся за последние 15 лет, привел ученых к выводу, что состав липидного матрикса мембран эволюционно подобран, чтобы при физиологических условиях всегда находиться вблизи фазового перехода (рис. 8). Это способствует образованию в мембранах мезофазы (рафтов), которые, несмотря на свой малый размер и динамическую природу, играют важную (хотя не до конца еще изученную) роль. Какую? Читайте в заключительной части статьи.

Что узнают ученики с онлайн-сборником по биологии для 7 класса авторы: Пасечник В.В., Суматохин С.В., Калинова Г.С.

Приступая к освоению учебного курса, семиклассники познакомятся с одним из биологических разделов под названием зоология. В течение всего года ребята будут изучать эволюцию и развитие фауны нашей планеты строение и особенности жизнедеятельности животных, а также размножение, среду обитания и многообразие животного мира. Чтобы знания, получаемые на уроках ученики качественно усвоили, дополнительная помощь в виде онлайн-справочника будет просто необходима. Решения, которые прописаны в решебнике, разработаны экспертами. Они содержат подробные пояснения абсолютно к каждому параграфу учебника. Используя их, семиклассник сможет запомнить важные определения и термины, качественно сделать домашнее задание, наилучшим образом подготовиться к различным проверкам знаний и проработать как следует пройденный материал и закрепить его. Биология одна из важнейших дисциплин в системе школьного образования. Она даёт знания обо всем живом на нашей планете. Как учебный предмет она преследует следующие цели:

1. Приобретение учащимися знаний необходимых для понимания окружающего мира.
2. Формирование научного мировоззрения и расширение кругозора.
3. Развитие интеллекта, мыслительной деятельности и познавательного интереса.

Для правильного и гармоничного контакта с окружающей средой элементарные познания в области биологической науки необходимо иметь каждому человеку. Они помогут понять всю суть природных процессов и явлений. Пользоваться приложением легко и удобно. Его структура имеет полное сходство с учебным изданием и расположение номеров идентично, поэтому отыскать верный ответ ученик сможет без проблем и особых затрат времени. Регулярное применение ГДЗ только положительно отразится на результатах обучения, плюс ко всему школьник всегда будет во всеоружии перед любой самостоятельной работой на уроке.

Какие фосфолипиды способны помочь при заболеваниях печени

В качестве лекарственных препаратов используются не все, а только определенные растительные фосфолипиды, полностью очищенные от посторонних примесей. В их состав входят полиненасыщенные высшие жирные кислоты, которые нейтрализуют свободные радикалы и противодействуют процессам перекрестного окисления, что обусловливает терапевтические свойства гепатопротекторов. Данные лекарственные средства, способствующие восстановлению целостности клеточных мембран, устраняют последствия, но не причины развития патологических процессов, поэтому при лечении заболеваний печени их применяют в комплексе с другими препаратами.

Биологическая роль наноразмерных неоднородностей в мембране

Роль такого сложного фазового поведения липидного матрикса мембран еще только предстоит понять в полной мере. Впрочем, сегодня ясно главное — такие свойства позволяют группировать (сортировать) разные белки в частично изолированные области, что позволяет им выполнять предназначенные функции. Также эти свойства определяют то, каким образом мембраны делятся и сливаются, — а это и деление самих клеток, и везикулярный транспорт, и жизненный цикл вирусов, и способность многих токсинов проникать внутрь клеток. Рассмотрим несколько примеров биологической роли рафтов немного более подробно :

Суточная норма

Фосфолипиды принадлежат к веществам, которые постоянно необходимы для организма, поэтому для взрослого здорового индивидуума в сутки требуется около 5 г вещества. В качестве источника рекомендуются натуральные продукты, содержащие фосфолипиды. А для более активного всасывания вещества из пищи диетологи советуют употреблять их вместе с углеводной продукцией.

Экспериментально доказано, что ежедневное потребление фосфатидилсерина в дозе примерно 300 мг улучшает память, а 800 мг вещества оказывает антикатаболическое действие. Согласно результатам некоторых исследований, фосфолипиды способны замедлить рост раковых образований примерно в 2 раза.

Однако указанные суточные дозы были рассчитаны для здорового организма, в других случаях рекомендованная норма вещества определяется индивидуально врачом. Скорее всего, доктор посоветует употреблять как можно больше продуктов, богатых фосфолипидами пациентам с нарушением памяти, болезнями печени (в том числе разными типами гепатитов), лицам с болезнью Альцгеймера. Также следует знать, что для лиц пожилого возраста фосфолипиды – особенно важные вещества.

Причиной снизить привычную суточную дозу фосфатидов могут послужить разные дисфункции в организме, среди которых: заболевания поджелудочной железы, атеросклероз, гипертония, гиперхолинемия.

Избыток или недостаток?

Если человеческий организм испытывает избыток или недостаток какого-либо микроэлемента, витамина или минерала, он обязательно об этом сообщит. Дефицит фосфолипидов чреват серьезными последствиями, их недостаточное количество скажется на функционировании практически всех клеток. В результате дефицит может стать причиной нарушения работы мозга (ухудшается память) и органов пищеварения, снижения системы иммунитета, нарушения целостности слизистых оболочек. Недостаток фосфолипидов влияет и на качество костной ткани, может способствовать развитию артрита или артроза. Кроме того, тусклые волосы, сухая кожа и ломкие ногти также являются сигналом о нехватке фосфолипидов.

Чрезмерное насыщение клеток фосфолипидами чаще всего вызывает нарушение реологических свойств крови, что ухудшает снабжение тканей кислородом. Избыток этих специфических липидов сказывается на работе нервной системы, вызывает дисфункцию тонкого кишечника.

Многообразие биомембран

Другая важная особенность эукариот — холестерол (известный также как холестерин), отсутствующий в прокариотических мембранах. Вопреки своей дурной славе у обывателей , холестерол играет важнейшую и еще, видимо, не до конца осознанную роль в работе мембран наших клеток (не говоря уже о том, что он является предшественником половых гормонов). Вместе со сфинголипидами (такими как сфингомиелин) холестерол образует рафтовые структуры, придающую эукариотическим мембранам прочность и особую функциональную гетерогенность, о чем подробнее будет сказано ниже.

Из всего сказанного следует, что липидный состав мембран отнюдь не является чем-то выбранным раз и навсегда : он претерпел существенные изменения в процессе эволюции. Даже в разные периоды жизни одного и того же организма состав мембран может существенно варьировать. По всей видимости, липидную организацию мембран эукариот можно считать эволюционно наиболее прогрессивной, поскольку она обеспечивает максимально гибкую адаптацию микроскопического окружения под нужды белковых молекул, создавая частично изолированные области в пределах одной, казалось бы, жидкой фазы. Далее мы остановимся на этих аспектах функционирования гетерогенной эукариотической мембраны подробнее.

Фосфолипиды в структуре печени

Высокоэнергетические молекулы эндогенных фосфолипидов представляют собой биологически активные вещества, необходимые для нормального функционирования печени. Встраиваясь в мембраны и органеллы печеночных клеток, они препятствуют уплотнению структуры жирных кислот, регулируют метаболизм липопротеинов. Вместе с тем данные соединения повышают концентрацию глутатиона, подавляют окислительный стресс, снижают продукцию перекиси водорода. Благодаря действию фосфолипидов на печень существенно уменьшается количество повреждений на клеточном уровне. С учетом вышеизложенного можно выделить основные функции фосфолипидов:

• структурную,
• защитную,
• регуляционную,
• гепатопротекторную.

Ведущим патогенетическим механизмом повреждения клеток является перекрестное окисление. Фосфолипиды подавляют данный процесс, что делает их жизненно важными компонентами, необходимыми для нормальной работы органа.

Фосфоглив* – комплексный подход к восстановлению печени

При лечении заболеваний печени специалисты рекомендуют использовать Фосфоглив* в качестве препарата, защищающего гепатоциты от воздействия различных патологических факторов и ускоряющего их регенерацию. Комбинированное средство оказывает мембраностабилизирующее, антиоксидантное, противовоспалительное и антифибротическое действие. Фосфоглив* восстанавливает структуру мембран, ускоряет регенеративные процессы, нормализует функции органа, снижает риск развития фиброза, цирроза печени и других заболеваний. Применение данного препарата в комплексе с другими лекарствами существенно улучшает биохимические показатели крови и общее самочувствие пациентов.

• Что с хованским кратко

    

• План заседаний методического объединения школы

    

• Положение о просветительской деятельности в школе 2021

    

• План урока 8 класс spotlight socialising

    

• Как рассчитывают плотность населения от чего она зависит кратко

Перспективы биофизического изучения мембран

История с изучением липидного матрикса мембран в очередной раз показывает, что живая материя устроена значительно сложнее, чем представлялось ранее, и изобретение новых высокоточных методик наблюдения лишь усугубляет эту сложность.

Словарик

В биологической терминологии фосфолипидами называются сложные липиды, содержащие в своем составе жирные кислоты, фосфорную кислоту и функциональные группы, включающие азот. Данные соединения являются основным строительным материалом клеточных мембран. Они также стимулируют активность ферментов и принимают участие в дифференциации, делении и регенерации клеток.