어떤 화학 원소가 지질을 형성합니까? 복잡한 구조의 물질

단백질, 탄수화물 및 핵산과 함께 지질은 모든 살아있는 유기체에 매우 중요합니다. 이들은 중요한 생물학적 기능을 수행하는 유기 화합물입니다. 따라서 정상적인 삶을 위해서는 신체를 지속적으로 보충하는 것이 필요합니다. 화학의 관점에서 그들이 무엇이며 세포에서 어떤 지질이 기능을 수행하는지, 우리는 이 기사에서 배웁니다.

지질: 일반적인 개념

고려중인 화합물에 대한 일반적인 설명을 제공하면 지질은 구성에 친수성 부분과 소수성 부분을 포함하는 복잡한 지방 유사 분자라고 말할 수 있습니다.

간단히 말해서, 동물 기원, 왁스, 콜레스테롤, 많은 호르몬, 테르펜의 모든 것이 모두 지질입니다. 이 용어는 단순히 특성이 유사한 전체 화합물 세트를 나타냅니다. 그들 모두는 물에 녹지 않지만 유기 비극성 물질에는 녹습니다. 만지면 기름집니다.

화학의 관점에서 지질의 구성은 매우 복잡하며 문제의 특정 화합물에 따라 다릅니다. 따라서 우리는 이 문제를 별도로 고려할 것입니다.

분류

모든 지질은 다른 기준에 따라 그룹으로 나눌 수 있습니다. 가장 일반적인 분류 중 하나는 분자가 가수분해하는 능력을 기반으로 합니다. 이 특성에 따라 두 개의 큰 그룹의 유기 지방이 구별됩니다.

1. 비누화 가능 - 가수분해를 거쳐 구성 부분으로 분해되는 것. 예: 왁스, 인지질, 스테롤 에스테르, 중성 지방.
2. 불검화물은 가수분해를 거치지 않는 것입니다. 여기에는 테르펜, 스테롤, 지용성 비타민(A, D, E, K), 콜레스테롤, 에스트라디올, 테스토스테론 등이 포함됩니다.

고려중인 물질의 분류에 대한 또 다른 표시가 있습니다 - 구성에 포함 된 구성 요소의 수. 따라서 다음을 할당하십시오.

• 2성분 또는 단순(식물의 지방 및 왁스);
• 다성분 또는 복합물(인지질, 당지질, 오르니티노지질 및 기타).

일반적으로 세포의 지질은 모든 중요한 과정에 직접 또는 간접적으로 참여하기 때문에 매우 중요한 기능을 수행합니다. 따라서 그들의 다양성은 매우 큽니다.

지질 조성

화학적 관점에서 지방 유사 물질 분자의 구성에는 두 가지 주요 구성 요소가 포함됩니다.

• 소수성 성분;
• 친수성.

지질이 많기 때문에 두 부분의 예도 많습니다. 화합물의 화학적 조성을 이해하기 위해 예를 제공합니다.

지질 분자의 소수성 성분은 무엇입니까?

1. 고급 지방산(HFA).
2. 고급 알코올.
3. 더 높은 알데히드.

분자의 친수성 성분은 다음과 같습니다.

• 글리세린;
• 아미노디올;
• 탄수화물;
• 인산 및 황산;
• 아미노 알코올;
• 아미노산.

이온, 공유 상호 작용, 정전기 인력 및 수소 결합으로 인해 서로 가깝게 유지되는 이러한 구성 요소의 다양한 조합은 총체적으로 지질로 알려진 다양한 유성, 수불용성 화합물을 형성합니다.

구조 및 속성

지질의 특성은 화학 구조로 설명됩니다. 따라서 구성에 불포화 고급 및 글리세린이 포함되어 있으면 지방은 산 및 삼가 알코올의 특징을 나타냅니다. 그것이 알데히드를 포함한다면, 반응은 케토 그룹의 특징적인 반응이 될 것입니다.

따라서 분자의 특성과 화학 구조 사이의 관계는 매우 분명합니다. 모든 유형의 지방에 대한 유일한 공통 특성은 다음과 같습니다.

• 벤젠, 헥산, 클로로포름 및 기타 비극성 용매에 대한 용해도;
• 만지면 기름지거나 기름진 것.

세포의 변형

신체의 에너지원인 예비 영양소의 기능을 수행하는 지질은 중성 지방입니다. 고려 중인 물질의 분류에 따르면, 이들은 트리아실글리세롤의 혼합물일 것입니다. 소수성, 수불용성, 비극성 화합물로 글리세롤과 3개의 고급 카르복실산 분자를 형성합니다.

살아있는 유기체의 세포에서 처리되는 것은 이러한 지질입니다. 이러한 변환은 무엇입니까? 이것은 리파아제라는 특수 효소에 의한 가수분해 과정입니다. 완전한 절단의 결과로 글리세롤 분자와 지방산이 형성됩니다. 그런 다음 그들은 다시 혈류와 함께 세포에 들어가 추가 처리를 겪습니다. 지질은 이미 다른 구조의 세포에서 합성됩니다.

세포에서 독립적으로 형성되지 않기 때문에 인간에게 없어서는 안될 몇 가지 고급 지방산이 있습니다. 그것:

• 올레산;
• 리놀레산;
• 리놀렌산.

지질 수치를 정상적으로 유지하려면 육류, 생선, 계란, 가금류, 채소, 견과류, 코티지 치즈 및 기타 곡물과 같은 산이 풍부한 식품을 섭취해야 합니다.

세포에서 지질의 역할

몸에 지방의 중요성은 무엇입니까? 세포의 지질은 다음 기능을 수행합니다.

• 예비 에너지;
• 구조적;
• 신호;
• 보호.

그들 각각은 모든 생명체의 정상적인 기능을 유지하는 데 매우 중요합니다.

특히 중요한 것은 불포화 산에 의해 형성되는 것인데, 그 이유는 대체할 수 없기 때문입니다. 그들은 프로스타글란딘의 특수 분자 형성에 관여하며, 이는 차례로 많은 과정의 조절자입니다. 또한 콜레스테롤을 중화하고 죽상 동맥 경화증의 발병을 예방할 수 있는 것은 이 그룹의 지질 특성입니다.

예비 에너지 및 구조적 기능

트리아실글리세롤은 많은 내부 장기(간, 신장, 근육)의 주요 에너지원입니다. 1g의 지질을 쪼개면 9.3kcal의 열이 방출되며 이는 탄수화물과 단백질의 분해에 해당하는 수치를 크게 초과합니다.

따라서 몸을 위한 단식 시 지방은 활력과 에너지의 원천이다. 세포의 지질은 세포막의 일부이기 때문에 구조적 기능을 수행합니다. 다음과 같은 분자입니다.

• 당지질;
• 인지질;
• 콜레스테롤.

포스파티딜콜린과 같은 지질은 간 세포의 필수 구조 요소입니다. 따라서 지방의 예비 기능은 신체의 별도 부분에 저장하는 것입니다. 필요한 경우 에너지가 방출되면서 에너지가 분할됩니다. 그리고 구조적인 것은 세포와 조직의 일부 연결이 만들어지는 것이 지질이라는 사실에 있습니다.

신호 및 보호

지질의 신호 전달 기능은 많은 지질이 세포에서 세포로 중요한 신호를 전달한다는 것입니다. 다음과 같은 지방입니다.

• 포스파티딜이노시톨;
• 에이코사노이드;
• 당지질.

그들은 호르몬에 결합하고 세포 안팎으로 빠르게 공급합니다. 지방은 또한 세포에 의해 수행되는 많은 기능의 조절을 제공합니다.

지질의 보호 역할은 피하 지방 덩어리가 열 및 단열을 제공할 뿐만 아니라 내부 장기를 손상으로부터 기계적 보호한다는 사실에 있습니다. 인간(여성)의 경우 임신 중 지방의 주요 농도는 복부입니다. 충돌, 충돌 및 기타 영향으로부터 태아를 보호하는 장치이기도 합니다.

또한 인지질은 혈액 응고 과정에서 작용하는 단백질과 호르몬을 활성화시켜 중요한 역할을 합니다. 이 과정은 또한 신체의 보호 장치이기 때문에이 경우 지방의 기능은 동일합니다.

지질- 유기 물질: 1) 물에 잘 녹지 않거나 불용성이지만 유기 용매에는 용해되며, 2) 지방산의 실제 또는 잠재적 에스테르입니다. 3) 살아있는 유기체에 의해 흡수되어 사용됩니다.

1. 예비 지질 (지방 저장고) - 식단과 신체의 상태에 따라 그 수와 구성이 다양합니다.

2. 구조적 지질 - 신체의 수와 구성은 엄격하게 일정하고 유전적으로 결정되며 일반적으로 신체의 기능적 상태인 식단에 의존하지 않습니다.

화학 구조에 따른 지질 분류:

단순 지질의 기능:

1. 에너지 기능(기초적인 세포 에너지 연료). 탄수화물에 비해 에너지원으로서의 지방의 장점: 1) 높은 발열량(TAG 1g - 9.3kcal, 탄수화물 1g - 4kcal). 2) 소수성으로 인해 지방은 무수 환경에서 예비로 축적되며, 이는 더 작은 부피를 차지함을 의미합니다. 결과적으로 지질 비축량은 음식과 탄수화물이없는 한 달 동안 하루 만 충분합니다.

2. 체온 조절 기능덕분에:) 지방은 열을 잘 전도하지 않으므로 지방 조직은 좋은 단열재입니다. b) 몸이 차가워지면 같은 아실글리세롤이 모두 소모되어 에너지 방출로 인해 열이 발생합니다.

3. 보호 기능(피하 지방 조직의 기계적 보호).

4. 체내 내인성 수분 공급원. 100g의 아실글리세롤이 산화되면 107g의 물이 생성됩니다.

5. 천연 용매의 기능. 아실글리세롤은 필수 지방산과 지용성 비타민의 장 흡수를 제공합니다.

6. 에이코사노이드 전구체.

7. 왁스는 보호 기능을 수행합니다

인지질 기능:

1) 생체막의 주성분(특히 레시틴, 세팔린)

2) 포스파티딜이노시톨-4,5-비스포스페이트(포스포티딜이노시톨의 유도체) - 중요한 2차 메신저의 전구체 - DAG 및 IP3

3) 효소 활성 조절제(포스파티딜콜린, 포스파티딜세린, 스핑고미엘린은 혈액 응고 과정을 촉매하는 효소의 활성을 활성화 또는 억제함).

4) 많은 호르몬(성호르몬, 부신피질 호르몬)은 지질의 유도체이다.

5) 장 및 담낭 세제(음식 소화 중에 형성된 담즙 및 미셀의 중요한 구성 요소).

6) 아라키돈산의 공급원 - 에이코사노이드의 전구체

7) 막에 단백질 부착 제공(일부 세포 외 단백질은 포스파티딜이노시톨과의 공유 결합 형성으로 인해 원형질막의 외부에 부착됩니다: 알칼리성 포스파타제, 지단백질 리파제, 콜린에스테라제).

8) 다른 지질의 수송 형태 형성에 참여한다.

9) 에너지 기능을 수행할 수 있다

10) 폐계면활성제의 성분

체내 당지질의 기능:

불검화물 지질의 기능:

1) 콜레스테롤은 생체막의 주요 성분 중 하나이며 LP는 다수의 스테로이드 호르몬 합성을 위한 초기 화합물입니다.

2) 비비누화 지질에는 지용성 비타민(A, D, E, K)이 포함됩니다.

지질 - 물에는 잘 녹지 않거나 잘 녹지 않지만 유기용매에는 녹는 유기물 그들은 실제 또는 잠재적인 지방산 에스테르입니다.

인체의 지질 함량은 평균 체중의 10-20%입니다. 지질은 원형질과 예비의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 원형질 (헌법)은 모든 기관과 조직의 일부입니다. 그들은 신체의 모든 지질의 약 25%를 구성하며 거의 평생 동안 동일한 수준을 유지합니다. 예비 지질은 체내에 저장되며 그 양은 다양한 조건에 따라 다릅니다.

체내 지질의 생물학적 중요성은 매우 큽니다. 따라서 그들은 모든 기관과 조직의 구성에서 발견됩니다. 가장 많은 양(최대 90%)은 지방 조직에서 발견됩니다. 뇌에서 지질은 기관 질량의 절반을 차지합니다.

체내 지질의 기능:

Ø 에너지- 탄수화물과 함께 세포의 주요 에너지 연료입니다. 지질 1g을 태울 때 38.9kJ(또는 9.3kcal)가 방출됩니다.

Ø 구조- 지질(인지질, 당지질)은 단백질과 함께 생물학적 막의 일부입니다.

Ø 보호- 피하 지방 조직에 의해 수행되는 기계적 보호 기능.

Ø 체온조절-이 기능의 구현은 두 가지 측면으로 인해 수행됩니다. a) 지방은 열을 잘 전도하지 않으므로 단열재입니다. b) 몸이 차가워지면 에너지 방출로 인해 지질이 소비되어 열이 발생합니다.

Ø 규제- 많은 호르몬(성별, 부신피질의 호르몬)은 지질의 파생물입니다.

Ø 지질은 필수 영양 요소 중 하나인 불포화 지방산인 비타민 F의 공급원입니다.

Ø 지방은 체내 수분의 원천입니다. 지질 100g이 산화되면 107g의 물이 생성됩니다.

Ø 지질은 천연 용매 역할을 합니다. 그들은 필수 지방산과 지용성 비타민의 장 흡수를 제공합니다.

지질 분류

모든 지질은 두 그룹으로 나뉩니다. 비누화 가능한 그리고 비누화할 수 없는 .

비누화 지질에는 두 가지 부류가 있습니다. 단순한그리고 복잡한지질. 단순 지질은 C, H 및 O 원자로만 구성되어 있기 때문에 그 이름을 얻었습니다. 중성 지방과 왁스의 두 가지 화합물 그룹을 포함합니다.

단순 지질

이 그룹에는 알코올과 고급 지방산의 에스테르인 물질이 포함됩니다. 지질 조성의 알코올에는 글리세롤, 올레산 알코올 및 고리형 알코올-콜레스테롤이 있습니다.

트리아실글리세롤(TAG) (트리글리세리드, 중성 지방). 그들은 글리세롤과 3분자의 고급 지방산의 에스테르입니다. TAG는 사람과 동물의 몸에 있는 중성 지방 저장소인 지방 조직의 족세포의 주요 구성 요소입니다.

TAG의 구조는 다음과 같습니다.

여기서 R 1, R 2, R 3 은 포화 및 불포화 지방산의 잔기이다.

글리세롤은 3가 알코올이기 때문에 지방산이 형성될 수 있습니다. 에스테르 뉴욕 연결세 곳에서. 따라서 신체 조직에서만나다 모노아실글리세리드, 디아실글리세리드그리고 트리아실 글리세리드.

글리세롤 분자의 탄소 원자는 입체화학 명명법에 따라 번호가 매겨집니다. 에스테르 결합에 의해 글리세롤에 부착된 3개의 지방산 잔기의 성질이 다른 많은 유형의 트리아실글리세리드가 있습니다. 세 위치 모두 동일한 지방산의 잔기를 포함하는 경우 이러한 트리아실글리세리드는 단순한. 이 경우 이름은 해당 지방산의 이름으로 결정됩니다. 단순 트리아실글리세리드의 예는 트리스테아로일글리세롤(조성물에서 3개의 스테아르산 잔기), 트리팔미토일글리세롤입니다. 2개 또는 3개의 서로 다른 지방산의 잔기를 포함하는 트리아실글리세라이드를 트리아실글리세리드라고 합니다. 혼합.

중성 지방(TAG)의 녹는점은 지방산 조성에 따라 다릅니다. 지방산 성분의 수와 길이가 증가함에 따라 증가합니다. 예를 들어, 20°C에서 트리스테아린과 트리팔미틴은 고체이고 트리올레인과 트리리놀레인은 액체입니다. 트리아실글리세리드는 물에 완전히 녹지 않습니다. 극성 그룹.디아실 및 모노아실글리세리드의 경우 극성유리 하이드록실 그룹이 있기 때문입니다. 따라서 물과 부분적으로 상호 작용합니다. 트리아실글리세리드는 디에틸 에테르, 벤젠, 클로로포름에 용해됩니다. 동물의 몸에 있는 대부분의 중성 지방은 주로 팔미트산, 스테아르산, 올레산 및 리놀레산의 잔류물을 포함합니다. 동시에 동일한 유기체의 다른 조직에서 나온 중성 지방의 구성은 크게 다를 수 있습니다. 그래서, 피하지방인간의 지방은 불포화 지방산을 더 많이 포함하는 간 지방보다 포화 지방산이 더 풍부합니다.

버터와 유지방에는 단쇄 지방산이 가장 많이 함유되어 있습니다.

지방산 지방족 카르복실산이다. 그들은 대부분의 지질에 대한 일종의 빌딩 블록 역할을 합니다. 현재 70가지 이상의 지방산이 살아있는 유기체에서 분리되었습니다. 두 그룹으로 나눌 수 있습니다. 1) 부자지방산 및 2) 불포화지방산.

포화지방산에서몸에서 더 흔하다 팔미트산, 스테아르산덜 자주 - lignoceric, 구성에 24 개의 탄소 원자가 있습니다. 10개 이하의 탄소 원자를 포함하는 지방산은 동물 지질에서 거의 발견되지 않습니다. 불포화지방산으로부터신체에 가장 널리 존재하는 것은 18개의 탄소 원자로 구성된 산입니다. 여기에는 다음이 포함됩니다. 올레산(이중 결합이 하나 있음) 리놀레산(2개의 이중 결합), 리놀렌산(3개의 이중 결합) 및 아라키돈(4개의 이중 결합을 가짐) 산. 리놀레산과 리놀렌산은 체내에서 합성되지 않음 , 따라서 대체할 수 없는 영양 요소에 속하며 최대 95%를 차지하는 식물성 기름을 정기적으로 식품과 함께 공급해야 합니다.

인간 지방에서는 팔미트산, 미리스트산, 덜하지만 스테아르산이 우세하고 불포화 지방 중에서 올레산, 리놀레산 및 리놀렌산이 우세합니다.

지질의 물리화학적 특성은 구성 지방산의 특성에 의해 결정됩니다. 따라서 포화지방산은 녹는점이 높기 때문에 이들 산을 주성분으로 하는 동물성지방은 고온에서 녹는다. 불포화 산이 지배적인 지방(식물성 기름)은 녹는점이 더 낮습니다. 지방산의 불포화는 그 특성에 상당한 영향을 미칩니다. 이중 결합의 수가 증가함에 따라 지방산의 녹는점이 낮아지고 비극성 용매에 대한 용해도가 증가하며 포화된 것보다 더 쉽게 반응합니다. 따라서 불포화 산은 이중 결합 위치에 다양한 원자를 추가할 수 있습니다. 체내에서는 이중 결합을 가진 올레산이 두 개의 수소 원자를 붙이고 스테아르산으로 변합니다. 자연적으로 발생하는 모든 불포화 지방산은 실온에서 액체입니다.

프로스타글란디드 - 이들은 20개의 탄소 원자를 가진 지방산의 유도체로 구성에 사이클로펜탄 고리가 있습니다. 프로스타글란딘은 모든 포유류 조직에서 발견되며 다양한 생물학적 효과가 있습니다. 현재 A, B, E, F, I, D, H, G와 같은 여러 프로스타글란딘 그룹이 알려져 있습니다. 그 중 프로스타글란딘 F 2 및 F 2α가 우세하며 그 전구체는 아라키돈산입니다. 인간의 경우 적혈구를 제외한 모든 세포와 조직에서 프로스타글란딘을 합성합니다.

세포에 대한 프로스타글란딘의 작용 메커니즘은 완전히 이해되지 않았습니다. 신체에서 프로스타글란딘의 생물학적 작용은 다음과 같습니다.

• 심혈관 시스템에 대한 영향 - 말초 저항 감소와 함께 혈관의 일반적인 확장에 의한 혈류 증가. 또한, 프로스타글란딘은 혈소판 응집을 조절합니다(F군 프로스타글란딘은 가속화되고 I군은 억제).

• 물-전해질 대사에 대한 영향. 모든 프로스타글란딘은 상피 세포막을 가로지르는 이온 플럭스를 향상시킵니다.

• 신경계에 미치는 영향. 프로스타글란딘은 진정 및 진정 효과가 있으며 항 경련제의 길항제입니다.

• 위장관에 대한 영향. 프로스타글란딘은 위와 췌장의 분비를 억제하고 장의 운동성을 증가시킵니다.

• 생식 기관에 미치는 영향.

프로스타글란딘은 염증 과정에 관여하여 염증의 초점에서 이를 향상시킵니다. 프로스타글란딘 형성 억제제는 아세틸살리실산 및 기타 살리실산염입니다. 아스피린은 아라키돈산이 프로스타글란딘으로 전환되는 것을 촉매하는 효소를 비활성화합니다. 이것은 아스피린의 항염 효과를 설명합니다.

왁스 지방산과 고급 1가 또는 2가 알코올의 에스테르입니다. 이러한 알코올의 탄소 원자 수는 16에서 22 사이입니다. 이들은 주로 보호 기능을 수행하는 고체입니다. 왁스에는 소위 천연 왁스, 즉. 살아있는 유기체에 의해 합성되는 것들(밀랍, 라놀린 - 양모를 덮고 있는 지방의 일부인 왁스, 식물의 잎을 덮는 왁스).

복합 지질

복합 지질의 부류는 인지질, 당지질 및 설포지질의 세 가지 화합물 그룹을 포함합니다.

인지질 - 인을 함유한 복합 지질. 인산 외에도 분자에는 알코올, 지방산, 질소 염기 및 기타 화합물이 포함되어 있습니다. 인지질은 신체에 중요합니다. 그들은 생물학적 막의 기초를 형성하고 신경 조직에서 다량으로 발견되며(뇌 조직은 인지질의 60-70%로 구성됨) 간과 심장에 풍부합니다.

함유된 알코올에 따라 다음과 같이 나뉩니다. 글리세로인지질 및 스핑고인지질.

글리세로인지질. 글리세로인지질의 일반 구조식은 다음을 포함합니다.나머지 알코올 - 글리세롤, 그 히드록실기는첫 번째 및 두 번째 탄소 원자는 지방산과 에스테르 결합을 형성합니다. tre의 수산기세 번째 탄소 원자는 나머지와 에스테르 결합을 형성합니다.인산. 일반적으로 나머지 인산에질소 물질이 붙어 있습니다.(콜린, 세린, 에탄올아민). 일반 핸디캡 물라 글리세로인지질은 다음과 같습니다:

여기서 R 1 은 포화 지방산, R 2 는 불포화 지방산, R 3 은 질소 염기로 글리세로포스파티드의 개별 대표자에게 이름을 부여합니다. 예를 들어 콜린은 포스파티딜콜린(레시틴)에 이름을 부여했습니다. 세린 - 포스파티딜세린; 에탄올아민 - 포스파티딜에탄올아민(케팔린).

가장 단순한 글리세로인지질은 인산. 체내 조직에는 소량 함유되어 있으나 트리아실글리세리드와 인지질 합성에 중요한 중간체이다. 다양한 조직의 세포에 가장 널리 분포 포스파티딜콜린 (레시틴) 및 포스파티딜에탄올아민 (세팔린). 그들은 인산 잔기에 부착된 아미노 알코올(콜린과 에탄올아민)을 가지고 있습니다. 이 두 글리세로인지질은 대사적으로 서로 밀접하게 관련되어 있습니다. 그들은 대부분의 생물학적 막의 주요 지질 성분입니다. 다른 글리세로인지질도 조직에서 발견됩니다. 포스파티딜세린에서는 인산이 세린의 수산기로 에스테르화되고, 포스파티딜이노시톨에서는 6가 알코올인 이노시톨로 에스테르화됩니다.

포스파티딜이노시톨의 유도체 - 포스파티딜이노시톨-4,5-비스포스페이트는 생물학적 막의 중요한 구성 요소입니다. 적절한 호르몬에 의해 자극되면 분해됩니다. 그것의 분열 생성물(디아실글리세리드 및 이포지톨 트리포스페이트)은 호르몬 작용의 세포내 메신저 역할을 합니다.

대사적으로 글리세로인지질과 매우 밀접하게 관련됨 리소인지질.그들의 구성은 단 하나의 지방산 잔기를 포함합니다. 한 예로 인지질 대사에 중요한 역할을 하는 리소포스파티딜콜린이 있습니다.

스핑고인지질. 그들은 2가 불포화 알코올 스핑고신을 함유하고 있습니다.

신체에 널리 분포되어 있는 이 화합물 그룹의 대표자는 스핑고미엘린입니다. 그것은 스핑고신, 지방산 잔기, 인산 잔기 및 콜린으로 구성됩니다. 스핑고미엘린은 식물과 동물 세포의 세포막에서 발견됩니다. 신경 조직, 특히 뇌에는 스핑고인지질이 특히 풍부합니다.

인지질의 역할:

• 막 형성에 참여하십시오.

• 그들은 막의 기능에 영향을 미칩니다 - 선택적 투과성, 세포에 대한 외부 영향의 구현.

• 그들은 지단백질의 친수성 껍질을 형성하여 소수성 지질의 수송을 촉진합니다.

인지질의 특징은 친수성,즉, 수성 매질과 중성 지질 모두에 용해되는 능력. 이것은 인지질에 뚜렷한 극성 특성이 있기 때문입니다. pH 7.0에서 인산기는 항상 음전하를 띠고 있습니다.

포스파티딜세린 분자의 세린 잔기는 알파 아미노 및 카르복실기를 포함합니다. 따라서 pH 7.0에서 포스파티딜세린 분자는 2개의 음전하를 띠고 1개의 양전하를 띠며 총 음전하를 띠게 됩니다. 동시에 인지질 조성의 지방산 라디칼은 수성 매질에서 전하를 갖지 않으므로 인지질 분자의 소수성 부분입니다. 극성기의 전하로 인한 극성의 존재는 친수성을 결정합니다. 따라서 오일-물 계면에서 인지질은 극성기가 수상에 있고 비극성기가 오일상에 있는 방식으로 배열됩니다. 이로 인해 수성 매질에서는 이분자층을 형성하고 특정 임계 농도에 도달하면 미셀을 형성합니다.

이것은 생물학적 막의 구성에 인지질이 참여하는 기초입니다. 초음파로 수성 매질에서 양친매성 지질을 처리하면 리포솜이 형성됩니다. 리포솜 - 내부에 수생 환경의 일부인 닫힌 지질 이중층. 리포좀은 클리닉, 화장품에서 약물, 영양소를 특정 기관으로 옮기고 피부에 복합 효과를 주기 위한 일종의 용기로 사용됩니다.

당지질 탄수화물을 함유한 스핑고지질이다.

당지질은 조직에 널리 분포되어 있습니다. 신경의 수초는 특히 ​​풍부합니다. 당지질의 구성에는 알코올 - 스핑고신이 포함됩니다. 당지질에는 인산이 포함되어 있지 않습니다. 분자에는 극성의 친수성 탄수화물 그룹(대부분 D-갈락토스)이 있습니다.

당지질에는 두 그룹이 있습니다. 세레브로사이드 및 강글리오사이드.

세레브로사이드: 분자는 지방산 잔기(nervonic, cerebronic, lignoceric)와 에스테르 결합으로 연결된 알코올 스핑고신을 포함합니다. 세라마이드. 세레브로사이드의 탄수화물 부분은 스핑고신에 부착된 D-갈락토스로 표시됩니다. 세레브로사이드에서 발견되는 지방산은 24개의 탄소 원자를 포함한다는 점에서 특이합니다. 더 일반적인 신경질적인, 대뇌그리고 목질산. 다른 조직(신경 조직 제외)의 cerebroside 구성에는 갈락토오스 대신 포도당이 포함될 수 있습니다.

강글리오사이드 복잡한 구조를 가지고 있습니다. 분자의 구성은 스핑고신 외에 포도당과 갈락토스 잔기를 포함하는 올리고당과 시알산(아미노당의 유도체) 분자 하나 이상을 포함합니다.

시알산 -이들은 아미노 당의 유도체입니다. 지배적인 강글리오사이드는 N-아세틸글루코사민과 N-아세틸뉴라민산입니다.

강글리오사이드는 일반적으로 세포막, 특히 신경 세포막의 외부 표면에서 발견됩니다.

뇌 조직에서 cerebrosides와 gangliosides의 분포가 관찰되었습니다. cerebrosides는 백질에서 우세하지만 gangliosides는 회백질에서 우세합니다.

설포지질 황산 잔기를 포함하는 당지질입니다.

Sulfolipids(sulfatides)는 cerebrosides와 유사한 구조를 가지고 있지만, 유일한 차이점은 황산 잔기가 수산기 대신 갈락토스의 3번째 탄소 원자에 부착되어 있다는 것입니다.

지단백질 - 지질과 단백질의 복합체. 구조상 이들은 작은 구형 입자이며, 외부 껍질은 단백질 (혈액을 통해 이동할 수 있음)과 내부 부분은 지질 및 그 유도체에 의해 형성됩니다. 지단백질의 주요 기능은 혈액을 통한 지질의 수송입니다. 지단백질은 단백질과 지질의 양에 따라 유미미크론(chylomicron), 초저밀도 지단백질(VLDL)-전-β-지단백질, 저밀도 지단백질(LDL)-β-지단백질, 고밀도 지단백질(HDL)-α-지단백질로 나뉩니다. .

불검화물 지질

불검화물 지질 지방산의 방출과 함께 알칼리에 의해 가수분해되지 않습니다. 불검화물 지질에는 두 가지 주요 유형이 있습니다. 고급 알코올그리고 고급 탄화수소.

고급 알코올

고급 알코올은 콜레스테롤그리고 지용성 비타민– A, D, E.

스테롤 - 이것은 지방산과 에스테르를 형성하는 고분자량 고리형 알코올 그룹입니다. 스테롤의 대표주자는 콜레스테롤(단원자 고리형 알코올), 17세기에 E. Conradi에 의해 담석에서 처음 분리되었습니다.

콜레스테롤 시클로펜탄 고리가 연결된 3개의 융합된 시클로헥산 고리를 포함하는 시클로펜탄퍼히드로페난트렌의 유도체입니다.

콜레스테롤은 결정성, 수불용성 물질로 유기 용매에 용해될 수 있습니다.

콜레스테롤은 신체의 모든 세포에서 발견됩니다. 콜레스테롤은 원형질막과 혈장 지단백질의 주요 성분 중 하나로 체내에서 종종 발견됩니다. 에스테르화 형태(지방산 에스테르의 형태로) 신체에서 기능하는 모든 스테로이드(부신 피질의 호르몬, 성 호르몬, 비타민 D 3)의 합성을 위한 출발 화합물 역할을 합니다. 콜레스테롤은 식물에서 발견되지 않습니다.

신체에서 콜레스테롤은 중요한 기능을 수행합니다.

• 그것은 많은 생물학적으로 중요한 화합물의 전구체입니다: 담즙산, 스테로이드 호르몬, 비타민 D, 글루코코르티코이드 및 미네랄 코르티코이드;

• 세포막에 포함됨;

• 용혈에 대한 적혈구의 저항을 증가시킵니다.

• 신경 세포에 대한 일종의 절연체 역할을하여 신경 자극의 전도를 보장합니다.

고급 탄화수소

고급 탄화수소 이소프렌 유도체. 세포에서 발견되는 상대적으로 적은 양의 지질 성분은 다음과 같습니다. 테르펜. 그들의 분자는 5 탄소 탄화수소 - 이소프렌의 여러 분자를 결합하여 만들어집니다. 2개의 이소프렌기를 포함하는 테르펜을 모노테르펜이라고 하고, 3개의 이소프렌기를 포함하는 테르펜을 스퀴테르펜이라고 합니다.

많은 수의 모노 및 세퀴테르펜이 식물에서 발견되었습니다. 그들 중 많은 것들이 식물에 독특한 향기를 부여하고 그러한 식물에서 얻은 향유의 주요 구성 요소입니다. 카로티노이드(비타민 A의 전구체)는 더 높은 테르펜 그룹에 속합니다. 천연고무는 폴리테르펜입니다.

지질은 에스테르 결합을 사용하여 만들어진 지방산, 알코올의 유도체입니다. 지질에는 단순 에테르 결합, 포스포에테르 결합 및 글리코시드 결합도 있습니다. 지질은 유사한 물리화학적 특성을 가진 유기 화합물의 복잡한 혼합물입니다.

지질은 물에 녹지 않지만(소수성) 유기 용매(가솔린, 클로로포름)에는 잘 녹습니다. 식물 기원의 지질과 동물 기원의 지질이 있습니다. 식물에서는 씨앗과 과일, 특히 견과류에 축적됩니다(최대 60%). 동물에서 지질은 피하, 뇌 및 신경 조직에 집중되어 있습니다. 생선에는 10-20%, 돼지고기에는 최대 33%, 쇠고기에는 10%의 지질이 포함되어 있습니다.

구조에 따라 지질은 두 그룹으로 나뉩니다.

- 단순 지질

- 복합 지질.

단순 지질에고급 지방산과 알코올의 복합(지방 및 오일) 또는 단순(왁스) 에스테르가 포함됩니다.

지방과 오일의 구조는 다음 일반식으로 나타낼 수 있습니다.

CH 2 - O - CO - R 1

CH - O - CO - R 2

CH 2 - O - CO - R 3

여기서: 지방산 라디칼 - R 1, R 2, R 3.

복합 지질질소, 황, 인 원자를 포함하는 화합물을 포함합니다. 이 그룹에는 다음이 포함됩니다. 인지질.그들은 대표된다 인산, 지방산 잔기 중 하나를 대신하는 인산만 포함하고 3개의 질소 염기를 포함하는 인지질. phosphotidic acid의 인산 잔기에 질소 염기가 첨가됩니다. 포스포티딜에탄올아민질소 염기 에탄올아민 HO - CH 2 - CH 2 - NH 2를 포함합니다. 포스포티딜콜린질소 염기 콜린 [HO-CH 2 - (CH 3) 3 N] + (OH)을 포함하며이 물질을 레시틴이라고합니다. 포스포티딜세린아미노산 세린 HO-CH (NH 2) - COOH를 포함합니다.

복합 지질에는 탄수화물 잔류 물이 포함되어 있습니다. 당지질, 단백질 잔류물 지단백질, 알코올 스핑고신(글리세롤 대신) 함유 스핑고리피드.

당지질은 구조적 기능을 수행하고 세포막의 일부이며 곡물 글루텐의 일부입니다. 당지질의 구성에는 단당류 D-갈락토스, D-포도당이 가장 흔합니다.

지단백질은 세포막의 일부이며 세포의 원형질에서 신진 대사에 영향을 미칩니다.

스핑고지질은 중추신경계의 활동에 관여합니다. 스핑고지질의 신진 대사와 기능을 위반하여 중추 신경계의 활동 장애가 발생합니다.

가장 흔한 단순 지질은 아실글리세리드입니다. 아실글리세리드의 조성은 알코올 글리세롤과 고분자량 지방산을 포함합니다. 지방산 중에서 가장 흔한 것은 포화 산(다중 결합을 포함하지 않음) 팔미트산(C 15 H 31 COOH) 및 스테아르산(C 17 H 35 COOH) 및 불포화 산(다중 결합 포함): 이중 결합이 하나 있는 올레산(C 17 H 33 COOH), 2개의 다중 결합을 갖는 리놀레산(C 17 H 31 COOH), 3개의 다중 결합을 갖는 리놀렌산(C 17 H 29 COOH). 단순 지질 중에서 트리아실글리세리드가 주로 발견됩니다(동일하거나 다른 지방산 잔기 3개 포함). 그러나 단순 지질은 디아실글리세리드와 모노아실글리세리드로 표시될 수 있습니다.

지방은 주로 포화 지방산입니다. 지방은 단단하고 녹는점이 높습니다. 주로 동물성 지질에 함유되어 있습니다. 오일은 대부분 불포화 지방산을 함유하고 있으며 액체 점도와 낮은 융점을 가지고 있습니다. 식물 기원의 지질에 함유되어 있습니다.

왁스는 18-30개의 탄소 원자를 가진 하나의 고분자량 1가 알코올과 18-30개의 탄소 원자를 가진 하나의 고분자량 지방산을 포함하는 에스테르라고 합니다. 왁스는 식물 세계에서 발견됩니다. 왁스는 잎과 과일을 매우 얇은 층으로 덮어 수분, 건조 및 미생물 노출로부터 보호합니다. 왁스 함량은 낮고 0.01 - 0.2%입니다.

인지질은 복합 지질 중에서 일반적입니다. 인지질에는 친수성과 소수성의 두 가지 유형의 치환기가 있습니다. 지방산 라디칼은 소수성인 반면 인산 잔기와 질소 염기는 친수성입니다. 인지질은 세포막의 구성에 관여하고 세포로의 영양소 흐름을 조절합니다.

유지종자 원료에서 지질을 추출하면 인지질, 색소, 지용성 비타민, 스테롤 및 스테롤과 같은 다양한 지용성 화합물이 오일로 전달됩니다. 추출된 혼합물을 "조지방"이라고 합니다. 식물성 기름을 청소(정제)할 때 기름과 관련된 거의 모든 구성 요소가 제거되어 기름의 영양가가 크게 감소합니다.

지용성 색소 중 비타민 A의 전구체인 카로티노이드 그룹에 주목해야 하며 화학적 성질상 탄화수소입니다. 이 물질은 붉은 오렌지색입니다. 엽록소는 식물의 녹색 염료입니다.

스테로이드는 퍼히드로시클로펜타노페난트렌의 구조를 갖는 고리형 화합물입니다. 스테로이드 중 콜레스테롤은 사람에게 큰 영향을 미칩니다. 그것은 호르몬, 담즙산의 대사에 관여합니다.

지질의 분류 및 생물학적 성질의 다른 화합물은 매우 논쟁의 여지가 많고 문제가 많은 과정입니다. 아래에 제안된 분류는 지질학에서 널리 사용되지만 결코 유일한 분류는 아닙니다. 그것은 주로 다른 지질 그룹의 구조적 및 생합성 특징에 기초합니다.

단순 지질

단순 지질은 구조에 탄소(C), 수소(H) 및 산소(O)를 포함하는 지질입니다.

지방산의 예: 미리스트(포화 지방산) 및 미리스톨레산(단일불포화산)은 14개의 탄소 원자를 가지고 있습니다.

• · 지방산 - 식물성 및 동물성 지방, 오일 및 왁스에 에스테르화된 형태로 함유된 열린 사슬을 갖는 지방족 일염기성 카르복실산.
• 지방 알데히드는 분자당 12개 이상의 탄소 원자를 가진 고분자량 알데히드입니다.
• 지방 알코올 - 1-3개의 수산기를 함유한 고분자량 알코올
• 긴 지방족 사슬을 가진 탄화수소 제한
• 스핑고신 염기
• · 왁스 - 고급 지방산과 고분자 알코올의 에스테르.

복합 지질

복합 지질은 구조에 탄소(C), 수소(H) 및 산소(O) 외에 다른 화학 원소를 포함하는 지질입니다. 가장 자주: 인(P), 황(S), 질소(N).

인지질의 일반 구조 치환체 R 1 및 R? -- 지방산 잔기, X는 인지질의 유형에 따라 다릅니다.

• 극선
• 인지질 - 인산 잔기와 이에 연결된 다양한 화학적 성질의 추가 원자 그룹을 포함하는 다가 알코올 및 고급 지방산의 에스테르.
• · 당지질 - 지질과 탄수화물이 결합하여 형성된 복합 지질.
• 인지질
• · 스핑고지질(Sphingolipids) - 지방족 아미노 알코올의 유도체와 관련된 지질 부류.
• 비소 지질
• 중립적
• 아실글리세리드
• 트리글리세리드(지방)
• 디글리세리드
• 모노글리세라이드
• 세라마이드
• 스테롤의 에스테르
• N-아세틸에탄올아미드

옥시지질

• 리폭시게나제 경로의 옥시지질
• 사이클로옥시게나제 경로의 옥시지질

구조

단순 지질의 분자는 알코올, 지방산, 복합 알코올, 고분자량 지방산, 인산 잔기, 탄수화물, 질소 염기 등이 가능하며 지질의 구조는 주로 생합성 경로에 달려 있습니다 .

생물학적 기능

에너지(백업) 기능

많은 지방, 주로 트리글리세리드가 신체에서 에너지원으로 사용됩니다. 지방 1g이 완전히 산화되면 약 9kcal의 에너지가 방출되며, 이는 탄수화물 1g(4.1kcal)을 산화시킬 때의 약 2배입니다. 체지방은 주로 자신의 비축량을 스스로 운반해야 하는 동물에 의해 예비 영양소로 사용됩니다. 식물은 탄수화물을 더 자주 저장하지만 많은 식물의 씨앗은 지방이 많습니다(식물성 기름은 해바라기씨, 옥수수, 유채씨, 아마 및 기타 기름 식물에서 추출됨).

거의 모든 살아있는 유기체는 지방의 형태로 에너지를 저장합니다. 이러한 물질이 이 기능에 가장 적합한 두 가지 주요 이유가 있습니다. 첫째, 지방에는 지방산 잔기가 포함되어 있으며 산화 수준이 매우 낮습니다(석유 탄화수소와 거의 동일). 따라서 지방을 물과 이산화탄소로 완전히 산화하면 같은 양의 탄수화물을 산화시키는 것보다 두 배 이상의 에너지를 얻을 수 있습니다. 둘째, 지방은 소수성 화합물이므로 이 형태로 에너지를 저장하는 신체는 1g이 2g의 물을 차지하는 다당류의 경우와 같이 수화에 필요한 추가 질량의 물을 운반할 필요가 없습니다. 그러나 트리글리세리드는 탄수화물보다 "느린" 에너지원입니다.

지방은 세포의 세포질에 물방울 형태로 저장됩니다. 척추 동물은 지방 세포가 거의 완전히 지방 방울로 채워진 특수 세포를 가지고 있습니다. 또한 많은 식물의 씨앗에는 트리글리세리드가 풍부합니다. 지방 세포와 발아 종자 세포에서 지방의 이동은 글리세롤과 지방산으로 분해하는 리파아제 효소로 인해 발생합니다.

인간의 경우 가장 많은 양의 지방 조직이 피부 아래(소위 피하 조직), 특히 복부와 유선에 있습니다. 경증 비만(중성지방 15-20kg)이 있는 사람의 경우, 이러한 비축량은 한 달 동안 에너지를 제공하기에 충분할 수 있지만 전체 비축 글리코겐은 하루 미만이면 충분합니다.