Функції ліпідів. Вуглеводи

Ліпіди (Жири).

Ліпідами- називають складну суміш органічних сполук (сполуки з вуглецем С), з близькими фізико-хімічними властивостями:

- Не розчинність у воді.
- Хороша розчинність в органічних розчинниках (бензин, хлороформ)

Ліпіди широко поширені у природі. Разом з білками та вуглеводами вони становлять основну масу органічних речовин усіх живих організмів, будучи обов'язковим компонентом кожної клітини. Ліпіди - найважливіший компонент їжі, багато в чому визначає її харчову цінність та смакову гідність.
У рослинах вони накопичуються головним чином у насінні та плодах. У тварин і риб ліпіди концентруються в підшкірних жирових тканинах, в черевній порожнині та тканинах, що оточують багато важливих органів (серце, нирки), а також у мозковій та нервовій тканинах. Особливо багато ліпідів у підшкірній жировій тканині китів (25-30 % від їхньої маси), тюленів та інших морських тварин. У людини вміст ліпідів коливається від 10-20% у середньому.

Види ліпідів.

Класифікацій жирів існує багато видів, ми розберемо найпростішу, вона поділяє їх на три великі групи:

- Прості ліпіди
- Складні ліпіди
- Похідні ліпідів.

Розберемо кожну групу ліпідів окремо, що до них входить, і навіщо вони потрібні.

Прості Ліпіди.

1) Нейтральні жири (чи навіть жири).

Нейтральні жири складаються із тригліцеридів.

Тригліцерид - ліпід або нейтральний жир, до складу якого входить гліцерин, з'єднаний із трьома молекулами жирних кислот.

Гліцерин- хімічна сполука з формулою C3H5(OH)3, (безбарвна, в'язка, солодкувата рідина без запаху.)

Жирні кислоти– природні або створені сполуки з однією або декількома групами – COOH (карбоксильні), що не створюють циклічних зв'язків (ароматичних), з числом атома вуглецю (С) у ланцюзі не менше 6.

Тригліцериди виробляються із продуктів розщеплення харчових жирів і є формою збереження жирів в організмі людини. Основна частина харчових жирів (98%) є тригліцеридами. Жир також зберігається в організмі у вигляді тригліцеридів.

Види жирних кислот:

- Насичені жирні кислоти- містять лише одинарні зв'язки між атомами вуглецю з іншими зв'язками, прикріпленими до атомів водню. Молекула з'єднується з максимально можливою кількістю атомів водню, тому дана кислота називається насиченою, вони відрізняються від ненасичених тим, що залишаються твердими при кімнатній температурі.

Продукти в яких міститься найбільше насичених жирів, це свиняче сало та жир, курячий, яловичий та баранячий жир, вершкове масло та маргарин. З продуктів, багатих на такі жири, можна назвати ковбасу, сардельки та інші ковбасні вироби, бекон, звичайну нежирну яловичину; сорти м'яса, звані мармуровими; курячу шкіру, бекон; морозиво, креми, сири; Більшість борошняних та інших кондитерських виробів.

- ненасичені жирні кислоти -містять один або більше подвійних зв'язків уздовж головного вуглецевого ланцюга. Кожен подвійний зв'язок зменшує кількість атомів водню, які можуть зв'язуватися з жирною кислотою. Подвійні зв'язки також призводять до «вигину» в жирних кислотах, що запобігає зв'язку між ними.

Ненасичені жирні кислоти містяться у рослинних джерелах.

Їх можна розділити на два види:
1) мононенасичені – ненасичені жирні кислоти з одним подвійним зв'язком. (наприклад -оливкова олія)
2) поліненасичені – ненасичені жирні кислоти з двома чи більше подвійними зв'язками. (наприклад - лляна олія)

Про харчові жири буде окрема велика тема, яка докладно розбирає всі їхні властивості.

2) Віски.

Віски – жироподібні речовини, тваринного або рослинного походження, що складаються зі складних ефірів одноатомних спиртів та жирних кислот.

Складні ефіри– сполуки – СООН (карбоксильні) , у яких атом водню в АЛЕ-групі заміщений органічною групою.

Спирти– сполуки-ОН, пов'язані з атомом вуглецю.

Простими словами, воски це - безформні, пластичні, легко розм'якшувальні при нагріванні речовини, що плавляться в інтервалі температур від 40 до 90 градусів цельсію.

Бджолиний віск виділяється спеціальними залозами медоносних бджіл, з нього бджоли будують стільники.

Складні ліпіди.

Складний ліпід - це поєднання тригліцериду з іншими хімічними речовинами.
Усього їх виділяють три види.

Фосфоліпіди- гліцерин з'єднаний з однією або двома жирними кислотами і фосфорна кислота.

З фосфоліпідів складається клітинна мембрана. У продуктах харчування найпопулярніший – лецитин.

Гліколіпіди –сполуки жирових та вуглеводневих компонентів. (Утримуються у всіх тканинах, головним чином у зовнішньому ліпідному шарі плазматичних мембран.)

Ліпопротеїди– комплекси жирів та білків. (Плазма крові)

Похідні ліпідів.

Холестерин- жироподібна речовина, схожа на віск, що присутня в кожній клітині тіла та в багатьох продуктах харчування. Деяка кількість холестерину в крові необхідна, але його високий рівень може призвести до хвороби серця.

Багато холестерину міститься у яйцях, жирних сортах м'яса, ковбаси, жирних молочних продуктах.

Із загальною класифікацією розібралися, які функції виконують ліпіди?

Опції.

- структурна функція.

Фосфоліпіди беруть участь у побудові мембран клітин усіх органів та тканин. Вони беруть участь у освіті багатьох біологічно важливих сполук.

- Енергетична функція.

При окисленні жирів вивільняється велика кількість енергії, що йде на утворення АТФ. У формі ліпідів зберігається значна частина енергетичних запасів організму, які витрачаються за нестачі поживних речовин. Тварини, що впадають у сплячку, та рослини накопичують жири та олії та витрачають їх на підтримку процесів життєдіяльності. Високий вміст ліпідів у насінні рослин забезпечує розвиток зародка та проростка до переходу до самостійного харчування. Насіння багатьох рослин (кокосової пальми, рицини, соняшника, сої, ріпаку та ін.) є сировиною для отримання рослинної олії промисловим способом. При повному розпаді 1 г жиру виділяється 38,9 кДж енергії, що приблизно в 2 рази більше в порівнянні з вуглеводами та білками.

- захисна та теплоізоляційна

Нагромаджуючись у підшкірній клітковині та навколо деяких органів (нирок, кишечника), жировий шар захищає організм тварин та його окремі органи від механічних пошкоджень. Крім того, завдяки низькій теплопровідності шар підшкірного жиру допомагає зберегти тепло, що дозволяє, наприклад, багатьом тваринам мешкати в умовах холодного клімату.
Змащувальна та водовідштовхувальна.
Віск покриває шкіру, шерсть, пір'я, робить їх більш еластичними та оберігає від вологи. Восковий наліт мають листя та плоди багатьох рослин.

- Регуляторна.

Багато гормонів є похідними холестерину, наприклад статеві (тестостерон учоловіків і прогестерон у жінок) та кортикостероїди. Похідні холестерину, вітамін D грають ключову роль обміні кальцію і фосфору. Жовчні кислоти беруть участь у процесах травлення. У мієлінових (непровідних заряд) оболонках аксонів нервових клітин ліпіди є ізоляторами під час проведення нервових імпульсів.

- джерело метаболічної води.

Окислення 100 г жиру дає приблизно 105-107г води. Ця вода дуже важлива для деяких мешканців пустель, зокрема для верблюдів, здатних обходитися без води протягом 10-12 діб: жир, запасений у горбі, використовується саме з цією метою. Необхідну для життєдіяльності воду ведмеді, бабаки та інші тварини, що впадають у сплячку, одержують внаслідок окислення жиру.

Ліпіди- дуже різнорідні за своєю хімічною будовою речовини, що характеризуються різною розчинністю в органічних розчинниках і, як правило, нерозчинні у воді. Вони відіграють важливу роль у процесах життєдіяльності. Будучи одним з основних компонентів біологічних мембран, ліпіди впливають на їхню проникність, беруть участь у передачі нервового імпульсу, створенні міжклітинних контактів.

Інші функції ліпідів - утворення енергетичного резерву, створення захисних водовідштовхувальних та термоізоляційних покривів у тварин та рослин, захист органів та тканин від механічних впливів.

КЛАСИФІКАЦІЯ ЛІПІДІВ

Залежно від хімічного складу ліпіди поділяють кілька класів.

1. Прості ліпіди включають речовини, молекули яких складаються лише із залишків жирних кислот (або альдегідів) та спиртів. До них відносять
   • жири (тригліцериди та інші нейтральні гліцериди)
   • воски
2. Складні ліпіди
   • похідні ортофосфорної кислоти (фосфоліпіди)
   • ліпіди, що містять залишки цукрів (гліколіпіди)
   • стерини
   • стериди

У цьому розділі хімія ліпідів буде розглянута лише тому обсязі, який необхідний розуміння обміну ліпідів.

Якщо тваринну або рослинну тканину обробляти одним або декількома (частіше послідовно) органічними розчинниками, наприклад хлороформом, бензолом або петролейним ефіром, деяка частина матеріалу переходить в розчин. Компоненти такої розчинної фракції (витяжки) називаються ліпідами. Ліпідна фракція містить речовини різних типів, більшість яких представлено на схемі. Зауважимо, що через етерогенність компонентів, що входять у ліпідну фракцію, термін "ліпідна фракція" не можна розглядати як структурну характеристику; він є лише робочою лабораторною назвою фракції, що отримується при екстракції біологічного матеріалу малополярними розчинниками. Проте більшість ліпідів має деякі загальні структурні особливості, що зумовлюють їх важливі біологічні властивості та подібну розчинність.

Жирні кислоти

Жирні кислоти-аліфатичні карбонові кислоти - в організмі можуть бути у вільному стані (слідові кількості в клітинах і тканинах) або виконувати роль будівельних блоків для більшості класів ліпідів. З клітин та тканин живих організмів виділено понад 70 різних жирних кислот.

Жирні кислоти, що зустрічаються в природних ліпідах, містять парне число вуглецевих атомів і мають переважно нерозгалужену вуглецеву ланцюг. Нижче наводяться формули природних жирних кислот, що найбільш часто зустрічаються.

Природні жирні кислоти, щоправда, трохи умовно, можна розділити на три групи:

• насичені жирні кислоти [показати]
• мононенасичені жирні кислоти [показати]

  Мононенасичені (з одним подвійним зв'язком) жирні кислоти:

• поліненасичені жирні кислоти [показати]

  Поліненасичені (з двома або більше подвійними зв'язками) жирні кислоти:

Крім цих основних трьох груп існує ще група так званих незвичайних природних жирних кислот [показати] .

Жирні кислоти, що входять до складу ліпідів тварин та вищих рослин, мають багато спільних властивостей. Як уже зазначалося, майже всі природні жирні кислоти містять парне число вуглецевих атомів, найчастіше 16 або 18. Ненасичені жирні кислоти тварин і людини, що беруть участь у побудові ліпідів, зазвичай містять подвійний зв'язок між 9-м і 10-м вуглецямидодаткові подвійні зв'язки, як правило, бувають на ділянці між 10-м вуглецем і мітильним кінцем ланцюга. Рахунок походить від карбоксильної групи: найближчий до СООН-групи С-атом позначають як α, сусідній з ним - β і кінцевий атом вуглецю у вуглеводневому радикалі - ω.

Своєрідність подвійних зв'язків природних ненасичених жирних кислот полягає в тому, що вони завжди відокремлені двома простими зв'язками, тобто між ними завжди є хоча б одна метиленова група (СН=СН-СН 2 -СН=СН-). Подібні подвійні зв'язки позначають як ізольовані. Природні ненасичені жирні кислоти мають цис-конфігурацію і дуже рідко зустрічаються транс-конфігурації. Вважають, що в ненасичених жирних кислотах з декількома подвійними зв'язками цис-конфігурація надає вуглеводневому ланцюгу вигнутого і вкороченого вигляду, що має біологічний сенс (особливо якщо врахувати, що багато ліпідів входять до складу мембран). У мікробних клітинах ненасичені жирні кислоти зазвичай містять один подвійний зв'язок.

Жирні кислоти з довгим вуглеводневим ланцюгом практично нерозчинні у воді. Їхні натрієві і калієві солі (мила) утворюють у воді міцели. В останніх негативно заряджені карбоксильні групи жирних кислот звернені до водної фази, а неполярні вуглеводневі ланцюги заховані всередині міцелярної структури. Такі міцели мають сумарний негативний заряд і в розчині залишаються суспендованими завдяки взаємному відштовхуванню (рис. 95).

Нейтральні жири (або гліцериди)

Нейтральні жири - це ефіри гліцерину та жирних кислот. Якщо жирними кислотами естерифіковані всі три гідроксильні групи гліцерину, то таку сполуку називають тригліцеридом (тріацилгліцерії), якщо дві - дигліцерид (діацилгліцерин) і, нарешті, якщо етерифікована одна група - моногліцерид (моноацилгліцерин).

Нейтральні жири знаходяться в організмі або у формі протоплазматичного жиру, що є структурним компонентом клітин, або у формі запасного, резервного жиру. Роль цих двох форм жиру в організмі неоднакова. Протоплазматичний жир має постійний хімічний склад і міститься в тканинах у певній кількості, що не змінюється навіть при патологічному ожирінні, тоді як кількість резервного жиру піддається великим коливанням.

Основну масу природних нейтральних жирів становлять тригліцериди. Жирні кислоти у тригліцеридах можуть бути насиченими та ненасиченими. Найчастіше серед жирних кислот зустрічаються пальмітинова, стеаринова та олеїнова кислоти. Якщо всі три кислотні радикали належать до однієї і тієї ж жирної кислоти, то такі тригліцериди називають простими (наприклад, трипальмітин, тристеарин, тріолеїн і т. д.), якщо ж різним жирним кислотам, - то змішаними. Назви змішаних тригліцеридів утворюються від жирних кислот, що входять до їх складу; при цьому цифри 1, 2 і 3 вказують на зв'язок залишку жирної кислоти з відповідною спиртовою групою в молекулі гліцерину (наприклад, 1-олео-2-пальмітостеарин).

Жирні кислоти, що входять до складу тригліцеридів, практично визначають їх фізико-хімічні властивості. Так, температура плавлення тригліцеридів підвищується зі збільшенням числа та довжини залишків насичених жирних кислот. Навпаки, чим вищий вміст ненасичених жирних кислот або кислот з коротким ланцюгом, тим нижча точка плавлення. Тварини (сало) зазвичай містять значну кількість насичених жирних кислот (пальмітинової, стеаринової та ін), завдяки чому вони при кімнатній температурі тверді. Жири, до складу яких входить багато моно- та поліненасичених кислот, є при звичайній температурі рідкими і називаються оліями. Так, у конопляній олії 95% всіх жирних кислот припадає на частку олеїнової, лінолевої та ліноленової кислот і лише 5% - на частку стеаринової та пальмітинової кислот. Зауважимо, що в жирі людини, що плавиться при 15 ° С (при температурі тіла він рідкий), міститься 70% олеїнової кислоти.

Гліцериди здатні вступати у всі хімічні реакції, властиві складним ефірам. Найбільше значення має реакція омилення, у результаті з тригліцеридів утворюються гліцерин і жирні кислоти. Омилення жиру може відбуватися як за ферментативному гідролізі, і при дії кислот чи лугів.

Лужне розщеплення жиру при дії їдкого натру або їдкого калі проводиться при промисловому отриманні мила. Нагадаємо, що мило є натрієвими або калієвими солями вищих жирних кислот.

Для характеристики природних жирів нерідко використовують такі показники:

1. йодне число - кількість грамів йоду, яке за певних умов зв'язується 100 г жиру; це число характеризує ступінь ненасиченості жирних кислот, присутніх у жирах, йодне число яловичого жиру 32-47, баранячого 35-46, свинячого 46-66;
2. кислотне число - кількість міліграмів їдкого калі, необхідне нейтралізації 1 р жиру. Це число вказує на кількість вільних жирних кислот, що є в жирі;
3. Число омилення - кількість міліграмів їдкого калі, витрачене на нейтралізацію всіх жирних кислот (як входять до складу тригліцеридів, так і вільних), що містяться в 1 г жиру. Це залежить від відносної молекулярної маси жирних кислот, які входять до складу жиру. Величина числа омилення в основних тваринних жирів (яловичий, баранячий, свинячий) практично однакова.

Віски - складні ефіри вищих жирних кислот і вищих одноатомних або двоатомних спиртів з кількістю вуглецевих атомів від 20 до 70. Загальні формули їх представлені на схемі, де R, R" і R" - можливі радикали.

Віски можуть входити до складу жиру, що покриває шкіру, шерсть, пір'я. У рослин 80% від усіх ліпідів, що утворюють плівку на поверхні листя та стовбурів, становлять воски. Відомо також, що віск є нормальними метаболітами деяких мікроорганізмів.

Природні воски (наприклад, бджолиний віск, спермацет, ланолін) зазвичай містять, крім згаданих складних ефірів, кілька вільних вищих жирних кислот, спиртів і вуглеводнів з кількістю вуглецевих атомів 21-35.

Фосфоліпіди

До цього класу складних ліпідів відносяться гліцерофосфоліпіди та сфінголіпіди.

Гліцерофосфоліпіди є похідними фосфатидної кислоти: до їх складу входять гліцерин, жирні кислоти, фосфорна кислота і зазвичай азотовмісні сполуки. Загальна формула гліцерофосфоліпідів представлена ​​на схемі, де R 1 і R 2 - радикали вищих жирних кислот, a R 3 - радикал азотистої сполуки.

Характерним для всіх гліцерофосфоліпідів є те, що одна частина їхньої молекули (радикали R 1 і R 2) виявляє різко виражену гідрофобність, тоді як інша частина гідрофільна завдяки негативному заряду залишку фосфорної кислоти та позитивному заряду радикалу R 3 .

З усіх ліпідів гліцерофосфоліпіди мають найбільш виражені полярні властивості. При поміщенні гліцерофосфоліпідів у воду в істинний розчин переходить лише невелика їх частина, а основна маса "розчиненого" ліпіду знаходиться у водних системах у формі міцел. Існує кілька груп (підкласів) гліцерофосфоліпідів.

[показати] .



На відміну від тригліцеридів у молекулі фосфатидилхоліну одна з трьох гідроксильних груп гліцерину пов'язана не з жирною, а з фосфорною кислотою. Крім того, фосфорна кислота у свою чергу з'єднана ефірним зв'язком з азотистою основою [НО-СН 2 -СН 2 -N+=(СН 3) 3 ] - холін. Таким чином, в молекулі фосфатидилхоліну з'єднані гліцерин, вищі жирні кислоти, фосфорна кислота та холін

[показати] .



Основна відмінність між фосфатидилхолінами і фосфатидилетаноламінами полягає в тому, що до складу останніх замість холіну входить азотна основа етаноламін (АЛЕ-СН 2 -СН 2 -NH 3 +).

З гліцерофосфоліпідів в організмі тварин і вищих рослин у найбільшій кількості зустрічаються фосфатидилхоліни та фосфатидилетаноламіни. Ці дві групи гліцерофосфоліпідів метаболічно пов'язані один з одним та є головними ліпідними компонентами мембран клітин.

• Фосфатидилсерини [показати] .

  

  У молекулі фосфатидилсерину азотистою сполукою служить залишок амінокислоти серину.

  Фосфатидилсерини поширені набагато менш широко, ніж фосфатидилхоліни і фосфатидилетаноламіни, і їх значення визначається в основному тим, що вони беруть участь у синтезі фосфатиділетаноламінів.

• Плазмалогени (ацетальфосфатиди) [показати] .

  

  Відрізняються від розглянутих вище гліцерофосфоліпідів тим, що замість одного залишку вищої жирної кислоти містять залишок альдегіду жирної кислоти, який пов'язаний з гідроксильною групою гліцерину ненасиченим ефірним зв'язком:

  Таким чином, плазмалоген при гідролізі розпадається на гліцерин, альдегід вищої жирної кислоти, жирну кислоту, фосфорну кислоту, холін або етаноламін.

[показати] .



R 3 -радикалом у цій групі гліцерофосфоліпідів є шестивуглецевий сахароспирт - інозит:

Фосфатидилінозити досить поширені в природі. Вони виявлені у тварин, рослин та мікробів. У тваринному організмі вони знайдені в мозку, печінці та легенях.

[показати] .



Слід зазначити, що у природі зустрічається вільна фосфатидна кислота, хоча проти іншими гліцерофосфоліпідами щодо невеликих кількостях.

До гліцерофосфоліпідів, точніше до полігліцеринфосфатів, відноситься кардіолілін. Остів молекули кардіолйпіну включає три залишки гліцерину, з'єднаних один з одним двома фосфодіефірними містками через положення 1 і 3; гідроксильні групи двох зовнішніх залишків гліцерину етерифіковані жирними кислотами Кардіоліпін входить до складу мембран мітохондрій. У табл. 29 сумовані дані про будову основних гліцерофосфоліпідів.

Серед жирних кислот, що входять до складу гліцерофосфоліпідів, виявлені як насичені, так і ненасичені жирні кислоти (частіше стеаринова, пальмітинова, олеїнова та лінолева).

Встановлено також, що більшість фосфатидилхолінів і фосфатидилетаноламінів містить одну насичену вищу жирну кислоту, етерифіковану в положенні 1 (у 1-го вуглецевого атома гліцерину), і одну ненасичену вищу жирну кислоту, етерифіковану в положенні 2. особливих ферментів, що містяться , наприклад, в отруті кобри, які відносяться до фосфоліпаз А 2 , призводить до відщеплення ненасиченої жирної кислоти та утворення лізофосфатидилхолінів або лізофосфатидилетаноламінів, що мають сильну гемолітичну дію.

Сфінголіпіди

Гліколіпіди

Складні ліпіди, що містять у складі молекули вуглеводні групи (частіше залишок D-галактози). Гліколіпіди відіграють істотну роль у функціонуванні біологічних мембран. Вони містяться переважно в тканинах мозку, але є також і в кров'яних клітинах та інших тканинах. Відомі три основні групи гліколіпідів:

• цереброзиди
• сульфатиди
• гангліозиди

Цереброзиди не містять ні фосфорної кислоти, ні холіну. До їх складу входить гексоза (зазвичай це D-галактоза), яка пов'язана з ефірним зв'язком з гідроксильною групою аміноспирту сфінгозину. Крім того, до складу цереброзиду входить жирна кислота. Серед цих жирних кислот найчастіше зустрічається лігноцеринова, нервонова та церебронова кислоти, тобто жирні кислоти, що мають 24 вуглецеві атоми. Структура цереброзид може бути представлена ​​схемою. Цереброзид можна відносити також до сфінголіпідів, оскільки вони містять спирт сфінгозин.

Найбільш вивченими представниками цереброзидів є нервон, що містить нервонову кислоту, цереброн, до складу якого входить церебронова кислота, і керазин, що містить лігноциринову кислоту. Особливо велике вміст цереброзидів у мембранах нервових клітин (у мієлінової оболонці).

Сульфатиди відрізняються від цереброзид тим, що містять в молекулі залишок сірчаної кислоти. Іншими словами, сульфатид являє собою цереброзідсульфат, в якому сульфат етерифікований за третім вуглецевим атомом гексози. У мозку ссавців сульфатиди, як цереброзиди, перебувають у білому речовині. Однак вміст їх у мозку набагато нижчий, ніж цереброзидів.

При гідролізі гангліозидів можна виявити вищу жирну кислоту, спирт сфінгозин, D-глюкозу та D-галактозу, а також похідні аміносахарів: N-ацетилглюкозамін та N-ацетилнейрамінову кислоту. Остання синтезується в організмі із глюкозаміну.

У структурному відношенні гангліозиди значною мірою подібні до цереброзидів, з тією лише різницею, що замість одного залишку галактози вони містять складний олігосахарид. Одним із найпростіших гангліозидів є гематозид, виділений із строми еритроцитів (схема)

На відміну від цереброзидів та сульфатидів гангліозиди знаходяться переважно у сірій речовині мозку та зосереджені у плазматичних мембранах нервових та гліальних клітин.

Усі розглянуті вище ліпіди прийнято називати омилюваними, оскільки за їх гідролізі утворюються мила. Однак є ліпіди, які не гідролізуються зі звільненням жирних кислот. До таких ліпідів належать стероїди.

Стероїди - поширені у природі сполуки. Вони є похідними циклопентанпергідрофенантренового ядра, що містить три конденсовані циклогексанові та одне циклопентанове кільце. До стероїдів відносяться численні речовини гормональної природи, а також холестерин, жовчні кислоти та інші сполуки.

В організмі людини перше місце серед стероїдів займають стерини. Найбільш важливим представником стеринів є холестерин:

Він містить спиртову гідроксильну групу при 3 і розгалужену аліфатичну ланцюг з восьми атомів вуглецю при 17 . Гідроксильна група при 3 може бути етерифікована вищою жирною кислотою; при цьому утворюються ефіри холестерину (холестериди):

Холестерин грає роль ключового проміжного продукту синтезі багатьох інших сполук. Холестерином багаті на плазматичні мембрани багатьох тварин клітин; у значно меншій кількості він міститься в мембранах мітохондрій та в ендоплазматичній мережі. Зауважимо, що у рослинах холестерин відсутня. У рослин є інші стерини, відомі під загальною назвою фітостеринів.

Органічні речовини. Загальна характеристика. Ліпіди

Органічні речовини— це складні вуглецевмісні сполуки. До них відносяться присутні в живих організмах білки, жири, вуглеводи, ферменти, гормони, вітаміни та продукти їх перетворень.

Назва «органічні сполуки» з'явилося на ранній стадії розвитку хімії і говорить сама за себе: вчені тієї епохи вважали, що живі істоти складаються з особливих органічних сполук.

Серед усіх хімічних елементів вуглецьнайбільш тісно пов'язаний із живими організмами. Відомо понад мільйон різних молекул, побудованих на його основі. Цікавою є унікальна здатність атомів вуглецю вступати в ковалентний зв'язок один з одним, утворюючи довгі ланцюги, складні кільця та інші структури.

Більшість органічних сполук у природі утворюється в результаті процесу фотосинтезу — з вуглекислого газу та води за участю енергії сонячного випромінювання в організмах, що містять хлорофіл.

Низькомолекулярні органічні сполукиотримали свою назву через невелику молекулярну вагу. До них відносяться амінокислоти, ліпіди, органічні кислоти, вітаміни, коферменти (похідні вітамінів, що зумовлюють активність ферментів) та інші.

Низькомолекулярні органічні сполуки становлять 0,1-0,5% від маси клітини.

Високомолекулярні органічні сполуки (біополімери)

Макромолекула, що складається з мономерів, називаєтьсяполімером(від грецької poly - "Багато"). Отже, полімер - це багатоланковий ланцюг, в якому ланкою є якесь відносно просте речовина.

Полімери- Це молекули, що складаються з повторюваних структурних одиниць - мономерів.

Властивості біополімерів залежать від числа та різноманітності мономерних ланок, що утворюють полімер. Якщо з'єднати разом 2 типи мономерів Аі Б, то можна отримати різноманітні полімери, будова та властивості яких залежатимуть від числа, співвідношення та порядку чергування мономерів у ланцюгах.

Припустимо, у парафіні 16 ланок. Не станете ж ви 16 разів повторювати метилен - метилен - метилен ... Для такого довгого слова існує спрощення - гексадекан. А якщо в молекулі тисяча ланок? Говоримо спрощено полі- "Багато". Наприклад, беремо тисячу ланок етилену, з'єднуємо, отримуємо всім знайомий поліетилен.

Гомополімери (або регулярні) побудовані з мономерів одного типу (наприклад,глікоген, крохмаль та целюлоза складаються з молекулглюкози).

Гетерополімери(або нерегулярні) побудовані з мономерів, що відрізняються (наприклад, білки, що складаються з 20 амінокислот, і нуклеїнові кислоти, побудовані з 8 нуклеотидів).

Кожен із мономерів визначає якусь властивість полімеру. Наприклад, А- Високу міцність, Б- Електропровідність. Чергуючи їх по-різному, можна отримати безліч полімерів з різними властивостями. Цей принцип є основою різноманіття життя на планеті.

Ліпіди, їх будова, властивості та функції

Ліпіди- це складні ефіри трихатомного спирту гліцерину та вищих жирних кислот. У кожному є кислотний залишок СООН, він, втрачаючи атом водню, з'єднується з гліцерином, і з залишком з'єднується вуглецевий ланцюжок. Ліпіди - низькомолекулярні гідрофобні органічні сполуки.

« Жирнимикислоти називають тому, що деякі високомолекулярні члени цієї групи входять до складу жирів. Загальна формула жирних кислот: СН 3 - (СН 2) п - СООН. Більшість жирних кислот містить парне число атомів вуглецю (від 14 до 22).

Синтезуються жирні кислоти з холестерину в печінці, потім з жовчю надходять у дванадцятипалу кишку, де сприяють перетравленню жирів, емульгуючи їх, тим самим стимулюючи їх всмоктування.

До ліпідів відносяться жири, воски, стероїди, фосфоліпіди, терпени, гліколіпіди, ліпопротеїди.

Ліпіди прийнято ділити на жири та олії в залежності від того, чи залишаються вони твердими при 20 ° С (жири) або мають при цій температурі рідку консистенцію (олії).

Чистий жир завжди буває білого кольору, а чиста олія завжди безбарвна. Жовте, помаранчеве та буре забарвлення олії пояснюється присутністю каротину або подібних до нього сполук. Оливкова олія іноді має зеленуватий відтінок: у ньому міститься трохи хлорофілу.

У жирів висока температура кипіння. Завдяки цьому на жирах зручно жарити їжу. Вони не випаровуються з гарячої сковороди, починають пригоряти лише при температурі 200 – 300 0С.

Нейтральні жири(тригліцериди) являють собою сполуки високомолекулярних жирних кислот та триатомного спирту гліцерину. У цитоплазмі клітин тригліцериди відкладаються як жирових крапель.

Надлишок жиру може спричиняти жирову дистрофію. Головна ознака появи жирової дистрофії - збільшення та ущільнення печінки за рахунок накопичення жиру в гепатоцитах (клітинах печінки).

Віски— пластичні речовини, що мають водовідштовхувальні властивості. У комах вони є матеріалом для будівництва сот. Восковий наліт на поверхні листя, стебел, плодів захищає рослини від механічних пошкоджень, ультрафіолетового випромінювання та відіграє важливу роль у регуляції водного балансу.

Фосфоліпіди- Представники класу жироподібних речовин, які є складними ефірами гліцерину і жирних кислот, що містять залишок фосфорної кислоти.

Вони утворюють основу всіх біологічних мембран. За своєю структурою фосфоліпіди подібні до жирів, але в їх молекулі один або два залишки жирних кислот заміщені залишком фосфорної кислоти.

Гліколіпіди- Речовини, що утворюються в результаті з'єднання вуглеводів і ліпідів. Вуглеводні компоненти гліколіпідних молекул полярні, і це визначає їх роль: подібно до фосфоліпідів гліколіпіди входять до складу клітинних мембран.

До жироподібних речовин (ліпоїдів)відносяться попередники та похідні простих та складних ліпідів: холестерин, жовчні кислоти, жиророзчинні вітаміни, стероїдні гормони, гліцерин та інші.

Загальні властивості ліпідів:

1) мають високу енергоємність;
2) мають густину нижче, ніж у води;
3) мають вигідну температуру кипіння;
4) висококалорійні речовини.

Різновид ліпідів	Роль в організмах рослин та тварин
Жири та олії	1. Служать енергетичним депо. 2. Запасаюча (в рослинах зазвичай накопичуються олії). 3. У хребетних тварин жири відкладаються під шкірою, служать для теплоізоляції, у китів ще сприяють плавучості. 4. Джерело метаболічної води у тварин, що мешкають у пустелі.
Віск	Використовується головним чином як водовідштовхувальне покриття: 1) утворює додатковий захисний шар на кутикулі епідермісу деяких органів рослин, наприклад, листя, плодів і насіння (в основному у ксерофітів); 2) покриває шкіру, вовну та пір'я; 3) входить до складу зовнішнього скелета комах. З воску бджоли будують стільники.
Фосфоліпіди	Компоненти мембран.
Стероїди	Жовчні кислоти, наприклад холева кислота, входять до складу жовчі. Солі жовчних кислот сприяють емульгуванню та солюбилізації ліпідів у процесі перетравлення. За нестачі вітаміну D розвивається рахіт. Серцеві глікозиди, наприклад, глікозиди наперстянки, застосовуються при серцевих захворюваннях.
Терпени	Речовини, від яких залежить аромат ефірних олій рослин, наприклад, ментол у м'яти, камфора. Гібберелліни - ростові речовини рослин. Фітон входить до складу хлорофілу. Каротиноїди – фотосинтетичні пігменти.
Ліпопротеїни	З ліпопротеїнів складаються мембрани.
Гліколіпіди	Компоненти клітинних мембран, особливо в мієліновій оболонці нервових волокон та на поверхні нервових клітин, а також компоненти мембран хлоропластів.

Загальні функції ліпідів

Функція	Пояснення
Енергетична	При розщепленні 1 г тригліцеридів виділяється 38,9 кДж енергії
Структурна	Фосфоліпіди та гліколіпіди беруть участь в утворенні клітинних мембран
Запасаюча	Жири та олії - найважливіші резервні речовини. Жири відкладаються у клітинах жирової тканини тварин і є джерелом енергії під час сплячки, міграцій чи голоду. Олії насіння рослин забезпечують енергією майбутні проростки
Джерело метаболічної води	При окисненні 1 г жиру утворюється 1,1 г води
Захисна	Прошарок жиру забезпечують амортизацію органів тварин, а підшкірна жирова клітковина створює теплоізолюючий шар. Віск служить водовідштовхувальним покриттям рослин
Регуляторна	Стероїдні гормонирегулюють фундаментальні процеси в організмах тварин – зростання, диференціювання, розмноження, адаптації тощо.
Каталітична	Жиророзчинні вітаміни А, D, E, Кє кофакторами ферментів, і, хоча самі по собі вони не мають каталітичної активності, без них ферменти не можуть виконувати свої функції

Склад, властивості та функції ліпідів в організмі

Харчова цінність олій та жирів, що використовуються в хлібопекарській та кондитерській промисловості.

Циклічні ліпіди. Роль у харчовій технології та життєдіяльності організму.

Прості та складні ліпіди.

Склад, властивості та функції ліпідів в організмі.

Ліпіди в сировині та харчових продуктах

Ліпіди об'єднують велику кількість жирів та жироподібних речовин рослинного та тваринного походження, що мають ряд загальних ознак:

а) нерозчинність у воді (гідрофобність та хороша розчинність в органічних розчинниках, бензині, діетиловому ефірі, хлороформі та ін.);

б) наявність у їх молекулах довголанцюгових вуглеводневих радикалів та складноефірних

угруповань ().

Більшість ліпідів не є високомолекулярними сполуками і складаються з кількох, пов'язаних одна з одною молекул. До складу ліпідів можуть входити спирти та лінійні ланцюги ряду карбонових кислот. В деяких випадках окремі блоки можуть складатися з високомолекулярних кислот, різноманітних залишків фосфорної кислоти, вуглеводів, азотистих основ та інших компонентів.

Ліпіди разом з білками та вуглеводами складають основну масу органічних речовин, всіх живих організмів, будучи обов'язковим компонентом кожної клітини.

При виділенні ліпідів з олійної сировини в масло переходить велика група супутніх їм жиророзчинних речовин: стероїди, пігменти, жиророзчинні вітаміни та деякі інші сполуки. Суміш, що видобувається з природних об'єктів, що складається з ліпідів і розчинних у них сполук, отримала назву «сирого» жиру.

Основні компоненти сирого жиру

Речовини супутні ліпідам відіграють велику роль у харчовій технології, впливають на харчову та фізіологічну цінність отриманих продуктів харчування. Вегетативні частини рослин накопичують не більше 5% ліпідів, головним чином у насінні та плодах. Наприклад, вміст ліпідів у різних рослинних продуктах становить (г/100г): соняшник 33-57, какао (боби) 49-57, соя 14-25, коноплі 30-38, пшениця 1,9-2,9, арахіс 54- 61, жито 2,1-2,8, льон 27-47, кукурудза 4,8-5,9, кокосова пальма 65-72. Зміст у яких ліпідів залежить лише від індивідуальних особливостей рослин, а й від сорту, місця, умов проростання. Ліпіди відіграють важливу роль у процесах життєдіяльності організму.

Їхні функції дуже різноманітні: важлива їхня роль в енергетичних процесах, у захисних реакціях організму, у його дозріванні, старінні тощо.

Ліпіди входять до складу всіх структурних елементів клітини і в першу чергу клітинних мембран, впливаючи на їх проникність. Вони беруть участь у передачі нервового імпульсу, забезпечують міжклітинний контакт, активне перенесення поживних речовин через мембрани, транспорт жирів у плазмі крові, синтез білка та різні ферментативні процеси.

За своїми функціями в організмі умовно поділяють на дві групи: запасні та структурні. Запасні (в основному ацилгліцерини) мають високу калорійність, є енергетичним резервом організму і використовуються ним при нестачі харчування та захворюваннях.

Запасні ліпіди є запасними речовинами, які допомагають організму переносити несприятливі впливи довкілля. Більшість рослин (до 90%) містить запасні ліпіди, головним чином насіння. Вони легко вилучаються з жировмісного матеріалу (вільні ліпіди).

Структурні ліпіди (насамперед фосфоліпіди) утворюють складні комплекси з білками та вуглеводами. Вони беруть участь у різноманітних складних процесах, які у клітині. За масою вони становлять значно меншу групу ліпідів (у олійному насінні 3-5%). Це важкі «пов'язані» ліпіди.

Природні жирні кислоти, що входять до складу ліпідів, тварин та рослин, мають багато спільних властивостей. Вони містять, як правило, чітку кількість вуглецевих атомів і мають нерозгалужену ланцюг. Умовно жирні кислоти ділять на три групи: насичені, мононенасичені та поліненасичені. Ненасичені жирні кислоти тварин і людини зазвичай містять подвійний зв'язок між дев'ятим і десятим атомами вуглецю, інші карбонові кислоти, що входять до складу жирів:

Більшість ліпідів мають деякі загальні структурні особливості, проте суворої класифікації ліпідів поки що не існує. Один із підходів до питання класифікації ліпідів хімічний, згідно з яким до ліпідів належать похідні спиртів та вищих жирних кислот.

Схема класифікації ліпідів.

Прості ліпіди.Прості ліпіди представлені двокомпанентними речовинами, складними ефірами жирних вищих кислот із гліцерином, вищими чи поліциклічними спиртами.

До них відносяться жири та воски. Найбільш важливими представниками простих ліпідів є ацилгліцериди (гліцерини). Вони становлять основну масу ліпідів (95-96%) і саме їх називають оліями та жирами. До складу жрів входять в основному тригліцериди, але присутні моно-і діацилгліцерини:

Властивості конкретних олій визначаються складом жирних кислот, що у побудові їх молекул і становищем, яке займають залишки цих кислот в молекулах олій і жирів.

У жирах та оліях виявлено до 300 карбонових кислот різної будови. Проте більшість із них присутні у невеликій кількості.

Стеаринові та пальмітинові кислоти входять до складу практично всіх природних олій та жирів. Ерукова кислота входить до складу ріпакової олії. До складу більшості найпоширеніших масел входять ненасичені кислоти, що містять 1-3 подвійні зв'язки. Деякі кислоти природних масел і жирів мають, зазвичай, цис-конфігурацію, тобто. заступники розподілені з одного боку площині подвійного зв'язку.

Кислоти, що мають розгалужені вуглеводні ланцюги, що містять окси, кето та інші групи, в ліпідах зазвичай містяться в незначній кількості. Виняток становить рацинолева кислота в рициновій олії. У природних рослинних триацилгліцеринах положення 1 і 3 переважно зайняті залишками насичених жирних кислот, а положення 2 ненасиченими. У тваринних жирах картина зворотна.

Положення залишків жирних кислот у триацилгліцеринах істотно впливає на їх фізико-хімічні властивості.

Ацилгліцерини - це рідина або тверді речовини з низькими температурами плавлення і досить високими температурами кипіння, з підвищеною в'язкістю, без кольору та запаху, легше води, нелеткі.

У воді жири практично нерозчинні, але утворюють із нею емульсії.

Крім нормальних фізичних показників жири характеризуються рядом фізико-хімічних констант. Ці константи для кожного виду жиру та його сорти передбачені стандартом.

Кислотне число, або коефіцієнт кислотності, показує скільки вільних жирних кислот міститься у жирі. Воно виражається числом мг KOH, яке потрібне для нейтралізації вільних жирних кисло в 1 г жиру. Кислотне число є показником свіжості жиру. У середньому воно коливається до різних сортів жиру від 0,4 до 6.

Число омилення, або коефіцієнт омилення, визначає загальну кількість кислот, як вільних, так і пов'язаних у триацилгліцеринах, що знаходяться в 1 г жиру. Жири, що містять залишки високомолекулярних жирних кислот, мають менше омилення, ніж жири, що утворюються низькомолекулярними кислотами.

Йодна кількість – показник ненасиченості жиру. Про визначається кількістю грамів йоду, що приєднуються до 100 г жиру. Чим вище йодне число, тим ненасиченішим є жир.

Віски.Восками називають складні ефіри вищих жирних кислот та високомолекулярних спиртів (18-30 атомів вуглецю). Жирні кислоти, що входять до складу восків, такі ж, як і для жирів, але є і специфічні, характерні тільки для восків.

Наприклад: карнаубова;

церотинова;

монтанова.

Загальна формула восків може бути записана так:

Віски широко поширені в природі, покриваючи тонким шаром листя, стебла, плоди рослин, вони оберігають їх від змочування водою, висихання, дії мікроорганізмів. Вміст воску в зерні та плодах невеликий.

Складні ліпіди.Складні ліпіди мають багатокомпонентні молекули, окремі частини яких пов'язані хімічними зв'язками різного типу. До них відносяться фосфоліпіди, що складаються із залишків жирних кислот, гліцерину та інших багатоатомних спиртів, фосфорної кислоти та азотистих основ. У структурі гліколіпідів поряд з багатоатомними спиртами та високомолекулярною жирною кислотою є також вуглеводи (зазвичай залишки галактози, глюкози, маннози).

Є також дві групи ліпідів у складі яких представлені прості і складні ліпіди. Це − діольні ліпіди, які є простими та складними ліпідами двоатомних спиртів та високомолекулярних жирних кислот, що містять у ряді випадків фосфорну кислоту, азотисті основи.

Ормітіноліпіди побудовані з залишків жирних кислот, амінокислоти ормітину або лізину і включають в деяких випадках двоатомні спирти. Найбільш важлива та поширена група складних ліпідів – фосфоліпіди. Молекула їх побудована із залишків спиртів, високомолекулярних жирних кислот, фосфорної кислоти, азотистих основ, амінокислот та деяких інших сполук.

Загальна формула фосфоліпідів (фосфотидів) має такий вигляд:

Отже молекулі фосфоліпідів є угруповання двох типів: гідрофільні та гідрофобні.

Як гідрофільні угруповання виступають залишки фосфорної кислоти і азотисті основи, а як гідрофобні угруповання вуглеводневі радикали.

Схема будови фосфоліпідів

Мал. 11. Молекула фосфоліпідів

Гідрофільна полярна головка – це залишок фосфорної кислоти та азотистої основи.

Гідрофобні хвости – це вуглеводневі радикали.

Фосфоліпіди виділені як побічні продукти при отриманні олій. Є поверхнево-активними речовинами, що покращують хлібопекарські переваги пшеничного борошна.

Як емульгатори вони застосовуються також у кондитерській промисловості та при виробництві маргаринової продукції. Вони є обов'язковим компонентом клітин.

Разом з білками та вуглеводами вони беруть участь у побудові мембран клітин та субклітинних структур, що виконують функції несучих конструкції мембран. Вони сприяють кращому засвоєнню жирів та перешкоджають ожиренню печінки, відіграючи важливу роль у профілактиці атеросклерозу.

Ліпіди- жироподібні органічні сполуки, нерозчинні у воді, але добре розчинні у неполярних розчинниках (ефірі, бензині, бензолі, хлороформі та ін.). Ліпіди належать до найпростіших біологічних молекул. У хімічному відношенні більшість ліпідів є складними ефірами вищих карбонових кислот і ряду спиртів. Найбільш відомі серед них жири. Кожна молекула жиру утворена молекулою триатомного спирту гліцеролу та приєднаними до неї ефірними зв'язками трьох молекул вищих карбонових кислот. Згідно з прийнятою номенклатурою жири називають триацилгліцеролами.

Коли жири гідролізуються (тобто розщеплюються через впровадження H + та OH - в ефірні зв'язки), вони розпадаються на гліцерол і вільні вищі карбонові кислоти, кожна з яких містить парне число атомів вуглецю.

Атоми вуглецю в молекулах вищих карбонових кислот можуть бути з'єднані один з одним як простими, так і подвійними зв'язками. Серед граничних (насичених) вищих карбонових кислот найчастіше до складу жирів входять:

• пальмітинова СН 3 - (СН 2) 14 - СООН або З 15 Н 31 СООН;
• стеаринова СН 3 - (СН 2) 16 - СООН або З 17 Н 35 СООН;
• арахінова СН 3 - (СН 2) 18 - СООН або З 19 Н 39 СООН;

серед ненасичених:

• олеїнова СН 3 - (СН 2) 7 - СН = СН - (СН 2) 7 - СООН або С 17 Н 33 СООН;
• лінолева СН 3 - (СН 2) 4 - СН = СН - СН 2 - СН - (СН 2) 7 - СООН або С 17 Н 31 СООН;
• ліноленова СН 3 - СН 2 - СН = СН - СН 2 - СН = СН - СН 2 - СН = СН - (СН 2) 7 - СООН або З 17 Н 29 СООН.

Ступінь ненасиченості та довжина ланцюгів вищих карбонових кислот (тобто число атомів вуглецю) визначає фізичні властивості того чи іншого жиру.

Жири, що містять короткі та ненасичені вуглецеві ланцюги у залишках жирних кислот, мають низьку температуру плавлення. При кімнатній температурі це рідини (олії) або мазеподібні речовини. І навпаки, жири з довгими та насиченими ланцюгами вищих карбонових кислот при кімнатній температурі є твердими речовинами. Ось чому при гідруванні (насиченні кислотних ланцюгів атомами водню по подвійним зв'язкам) рідка арахісова олія, наприклад, перетворюється на однорідну мазеподібну арахісову олію, а соняшникову олію - на маргарин. В організмі тварин, що живуть у холодному кліматі, наприклад, у риб арктичних морів, зазвичай міститься більше ненасичених триацилгліцеролів, ніж у мешканців південних широт. Тому тіло їх залишається гнучким і при низьких температурах.

Розрізняють:

Фосфоліпіди- амфіфільні сполуки, тобто мають полярні головки та неполярні хвости. Групи, що утворюють полярну головку, гідрофільні (розчинні у воді), а неполярні хвостові групи гідрофобні (нерозчинні у воді).

Подвійна природа цих ліпідів зумовлює їхню ключову роль в організації біологічних мембран.

Віск- складні ефіри одноатомних (з однією гідроксильною групою) високомолекулярних (що мають довгий вуглецевий скелет) спиртів та вищих карбонових кислот.

Ще одну групу ліпідів складають стероїди. Ці речовини побудовані з урахуванням спирту холестеролу. Стероїди дуже погано розчиняються у воді і не містять вищих карбонових кислот.

До них відносяться жовчні кислоти, холестерол, статеві гормони, вітамін D та ін.

До стероїдів близькі терплячі(ростові речовини рослин - гібереліни; фітол, що входить до складу хлорофілу каротиноїди - фотосинтетичні пігменти; ефірні олії рослин - ментол, камфора та ін).

Ліпіди можуть утворювати комплекси коїться з іншими біологічними молекулами.

Ліпопротеїни- складні утворення, що містять триацилгліцероли, холестерол та білки, причому останні не мають ковалентних зв'язків з ліпідами.

Гліколіпіди- це група ліпідів, побудованих на основі спирту сфінгозину і що містять крім залишку вищих карбонових кислот одну або кілька молекул цукрів (найчастіше глюкозу або галактозу).

Функції ліпідів

Структурна. Фосфоліпіди разом із білками утворюють біологічні мембрани. До складу мембран входять також стероли.

Енергетична. При окисленні 1 г жирів вивільняється 38,9 кДж енергії, що йде освіту АТФ. У формі ліпідів зберігається значна частина енергетичних запасів організму, які витрачаються за нестачі поживних речовин. Тварини, що впадають у сплячку, та рослини накопичують жири та олії та витрачають їх на підтримку процесів життєдіяльності. Високий вміст ліпідів у насінні забезпечує енергією розвиток зародка та проростка, доки він не перейде до самостійного харчування. Насіння багатьох рослин (кокосова пальма, рицина, соняшник, соя, ріпак та ін) служать сировиною для отримання олії промисловим способом.

Захисна та теплоізоляційна. Нагромаджуючись у підшкірній жировій клітковині та навколо деяких органів (нирки, кишечник), жировий шар захищає організм від механічних пошкоджень. Крім того, завдяки низькій теплопровідності шар підшкірного жиру допомагає зберегти тепло, що дозволяє, наприклад, багатьом тваринам мешкати в умовах холодного клімату. У китів, крім того, він грає ще й іншу роль – сприяє плавучості.

Змащувальна та водовідштовхувальна. Віск покриває шкіру, шерсть, пір'я, робить їх більш еластичним і захищає від вологи. Восковим нальотом покрите листя та плоди рослин; віск використовується бджолами для будівництва сот.

Регуляторна. Багато гормонів є похідними холестеролу, наприклад статеві (тестостерон у чоловіків і прогестерон у жінок) та кортикостероїди (альдостерон).

Метаболічна. Похідні холестеролу, вітамін D грають ключову роль обміні кальцію і фосфору. Жовчні кислоти беруть участь у процесах травлення (емульгування жирів) та всмоктування вищих карбонових кислот.

Ліпіди є джерелом метаболічної води. При окисненні жиру утворюється приблизно 105 г води. Ця вода дуже важлива для деяких мешканців пустель, зокрема для верблюдів, здатних обходитися без води протягом 10-12 діб: жир, запасений у горбі, використовується саме на ці цілі. Необхідну для життєдіяльності воду ведмеді, бабаки та інші тварини в сплячці одержують внаслідок окислення жиру.