تصنيف الدهون في الإنسان والحيوان. الخصائص العامة للدهون

مصطلح "الدهون"(الدهون اليونانية - الدهون) عبارة عن مجموعة كبيرة من المركبات المتنوعة كيميائيًا القابلة للذوبان في المذيبات غير القطبية (الأثير ، الكلوروفورم ، البنزين) وغير قابلة للذوبان نسبيًا في الماء. هم استرات الأحماض الدهنية الفعلية أو المحتملة.

يتم توزيعها على نطاق واسع في الطبيعة وهي مهمة جزء لا يتجزأغذاء. محتوى الدهون في جسم الإنسان هو في المتوسط ​​10-20٪ من وزن الجسم. الاحتفاظ بها هيئات مختلفةوالأنسجة ليست هي نفسها ، لذلك في الأنسجة الدهنية تشكل 90٪ ، في الدماغ 50٪. يمكن تقسيم الدهون بشكل مشروط إلى نوعين: البروتوبلازمية والاحتياطية. تعتبر البروتوبلازمية (الهيكلية) جزءًا من جميع الأعضاء والأنسجة ، وتشكل ما يقرب من 25 ٪ من جميع الدهون في الجسم وتبقى عمليًا على نفس المستوى طوال الحياة. يتم تخزين الدهون الاحتياطية في الجسم ، وتختلف كميتها تبعًا لعوامل مختلفة.

4. 2. وظائف الدهون في الجسم.

تؤدي الدهون مجموعة متنوعة من الوظائف في جسم الإنسان:

الوظيفة الهيكلية.بالاقتران مع البروتينات ، فإنها تشكل أساس أغشية الخلايا ، وتوفر حالتها البلورية السائلة وتشكيل بروتينات مستقبلات الهرمون.

وظيفة الطاقة.تزود الدهون الجسم بالطاقة بنسبة 25-30٪ وهي "وقود استقلابي": أكسدة 1 غرام من الدهون تعطي 38.9 كيلوجول أو 9.3 كيلو كالوري من الطاقة ، أي مرتين أكثر من البروتينات أو الكربوهيدرات. يمكن تخزين الدهون في خلايا الأنسجة الدهنية ( الأنسجة تحت الجلد، المساريق ، كبسولة محيطية) على وقت طويل(على عكس الجليكوجين - مصدر الكربوهيدرات على مدار 24 ساعة) ويعمل كشكل احتياطي للطاقة والمواد المغذية.

الوظيفة التنظيمية.كونهم جزءًا من أغشية الخلايا ، يمكنهم المشاركة في تنظيم نشاط الهرمونات والإنزيمات والأكسدة البيولوجية. بعض الدهون هي بحد ذاتها هرمونات (مثل الكالسيتريول والكورتيكوستيرويدات) والفيتامينات (D3 ، F). مشتقات الدهون - البروستاجلاندين ، تشارك في تنظيم عمليات التمثيل الغذائي في الخلية.

وظيفة الحماية.توفر الدهون عزلًا حراريًا ، لذلك فهي تلعب دورًا مهمًا في التنظيم الحراري وحماية الأعضاء من الاهتزاز وحماية الجلد من الجفاف.

إنها تؤثر على نشاط الإنزيمات المرتبطة بالغشاء ، وتشكل شكلها ، وتشكيل مركز نشط.

شارك في العرض نبض العصب.

وهي عبارة عن مذيبات للفيتامينات القابلة للذوبان في الدهون A ، D ، E ، K ، مما يساهم في امتصاصها.

في شكل البروتينات الدهنية ، تكون مجمعات الأحماض الدهنية مع الألبومين هي شكل نقل "الوقود الأيضي".

تعمل كمصدر للأحماض الدهنية غير المشبعة - العوامل الغذائية الأساسية.

4. 3. تصنيف الدهون.

يعتمد تصنيف الدهون على قدرتها على التصبن. التصبنتسمى عملية تكوين أملاح الأحماض الدهنية عن طريق التحلل المائي القلوي. الصابون هو أملاح الصوديوم (الصلبة) أو البوتاسيوم (السائل) من الأحماض الدهنية. أثناء التحلل المائي للدهون ، يتم تشكيل منتجات ذات طبيعة مختلفة ، وبالتالي ، في التصنيف ، يتم تقسيم الدهون القابلة للتصبن وفقًا لبنيتها إلى بسيطة ومعقدة.

في الجسم ، يقومون بما يلي ميزات:

1. الهيكلي- جزء من أغشية الخلايا

2. تنظيمي- بعض الدهون هي فيتامينات وهرمونات تشارك في نقل النبضات العصبية ،

3. المواصلات- البروتينات الدهنية ، وهي مركب من الأحماض الدهنية مع الألبومين ،

4. تنظيم الحرارة- المشاركة في العزل الحراري للجسم

5. طاقة- المصادر المباشرة للطاقة والمواد التي يتم تخزينها لاستخدامها لاحقًا عندما تكون الطاقة شحيحة.

الدهون هي مجموعة من المواد الطبيعية الكارهة للماء متنوعة في التركيب والوظائف. وتشمل هذه الدهون - الشكل الأكثر فائدة لتخزين مصادر الطاقة ؛ الفسفوليبيدات - الأساس الهيكلي لجميع أنواع الأغشية ، عنصر ضروري للبروتينات الدهنية - أشكال نقل الدهون في الدم ؛ الكولسترول هو أحد مكونات الأغشية ومقدمة في تركيب الأحماض الصفراوية وهرمونات الستيرويد. العديد من الدهون ومشتقاتها: فوسفاتيديلينوسيتول ثلاثي الفوسفات ، دياسيل جلسرين ، أحماض بوليين الدهنية ومجموعة كبيرة من الإيكوسانويد المتكونة منها - لها خصائص الهرمونات العمل المحلي، أداء الوظائف التنظيمية. تشمل الدهون الطبيعية عددًا من العوامل الغذائية التي لا غنى عنها للبشر: الفيتامينات التي تذوب في الدهون وأحماض البوليين الدهنية.

الخاصية المشتركة لجميع الدهون هي نفاذية الماء. لكن بعض الدهون (الجليكوليبيدات ، الفوسفوليبيد ، الأحماض الصفراوية) هي برمائية ، لأنها تحتوي على أجزاء محبة للماء وكارهة للماء.

يتم تحديد الوظائف البيولوجية للدهون في المقام الأول من خلال حقيقة أنها مصادر للطاقة. يتم تنفيذ هذه الوظيفة عن طريق الأحماض الدهنية التي يتم إطلاقها بعد تكسير الدهون.

على عكس الكربوهيدرات ، تشكل الدهون احتياطي طاقة الجسم. ميزة الدهون كاحتياطي للطاقة هي أن الدهون هي مواد مخفضة أكثر مقارنة بالكربوهيدرات (تحتوي جزيئات الكربوهيدرات على أكسجين في كل ذرة كربون - مجموعات "–CHOH-" ؛ للدهون جذور هيدروكربونية طويلة في المجموعات "-CH 2 -" - ليس لديهم أكسجين). يمكن إزالة المزيد من الهيدروجين من الدهون ، والتي تمر بعد ذلك عبر سلسلة أكسدة الميتوكوندريا لتشكيل ATP.

محتوى السعرات الحرارية من الكربوهيدرات والبروتينات: ~ 4 كيلو كالوري / جرام. محتوى الدهون من السعرات الحرارية: ~ 9 كيلو كالوري / جرام.

ميزة الدهون كاحتياطي للطاقة ، على عكس الكربوهيدرات ، هي مقاومة الماء - فهي لا ترتبط بالماء. هذا يضمن انضغاط احتياطيات الدهون - يتم تخزينها في شكل لا مائي ، وتحتل حجمًا صغيرًا.

تحتوي الدهون في الجسم على 30 مرة أكثر من الجليكوجين (0.3 كجم من الجليكوجين و 10 كجم من الدهون). عادة ، محتوى الدهون في جسم الإنسان هو 6-10 كجم. هذه الكمية من الدهون تكفي لتزويد الجسم بالطاقة لمدة 40 يومًا مع الجوع التام. يكفي الجليكوجين لمدة يوم واحد تقريبًا من الصيام.

يتم استهلاك مخازن الجليكوجين في الخلايا على مدار اليوم ، باستثناء ما يقرب من ساعتين بعد الوجبات. قد لا يتم استهلاك الدهون المودعة في الأنسجة الدهنية: مع الإيقاع الطبيعي للتغذية ، هناك دائمًا بروتينات دهنية في الدم تزود الأعضاء بالأحماض الدهنية. من حيث دورها في استقلاب الطاقة ، فإن الدهون المخزنة في البروتينات الدهنية تشبه الجليكوجين أكثر من الدهون المخزنة في الأنسجة الدهنية.

ميزة مهمةالدهون هي أيضًا أنه أثناء التحلل المائي ، يتم تكوين منتجين مختلفين وظيفيًا - الأحماض الدهنية والجلسرين. يستخدم الجلسرين لتكوين السكر وبالتالي فهو يشارك في توفير الجلوكوز لخلايا المخ والخلايا الأخرى التي تعتمد على الجلوكوز أثناء الجوع. وبالتالي ، يمكن اعتبار تخزين الدهون شكلاً من أشكال تخزين الجلوكوز.

يعتبر تكوين احتياطيات الدهون في جسم الإنسان وبعض الحيوانات تكيفًا مع نظام غذائي غير منتظم والعيش في بيئة باردة. توجد كمية كبيرة من الدهون بشكل خاص في الحيوانات التي تقع في سبات طويل (الدببة ، الغرير) وتتكيف مع العيش في الظروف الباردة (الفظ ، الفقمة). لا يحتوي الجنين عمليًا على دهون ، ولا يظهر إلا قبل الولادة.

هيكل ووظائف الدهون الرئيسية موضحة في الجدول 1.

الجدول 1.

الاسم الكيميائيالدهون - أسيل جلسرين ، أي الدهون. هو - هي استراتالجلسرين والأحماض الدهنية العالية. "أسيل-" - وهذا يعني "بقايا الأحماض الدهنية" (يجب عدم الخلط بينه وبين "أسيتيل" - البقايا حمض الاسيتيك). اعتمادًا على عدد جذور الأسيل ، يتم تقسيم الدهون إلى دهون أحادية وثنائية وثلاثية. إذا كان هناك جزئين من الأحماض الدهنية في الجزيء ، فإن الدهون تسمى DIACYLGLYCERIN. إذا كان الجزيء يحتوي على 1 جذري من الأحماض الدهنية ، فإن الدهون تسمى MONOACYLGLYCEROL.

يسود ثلاثي الجلسرين في الإنسان والحيوان (يحتوي على ثلاثة جذور من الأحماض الدهنية).

يتم تحديد خصائص الدهون من خلال تكوين الأحماض الدهنية.

تحتوي الأغشية على LIPOIDS فقط (دهون معقدة): الفوسفوليبيدات (PL) ، الجليكوليبيدات (GL) والستيرويد - الكوليسترول (CS).

الفسفوليبيدات عبارة عن دهون تحتوي على بقايا فوسفات. يتكون من أربعة مكونات:

2) الأحماض الدهنية.

3) الفوسفات.

4) المجموعة القطبية (إذا كانت سيرين ، فإن الجلسروفوسفوليبيد يسمى فوسفاتيديل سيرين ، إذا كان الكولين ، ثم الجلسيروفوسفوليبيد يسمى فوسفاتيديل كولين ، إذا كان إيثانولامين ، ثم الجلسيروفوسفوليبيد يسمى فوسفاتيدي إيثانولامين ، إذا كان يسمى إينوزيتول ، ثم إيسبليسيدوفوسيتولامين).

الصيغة العامة لجليسيروفوسفوليبيدز:

قد تشتمل تركيبة الفسفوليبيد على نوعين من الكحوليات: الجلسرين (الجليسيروفوسفوليبيد) والسفينجوزين (السفينجوفوسفوليبيد ، السفينجوميلين). جميع المكونات متصلة بواسطة روابط الأثير. بالإضافة إلى التقسيم بناءً على محتوى مجموعة قطبية واحدة أو أخرى ، يتم تقسيمها على أساس الكحول الذي تحتوي عليه:

1. جليسيروفوسفوليبيدز(GFL) - تحتوي على كحول الجلسرين.

كلهم ينتمون إلى سلسلة L. توجد ذرة كربون غير متماثلة (مميزة بعلامة النجمة في الشكل). يمكن تمثيل المجموعة القطبية بحمض أميني سيرين (فوسفاتيديل سيرين) ، كولين (فوسفاتيديل كولين ، اسم آخر هو الليسيثين) ، إيثانولامين (فوسفاتيديل إيثانولامين) ، إينوزيتول (فوسفاتيديل إلينوزيتول) ، جلسرين (بولي غليسيروفوسفاتيد).

في الفسفوليبيدات الطبيعية ، تختلف R 1 و R 2. R 1 - الأحماض الدهنية المشبعة ، R2 .- الأحماض الدهنية غير المشبعة. ومع ذلك ، هناك استثناءات: المكون الشحمي الرئيسي للفاعل بالسطح الرئوي هو HFL ، حيث يكون كل من R 1 و R 2 جذور حمض البالمتيك ، والمجموعة القطبية هي مادة الكولين.

2. الشحميات السفنجية(SFL) - تحتوي على سفينغوزين كحول: سفينغوميلين.

تختلف شحوم الفوسفينجوفوسفاتية من حيث التركيب ، ولكن لها سمات مشتركة. يحتوي جزيء سفينجوفوسفوليبيد على السفينجوزين ، وحمض دهني ، وحمض الفوسفوريك ، وجزء قطبي.

تظهر الصيغة العامة لـ SFL في الشكل.

السفينغوزين هو كحول أميني ثنائي الذرة غير مشبع.

الأحماض الدهنية المرفقة السندات الببتيدإلى المجموعة الأمينية من السفينغوزين.

الفوسفوليبيد هي مواد برمائية. موقع المناطق المحبة للماء والطارئة للماء خاص. تشكل المناطق المحبة للماء (بقايا حمض الفوسفوريك والمجموعة القطبية) "الرأس" ، وتشكل جذور الأحماض الدهنية الكارهة للماء (R 1 و R 2) "ذيول".

جليكوليبيدز.

يتكون من سفينجوزين ، وهو حمض دهني وجزيء من أي كربوهيدرات. إذا وضعنا بعض الكربوهيدرات في صيغة SFL بدلاً من حمض الفوسفوريك ، فإننا نحصل على صيغة GL. تحتوي الجليكوليبيدات أيضًا على رأس محب للماء وذيول كارهين للماء. المخطط العاميظهر هيكلها في الشكل:

تصنف الجليكوليبيدات اعتمادًا على بنية مكون الكربوهيدرات.

هناك مجموعتان من الجليكوليبيدات:

1. الجراثيم. كمكون للكربوهيدرات ، فهي تحتوي على أي أحادي السكاريد (الجلوكوز ، الجالاكتوز) ، أو ثنائي السكاريد ، أو قليل السكاريد الصغير المحايد.

2. غانجليوسيدس. مكون الكربوهيدرات هو قليل السكاريد ، ويتكون من مونومرات مختلفة ، سواء السكريات الأحادية نفسها ومشتقاتها. هذا قليل السكاريد حمضي بالضرورة ، فهو يحتوي بالضرورة على حمض السياليك. نظرًا لتسلسل معين من المونومرات ، فإن السكريات قليلة التعدد في تكوين الغانغليوزيد تعطي الجزيء خصائص مستضدية واضحة.

منشطات.

وهي مقسمة إلى مجموعتين.

1. Steri نق (تحتوي على هيكل الستيران متعدد الحلقات).

2. Steri د s (استرات الكوليسترول والأحماض الدهنية العالية).

خصائص المنشطات.

ستيري نتحتوي على مجموعة الهيدروكسيل (-OH) ، لذا فهي محبة للماء قليلاً ، لكن جزيئاتها لا تزال في الغالب كارهة للماء. وتشمل هذه الكوليسترول.

الكوليسترول مادة متعددة الحلقات. تسود الخصائص الكارهة للماء ، ولكن هناك مجموعة OH واحدة.

ستيري دإنها مواد مسعورة تمامًا.

حمض دهني

الأحماض الدهنية هي جزء من غالبية الدهون في جسم الإنسان. يمكن أن تترافق مع كل من الجلسرين (TAG و glycerophospholipids) ومع الكحول الأميني سفينجوزين ، وتشكل مجموعة من السفينجوليبيدات. تعتبر الدهون مع الجلوكوز من أهم عناصر الطاقة ("جزيئات الوقود").

يسمى الحمض بالحمض الدهني إذا كان عدد ذرات الكربون في جزيئه أكبر من أربعة. تسود الأحماض الدهنية طويلة السلسلة (عدد ذرات الكربون 16 وما فوق). يشار إلى عدد ذرات الكربون والروابط المزدوجة بواسطة مؤشر مزدوج. على سبيل المثال: C18: 1 (9-10). في هذه الحالة ، 18 هو عدد ذرات الكربون و 1 هو عدد الروابط المزدوجة. يشار إلى مواضع الروابط المزدوجة بين قوسين (وفقًا لعدد ذرات الكربون).

С16: 0 - بالميتيك ،

С18: 0 - دهني ،

C18: 1 - الأوليك (9:10) ،

С18: 2 - لينوليك (9-10 ، 12-13) ،

С18: 3 - لينولينيك (9-10 ، 12-13 ، 15-16) ،

C20: 4 - أراكيدونيك (5-6 ، 8-9 ، 12-13 ، 15-16).

الأحماض الدهنية ، التي هي جزء من جسم الإنسان ، لها سمات هيكلية مشتركة: 1. عدد زوجي من ذرات الكربون. 2. سلسلة الكربون الخطية (غير الممنوحة) ؛ 3. الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة لها روابط مزدوجة معزولة فقط (على الأقل رابطتان مفردتان بين روابط مزدوجة متجاورة) ؛ الروابط المزدوجة لها تكوين رابطة الدول المستقلة فقط.

وفقًا لعدد الروابط المزدوجة ، يمكن تقسيم الأحماض الدهنية إلى مشبع (بدون روابط مزدوجة) ، وأحادي التشبع (يوجد رابط مزدوج واحد) ومتعدد غير مشبع (رابطان مزدوجان أو أكثر).

توجد الأحماض الدهنية الحرة بكميات قليلة جدًا. توجد بشكل رئيسي في الدهون الأخرى. في الوقت نفسه ، ترتبط بمكونات أخرى للدهون بواسطة رابطة استر (أسترة).

لا يتم تصنيع الأحماض الدهنية ذات الروابط المزدوجة أو أكثر (البوليين) في جسم الإنسان ، وبالتالي فهي تنتمي إلى لا غنى عنهعوامل التغذية (الأحماض الدهنية الأساسية).بعض هذه الأحماض عبارة عن ركائز لتخليق الهرمونات المحلية - الإيكوسانويدات.

أشكال وجود الدهون في جسم الإنسان

1. شوائب الدهون ، والتي هي أكثر في الخلايا الشحمية. هذا هو شكل وجود الدهون الثلاثية.

2. الأغشية الحيوية. لا تحتوي على الدهون الثلاثية ، لكنها تحتوي على الدهون الفوسفورية والجليكوليبيدات والكوليسترول.

3. البروتينات الدهنية. قد تشمل الدهون من جميع الفئات.

الخصائص العامةالدهون.

مصطلح "الدهون"(الدهون اليونانية - الدهون) هي مجموعة كبيرة من المركبات المتنوعة كيميائيًا القابلة للذوبان في المذيبات غير القطبية (الأثير ، الكلوروفورم ، البنزين) وغير قابلة للذوبان نسبيًا في الماء. هم استرات الأحماض الدهنية الفعلية أو المحتملة.

يتم توزيعها على نطاق واسع في الطبيعة وهي جزء مهم من الغذاء. محتوى الدهون في جسم الإنسان هو في المتوسط ​​10-20٪ من وزن الجسم. محتواها في الأعضاء والأنسجة المختلفة ليس هو نفسه ، لذلك في الأنسجة الدهنية تشكل 90٪ ، في الدماغ 50٪. يمكن تقسيم الدهون بشكل مشروط إلى نوعين: البروتوبلازمية والاحتياطية. تعتبر البروتوبلازمية (الهيكلية) جزءًا من جميع الأعضاء والأنسجة ، وتشكل ما يقرب من 25 ٪ من جميع الدهون في الجسم وتبقى عمليًا على نفس المستوى طوال الحياة. يتم تخزين الدهون الاحتياطية في الجسم ، وتختلف كميتها تبعًا لعوامل مختلفة.

وظائف الدهون في الجسم.

تؤدي الدهون مجموعة متنوعة من الوظائف في جسم الإنسان:

1. الوظيفة الهيكلية.بالاقتران مع البروتينات ، فإنها تشكل أساس أغشية الخلايا ، وتوفر حالتها البلورية السائلة وتشكيل بروتينات مستقبلات الهرمون.
2. وظيفة الطاقة.تزود الدهون الجسم بالطاقة بنسبة 25-30٪ وهي "وقود استقلابي": أكسدة 1 غرام من الدهون تعطي 38.9 كيلوجول أو 9.3 كيلو كالوري من الطاقة ، أي مرتين أكثر من البروتينات أو الكربوهيدرات. يمكن تخزين الدهون في خلايا الأنسجة الدهنية (نسيج تحت الجلد ، مساريق ، كبسولة محيطية) لفترة طويلة (على عكس الجليكوجين - مصدر كربوهيدرات لمدة 24 ساعة) وتكون بمثابة شكل احتياطي للطاقة والمواد الغذائية.
3. الوظيفة التنظيمية.كجزء من أغشية الخلايا ، يمكنهم المشاركة في تنظيم نشاط الهرمونات والإنزيمات و الأكسدة البيولوجية. بعض الدهون هي بحد ذاتها هرمونات (مثل الكالسيتريول والكورتيكوستيرويدات) والفيتامينات (D3 ، F). مشتقات الدهون - البروستاجلاندين ، تشارك في تنظيم عمليات التمثيل الغذائي في الخلية.
4. وظيفة الحماية.توفر الدهون عزلًا حراريًا ، لذلك فهي تلعب دورًا مهمًا في التنظيم الحراري وحماية الأعضاء من الاهتزاز وحماية الجلد من الجفاف.
5. إنها تؤثر على نشاط الإنزيمات المرتبطة بالغشاء ، وتشكل شكلها ، وتشكيل مركز نشط.
6. المشاركة في نقل النبضات العصبية.
7. وهي مذيبات للذوبان في الدهون الفيتامينات أ ، د ، هـ، K ، مما يساهم في امتصاصها.
8. في شكل البروتينات الدهنية ، تكون مجمعات الأحماض الدهنية مع الألبومين هي شكل نقل "الوقود الأيضي".
9. تعمل كمصدر للأحماض الدهنية غير المشبعة - العوامل الغذائية الأساسية.

هضم وامتصاص الدهون في الجهاز الهضمي.

المتطلبات اليوميةفي الدهون 50-100 جرام وهي توفر ما يصل إلى 50٪ من احتياجات الجسم من الطاقة. يحدث الهضم الرئيسي للدهون في الأمعاء الدقيقة. يوجد في الاثني عشر معادلة دخلت الأمعاء بالغذاء حمض الهيدروكلوريكعصير المعدة مع البيكربونات الموجودة في البنكرياس و عصائر معوية. تساهم فقاعات ثاني أكسيد الكربون المنبعثة خلال ذلك في اختلاط ملاط ​​الطعام. يتم استحلاب الدهون بشكل رئيسي عن طريق الأملاح الصفراوية التي تدخل في أو المناطقمع الصفراء. تحتوي الصفراء على أحماض cholic و deoxycholic و chenodeoxycholic وكميات صغيرة من الأحماض الصفراوية الأخرى. أنها تشكل أملاح الصفراء عن طريق الاقتران مع الجلايسين أو التورين. يفرز البنكرياس البروليباز غير النشط. يحدث تحوله إلى الليباز النشط بمشاركة الأحماض الصفراوية وعصير البنكرياس - كوليباز. يرتبط كوليباز بالليباز ويجعله مقاومًا لعمل التربسين ، كما يعزز ارتباط الليباز بالمذيلات. درجة الحموضة المثلى للليباز هي 8-9 ، في وجود الصفراء تتحول إلى 6. يمتص الليباز على سطح المذيلات ويحلل رابطة الإستر في ثلاثي الجلسرين. منتجات الانقسام الرئيسية هي 2-monoacylglycerides والأحماض الدهنية. عصارة البنكرياسيحتوي على إنزيم إيزوميراز ، الذي يحفز تحويل 2-monoacylglycerol إلى 1-monoacylglycerol ، والذي يتحلل بعد ذلك بواسطة الليباز إلى حمض دهني و جلسرين. الأحماض الدهنية ذات السلسلة الكربونية القصيرة والجلسرين قابلة للذوبان بدرجة عالية في الماء. يتم امتصاصها في الأمعاء وتدخل الدم الوريد البابيثم إلى الكبد. يحدث امتصاص الأحماض الدهنية طويلة السلسلة و monoacylglycerols بمشاركة الصفراء من المذيلات. يتم امتصاص الأحماض الدهنية و monoacylglycerols ، بينما تبقى الأملاح الصفراوية في تجويف الأمعاء. يتم امتصاص الجزء الرئيسي من أملاح الصفراء في الدم في الدقاق ، ويدخل الكبد ثم يفرز في الصفراء. هذه العملية تسمى الدورة الدموية الكبدية المعوية.يحدث ذلك 6-8 مرات في اليوم.

أكسدة الأحماض الدهنية.

تأتي الأحماض الدهنية من الطعام أو يتم تصنيعها في الجسم (باستثناء الأحماض البولينويك). يتم تشكيل الركائز اللازمة لتخليق الأحماض الدهنية أثناء هدم الجلوكوز وبالتالي يتم تحويل جزء من الجلوكوز أولاً إلى أحماض دهنية ثم إلى دهون. على الرغم من أن المسار المحدد لتقويض الأحماض الدهنية ينتهي بتكوين أسيتيل CoA ، والذي يعمل بمثابة الركيزة الأولية لتخليق الأحماض الدهنية ، فإن عمليات تخليق الأحماض الدهنية والأكسدة لا رجعة فيها. تحدث في حجرات خلوية مختلفة (يحدث التخليق الحيوي في العصارة الخلوية ، وتحدث الأكسدة في الميتوكوندريا) ويتم تحفيزها بواسطة إنزيمات مختلفة. أكسدة الأحماض الدهنية كمصادر للطاقة تزداد في فترة ما بعد الامتصاص وأثناء الصيام و عمل بدني. في هذه الحالات ، يزداد تركيزها في الدم نتيجة للتعبئة من مستودعات الدهون ، وتتأكسد بشكل نشط بواسطة الكبد والعضلات والأنسجة الأخرى. أثناء الجوع ، يتحول جزء من الأحماض الدهنية في الكبد إلى جزيئات "وقود" أخرى - أجسام الكيتون. يمكن استخدامها ، على عكس الأحماض الدهنية أنسجة عصبيةكمصدر للطاقة. أثناء الصيام والعمل البدني المطول ، تعمل أجسام الكيتون كمصدر للطاقة للعضلات وبعض الأنسجة الأخرى.

β- أكسدة الأحماض الدهنية

β- أكسدة هو مسار محدد لتقويض الأحماض الدهنية ، حيث يتم فصل ذرتين من الكربون بالتتابع من نهاية الكربوكسيل للحمض الدهني في شكل أسيتيل CoA. تم تسمية المسار الأيضي ، أكسدة بيتا ، بهذا الاسم لأن تفاعلات أكسدة الأحماض الدهنية تحدث عند ذرة الكربون بيتا. تعد تفاعلات الأكسدة β والأكسدة اللاحقة لأسيتيل CoA في TCA أحد مصادر الطاقة الرئيسية لتخليق ATP بواسطة آلية الفسفرة المؤكسدة. β- أكسدة الأحماض الدهنية تحدث فقط في الظروف الهوائية.

37. أجسام الكيتون هي وسيلة لنقل مجموعة الأسيتيل

في الظروف التي يصاحبها انخفاض في نسبة الجلوكوز في الدم ، تعاني خلايا الأعضاء والأنسجة من الجوع للطاقة. نظرًا لأن أكسدة الأحماض الدهنية عملية "كثيفة العمالة" ، فإن الأنسجة العنقية بشكل عام غير قادرة على أكسدة الأحماض الدهنية ، ويسهل الكبد استخدام هذه الأحماض بواسطة الأنسجة ، ويؤكسدها مسبقًا إلى حمض الأسيتيك وتحويل الأخير إلى شكل النقل- أجسام خلونية.

تشتمل أجسام الكيتون على ثلاثة مركبات ذات بنية متشابهة - أسيتو أسيتات و 3 هيدروكسي بوتيرات وأسيتون.

الحافز لتكوين أجسام الكيتون هو دخول كمية كبيرة من الأحماض الدهنية إلى الكبد. كما سبق ذكره ، بشروط تنشيط تحلل الدهون في الأنسجة الدهنية، يحتفظ الكبد بما لا يقل عن 30٪ من الأحماض الدهنية المتكونة. وتشمل هذه الشروط الجوع ، داء السكريأنا اكتب طويل تمرين جسدي. نظرًا لأن تخليق TAG في ظل هذه الظروف مستحيل ، تدخل الأحماض الدهنية من العصارة الخلوية الميتوكوندريا وتتأكسد لتشكيل الكيتونات. بالإضافة إلى الحالات المذكورة ، يزداد عدد أجسام الكيتون في الدم بالتسمم الكحولي وتناول الأطعمة الدهنية. مع اتباع نظام غذائي غني بالدهون ، خاصة عند الأطفال ، ليس للأحماض الدهنية الوقت الكافي لتضمينها في تركيبة TAG و VLDL وتنتقل جزئيًا إلى الميتوكوندريا ، مما يزيد من تخليق أجسام الكيتون. في حالات التسمم الكحولي ، فإن الركيزة لتخليق الكيتونات هي acetyl-SCoA ، والتي يتم تصنيعها أثناء معادلة الإيثانول.

في ظل الظروف العادية ، يحدث أيضًا تخليق أجسام الكيتون ، وإن كان بكميات أقل بكثير. لهذا الغرض ، يتم استخدام كل من الأحماض الدهنية والمخلفات الخالية من النيتروجين من الأحماض الأمينية الكيتونية والمختلطة.

تخليق أجسام الكيتون (تكوين الكيتون)

تركيب أسيتو أسيتاتيحدث فقط في الميتوكوندريا في الكبد ، ثم إما استعادته 3-هيدروكسي بوتيرات، أو منزوعة الكربوكسيل تلقائيًا إلى الأسيتون. علاوة على ذلك ، تدخل المركبات الثلاثة إلى الدم وتنتقل عبر الأنسجة. الأسيتون ، كمادة متطايرة ، يمكن إزالته بسهولة مع هواء الزفير والعرق. يمكن إخراج جميع أجسام الكيتون في البول.

تستخدم الخلايا أجسام الكيتون جميع الأقمشةباستثناء الكبد وخلايا الدم الحمراء. بنشاط بشكل خاص ، حتى في القاعدة ، تستهلكها عضلة القلب والطبقة القشرية من الغدد الكظرية.

تتزامن تفاعلات استخدام أجسام الكيتون تقريبًا مع غير إتجاهردود الفعل التوليفية. في العصارة الخلوية ، يتأكسد 3-hydroxybutyrate ، يخترق acetoacetate الناتج في الميتوكوندريا ، ويتم تنشيطه بواسطة succinyl-SCoA ويتحول إلى acetyl-SCoA ، والذي يحترق في دورة TCA.

38. تخليق الأحماض الدهنية والدهون

يحدث تخليق الأحماض الدهنية في سيتوبلازم الخلية. في الميتوكوندريا ، يحدث استطالة سلاسل الأحماض الدهنية الموجودة بشكل أساسي. ثبت أن حمض البالمتيك (16 ذرة كربون) يتم تصنيعه في سيتوبلازم الخلايا الكبدية ، وفي الميتوكوندريا لهذه الخلايا من حمض البالمتيك الذي تم تصنيعه بالفعل في سيتوبلازم الخلية أو من الأحماض الدهنية ذات المنشأ الخارجي ، أي قادمة من الأمعاء ، تتكون الأحماض الدهنية التي تحتوي على 18 و 20 و 22 ذرة كربون. أول تفاعل للتخليق الحيوي للأحماض الدهنية هو الكربوكسيل لأسيتيل CoA ، والذي يتطلب أيونات البيكربونات ، ATP ، والمنغنيز. يتم تحفيز هذا التفاعل بواسطة إنزيم acetyl-CoA carboxylase. يحتوي الإنزيم على البيوتين كمجموعة صناعية. يستمر التفاعل على مرحلتين: I - كربوكسيل البيوتين بمشاركة ATP و II - نقل مجموعة الكربوكسيل إلى acetyl-CoA ، مما يؤدي إلى تكوين malonyl-CoA. Malonyl-CoA هو أول منتج محدد لتخليق الأحماض الدهنية. في ظل وجود نظام إنزيم مناسب ، يتم تحويل malonyl-CoA بسرعة إلى أحماض دهنية. تسلسل التفاعلات التي تحدث أثناء تخليق الأحماض الدهنية

ثم تتكرر دورة التفاعلات. بالمقارنة مع الأكسدة بيتا ، فإن التخليق الحيوي للأحماض الدهنية له عدد من السمات المميزة: يتم تصنيع الأحماض الدهنية بشكل رئيسي في العصارة الخلوية للخلية ، والأكسدة - في الميتوكوندريا ؛ المشاركة في عملية التخليق الحيوي للأحماض الدهنية malonyl-CoA ، والتي تتشكل عن طريق ربط CO2 (في وجود إنزيم البيوتين و ATP) مع acetyl-CoA ؛ في جميع مراحل تخليق الأحماض الدهنية ، يشارك بروتين يحمل الأسيل (HS-ACP) ؛ أثناء التخليق الحيوي ، يتم تكوين أيزومر D (-) لحمض 3-هيدروكسي ، وليس أيزومر L (+) ، كما هو الحال مع أكسدة β للأحماض الدهنية ؛ ضروري لتركيب أنزيم NADPH الأحماض الدهنية.

الكوليسترول - الكوليسترول هو مركب عضوي ، وهو كحول دهني طبيعي (محب للدهون) موجود في أغشية الخلاياجميع الكائنات الحية الحيوانية باستثناء الخالية من الأسلحة النووية (بدائيات النوى). غير قابل للذوبان في الماء ، قابل للذوبان في الدهون والمذيبات العضوية. الدور البيولوجي. الكوليسترول في الخلية غشاء بلازمييلعب دور معدل ثنائي الطبقة ، مما يمنحه صلابة معينة عن طريق زيادة كثافة "التعبئة" لجزيئات الفسفوليبيد. وبالتالي ، فإن الكوليسترول هو عامل استقرار سيولة غشاء البلازما. يفتح الكوليسترول سلسلة التخليق الحيوي للهرمونات الجنسية الستيرويدية والكورتيكوستيرويدات ، ويعمل كأساس لتشكيل الأحماض الصفراوية والفيتامينات من المجموعة D ، ويشارك في تنظيم نفاذية الخلايا ويحمي خلايا الدم الحمراء من عمل السموم الانحلالية. تبادل الكوليسترول. يخضع الكوليسترول الحر للأكسدة في الكبد والأعضاء التي تصنع هرمونات الستيرويد (الغدة الكظرية ، الخصيتين ، المبايض ، المشيمة). هذه هي العملية الوحيدة لإزالة الكوليسترول بشكل لا رجعة فيه من الأغشية ومجمعات البروتين الدهني. كل يوم ، يتم استهلاك 2-4٪ من الكوليسترول لتخليق هرمونات الستيرويد. في خلايا الكبد ، يتأكسد 60-80٪ من الكوليسترول إلى الأحماض الصفراوية ، والتي يتم إطلاقها في التجويف كجزء من الصفراء. الأمعاء الدقيقةوالمشاركة في الهضم (استحلاب الدهون). جنبًا إلى جنب مع الأحماض الصفراوية ، يتم إطلاق كمية صغيرة من الكوليسترول الحر في الأمعاء الدقيقة ، والتي يتم إزالتها جزئيًا من براز، والباقي يذوب ، مع الأحماض الصفراوية والفوسفوليبيد ، تمتصه جدران الأمعاء الدقيقة. توفر الأحماض الصفراوية تحلل الدهون إلى أجزائها المكونة (استحلاب الدهون). بعد أداء هذه الوظيفة ، يتم امتصاص 70-80٪ من الأحماض الصفراوية المتبقية في القسم الأخير من الأمعاء الدقيقة (الدقاق) وتدخل من خلال نظام الوريد البابي إلى الكبد. وتجدر الإشارة هنا إلى أن الأحماض الصفراوية لها وظيفة أخرى: فهي أهم منبه للحفاظ على الأداء الطبيعي (الحركية) للأمعاء. في الكبد ، تبدأ البروتينات الدهنية غير الكاملة التكوين (الوليدة) في التكون كثافة عالية. أخيرًا ، يتم تكوين HDL في الدم من بروتينات خاصة (بروتينات صميمية) من chylomicrons و VLDL والكوليسترول القادم من الأنسجة ، بما في ذلك من جدار الشرايين. بشكل أكثر بساطة ، يمكن تفسير دورة الكوليسترول على النحو التالي: الكوليسترول في تكوين البروتينات الدهنية يحمل الدهون من الكبد إلى أجزاء مختلفةباستخدام جسمك الأوعية الدمويةكنظام نقل. بعد وصول الدهون يعود الكولسترول للكبد ويكرر عمله مرة أخرى. الأحماض الصفراوية الأولية. (cholic و chenodeoxycholic) يتم تصنيعها في خلايا الكبد الكبدية من الكوليسترول. ثانوي: حمض ديوكسيكوليك (تم تصنيعه في الأصل في الأمعاء الغليظة). تتشكل الأحماض الصفراوية في الميتوكوندريا في خلايا الكبد وخارجها من الكوليسترول بمشاركة ATP. يتم إجراء الهيدروكسيل أثناء تكوين الأحماض في الشبكة الإندوبلازمية للخلية الكبدية. يتم تثبيط (إبطاء) التخليق الأولي للأحماض الصفراوية بواسطة الأحماض الصفراوية الموجودة في الدم. ومع ذلك ، إذا كان امتصاص الأحماض الصفراوية في الدم غير كافٍ ، على سبيل المثال ، بسبب تلف شديد في الأمعاء ، فإن الكبد ، القادر على إنتاج ما لا يزيد عن 5 جم من الأحماض الصفراوية يوميًا ، لن يكون قادرًا على تعويض كمية الأحماض الصفراوية المطلوبة للجسم. الأحماض الصفراوية هي المشاركين الرئيسيين في الدورة الدموية المعوية في البشر. تتشكل الأحماض الصفراوية الثانوية (deoxycholic ، lithocholic ، ursodeoxycholic ، allocholic وغيرها) من الأحماض الصفراوية الأولية في الأمعاء الغليظة تحت تأثير البكتيريا المعوية. عددهم صغير. يمتص حمض الديوكسيكوليك في الدم ويفرزه الكبد في الصفراء. يمتص حمض الليثوكوليك بشكل أسوأ بكثير من حمض الديوكسيكوليك.

39.هيكل أحادي النوكليوتيدات.

من الناحية الهيكلية ، فإن الأحماض النووية عديد النوكليوتيدات، تتكون من أحادي النوكليوتيداتأو النيوكليوتيدات.

النيوكليوتيد مركب عضوي معقد يتكون من ثلاثة أجزاء: بقايا القاعدة النيتروجينية والكربوهيدرات وحمض الفوسفوريك.

القواعد النيتروجينية غير متجانسة مركبات العضويةينتمون إلى فئتين - البيورينات والبيريميدين.من البيورينات إلى التكوين احماض نوويةمدرجة الأدينين والجوانين

ومن بيريميدين السيتوزين ، الثايمين(DNA) و اليوراسيل(RNA)

يمكن أن تكون الكربوهيدرات التي هي جزء من النيوكليوتيدات ريبوز(RNA) و ديوكسيريبوز(الحمض النووي)

تسمى القاعدة النيتروجينية المرتبطة بالكربوهيدرات نوكليوزيد.حمض الفوسفوريك هو الأثير المرتبط بذرة الكربون الخامسة من الريبوز أو الديوكسيريبوز. النيوكليوتيدات التي تتكون منها الأحماض النووية لها بقايا حمض الفوسفوريك وتسمى أحادي النوكليوتيدات.ومع ذلك ، تم العثور على ثنائي وثلاثي النوكليوتيدات في الخلية.

الدور البيولوجي للأحماض النووية ووظائف أحاديات النوكليوتيدات.

1. DNA: تخزين المعلومات الجينية.

تخزين المعلومات الجينية (Informosomes ، بعض فيروسات RNA) ؛

تنفيذ المعلومات الجينية: i-RNA (mRNA) - المعلومات (المصفوفة) ، t-RNA (النقل) ، r-RNA (الريبوسوم). المشاركة في عملية تخليق البروتين.

الوظيفة التحفيزية: تحفز بعض جزيئات الحمض النووي الريبي تفاعلات التحلل المائي لرابطة 3 '، 5'-phosphodiester في جزيء الحمض النووي الريبي نفسه - "التضفير الذاتي".

وظائف أحاديات النيوكليوتيدات:

1) الهيكلية - بناء الأحماض النووية وبعض الإنزيمات المساعدة ومجموعات الإنزيمات الاصطناعية ؛

2) الطاقة - مجمعات الطاقة بسبب الروابط الكبيرة القائمة. ATP هو مجمع عالمي للطاقة ، وتستخدم طاقة UT P لتخليق الجليكوجين ، ويستخدم CT P لتخليق الدهون ، ويستخدم GTP لحركة الريبوسومات أثناء الترجمة (التخليق الحيوي للبروتين) ونقل الإشارات الهرمونية (بروتين G) ؛

3) التنظيم: أحاديات النيوكليوتيدات - المؤثرات الخيفية للعديد من الإنزيمات الرئيسية ، cAMP و cGMP - وسطاء في نقل الإشارة الهرمونية تحت تأثير العديد من الهرمونات على الخلية (نظام adenylate cyclase) ، ينشط البروتين كينازات.

الدهون (من الكلمة اليونانية "lipos" - الدهون) - مركبات عضوية منخفضة الوزن الجزيئي ، غير قابلة للذوبان كليًا أو شبه كليًا في الماء وقابلة للذوبان في المذيبات العضوية غير القطبية (كلوروفورم ، ميثانول ، إيثر ، بنزين ، إلخ).

كره الماء(أو محبة الدهون) هو الخصائص المشتركةفئة الاتصال هذه. وهي تشمل الكحوليات والأحماض الدهنية والمركبات النيتروجينية وحمض الفوسفوريك والكربوهيدرات وما إلى ذلك.

الوظائف الرئيسية للدهون هي:

• الهيكلي.بالاشتراك مع البروتينات ، تكون الدهون مركبات اساسيهجميع أغشية الخلايا البيولوجية. أنها تؤثر على نفاذية ، والمشاركة في نقل الدافع العصبي ، في إنشاء التفاعل بين الخلايا ؛
• طاقة. تعتبر الدهون أكثر انخفاضًا بالنسبة للكربوهيدرات ، وهي بمثابة "الوقود الخلوي" الأكثر استهلاكًا للطاقة. عند أكسدة 1 جرام من الدهون ، يتم إطلاق 39 كيلو جول من الطاقة ، وهو ضعف ما يحدث عند أكسدة 1 جرام من الكربوهيدرات ؛
• دعم.الدهون هي الشكل الأكثر إحكاما لتخزين الطاقة في الخلية. يتم حجزها في الخلايا الدهنية - خلايا الأنسجة الدهنية ؛
• محمي. بفضل خصائص العزل الحراري الواضحة ، تحمي الدهون الجسم من التأثيرات الحرارية ؛ تحمي الوسادة الدهنية جسم وأعضاء الحيوانات من التلف الميكانيكي والبدني ؛ الأغشية الواقية في النباتات (طلاء الشمع على الأوراق والثمار) تحمي من العدوى والفقدان المفرط للرطوبة أو تراكمها ؛
• تنظيمي. بعض الدهون هي سلائف للفيتامينات والهرمونات ، بما في ذلك هرمونات العمل المحلي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن نشاط الإنزيمات المرتبطة بالغشاء يعتمد إلى حد كبير على تكوين وخصائص وحالة الدهون الغشائية.

الدهون هي مواد غير متجانسة كيميائيا. في هذا الصدد ، هناك نهج مختلفة لتصنيفها. السمة المميزة للتصنيف الأولي للدهون هي الكحولات الأليفاتية متعددة الهيدروكسيل التي تشكل جزءًا من الدهون ، وتحتوي على مجموعتين أو ثلاث مجموعات هيدروكسيل.

حمض دهني . التنوع و الخصائص الفيزيائية والكيميائيةترجع الدهون أساسًا إلى وجود الأحماض الدهنية في تكوينها.

تم العثور على أكثر من 200 حمض دهني في الطبيعة. ومع ذلك ، ما لا يزيد عن 20 منتشرة ، والتي تتميز بعدد من الخصائص المشتركةوالميزات:

• الأحماض الدهنية التي تشكل الدهون في النباتات والحيوانات العليا هي أحماض أحادية الكربوكسيل تحتوي على سلاسل هيدروكربونية خطية (عادةً C12-C20) مع الصيغة العامة CH3 (CH2) nCOOH ؛
• تحتوي الأحماض الدهنية عادة على عدد زوجي من ذرات الكربون (ن مضاعف 2). ومع ذلك ، فإن الأحماض التي تحتوي على عدد فردي من ذرات الكربون توجد أيضًا في الطبيعة ؛
• يمكن أن تكون الأحماض الدهنية ثري، بمعنى آخر. تحتوي فقط على روابط تساهمية في سلسلة الهيدروكربون ، و غير مشبع، بمعنى آخر. تحتوي على واحد أو أكثر من الروابط غير المشبعة (الإيثيلين). يتم فصلها دائمًا بواسطة مجموعة ميثيلين واحدة: CH = CH-CH2-CH = CH-

وتجدر الإشارة إلى أن حصة الأحماض غير المشبعة في الدهون الطبيعية تمثل حوالي 3/4 من جميع الأحماض الدهنية.

من المرجح أن تحتوي الأحماض الدهنية الطبيعية غير المشبعة رابطة الدول المستقلة-التكوين ، نادر للغاية في أحماض البولينويك نشوة-ترتيب:

يعرض الجدول الأسماء و الصيغ الهيكليةبعض الأحماض الدهنية الأعلى شيوعًا.

عدد الذرات الكربون في السلسلة	اسم تافه	اسم منهجي
الأحماض الدهنية المشبعة
C16	النخلة	سداسي
CH3- (CH2) 14-COOH
ج 18	دهني	ثماني الطور
CH3- (CH2) 16-COOH
أحماض دهنية أحادية
ج 18	الأوليك
CH3- (CH2) 7-CH = CH- (CH2) 7-COOH
أحماض بوليين الدهنية
ج 18	لينوليك
CH3- (CH2) 4-CH = CH-CH2-CH = CH- (CH2) 7-COOH
ج 18	لينولينيك
CH3-CH2-CH = CH-CH2-CH = CH-CH2-CH = CH- (CH2) 7-COOH
ج 20	أراكيدونيك	5،8،11،14-eicosatetraenoic
CH3- (CH2) 4-CH = CH-CH2-CH = CH-CH2-CH = CH-CH2-CH = CH- (CH2) 3-COOH

عدد كبير من غير القطبية اتصالات C-Cو C-H في السلسلة الهيدروكربونية للأحماض الدهنية يعطي طابعًا غير قطبي لجزيء الدهون ككل ، على الرغم من أنه يحتوي على مجموعة قطبية مشحونة - COO-. عدم قطبية الأحماض الدهنية العالية هو سبب عدم ذوبان الدهون في الماء.

التكوين رابطة الدول المستقلةالرابطة المزدوجة تعطي سلسلة الهيدروكربون مظهرًا قصيرًا بسبب ثنيها. مقدمة رابطة رابطة الدول المستقلة والإيثيلينيؤثر بشكل كبير على خصائص الأحماض الدهنية. على سبيل المثال ، مع زيادة عدد الروابط المزدوجة ، تقل درجة انصهار الأحماض الدهنية بشكل كبير ، وتزداد قابليتها للذوبان في المذيبات غير القطبية.

لا يتم تصنيع أحماض اللينوليك واللينولينيك وغيرها من أحماض البولينويك في أجسام الحيوانات الأعلى والبشر ويجب تناولها مع الطعام. نظرًا لحقيقة أن هذه الأحماض ضرورية لسير العمل الطبيعي للجسم ، يتم تصنيفها على أنها أحماض دهنية أساسية (أساسية) ، أو في كثير من الأحيان يتم دمج مجمع هذه الأحماض في مجموعة فيتامينات F.

دور خاص في الجسم ينتمي إلى 20 كربون (eicosanoic) من الأحماض غير المشبعة (arachidonic و dihomo-g-linolenic) ، وهي سلائف لهرمونات الأنسجة (eicosanoids ، البروستاجلاندين ، الثرموبوكسانات والليوكوترين).