Почему жиры являются наиболее эффективным источником энергии в клетке? Каковы функции липидов?

Функция

Уровень организации

Примеры

Энергетическая

Клеточный

Жиры — наилучший источник энергии: при окислении 1 г жира выделяется 38,9 кДж энергии (при окислении 1 г гликогена или крахмала — всего 17 кДж). У позвоночных примерно половина всей энергии, потребляемой в состоянии покоя, образуется за счет окисления жирных кислот, входящих в состав жиров

Резервная

Организменный

1. Источник энергии для синтеза АТФ: жиры являются основным запасным веществом у животных, масла (жидкие жиры) накапливаются в семенах и плодах некоторых растений (подсолнечник, соя, клещевина и др.)

2. Источник метаболической воды (т. е. образующейся в ходе обмена веществ): вода, образующаяся в ходе окисления жира, очень важна для обитателей пустыни. Поэтому жир в горбе верблюда служит в первую очередь источником воды

Структурная

Клеточный

1. Двойной слой фосфолипидов является основой клеточной мембраны.

2. Стероид холестерин входит в состав клеточных мембран животных клеток (например, производные холестерина составляют до 60% всех липидов эритроцитов млекопитающих).

3. В состав мембран клеток некоторых тканей входят также липопротеины и гликолипиды

Тканевый и органный

1. Гликолипиды — производные сфингозина — участвуют в межклеточных контактах в тканях животных, являясь молекулярными рецепторами.

2. Различные фосфолипиды необходимы для нормального функционирования нервной ткани и содержатся там в значительных количествах.

3. Сфинголипиды обеспечивают электрическую изоляцию поверхности аксона в миелинизированных нервных волокнах, создавая условия для быстрого прохождения импульса по перехватам Ранвье.

4. Желчные кислоты и их соли являются производными холестерина.

5. Липопротеины являются транспортной формой липидов в организме млекопитающих.

6. Зрительный пурпур глаза является липопротеином.

7. Пигменты каратиноиды, участвующие в фотосинтезе, являются терпенами

Организменный

1. Большое количество жира уменьшает удельный вес морских животных (тюленей, моржей и др.) и птиц (у перелетных птиц запасы жира перед отлетом к местам зимовки могут составлять до 50% массы тела).

2. У млекопитающих, впадающих в спячку, и у грудных детей существует специальная жировая ткань — бурый жир, играющая роль биологического подогревателя. Энергия, выделяющаяся при окислении этого жира, не идет на синтез АТФ, а является только источником тепла. Бурый жир либо окружает жизненно важные органы (например, сердце), либо лежит на пути притекающей к ним крови. Таким образом, тепло, образующееся в буром жире, направляется к важнейшим органам (сердцу, головному мозгу).

3. Из воска пчелы строят соты

Защитная

Тканевый

Гликолипиды — производные сфингозина — участвуют в распознавании (рецепции) и связывании токсинов возбудителей опасных болезней — ботулизма, столбняка, холеры, дифтерии

Организменный

1. Подкожный жир млекопитающих выполняет функцию термоизоляции и амортизации (т. е. защиты от механических повреждений).

2. Воски являются водоотталкивающими покрытиями: у растений — восковой налет на листьях, плодах, семенах; у животных воски входят в состав соединений, покрывающих кожу, шерсть, перья, входят в состав покровов тела членистоногих

Регуляторная

Организменный

1. Производными холестерина являются многие гормоны: половые (тестостерон у мужчин, прогестерон у женщин), адренокортикотропные (альдостерон, кортикостерон, кортизон).

2. Жирорастворимые витамины (A, D, Е, К) необходимы для роста и развития организма.

3. Терпенами являются следующие вещества: душистые вещества растений, привлекающие насекомых-опылителей (ментол мяты, камфора); гиббереллины — регуляторы роста растений.

4. Сердечные гликозиды являются простыми липидами (стероидами)