Теоретичні відомості

Ліпіди — це низькомолекулярні речовини з гідрофоб­ними властивостями. Разом з білками і вуглеводами це основні компоненти всіх видів клітин. У різних органах і тканинах вміст ліпідів неоднаковий. Особливо багато їх у нервовій тканині, серці, печінці, нирках, крові, насінні і плодах деяких рослин.

За хімічною будовою ліпіди досить різноманітні. До їхнього складу входять вищі жирні кислоти, спирти, альдегіди, азотисті основи, амінокислоти, аміноспирти, вуг­леводи, фосфорна кислота та ін. Між цими сполуками можуть утворюватися зв'язки: ефірні, складноефірні, глі­козидні, амідні, фосфоефірні тощо. Класифікація ліпідів дуже важка через складність будови молекул цих речовин ( їхню різноманітність). На сьогодні всі ліпіди прийнято поділяти на нейтральні (жири) і фосфоліпіди.

Нейтральні ліпіди — це похідні вищих жирних кислот і триатомного спирту гліцерину. Як і вуглеводи, жири використовуються як джерело енергії: при розщепленні одного грама жиру виділяється 38,9 кДж енергії. Під­шкірний жир відіграє важливу теплоізоляційну роль для багатьох тварин. У тварин, які впадають у сплячку, жири за­безпечують організм необхідною енергією, оскільки пожив­ні речовини ззовні в цей час не надходять. Жири скла­дають запас поживних речовин і в насінні багатьох рослин.

Фосфоліпіди — найбільша частина ліпідів, які входять до складу мембран. Якщо в середньому на ліпіди при­падає 40 % сухої маси мембран, то з них 80 % — на фосфоліпіди. Звідси ясно, що основні функції мембран (регулювання проникності різних речовин і клітинного вмісту, функціонування іонних насосів, сприйняття, об­роблення і передача всередину клітини інформації з її поверхні, імунна відповідь, синтез білків і багато іншого) здійснюються за участю фосфоліпідів (див. Рис. Мозаїчна модель клітинної мембрани).

Ліпіди не розчинні у воді і добре розчинні в органічних розчинниках (бензин, ефір тощо). Самі ліпіди є розчинником для деяких вітамінів.

Вуглеводи у великій кількості містяться в рослинних клітинах. У деяких плодах, насінні, бульбах кількість їх іноді досягає 90 %. У тваринних клітинах вуглеводів значно менше —до 5 %. Прості вуглеводи називаються моносахаридами, складні — полісахаридами. З моносаха­ридів у організмах зустрічаються пентози (мають 5 атомів вуглецю) і гексози (6 атомів вуглецю). Серед пентоз найбільш важливі рибоза (складова частина РНК) і дезоксирибоза (складова частина ДНК). Серед гексоз — глюкоза і фруктоза. Вони містяться в багатьох плодах і в меду та зумовлюють солодкий смак їх. Глюкоза є і в крові людини (близько 0,12 %). Цей вуглевод — основний енергетичний матеріал обміну речовин для всіх клітин.

Полісахариди утворюються в процесі полімеризації двох або кількох моносахаридів. Серед дисахаридів найбільш поширені сахароза (складається із молекул глюкози і фруктози) і лактоза, або молочний цукор (складається із молекул глюкози і галактози). З полімерів у природі найчастіше зустрічаються крохмаль, целюлоза (клітковина; у рослин) і глікоген (у тварин). Загальна формула їх- (С₆Н₁₀О_{5) n}, а мономером цих полісахаридів є глюкоза. Наприклад, кожна молекула клітковини (целюлози) утворена ланцюгом із 150—200 молекул глюкози.

Вуглеводи — своєрідне «паливо» для живої клітини: окиснюючись, вони вивільняють хімічну енергію (1 г — 17,6 кДж), яка витрачається клітиною на всі процеси життєдіяльності. У рослин вуглеводи виконують ї будівельні функції: з них утворюються оболонки клітин.