Липиды

Липиды

Общие сведения

Липи́ды (от греч. λίπος – жир), обширная разнородная группа природных соединений, общим свойством которых является способность к растворению в неполярных органических (, , и др.) и почти полная нерастворимость в водной среде. В ряде случаев липиды рассматривают как соединения, содержащие остатки , реже многоатомных или (плазмалогены) или же как любые природные вещества (содержат и группировки, определяющие их свойства). Присутствуют во всех живых (обычно на долю липидов приходится 5–10% сухой массы, в – 20–25%, в – до 90%); играют важную роль в процессах жизнедеятельности организмов. К липидам иногда относят также некоторые жирорастворимые вещества, молекулы которых не содержат жирных кислот (, ).

Первый элементный анализ жиров был выполнен , показавшим, что они состоят в основном из и . В конце 18 в. выделил при разложении . В начале 19 в. охарактеризовал большое число разнообразных жирных кислот, разделил все жиры на омыляемые и неомыляемые, доказав, что первые представляют собой жирных кислот и . В 1854 г. впервые осуществил синтез жиров. Позднее из природных источников были выделены первые фосфо-, глико- и сфинголипиды. В дальнейшем изучение индивидуальных липидов было затруднено в связи с отсутствием методов их выделения и очистки. Это стало возможным лишь начиная с 1950-х гг., с развитием методов . Особое внимание к липидам было обращено в связи с исследованиями . Значительный прогресс в изучении липидов произошёл в 1970–1980-х гг.; он связан с использованием газожидкостной и высокоэффективной , и , , методов и других методов анализа.

Классификация липидов

В соответствии с химическим строением среди липидов различают:

  • жирные кислоты и их окисленные производные;

  • глицеролипиды: моно-, ди- и триацилглицерины (, или жиры), их алкил- и алкениланалоги, а также гликозилглицериды и , липиды, содержащие вместо глицерина диолы (этилен-, пропилен- и бутиленгликоли), ;

  • , в молекулах которых вместо глицерина присутствуют (аминодиолы) с длинной углеводородной цепью – сфингозины.

Предложены также другие классификации липидов. Например, в соответствии с одной из них выделяют нейтральные липиды, или триглицериды (в том числе воски, триглицериды и диольные липиды), фосфолипиды и , в соответствии с другой – липиды делят на простые (эфиры жирных кислот и спиртов) и сложные (глицерофосфаты, глицерингликолипиды, сфингогликолипиды и сфингофосфолипиды). Среди глицеролипидов различают нейтральные, гидроксигруппы которых замещены остатками жирных кислот, алифатических спиртов или альдегидов, и полярные, у которых две гидроксигруппы замещены остатками жирных кислот, а третья связана с остатком – свободной или этерифицированной (, или лецитины), этаноламином (, или кефалины), серином (), глицерином () или инозитом (); к фосфолипидам относятся также дифосфатидилглицерины (кардиолипины), сфингомиелины (церамид-1-фосфохолины) и др. Основными сфинголипидами являются: церамиды (N-ацилсфингозины), сфингомиелин, сфингозин-1-фосфат, гликосфинголипиды (цереброзиды, содержащие один или более остатков , и ганглиозиды, в углеводную цепь которых входят остатки ).

Жирные кислоты в свободном виде в организмах встречаются редко; они входят в состав различных типов липидов и в ходе обменных процессов используются для синтеза других соединений (в том числе стеринов). В результате превращений образуются соединения с высокой биологической активностью – простагландины, и .

Биологическая роль липидов

У липиды образуются в и в , после чего транспортируются в другие органы с помощью крови. В организме липиды подвергаются ферментативному с участием (для ацилглицеринов), и церамидазы (для церамидов). Высвобождающиеся при этом жирные кислоты взаимодействуют с и затем путём последовательных реакций окисляются до .

Нейтральные липиды являются формой депонирования метаболической энергии в организме, выполняют защитные водоотталкивающие и термоизоляционные функции, а также предохраняют органы от механических воздействий. Фосфолипиды, и гликосфинголипиды – структурные компоненты биологических мембран. Они оказывают влияние на активность мембраносвязанных , транспорт и метаболитов, и . Ряд полярных липидов (фосфатидилинозит, лизофосфатидилхолин, фосфатидовая кислота, сфингозин-1-фосфат, церамид, сфингозилфосфохолин) участвуют в передаче сигналов внутри клетки в качестве вторичных мессенджеров, выступают в роли . Важными липидными биорегуляторами в организме являются тромбоксаны (факторы активации ) и сфинголипиды, участвующие в , и клеток, , и инвазивности . Высокой биологической активностью обладают , а также свободные ненасыщенные жирные кислоты и их производные. Они влияют на активность фосфолипаз, , , модулируют генов и другие процессы.

В 2005–2007 гг. в области выделилось отдельное направление – липидомика, наука о липидоме – совокупности всех липидов, объектом исследования которой является липидный профиль , , целого или всей . Соответственно, липидомика изучает липиды в живом организме и их взаимодействие между собой, с , и прочими метаболитами. Понимание значимой роли липидов в развитии многих метаболических заболеваний привело к выделению в отдельную область исследований клинической липидомики.

  • Виды липидов
  • Сложные липиды
  • Липиды (раздел)
  • Простые липиды