Жиросжигание

В чем заключается биологическое значение жироподобных веществ. Общая характеристика липидов

К жироподобным веществам относят:

Фосфолипиды; Сфинголипиды; Гликолипиды; Стероиды; Воска; Кутин и суберин; Растворимые в жирах пигменты (хлорофиллы, каротиноиды, фикобилины).

Фосфолипиды - это фосфаты липидов. Одна из важнейших разновидностей фосфолипидов - фосфоглицериды. Являются компонентами клеточных мембран, выполняя в них структурную функцию.

Этот последний акт, не подтвержденный никакими доказательствами, можно назвать любовной историей. Затем, незадолго до того, как занавес упал, родилась первая живая клетка. Узнав эту драму, вы, возможно, задали вопросы: это правда или вымысел? Может ли жизнь на Земле развиваться таким образом?

Создание жизни в лаборатории?

В начале пятидесятых ученые решили исследовать теорию Александра Опарина экспериментально. Это правда, что они знали доказанный факт, что жизнь может исходить только из жизни, но тем не менее полагают, что если бы в прошлых условиях было иначе, чем в настоящее время, она могла бы медленно развиваться из неодушевленной материи. Миллер, работая в лаборатории Гарольда Юри, помещал водород, аммиак, метан и пар и кипящую воду в герметичном стеклянном аппарате и подвергал газовую смесь электрическим разрядам.

Сфинголипиды - сложные липиды, в состав которых входит ненасыщенный аминоспирт сфингозин. Сфинголипиды обнаружены в клеточных мембранах.

Гликолипиды - это жироподобные вещества, в молекулах которых глицерин соединен сложно-эфирной связью с двумя остатками жирных кислот и гликозидной связью с каким-нибудь сахаром. Гликолипиды являются основными липидами мембран хлоропластов. Их в фотосинтетических мембранах примерно в 5 раз больше, чем фосфолипидов.

В течение недели в воде появились частицы красноватой мази, которые, по словам Миллера после анализа, содержали много аминокислот - компонентов белков. Очень возможно, что вы слышали об этом эксперименте, потому что в течение многих лет он упоминался в научных книгах и школьных учебниках, как бы объясняя происхождение жизни на Земле.

Фактически, ценность эксперимента Миллера в настоящее время ставится под сомнение. Тем не менее, после этого иллюзорного успеха были проведены другие эксперименты, в которых также были получены соединения, включенные в нуклеиновые кислоты. Исследователи, занимающиеся происхождением жизни, были полны оптимизма, потому что они, по-видимому, повторяли первый акт молекулярной драмы. И могло показаться, что они также воссоздают два других акта в лаборатории. Профессор химии сказал: «Объяснение происхождения простейших живых организмов с помощью эволюционных механизмов уже под рукой».

Существует две группы гликолипидов - галактолипиды и сульфолипиды.

Галактолипиды содержат в качестве углеводного компонента галактозу. Галактолипиды составляют 40% всех липидов мембран хлоропластов.

Сульфолипиды - это тоже компоненты фотосинтетических мембран. Но содержание их в хлоропластах невелико, около 3% от всех мембранных липидов. Углеводный остаток сульфолипидов представлен сульфохи-новозой, а жирно-кислотные - в основном линоленовой кислотой.

Широко распространено мнение, что была открыта тайна спонтанного происхождения жизни. Является гораздо более человечным, чем химическая смесь, полученная Стэнли Миллером, потому что у нее уже есть эти системные свойства. Поэтому расстояние между бактерией и человеком меньше, чем смесь аминокислот и бактерий.

Оптимизм исчезает, проблема остается

Однако в последующие годы этот оптимизм уменьшился. Прошли десятилетия, и тайна жизни осталась непостижимой. Другие ученые также испытали такое изменение настроений. Кеньон был соавтором книги «Биохимическое предопределение», выпущенной в этом году. Позже, однако, он пришел к выводу, что «невероятно, что материя и энергия будут организованы без какой-либо помощи». Даже поверхностное понимание сложного мира и сложных функций каждой клетки нашего тела ставит вопрос: как все это возникло?

Стероиды. В растениях же стероиды более разнообразны. Чаще они представлены спиртами - стеролами. Около 1% стеролов связаны сложноэфирной связью с жирными кислотами - пальмитиновой, олеиновой, линолевой и линоленовой.

В растениях, а также дрожжах, рожках спорыньи, грибах распространен эргостерол. Из него под влиянием ультрафиолета образуется витамин D.

Лабораторные тесты подтверждают оценку, высказанную профессором Кенионом, что «все современные теории, касающиеся химического происхождения жизни, имеют большой недостаток». Тысячи экспериментов проводились в так называемых пребиотических условиях, а что оказалось? Эти попытки назывались «полным отказом».

И для того, чтобы разрешить эту тайну, недостаточно иметь дело с вопросом о том, как образовались первые белки и нуклеиновые кислоты. Нужно также ответить, как эти вещества начали взаимодействовать друг с другом. «Только сотрудничество этих двух типов молекул делает возможным существование жизни на Земле», - говорится в «Новой энциклопедии Британника». Между тем, в этой работе было отмечено, что вопрос о том, как было создано это сотрудничество, по-прежнему остается «ключевой и нерешенной проблемой биогенеза».

Из растений выделены различные стеролы: из соевого масла - стигмастерол, из листьев шпината и капусты - спинастерол, из кактуса - лофенол, из многих растений - группа ситостеролов.

Стеролы входят в состав клеточных мембран растений, предполагается их участие в контроле проницаемости. Обнаружено, что основная масса стеролов растительной клетки содержится в мембранах ЭР и митохондрий, а их эфиры связаны с фракцией клеточных стенок.

Такое поверхностное понимание внутреннего мира клеток нашего тела вызывает восхищение работой ученых, которые их изучают. Они раскрывают секреты невероятно сложных процессов, о которых редко думают и которые играют ключевую роль в каждый момент нашей жизни.

Но в то же время эта головокружительная сложность и непременная точность ставит вопрос: откуда все это произошло? Вы можете знать, что ученые-биогенезы постоянно пытаются создать приемлемый сценарий, который будет описывать внешний вид жизни. Например, Клаус Дос из Института биохимии в Майнце прокомментировал: «В настоящее время любая дискуссия о главных теориях и экспериментах в этой области либо спотыкается, либо заканчивается признанием невежества».

Воска. Воска содержатся в кутикуле и образуют тонкий слой на ее поверхности. Восковой налет покрывает листья, стебли и плоды, предохраняя их от высыхания и поражения микроорганизмами.

Воска - это жироподобные вещества, твердые при комнатной температуре. В состав восков входят сложные эфиры жирных кислот и одноатомных высокомолекулярных спиртов жирного ряда. Кроме того, воска содержат свободные жирные кислоты и спирты, а также углеводороды парафинового ряда. Жирные кислоты восков как в эфирах, так и свободные. В восках может присутствовать некоторое количество альдегидов и кетонов.

Решение не было найдено даже на Международной конференции по происхождению жизни. Чтобы понять или просто начать исследовать, что происходит в наших клетках на молекулярном уровне, необходимо знание и глубокое образование. Поэтому разумно ли, что эти сложные процессы произошли спонтанно, спонтанно, случайно в первый раз в «пребиотическом бульоне»? Или, может быть, здесь появился какой-то другой фактор?

В этих экспериментах абиотический синтез называется тем, что на самом деле было создано и спроектировано очень умным. и определенно биотический человек, который пытается поддержать взгляды, к которым он очень привязан. В настоящее время ученые уже почти полвека ставят различные гипотезы и тысячи попыток доказать, что жизнь возникла спонтанно. Когда вы смотрите на все это, трудно не согласиться с лауреатом Нобелевской премии Фрэнсисом Криком. Говоря о теориях о происхождении жизни, он отметил, что «слишком много спекуляций основано на слишком немногих фактах».

Кутин и суберин. Это жироподобные вещества, покрывающие сверху или пропитывающие стенки покровных тканей (эпидерма, пробка), увеличивая их защитные свойства.

Кутин покрывает сверху эпидерму тонким слоем - кутикулой, которая предохраняет нижележащие ткани от высыхания и проникновения микроорганизмов. В состав кутина входят С 16 - и С 18 -жирные гидроксикислоты - насыщенные и мононенасыщенные. Кутин имеет сложную трехмерную структуру, стойкую к различным воздействиям.

Неудивительно, что после изучения фактов некоторые ученые пришли к выводу, что живой организм слишком сложный, чтобы появиться даже в хорошо организованной лаборатории, не говоря уже о неупорядоченной среде. Если, несмотря на развитие науки, она не смогла доказать, что жизнь может возникнуть спонтанно, почему некоторые ученые все еще поддерживают такие теории? Несколько десятилетий назад профессор Дж Берналь, он сказал, что дело много света в своей книге Происхождение жизни: Если этот вопрос строго применять принципы научного метода, в нескольких местах этой истории может быть, на самом деле, показать, как могла возникнуть жизнь - невероятность она была слишком большой, шанс на жизнь казался слишком тусклым.

Суберин - полимер, который пропитывает клеточные стенки пробки и первичной коры корня после слушивания корневых волосков. Это делает клеточные стенки прочными и непроницаемыми для воды и газов, что, в свою очередь, повышает защитные свойства покровной ткани. Суберин похож на кутин, но есть некоторые отличия в составе мономеров. Кроме гидроксикислот, характерных для кутина, в суберине встречаются дикарбоновые жирные кислоты и двухатомные спирты.

Затем он добавил: «Это, к сожалению, правда, но ведь жизнь на Земле существует во всем ее богатстве форм и проявлений активности, поэтому нам приходится изгибать аргументы, чтобы поддержать ее существование». Сегодня ситуация выглядит не лучше. Обратите внимание на то, что думает в этих словах. Вы могли бы также выразить это следующим образом: С научной точки зрения, тезис правилен, что жизнь не могла прийти сама. Но спонтанное возникновение жизни - единственный вариант, который мы принимаем во внимание.

Поэтому мы должны сгибать наши аргументы, чтобы поддержать эту гипотезу. Разве это рассуждение удовлетворяет вас? Разве это не требует слишком часто «изгибания» фактов? Тем не менее, есть и беззаботные, уважаемые ученые, которые не видят необходимости изгибать факты в соответствии с существующими взглядами на происхождение жизни. Они позволяют фактам привести их к разумному выводу. С какими фактами и какими выводами они ведут?

Хлорофилл (от греч. chlorós - зеленый и phýllon - лист), зеленый пигмент растений, с помощью которого они улавливают энергию солнечного света и осуществляют фотосинтез. Локализован в хлоропластах или хроматофорах и связан с белками и липидами мембран. Основу структуры молекулы хлорофилла составляет магниевый комплекс порфиринового цикла.

В интервью, записанном в документальном фильме, профессор Макей Гиртих, известный генетик из Института дендрологии Польской академии наук, дал такой ответ. Мы поняли, сколько информации содержится в генах. Наука не знает, как эта информация возникает спонтанно. Такая информация не могла возникнуть случайно. Смешивание писем не даст вам поэзии. В противном случае живая система не могла существовать. Единственное логическое объяснение заключается в том, что этот огромный объем информации является причиной разума.

Чем больше мы узнаем о чуде жизни, тем сильнее вывод: жизнь должна исходить из источника интеллекта. Как мы уже упоминали, миллионы образованных людей считают, что жизнь на Земле была разработана и создана некоторым высшим интеллектом. После честного расследования этого вопроса они пришли к выводу, что даже в нынешнем возрасте науки разум предполагает, что библейский поэт, который когда-то говорил о Боге, должен быть прав: «Источник жизни с вами».

Каротиноиды – желтые, оранжевые или красные пигменты (циклические или ациклические изопреноиды), синтезируемые бактериями, грибами и высшими растениями. В растениях широко распространены каротин и ксантофиллы; ликопин (С 40 Н 5б) - в плодах томатов, шиповника, паслена; зеаксантин (С 40 Н 56 О 2) - в семенах кукурузы; виолаксантин и флавоксантин - в плодах тыквы; криптоксантин (C 40 H 56 O) - в плодах дынного дерева; физалин (C 72 H 116 O 4) - в цветках и плодах физалиса; фукоксантин (С 40 Н 56 О 6) - в бурых водорослях; кроцетин (C 20 H 24 O 4) - в рыльцах шафрана; тараксантин (C 40 H 56 O 4) - в цветках львиного зева, белокопытника и др. В клетке концентрация каротиноидов наиболее высока в пластидах. Каротиноиды способствуют оплодотворению растений, стимулируя прорастание пыльцы и рост пыльцевых трубок. Каротиноиды участвуют в поглощении света растениями.

Независимо от того, вы уже достигли такого твердого заключения, теперь хочу взглянуть на что-то необыкновенное с нами, что касается вас лично. Это очень интересная информация, которая может многое рассказать по этому вопросу, что имеет для нас жизненно важное значение.

Бех заявил: Тот, кто не считает нужным искать объяснения только среди иррациональных факторов, легко сделать вывод о том, что многие биохимические системы были разработаны не по законам природы, а по случайности и необходимости, но запланированы. Жизнь на земле на самом базовом уровне, все ее важнейшие элементы, является результатом разумной деятельности.

Фикобилины (от греч. phýkos - водоросль и лат. bilis - желчь), пигменты красных и синезеленых водорослей (фикоэритрины - красные, фикоцианины - синие); белки из группы хромопротеидов, в состав небелковой части которых входят хромофоры билины - аналоги жёлчных кислот. Маскируют цвет основного пигмента фотосинтеза - хлорофилла. Выделены в кристаллическом виде. Аминокислоты в фикобилинах составляют 85%, углеводы - 5%, хромофоры - 4-5%. Общее содержание фикобилинов в водорослях достигает 20% (на сухую массу). Локализованы в клетке в особых частицах - фикобилисомах. Поглощают кванты света в жёлто-зелёной области спектра. Участвуют в фотосинтезе в качестве сопровождающих пигментов, доставляя поглощенную энергию света к фотохимически активным молекулам хлорофилла. Нередко фикобилинами называют небелковую (хромофорную) часть этих пигментов.

Жизнь на Земле не могла существовать, если бы белки и нуклеиновые кислоты не взаимодействовали друг с другом. Давайте рассмотрим некоторые детали этого увлекательного молекулярного сотрудничества, потому что из-за них многим людям трудно поверить, что живые клетки возникли случайно.

Заглядывая внутрь человеческого тела внутрь микроскопических клеток, мы обнаруживаем, что мы в основном сделаны из белковых молекул. Большинство из них имеют форму лент, состоящих из аминокислот и скрученных в различные пространственные структуры. Они могут, например, иметь сферическую форму или напоминать гармонику.

Зависимость между осмотическим, тургорным давлением и сосущей силой растительной клетки.

Тургорное давление - давление, оказываемое протопластом клетки на клеточную стенку. Если поместить клетку в раствор, то эта клетка будет находиться в равновесии с окружающим раствором в том случае, когда из нее будет выходить столько же воды, сколько будет в нее входить, т. е. стремление воды войти в клетку будет полностью уравновешено тургорным давлением. (Максимальное тургорное давление будет наблюдаться при помещении клетки в чистую воду.) Осмотическое давление в клетке будет все же выше, чем в окружающем растворе, поскольку для того, чтобы поднять тургорное давление до точки равновесия, нужно очень небольшое количество воды. Оно явно недостаточно для того, чтобы существенно разбавить содержимое клетки (ведь величина осмотического давления напрямую связана с концентрацией раствора). Именно наличие тургорного давления делает возможным тот факт, что в состоянии равновесия осмотическое давление внутри растительной клетки может быть выше, чем осмотическое давление окружающего раствора. Тургорное давление - это уже не потенциальное (в отличие от осмотического), а реальное давление, создающееся только при наличии клеточной стенки. (Из всего сказанного об осмотическом и тургорном давлении понятно, что возможность дополнительного поступления воды в клетку как раз и определяется разницей между осмотическим и тургорным давлением. Эта величина называется «сосущая сила».) Благодаря наличию прочной клеточной стенки тургорное давление у большинства растений составляет 5-10 атм. У животных клеток нет клеточной стенки, а плазматическая мембрана слишком нежна для того, чтобы предохранить клетку от набухания и разрыва (плазматические мембраны выдерживают разницу внешнего и внутреннего давления не более 1 атм.). Поэтому животные клетки окружены тканевой жидкостью, являющейся по отношению к ним почти изотоническим раствором, и, кроме того, у животных эффективно действуют системы осморегуляции (на организменном уровне).

Некоторые белки вместе с жироподобными соединениями образуют клеточные мембраны. Другие помогают распределять кислород из легких по всему телу. Третьи - ферменты, которые переваривают нашу пищу, разрушая содержащиеся в ней белки в аминокислоты. Мы перечислили лишь несколько тысяч задач, выполняемых белками. Можно сказать, что они квалифицированные работники на службе жизни - без них вообще не было бы живых организмов. Какова взаимозависимость между ним и белками? Выдающиеся ученые, которые нашли ответы на эти вопросы, были удостоены Нобелевской премии.

Засухоустойчивость растений

Засуха - это длительный бездождливый период, сопровождаемый снижением относительной влажности воздуха, влажности почвы и повышением температуры, когда не обеспечиваются нормальные потребности растений в воде.

Засухоустойчивость - способность растений переносить длительные засушливые периоды, значительный водный дефицит, обезвоживание клеток, тканей и органов. При этом ущерб урожая зависит от продолжительности засухи и ее напряженности. Различают засуху почвенную и атмосферную.

Однако основные факты можно понять без глубокого знания биологии. Поскольку клетки в основном сделаны из белков, им все еще нужны новые молекулы белка, чтобы заменить их на использованные, катализировать химические реакции и создавать новые клетки. Давайте подробнее рассмотрим, как лучше понять, как белки сделаны.

Их задачей является не только предоставление инструкций, необходимых для производства белков, но и сохранение генетической информации, передаваемой следующим поколениям клеток. Его форма напоминает витую веревочную лестницу. Каждый из двух «шнуров» состоит из огромного количества элементов, называемых нуклеотидами, из которых четыре типа: аденин, гуанин, цитозин и тимин. В общей сложности в нем находятся тысячи генов или единицы наследственности.

Значительную ценность для организма представляют жироподобные вещества (липоиды) . К ним относятся биологически активные вещества - фосфолипиды и стерины.

Фосфолипиды (фосфатиды) – основными представителями являются лецитин, кефалин и сфингомиелин. В организме человека они входят в состав клеточных оболочек, имеют существенное значение для их проницаемости, обмена веществ между клетками и внутриклеточным пространством.

Фосфолипиды пищевых продуктов различаются по химическому составу и биологическому действию. Последнее во многом зависит от природы входящего в их состав аминоспирта .

В продуктах питания наиболее широко представлен лецитин . Лецитин в своем составе имеет глицерин, ненасыщенные жирные кислоты, фосфор и витаминоподобное вещество холин . Лецитин обладает липотропным действием - уменьшает накопление жиров в печени, способствуя их транспорту в кровь. Он входит в состав нервной и мозговой ткани, влияет на деятельность нервной системы. Лецитин - важный фактор регулирования холестеринового обмена, т.к. предотвращает накопление в организме избыточных количеств холестерина, способствует его расщеплению и выведению. Большое значение имеет достаточное количество лецитина в диетах при атеросклерозе, болезнях печени, желчнокаменной болезни, в рационах питания лиц умственного труда и пожилых людей, а также в рационах лечебного и лечебно-профилактического питания.

Суточная потребность в лецитине составляет около 5 г. Лецитином богаты яйца (3,4 г%), печень, икра, мясо кролика, сельдь жирная, нерафинированные растительные масла (2,5-3,5 г%). В говядине, баранине, свинине, мясе кур, горохе содержится около 0,8 г% лецитина, в большинстве рыб, сыре, сливочном масле, овсяной крупе – 0,4-0,5 г%, в твороге жирном, сметане – 0,2 г%. Хорошим источником лецитина при малой жирности является пахта.

Стерины представляют собой гидроароматические спирты сложного строения, содержащиеся в растительных маслах (фитостерины) и животных жирах (зоостерины) .

Из фитостеринов наиболее известен ß-ситостерин , больше всего его содержится в растительных маслах. Он нормализует холестериновый обмен, образуя с холестерином нерастворимые комплексы, которые препятствуют всасыванию холестерина в желудочно-кишечном тракте, и тем самым снижают его содержание в крови.

Холестерин относится к животным стеринам. Он является нормальным структурным компонентом всех клеток и тканей. Холестерин входит в состав мембран клеток и вместе с фосфолипидами и белками обеспечивает избирательную проницаемость мембран и влияет на активность связанных с ними ферментов. Холестерин – источник образования желчных кислот, стероидных гормонов половых желез и коры надпочечников (тестостерон, кортизон, эстрадиол и др.), витамина Д.

Следует выделить связь пищевого холестерина с атеросклерозом , причины возникновения которого сложны и многообразны. Известно, что холестерин входит в состав сложных плазменных белков липопротеинов. Выделяют липопротеины высокой плотности (ЛПВП), липопротеины низкой плотности (ЛПНП) и липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП). К атерогенным, т.е. способствующим формированию атеросклероза, относят ЛПНП и ЛПОНП. Они способны откладываться на сосудистой стенке и формировать атеросклеротические бляшки , в результате чего просвет кровеносных сосудов суживается, нарушается кровоснабжение тканей, сосудистая стенка становиться непрочной и хрупкой.

Основная часть холестерина в организме образуется в печени (около 70%) из жирных кислот, главным образом насыщенных. Часть холестерина (около30%) человек получает с пищей.

Качественный и количественный состав пищи существенно влияет на обмен холестерина. Чем больше холестерина поступает с пищей, тем меньше его синтезируется в печени и наоборот. При преобладании насыщенных жирных кислот и легкоусвояемых углеводов биосинтез холестерина в печени повышается, а в случае преобладания ПНЖК - снижается. Обмен холестерина нормализуют лецитин, метионин, витамины С, В 6 , В 12 и др., а также микроэлементы. Во многих продуктах эти вещества хорошо сбалансированы с холестерином: творог, яйца, морская рыба, некоторые морепродукты. Поэтому отдельные продукты и весь рацион нужно оценивать не только по содержанию холестерина, но и по совокупности многих показателей. В настоящее время насыщенные жирные кислоты животных и гидрогенизированных жиров отнесены к более значимым факторам риска развития сердечно-сосудистой патологии, чем пищевой холестерин.

Холестерин широко представлен во всех пищевых продуктах животного происхождения (табл. 3).

В обычном дневном рационе питания должно содержаться не более 300 мг холестерина. При тепловой обработке разрушается около 20% холестерина.