Факультет

Студентам

Посетителям

Сгусток энергии — жиры

На реке Миссисипи в начале развития пароходства капитаны первых судов очень любили соревноваться в скорости. Известен случай, когда капитан отстающего судна вдруг перестал топить паровой котел дровами и отдал приказ бросать в топку… жирные свиные окорока.

Трудно сказать, насколько правдоподобен этот случай, но то, что жиры — великолепное топливо, несомненно. Вспомните сальные и стеариновые свечи, лампадное масло, ворвань у жителей Чукотки. Жиры, как правило, и являются запасными источниками энергии. Они накапливаются в семенах многих растений (например, подсолнечник, лен, конопля, соя, маслина и др.). У животных жир также откладывается, и слишком большое его количество, вызывая малую подвижность и недостаточную работу сердца, приводит часто к гибели всего организма.

По своему химическому строению жиры — это соединения (эфиры) трехатомного спирта глицерина с жирными кислотами.

Чаще всего встречаются пальмитиновая кислота, названная так из-за большого количества ее в орехах пальм, стеариновая, олеиновая и некоторые другие. Жирные кислоты состоят из длинной углеводородной цепочки и карбоксила на конце: СН3(СН2)n—СООН. Поэтому они и нерастворимы в воде. Жирные кислоты делятся на две группы: насыщенные — не содержащие двойных связей, и ненасыщенные — содержащие двойные связи. Жиры, богатые ненасыщенными кислотами, обычно жидкие, например подсолнечное масло. Животные жиры, содержащие главным образом насыщенные жирные кислоты, твердые.

Одно из основных свойств жиров, определяющих их поведение в клетке, — их нерастворимость в воде и несмешиваемость в ней. Растворителями для жиров служат эфир, бензин, бензол. Вот почему их используют для удаления жирных пятен с одежды.

Если поместить каплю масла на поверхность воды, она растечется в тончайшую пленку. Изучение таких пленок показало, что молекулы жира в них расположены строго определенно: в воде находятся остатки глицерина в случае сложных жиров или кислотная группа СООН в случае жирной кислоты. Углеводородная же цепочка — «хвост» стоит перпендикулярно поверхности воды и не погружается в нее. Благодаря этой способности жиры выполняют в клетке функции своеобразных «фильтров»: по одну сторону от жирного слоя находятся вещества, растворимые в жирах, по другую — в воде.

Давно уже было известно, что в организме жиры очень легко образуются из сахара, причем для этого требуется достаточное количество кислорода и большой приток энергии. Зная теперь путь превращения углеводов, мы можем найти те его участки, где обмен углеводов тесно переплетается с обменом жиров.

Составная часть жиров — глицерин — образуется путем отщепления фосфора и восстановления фосфоглицеринового альдегида.

Для изучения пути образования жиров применяется метод меченых атомов. Ученые предположили, что жирные кислоты образуются при соединении между собой — конденсации — многих молекул уксусной кислоты. Чтобы проверить это предположение, в питательную среду одного вида бактерий добавили меченую уксусную кислоту С 13 и немеченую масляную кислоту. Через некоторое время С 13 был обнаружен в составе уже не уксусной, а новой — капроновой жирной кислоты, представляющей собой по числу атомов углерода сумму масляной и уксусной кислоты. Было показано также, что в синтезе жирных кислот участвует не обычная уксусная кислота, а связанная с коэнзимом А (о котором мы уже говорили). Поэтому остаток уксусной кислоты становится очень реакционно-способным.

Процесс расщепления жирных кислот, являющийся наряду с расщеплением углеводов источником энергии, идет обратным путем. Коэнзим А в присутствии специального фермента «отстригает» от жирной кислоты уксусную; при этом СН2 — группа оставшейся части исходной жирной кислоты сразу окисляется до карбоксила и другим ферментом.

Окисление жирных кислот ведет к образованию активной уксусной кислоты, которая вступает в цикл лимонной кислоты.

Специальное изучение места образования и распада жирных кислот показало, что и тот и другой процесс протекает в митохондриях, и ферменты, необходимые для окисления жирных кислот, располагаются по соседству с ферментами лимоннокислого цикла.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: