Каталог статей

Биологическая роль жиров

Биологическая роль жиров СОДЕРЖАНИЕ Введение 1. Простые липиды 2. Воски 3. Фосфолипиды 4. Липопротеиды 5. Гликолипиды 6. Стерины и стероиды 7. Методы исследования липидов 8. Основные источники жиров и масел 9. Жиры как пищевые продукты Заключение Список литературы ВВЕДЕНИЕ Под термином липиды (греч. lipas - жир) объединяют жиры и жироподобные вещества. Липиды представляют собой органические вещества, нерастворимые в воде, но растворимые в неполярных растворителях - эфире, хлороформе, бензоле. Они обнаруживаются во всех без исключения клетках и разделены на несколько классов, выполняющих специфические биологические функции. Наиболее распространенными в составе живой природы являются нейтральные жиры, или триацилглицерины, воски, фосфолипиды, стеролы. Содержание липидов в разных клетках сильно варьируется: от 2-3 % до 50-90 % в клетках семян растений и жировой ткани животных. Структурными компонентами большинства липидов являются жирные кислоты, молекулы которых содержат две части: длинноцепочечный углеводородный «хвост», имеющий гидрофобный характер, и карбоксильную группу, крайне гидрофильную. Жирные кислоты являются ценным источником энергии. При окислении 1 г жирных кислот высвобождается 38 кДж энергии и синтезируется в два раза большее количество АТФ, чем при расщеплении такого же количества глюкозы. Жиры - наиболее простые и широко распространенные липиды. Они представляют собой эфиры трехатомного спирта (глицерина) и трех молекул жирных кислот. Жиры являются основной формой запасания липидов в клетке. У позвоночных животных примерно половина энергии, потребляемой клетками в состоянии покоя, образуется за счет окисления жиров. Жиры используются также в качестве источника воды (при сгорании 1 г жира образуется 1,1 г воды). Это особенно ценно для арктических и пустынных животных, под кожей которых откладывается толстый слой подкожного жира. Благодаря низкой теплопроводности он хорошо защищает организм от переохлаждения. 1. ПРОСТЫЕ ЛИПИДЫ Простые липиды не содержат азота, фосфора и серы. К ним в первую очередь относятся нейтральные липиды, являющиеся производными высших жирных кислот и одно- или многоатомных спиртов (ацилглицерины, эфиры диолов, воски, некоторые гликолипиды). Ацилглицерины (глицериды) - сложные эфиры глицерина и высокомолекулярных карбоновых (жирных) кислот. Они составляют основную массу липидов (в отдельных случаях до 95-97 %). В состав жиров в основном входят триацилглицерины, но присутствуют ди- и моноацилглицерины. В жирах обнаружено свыше двухсот жирных кислот, однако большинство из них присутствуют в незначительном количестве. В состав многих жиров входят в небольшом количестве низкомолекулярные кислоты (С₂-С₁₀). Кислоты с числом атомов углерода выше 24 присутствуют в восках. Наиболее распространенные в жирах кислоты (основные жирные кислоты жиров) содержат от 12 до 16 атомов углерода. Большинство ненасыщенных кислот, участвующих в построении молекул природных ацилглицеринов, являются цис-изомерами. Природные жиры и масла представляют собой смесь глицеридов, отличающихся, как правило, сочетанием относительно небольшого числа жирных кислот. Учитывая, что одним из структурных компонентов всегда является глицерин, свойства масел обуславливаются составом и положением жирных кислот в ацилглицерине. Несмотря на относительно небольшое число основных кислот (5-8), участвующих в образовании глицеридов, количество возможных триглицеридов может быть значительным: - число разных жирных кислот в жире: 5, 6, 7, 8, 9, 10; - число возможных триглицеридов: 75, 126, 196, 285, 405, 550. Как видим, состав жиров достаточно сложный. По насыщенности ацилглицерины делят на: GSH₂ - мононасыщенные, GS₂H - динасыщенные, GS₃ - насыщенные и CH₃ - ненасыщенные (G - остаток глицерина, S - остаток насыщенной, H - ненасыщенной кислот). Насыщенные кислоты (в скобках указано число углеродных атомов): - лауриновая (12); - миристиновая (14); - пальмитиновая (16); - стеариновая (18); - арахиновая (20); - бегеновая (22); - церотиновая (26); - монтановая (28); - мелиссиновая (30). Ненасыщенные кислоты (в скобках указано число углеродных атомов): - олеиновая (18); - эруковая (22); - линолевая (18); - арахидоновая (20); - чаулмугровая (18). Природные жиры содержат главным образом смешанные ацилглицерины, содержащие остатки различных кислот. В ацилглицеринах растительных масел положение 2 занято предпочтительно ненасыщенными ацилами. Структурная изомерия ацилглицеринов связана с различным (1, 2 или 3) положением ацилов и их строением; стереоизомерия обусловлена наличием асимметрического атома углерода в положении 2, если в положениях 1 и 3 находятся разные ацилы (оптическая изомерия), и наличием двойных связей в кислотных остатках (геометрическая изомерия). Ацилглицерины вступают во все химические реакции, характерные для сложных эфиров, однако в их химическом поведении имеется ряд особенностей, связанных со строением жирных кислот и глицерина. Гидролиз триацилглицеринов. Под влиянием фермента липазы, кислот, щелочей или специальных смесей (контакт Петрова - продукт взаимодействия дымящей серной кислоты с высококипящими фракциями нефти) триацилглицерины гидролизуются с образованием сначала ди-, а затем моноацилглицеринов и, в конечном итоге, - жирных кислот и глицерина. 2. ВОСКИ Восками называются входящие в состав липидов сложные эфиры высокомолекулярных одноосновных кислот и одноатомных высокомолекулярных спиртов. В состав восков входят главным образом кислоты, содержащие 24-32 атома углерода, и спирты, углеродная цепочка которых состоит из 16-30 атомов углерода. Выделенные из природных источников воски содержат значительные примеси свободных жирных кислот, спиртов, углеродов. В зависимости от происхождения различают воски растительные, животные, вырабатываемые насекомыми и ископаемые. Воски широко распространены в природе. В растениях они покрывают тонким слоем листья, стебли, стволы и плоды, предохраняя их от смачивания водой, высыхания, действия микроорганизмов. Из растительных промышленное значение имеют воски, покрывающие листья пальм (карнаубский воск), воски липидов риса и подсолнечника. Из восков животного происхождения наибольшую роль играют спермацет и спермацетовое масло, шерстяной жир, из восков насекомых - пчелиный. Первые два продукта выделяют из маслообразной массы, содержащейся в голове кашалота и в длинном канале, проходящем от его головы до хвоста. Твердый кристаллический продукт белого цвета, состоящий главным образом из цетилового эфира пальмитиновой кислоты, называется спермацетом, а жидкий продукт, оставшийся после его выделения, - спермацетовым маслом. Из одного кашалота получают 3-5 т спермацетового жира. «Шерстяной жир» - жиропот овечьей шерсти от желтого до темно-коричневого цвета с резким, неприятным запахом. После специальной обработки из него получают слабоокрашенный мазеобразный продукт сложного химического состава, основной компонент которого - эфиры кислот С₁₀ - С₂₀ и спиртов С₁₈ - С₂₀, ланолин. В шерсти овец содержится 5-10 % «шерстяного жира». Пчелиный воск получают из пчелиных сот вытапливанием или экстракцией после удаления меда. Он состоит главным образом из эфиров кислот С₂₆ - С₃₀ и спиртов С₁₄ - С₃₁ и содержит до 15 % углеводородов. Ископаемые воски (горный воск, воск бурых углей) содержат до 70 % сложных эфиров кислот и спиртов с числом атомов углерода больше 24. 3. ФОСФОЛИПИДЫ Наиболее разнообразной и важной группой сложных липидов являются фосфолипиды, в состав которых входят фосфорная кислота, насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, спирты (глицерин, инозит), сфингозин, азотистые основания (холин, этаноламин, серин), связанные между собой эфирной или амидной связью. Это бесцветные или белые вещества без запаха, хорошо растворимые в диэтиловом эфире, хлороформе, плохо - в ацетоне. Фосфолипиды являются обязательной составной частью растений и животных, их содержание колеблется в широких пределах. Особенно много их в нервной и мозговых тканях (до 30 %). Роль фосфолипидов в жизнедеятельности живого организма чрезвычайно велика. Вместе с белками и другими соединениями они участвуют в построении мембран («перегородок») клеток и субклеточных структур, выполняя роль «несущих конструкций», способствуют переносу химических веществ, а также осуществляют другие функции в биохимических процессах, протекающих в живом организме. В промышленности фосфолипиды получают в качестве побочного продукта при производстве масел. 4. ЛИПОПРОТЕИДЫ Липопротеиды - это комплексные соединения различных белков с жирами, сложные шаровидные образования, содержащие триацилглицеролы, холестерин и белки, причем последние не имеют ковалентных связей с липидами. Из липопротеинов состоят мембраны. В форме липопротеинов переносятся с кровью и лимфой липиды, т. е. липопротеины - это транспортная форма липидов. 5. ГЛИКОЛИПИДЫ Гликолипиды - это группа липидов, построенных на основе сфингозина и содержащих, помимо остатка жирной кислоты, одну или несколько молекул сахаров (в основном глюкозу или галактозу). Гликолипиды являются компонентами клеточных мембран, особенно в миелиновой оболочке нервных волокон и на поверхности нервных клеток, а также компоненты мембран хлоропластов. 6. СТЕРИНЫ И СТЕРОИДЫ Стерины (от греческого слова stereos - твердый) представляют собой кристаллические спирты, каждая молекула которых содержит три сконденсированных шестичленных кольца, как в фенантрене, и одно пятиколечное кольцо. Кольца не бензольные, а насыщенные, за исключением одной или двух двойных связей. Гидроксильная группа присоединена к стволу углерода в положении 3 (С₃), метильные группы - к атомам С₁₀ и С₁₃, а цепь атомов, обычно С₈H₁₇, - к атому С₁₇. Стероиды - вещества, родственные стеринам. Стерины присутствуют во всех тканях растений и животных. Важнейший стерин животных - холестерин С₂₇Н₄₆О. Холестерин и его эфиры жирных кислот, попадая в клетки кишечника, соединяются с белками и образуют липопротеиды, которые переносятся кровью во все ткани организма, в частности в мозг. Кроме того, человеческий организм ежесуточно синтезирует из ацетат-иона примерно 1000 мг холестерина. С пищей же человек получает ежесуточно 500 - 1000 мг (куриные яйца - высокохолестериновый продукт, одно яйцо содержит около 250 мг этого вещества). Холестерин разрушается в организме в тех же количествах, в которых и поступает: выводится он из организма с желчью в виде желчных кислот. Желчные кислоты имеют карбоксильную группу на конце боковой цепи. Так, холевая кислота С₂₄Н₄₀O₅ отличается от холестерина тем, что при атоме С₁₇ имеет боковую цепь - СН (СН₃) СН₂ СН₂ СООН, а при атомах С₇ и С₁₃ - гидроксильные группы. Желчные кислоты - стероиды. Скорость превращения холестерина в желчные кислоты пропорциональна его концентрации в крови, причем состояние равновесия достигается при определенной концентрации, зависящей от количества холестерина, поступающего в организм, и от генотипа человека (от присущей ему активности ферментов, контролирующих синтез и распад холестерина). Для большинства людей эта концентрация лежит в пределах 150-250 мг на децилитр (дл) крови. Существует зависимость между распространенностью коронарных сердечных болезней и концентрацией холестерина в сыворотке крови. Результаты одного из исследований показали, что у мужчин в возрасте 50-60 лет коронарные сердечные заболевания случаются чаще в 1,5 раза при содержании холестерина 200-240 мг на дл-1, по сравнению с лицами, у которых это содержание не превышает 200 мг на дл-1; число заболеваний увеличивается в 3 раза при содержании холестерина 240-260 мг на дл-1 и в 4,2 раза - при содержании свыше 260 мг на дл-1. Аналогичное соотношение установлено и для содержания триглицеридов в сыворотке крови. Ограниченное потребление жиров, особенно жиров животного происхождения (насыщенных жиров), несколько снижает уровень содержания холестерина в крови. Яичный холестерин, однако, не представляет опасности. У большинства людей даже десять яиц в сутки не повышают содержания холестерина в крови более чем на несколько процентов. Регулированию содержания холестерина в крови могут способствовать некоторые другие питательные вещества, входящие в состав яиц, весьма ценного пищевого продукта, например лецитины. Для предотвращения сердечных заболеваний путем поддержания низкого уровня содержания холестерина в крови, по-видимому, наиболее важно ограничить потребление сахарозы - обычного сахара. В настоящее время среднесуточное потребление углеводов в Соединенных Штатах и других развитых странах составляет примерно 175 г крахмала, 140 г сахарозы, 20 г лактозы, 10 г фруктозы и 5 г других сахаров. (150 лет назад потребление сахарозы составляет 1/6 этого количества). Экспериментально доказано, что у человека, получающего 100 г сахарозы в день, содержание холестерина в сыворотке крови на 50 мг дл-1 выше, чем у человека, который получает с пищей только полисахариды глюкозы (крахмал). Объясняется этот эффект тем, что фруктозная половина сахарозы подвергается превращениям, приводящим к синтезу дополнительных количеств холестерина. Английский биохимик и специалист в области питания Джон Юдкин показал, что распространенность коронарных болезней возрастает с увеличением потребления сахара (сахарозы). У людей, суточное потребление сахара которых составляет 150 г и более, подобные заболевания встречаются в 6 раз чаще, чем у людей, употребляющих по 75 г сахара в сутки. С высоким потреблением сахарозы также связана более высокая распространенность и других болезней. Надежный способ сохранения здоровья основан на уменьшении потребления сахарозы, а этого нетрудно достигнуть путем отказа от сахара, сладких десертных блюд и сладких напитков. Важную группу стероидов составляют гормоны. К важнейшим женским половым гормонам - эстрогенам - относятся эстрадиол, эстрон, эстриол. Эстрадиол - гормон, вырабатываемый клетками фолликул в яичниках, содержащих созревшие яйца. Интерстициальные клетки семенников вырабатывают один из мужских половых гормонов в андростерон. Их образование вызывает появление вторичных мужских половых признаков. Кортизон - важный стероидный гормон, синтезируемый корой надпочечников. Кортизон используют в медицине как мощное противовоспалительное и противоаллергическое средство, однако при длительном приеме он оказывает сильное побочное действие. В медицине применяются и многие другие, родственные ему соединения (кортикостероиды). Адренокортикотронный гормон (АКТГ) - белковый гормон, стимулирующий выработку кортикостероидов корой надпочечников. Молекулярная масса этого гормона 3500; АКТГ крупного рогатого скота содержит 39 аминокислотных остатков. И этот гормон используется в медицине. - ВИТАМИН Д Витаминами называются разнообразные по своей химической природе низкомолекулярные органические соединения, являющиеся необходимым составным компонентом пищи. Нехватка их в организме вызывает болезни недостаточности. Они выполняют в организме каталитические функции. Отсутствие или недостаток в организме витаминов приводит к глубокому расстройству и в конечном итоге даже к его гибели. Витамины были открыты в 1880 г. русским ученым Н. И. Луниным. Свое название они получили по предложению польского исследователя К. Функа, от латинского слова vita - «жизнь». Сейчас известна большая группа витаминов. Витамин Д - жирорастворимый, относящийся к группе стероидов. Витамин Д должен содержаться в пище для предотвращения рахита - заболевания, при котором происходит неправильное развитие костей и неудовлетворительный рост зубов. Существует ряд веществ, обладающих противорахитным действием. Одно из таких веществ, содержащееся в рыбьем жире, называется витамином Дз. Для сохранения здоровья необходимо ежесуточно получать лишь очень небольшое количество витамина Д - примерно 0,01 мг (400 международных единиц, МЕ). Этот витамин растворим в жирах, он содержится в рыбьем жире, получаемом из печени трески, в яичных желтках, молоке, в очень небольших количествах и в других пищевых продуктах. Облучение ультрафиолетовым светом повышает содержание витамина Д в отрубях, дрожжах и молоке. Под действием облучения эргостерин превращается в кальциферол (витамин Д2), обладающий такой же активностью, как и витамин Д. Кальциферол отличается от витамина Д3 тем, что имеет боковую цепь - СН (СН₃) СН + СН СН (СН₃) СН (СН₃)₂ вместо СН (СН₃) СН₂ СН₂ СН₂ СН (СН₃)₂. 7. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЛИПИДОВ Анализ липидов и продуктов их превращения, учитывая особенности их состава, является сложной задачей, требующей применения, наряду с химическими, современных физико-химических методов исследования (хроматографии, спектроскопии, рентгеноструктурного анализа и т. д.). Изучение липидов начинается с их выделения; наиболее эффективно это удается осуществить, экстрагируя липиды органическими растворителями (диэтиловый эфир, бензин) или их смесями (хлороформ + метанол). В живом организме часть липидов связана с белками и углеводами, образуя разнообразные по сложности и прочности комплексы и соединения. Растворители обладают неодинаковой способностью разрушать эти комплексы и извлекать липиды, поэтому состав липидов до известной степени зависит от выбора растворителя. В практике пищевой промышленности состав и качество жиров и масел характеризуют с помощью разнообразных «чисел», подразумевая под ними расход определенных реагентов на реакции с жиром. Наибольшее значение имеют числа: кислотное, омыления, йодное. Кислотным числом называется показатель, характеризующий содержание в жире свободных жирных кислот. Он вырабатывается в миллиграммах едкого кали, затраченного на нейтрализацию свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г (10-3 кг) жира. Учитывая, что хранение пищевых продуктов, содержащих жиры и масла, всегда сопровождается гидролизом последних, по значению кислотного числа можно до известной степени судить об их качестве. В заводской практике кислотное число используется при расчете количества щелочи, необходимого для щелочной рафинации жиров и масел. Число омыления выражается в миллиграммах едкого кали, необходимого для омыления глицеридов и нейтрализации свободных жирных кислот в 1 г (0,001 кг) жира или масла. С₃Н₅ (ОСОR)₃ + 3КОН - С₃Р₅ (ОН)₃ + 3R СООК триацилглицерин RСООН + КОН - RСООК + Н₂О По числу омыления можно судить о средней молекулярной массе входящих в состав жира жирных кислот и определить при мыловарении количество щелочи, необходимое для омыления жира. Йодное число - показатель, характеризующий непредельность жирных кислот, входящих в остав жира. Он выражается в процентах йода, эквивалентного галогену, присоединяющемуся к 100 г (100-1 кг) жира. Йодное число широко применяется для определения вида жира, способности его к «высыханию», расчета количества водорода для его гидрогенизации. Значения этих констант для многих жиров, не подвергшихся разрушению, колеблются в незначительных пределах и характеризуют вид жира и его качество. 8. ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЖИРОВ И МАСЕЛ Главным источником растительных масел являются плоды и семена растений: сои, арахиса, хлопка, подсолнечника, рапса, оливкового дерева, пальмы (например, копра), льна, какао. Масла извлекают также из маслосодержащих отходов некоторых производств: кукурузных зародышей, рисовой мучки, семян косточковых плодов, виноградных косточек. Основное количество масла в мире вырабатывается из сои, арахиса, хлопка, пальмы. Животные жиры в большом количестве содержатся в тканях крупного и мелкого рогатого скота (говяжий и бараний жиры), свиней (смалец), китов и кашалотов, а также в коровьем молоке. Строгая научная классификация жиров и масел отсутствует. В зависимости от источников получения жиры делятся на растительные, животные и жиры микроорганизмов. В зависимости от температуры плавления они могут быть разделены на жиры жидкие при нормальной температуре (20 град.) и твердые. Твердые жиры растительного происхождения (масло какао, пальмовые масла) отличаются относительно высоким содержанием насыщенных жирных кислот (лауриновой, миристиновой, пальмитиновой, стеариновой), жидкие - ненасыщенных (олеиновой, линолевой). По отношению к окисляющему действию кислорода жидкие растительные масла условно делят на высыхающие, полувысыхающие, невысыхающие. Животные жиры делят на жиры наземных животных, молочные жиры и жиры морских млекопитающих и рыб. Жиры наземных животных (сало говяжье, баранье, свиное) содержат значительное количество насыщенных жирных кислот, имеют твердую консистенцию и относительно невысокие йодные числа. Жиры морских млекопитающих и рыб, в зависимости от источника получения, сильно отличаются друг от друга по физико-химическим свойствам. Многие из них содержат значительное количество ненасыщенных жирных кислот с несколькими (до шести) двойными связями. Жиры микроорганизмов относятся к той области химии липидов, изучение которой только начинается. Производство растительных масел растет быстрее, чем животных жиров. Это связано с их большей физиологической ценностью и экономической целесообразностью: производство растительных масел требует меньших затрат. 9. ЖИРЫ КАК ПИЩЕВЫЕ ПРОДУКТЫ Жиры перевариваются в кишечнике, при этом процессе катализаторами служат ферменты, называемые липазами. Для большинства людей жиры составляют важную часть пищевого рациона: среднесуточная норма для здорового молодого человека может включать 80 г белков, 385 г углеводов и 100 г жиров. Пищевые продукты играют важную роль, поскольку служат источником энергии, позволяющей производить работу, и источником теплоты, поддерживающей необходимую температуру тела. Пищевые продукты выполняют эту роль благодаря тому, что в организме окисляются кислородом, поступающим из воздуха в легкие и переносимым в ткани гемоглобином крови. Конечные продукты окисления большей части водорода и углерода, входящих в состав пищевых продуктов, представляют собой воду и двуокись углерода. Калорийность пищевых продуктов тщательно изучали в связи с необходимостью разработки режима правильного питания. Пища, ежедневно потребляемая здоровым человеком среднего роста, работающим с умеренными физическими нагрузками, должна в сумме давать калорийность, равную примерно 12000 кДж. Приблизительно 90 % этого количества превращается в работу и теплоту в процессе пищеварения и обмена веществ. Содержащиеся в пищевых продуктах жиры и углеводы служат основными источниками энергии. Чистые жиры обладают калорийностью (теплотой сгорания) 37,6 кДж х 2-1, чистые углеводы (сахар) имеют калорийность около 17 кДж х г-1 (крахмал - 17,5, сахароза - 16,5 и глюкоза - 15,6). Калорийность пищевых продуктов определяют при помощи калориметрической бомбы. Третьей, основной составной частью пищевых продуктов являются белки, необходимые, главным образом, для обеспечения роста и восстановления тканей. Взрослому человеку среднего роста необходимо получать ежедневно около 50 г белков. Обычно же человек потребляет несколько больше - 80 г; калорийность этого количества составляет примерно 1400 кДж, поскольку теплота сгорания белка равна около 18 кДж х г-1. Таким образом, за счет жиров и углеводов человек должен получать около 10600 кДж из 12000 кДж, необходимых ему ежедневно. Обычно же человек за счет жиров получает около одной трети от общего количества необходимой энергии (100 г дает 3760 кДж), а за счет углеводов, около 60 %. Люди, выполняющие очень тяжелую физическую работу, например лесорубы или исследователи Арктики, нуждающиеся в усиленном питании, могут повысить суточное потребление жиров до 250 г; жиры - более концентрированный источник энергии, чем углеводы. Окисление жиров в организме (их диссимиляция) происходит путем отщепления двух атомов углерода (в виде уксусной кислоты) и образования молекулы с более короткой цепью, например: Н₃С(СН₂)₁₆СООН + О₂ - Н₂С(СН₂)₁₄СООН + Н₃ССООН Если отношение количества жиров к количеству углеводов слишком велико, то они окисляются не полностью, и в крови и моче наблюдается повышенное содержание ацетона, ацетоуксусной кислоты и бета-оксимасляной кислоты. (СН₃)₂СО - Ацетон Н₃СОСН₂СООН - Ацетоуксусная кислота Н₃ССНОНСН₂СООН - Бета-оксимасляная кислота Такое состояние называется кетозом, или ацидозом. Ацидоз, понижение рН крови, обусловливается выведением с мочой двух указанных кислот в виде их аммонийных или натриевых солей. Кетоз, или ацидоз наблюдается при диабете, заболеваниях печени, голодании, алкоголизме, потреблении кетогенной пищи (в которой жиры значительно преобладают над углеводами.) ЗАКЛЮЧЕНИЕ В отличие от углеводов с их довольно определенным химическим составом и такой же молекулярной структурой, липиды разнообразны и по структуре, и по соотношению входящих в них элементов. Всем липидам присуще, однако, одно общее свойство: все они неполярны. Поэтому они растворяются в таких неполярных жидкостях, как хлороформ и эфир, но практически нерастворимы в воде. Именно растворимость в воде делает липиды важнейшими компонентами мембран, разделяющих в живых организмах отсеки, или компартменты, заполненные водным содержанием. Кроме того, липиды - это главная форма хранения энергии в животном организме, поскольку липиды, в отличие от углеводов, могут храниться в концентрированном виде (без воды). Любое избыточное количество сахара, съеденное животным и не израсходованное сразу же на энергетические нужды, быстро превращается в жир. Для липидов характерны функции: строительная (состав биологических мембран), гормональная (половые гормоны), энергетическая (расщепление липидов дает вдвое больше энергии, чем расщепление углеводов), запасающая (в виде липидов хранится значительная часть энергетических запасов организма), защитная (накапливаясь в виде подкожного жира, липиды выступают в качестве термоизолятора; жироподобные вещества покрывают эпидермис растений и шерсть животных), участие в метаболизме (витамин Д играет ключевую роль в обмене кальция и фосфора). актором взаимодействия человека с окружающей средой, где первостепенная роль принадлежит центральной нервной системе. 3. Высшие отделы головного мозга направляют деятельность нервной системы на выработку условных рефлексов и образование двигательных навыков. 4. Занятия физической культурой и спортом являются важным фактором повышения устойчивости организма человека к многообразным психологическим срывам умственного перенапряжения, влиянию гиподинамии, различным заболеваниям, перегреванию и охлаждению и другим отрицательным факторам воздействия среды. 5. В процессе занятий различными видами спорта происходит адаптация организма к физическим нагрузкам и напряжениям. Поэтому важно знать о тех физиологических изменениях, которые происходят в организме человека под влиянием занятий различными видами спорта. зличные взаимоотношения, в которые вступают организмы между собой, а также всевозможные взаимосвязи, которые возникают между организмами и условиями неживой природы. В целом Дарвин различает следующие формы борьбы за существование: 1) внутривидовая, или конкуренция между особями одного и того же вида; 2) межвидовая борьба, которая возникает на разных уровнях (отношения «хищник - жертва», «паразит - хозяин», конкурентные отношения между двумя видами хищников, между различными видами растений в лесу и т. д.); 3) борьба организмов с неблагоприятными факторами неживой природы. В соответствии с этим разделением приведенные выше примеры будут иллюстрировать: отношения «волк - волк» - внутривидовую борьбу за существование; отношения «ягель - олень» и «олень - волк» - межвидовую борьбу за существование; отношение «олень - снеговой покров» - борьбу с неблагоприятными условиями внешней среды. Чем ближе биологические потребности вступающих в состояние борьбы, тем острее борьба между ними. Именно поэтому внутривидовую борьбу и борьбу между близкими видами - конкурентами - Дарвин считал наиболее острой. Любой организм на протяжении жизни постоянно вовлечен в ту или иную форму борьбы за существование. И какую бы форму она ни принимала, из особей вида, как правило, сохраняют жизнь и оставляют потомство более сильные, а погибают более слабые, менее приспособленные. Это означает, что в природе борьба за существование приводит к естественному отбору или выживанию более приспособленных. Естественный отбор - это постоянно происходящий в пределах любого вида отбор наиболее приспособленных особей, который приводит к сохранению и накоплению изменений, полезных для вида в данных условиях, и к уничтожению вводных изменений. Естественный отбор осуществляется через любую из вышеназванных форм борьбы за существование. А материалом для естественного отбора служит наследственная изменчивость. Естественный отбор - основная движущая сила эволюции органического мира.
1 2 3 4 5 Категория: Биология \| Добавил: ДЕМОН (25.04.2013)
Просмотров: 1126 \| Комментарии: 4 \| Теги: Биологическая роль жиров \| Рейтинг: 0.0/0