14.Общая характеристика класса липидов и их химическая природа и функции в растении.
Липи́ды (от греч. λίπος, lípos — жир) — жирные кислоты, а также их производные, как по радикалу, так и по карбоксильной группе.
Липиды — один из важнейших классов сложных молекул, присутствующих в клетках и тканях животных. Липиды выполняют самые разнообразные функции: снабжают энергией клеточные процессы, формируют клеточные мембраны, участвуют в межклеточной и внутриклеточной сигнализации. Липиды служат предшественниками стероидных гормонов,жёлчных кислот, простагландинов и фосфоинозитидов. В крови содержатся отдельные компоненты липидов (насыщенные жирные кислоты, мононенасыщенные жирные кислоты и полиненасыщенные жирные кислоты), триглицериды, холестерин, эфиры холестерина и фосфолипиды. Все эти вещества не растворимы в воде, поэтому в организме имеется сложная система транспорта липидов. Свободные (неэтерифицированные) жирные кислоты переносятся кровью в виде комплексов с альбумином. Триглицериды, холестерин, эфиры холестерина и фосфолипиды транспортируются в форме водорастворимых липопротеидов. Некоторые липиды используются для создания наночастиц, например, липосом. Мембрана липосом состоит из природных фосфолипидов, что определяет их многие привлекательные качества. Они нетоксичны, биодеградируемы, при определенных условиях могут поглощаться клетками, что приводит к внутриклеточной доставке их содержимого. Липосомы предназначены для целевой доставки в клетки препаратов фотодинамической или геннойтерапии, а также компонентов другого назначения, например, косметического.
Существует несколько вариантов классификации липидов по их химической природе. Наиболее приемлемой, по-видимому, является следующая. Все липиды делятся на 4 большие группы: 1. Жирные кислоты и их производные. 2. Глицеролсодержащие липиды. 3. Липиды, не содержащие глицерола. 4. Соединения смешанной природы, имеющие в своем составе липидный компонент.
Биологические функции:
1. Энергетическая (резервная) функция
Многие жиры, в первую очередь триглицериды, используются организмом как источник энергии. При полном окислении 1 г жира выделяется около 9 ккал энергии (38,9 кДж), примерно вдвое больше, чем при окислении 1 г белков или углеводов. Поэтому жировые отложения используются в качестве запасных источников питательных веществ прежде всего животными, которые вынуждены носить свои запасы на себе. Растения чаще запасают углеводы (крахмал), однако в семенах многих растений высоко содержание жиров (растительные масла добывают из семян подсолнечника. кукурузы, рапса, льна и других масличных растений).
Жир — хороший теплоизолятор, поэтому у многих теплокровных животных он откладывается в подкожной жировой ткани, уменьшая потери тепла. Особенно толстый подкожный жировой слой характерен для водных млекопитающих (китов, моржей и др.). В то же время у животных, обитающих в условиях жаркого климата (верблюды, тушканчики) жировые запасы откладываются на изолированных участках тела (в горбах у верблюда, в хвосте у жирнохвостых тушканчиков), чтобы он не препятствовал теплоотдаче.
Фосфолипиды составляют основу бислоя клеточных мембран, холестерин — регуляторы текучести мембран. Воски образуют кутикулу на поверхности надземных органов (листьев и молодых побегов) растений. Их также производят многие насекомые (так, пчёлы строят из них соты, а червецы ищитовки образуют защитные чехлы).
Витамины жирорастворимые — липиды (A, D, E)
Гормональная (стероиды, эйкозаноиды, простагландины и прочие.)
5, Защитная (амортизационная)
Толстый слой жира защищает внутренние органы многих животных от повреждений при ударах (например, сивучи при массе до тонны могут прыгать на каменистый берег со скал высотой 4-5 м).
Самые разные организмы — от диатомовых водорослей до акул — используют резервные запасы жира как средство снижения среднего удельного веса тела и, таким образом, увеличения плавучести. Это позволяет снизить расходы энергии на удержание в толще воды.
Суточная потребность взрослого человека в липидах — 70-140 грамм.
Источник
52.Липиды: классификация и их роль в растении.
Липиды представляют собой достаточно сложные по химической структуре вещества. В их состав также входят углерод, кислород, водород, но в отдельные группы липидов могут входить и фосфор, и сера, и азот (фосфатиды, пигменты). Все липиды гидрофобны, т.е. не растворяются в воде. Функции у липидов различны в зависимости от химического строения. Липиды не являются биополимерами.
Липиды классифицируются на 5 больших групп по признаку функции и сложности строения:Жиры — наиболее легко синтезируемая группа липидов. С химической точки зрения — это эфиры жирных кислот и глицерина.Основные функции жиров — энергетическая, строительная и запасающая.Воска — это жироподобные вещества, твердые при комнатной температуре. По химической структуре — это сложные эфиры между жирными кислотами и высокомолекулярными одноатомными спиртами жирного ряда.Основная функция восков — защитная.Фосфатиды — к которым относятся глицерофосфатиды, лецитины и кефалины — это молекулы сложных эфиров глицерина, жирных кислот и фосфорной кислоты. Эти вещества входят в состав запасных жиров и предохраняют их от прогоркания.Основная функция фосфатидов — запасающая.
Пигменты (хлорофиллы и каротиноиды) — это особая группа липидов, имеющая сложное строение, куда входят и азотистые радикалы. К пигментам относят две группы веществ — хлорофиллы и каротиноиды.
Основная функция пигментов — участие в энергетической (световой) фазе фотосинтеза.Стероиды — это производные сложного гетероциклического соединения. В эту группу соединений входят высокомолекулярные спирты (стеролы) и их сложные эфиры (стериды) Наиболее известный стероид — эргостерол, из которого в промышленности получают витамин Д.
Основная функция стероидов — строительная (участвуют в составе мембран).
53Влияние условий внешней среды на работу устьичной клетки и процесс транспирации.
В устьичной транспирации ведущими факторами являются:
наличие ионов К + (чем выше концентрация, тем больший приток воды в замыкающие клетки устьица и тем шире устьичная щель),
наличие абсцизовой кислоты (чем выше концентрация этого гормона старения, тем меньше раскрытие устьица) (пример — мутант томата wilty),
концентрация углекислого газа в подустьичной полости (чем ниже концентрация, т.е. меньше 0,03%, находящихся в воздухе, тем больший приток воды в замыкающие клетки устьица и тем шире устьичная щель),
наличие солнечного света (на свету крахмал превращается в простые сахара, т.е. концентрация клеточного сока выше, поэтому наблюдается больший приток воды в замыкающие клетки устьица и раскрытие устьичной щели),наличие и скорость ветра (непосредственно к испаряющей поверхности прилегает слой воздуха, в котором водяной пар постепенно испаряется далее в атмосферу, при этом в безветренную погоду скорость испарения выражается линейной зависимостью между дефицитом насыщения воздуха и расстоянием от испаряющей поверхности. Однако, при наличии ветра, который «сдувает» испаряющиеся молекулы воды, происходит увеличение дефицита насыщения воздуха. Возле поверхности листа сохраняется лишь небольшой ламинарный слой (dS), сохраняющийся и при сильном ветре, где можно наблюдать линейную зависимость дефицита насыщения от расстояния).
Источник
Жиры в растениях функции
Липидами принято называть жиры и жироподобные вещества – липоиды.
В группу таких соединений входят насыщенные и ненасыщенные жиры, кислоты, нейтральные жиры (эфиры глицерина и трех жирных кислот, фосфолипиды, гликолипиды, алифатические спирты, воски, терпены и стероиды, которые имеют схожие физико-химические свойства.
Жиры очень распространены в растительном мире. Липиды могут входить в состав структурных элементов клетки, быть запасной формой питательных веществ и кофакторами реакций (ускорителями). Цитоплазматические липиды – это составная часть клетки, содержание которых является постоянным и обычно составляет 0,1-0,5% от сырой массы тканей.
Запасные жиры в значительном количестве содержатся не только в семенах (рожь, пшеница, ячмень – 2-3%, хлопок и соя – 20-30%, лен, конопля, подсолнечник – 30-50%, мак, клещевина – 50-60%, а также и в мякоти плодов (маслина, облепиха), в клубнях и корневищах, коры деревьев (липа, осина), в листьях растений. Они откладываются в виде капелек и используются как энергетический материал. Основной формой запасных питательных веществ приблизительно 90% у всех видов растений являются жиры.
В состав жиров могут входить несколько десятков жирных кислот, среди которых наиболее часто встречаются насыщенные жирные кислоты: пальмитиновая и стеариновая и ненасыщенные: олеиновая, линолевая и линоленовая. Жиры, которые содержат насыщенные жирные кислоты по консистенции обычно твердые. Если в составе жиров преобладают ненасыщенные жирные кислоты, то такие кислоты называют жидкими. Растительные жиры жидкой консистенции называют маслами.
Качество жиров характеризуется кислотным и йодным числом и числом омыления.
Кислотное число жиров определяется количеством миллиграммов едкого калия, которое необходимо для нейтрализации свободных жирных кислот в 1г. жира.
Йодное число – количество граммов йода, которое может быть связано 100г. жира.
Фосфолипиды входят в состав биологических мембран клетки. Молекулы липидов образуют на поверхности воды пленку, при этом гидрофильные частицы их молекул погружены в воду.
Гликолипиды – это липиды, молекулы которых, кроме глицерина и 2 жирных кислот, содержат сахар.
Воски, в отличие от жиров, фосфолипидов и гликолипидов, состоят, преимущественно из сложных эфиров высокомолекулярных одноатомных спиртов и жирных кислот. В растениях они выполняют защитную роль.
Кутин и суберин – это структурные компоненты клеточных оболочек многих растений. По химической природе они являются липидными полимерами, образуют основу, в которые погружены воски. Таким образом формируются защитные слои, которые уменьшают потери влаги и других веществ.
Кутин вместе с воском формирует кутикулу внешних стенок клетки эпидермиса. Суберин служит основным компонентом оболочек пробки, поясков Каспари в клетках эндодермы, стенок оболочки проводящих пучков.
Источник