Ճարպերը հանդիպում են ինչպես կենդանիների, այնպես էլ բույսերի մեջ: Դրանք եռահիդրիկ սպիրտի (գլիցերին) և թթուների (օլեին, ստեարիկ, լինոլիկ, լինոլենային և պալմիտիկ) էսթեր են։ Դա ապացուցվում է դրանց տրոհմամբ թթուների և գլիցերինի, ինչպես նաև նկարագրված միացություններից ճարպերի սինթեզով։
Ճարպերի ձևավորում մարդու մարմնում
Ճարպերը գլիցերինի եթերներ են։ Մարսողության ընթացքում դրանք էմուլսացվում են լեղու աղերով և շփվում են ֆերմենտների հետ, որոնց օգնությամբ հիդրոլիզվում են։ Այսպիսով, ազատված ճարպաթթուները ներծծվում են մարսողական տրակտի լորձաթաղանթի մեջ, որը ճարպերի սինթեզի գործընթացի ավարտն է։ Այնուհետև ճարպը տարածվում է մարմնի պորտալային համակարգով՝ միկրոմասնիկների տեսքով, որոնք կապվում են արյան մեջ առկա սպիտակուցներին: Նյութափոխանակությունը տեղի է ունենում լյարդում։
Ճարպի սինթեզը հնարավոր է ածխաջրերի ավելցուկի շնորհիվ, որոնք չեն մասնակցում գլիկոգենի առաջացմանը։ Բացի այդ, լիպիդները ստացվում են որոշակի ամինաթթուներից:
Համեմատությունգլիկոգենի հետ ճարպերը էներգիայի կոմպակտ պահեստավորում են: Այնուամենայնիվ, այն ոչ մի կերպ սահմանափակված չէ, քանի որ այն ունի չեզոք լիպիդների ձև ճարպային բջիջներում: Լիպոգենեզը տեղի է ունենում ճարպաթթուների սինթեզի շնորհիվ, քանի որ դրանք հանդիպում են գրեթե բոլոր լիպիդային խմբերում:
Լիպիդային նյութափոխանակության փուլեր
Ճարպերը և ճարպի նման միացությունները մարդու մարմնում անցնում են հետևյալ ցիկլով.
- ուտում սննդի հետ;
- բաժանում ավելի պարզ միացությունների, մարսողության գործընթաց, կլանում;
- փոխանցվում է մարսողական համակարգից քիլոպրոտեինների միջոցով;
- բարդ սպիտակուցի նյութափոխանակություն, որը ներկայացված է չեզոք ճարպերով, ճարպաթթուներով, խոլեստերինով կամ ֆոսֆոլիպիդներով;
- բարդ լիպիդների, պոլիհիդրիկ սպիրտների էսթերների և բարձր ճարպաթթուների նյութափոխանակություն;
- պոլիցիկլային լիպոֆիլ ալկոհոլի փոխանակում;
- ճարպաթթուների և կետոնային մարմինների անցում;
- ացետիլ-CoA-ն ճարպաթթուների վերածելու գործընթացը;
- ճարպերի տարանջատում բաղադրիչների լիպազի ազդեցության ներքո;
- ճարպաթթուների քայքայման արտադրանքի քայքայումը:
Ճարպաթթուների նշանակությունը մարդու օրգանիզմի համար
Ֆոսֆոլիպիդները կարևոր են մարդու մարմնում ճարպերի նորմալ սինթեզի համար: Դրանց պակասի պատճառով լյարդում նյութափոխանակության գործընթացները արգելակվում են։
Ֆոսֆոլիպիդները տրոհվում են գլիցերինի, ճարպաթթուների, ֆոսֆորաթթվի և ազոտային հիմքերի: Առաջին երկու նյութերը կարող են կամ վերածվել ջրի և ածխաթթու գազի, կամ մասնակցել ճարպերի սինթեզին։
Քոլինը (ազոտային հիմք) կարևոր է կրթության համարմեթիոնին և կրեատին: Մեթիոնինը անհրաժեշտ է լյարդի բնականոն աշխատանքի համար, արյան մեջ խոլեստերինի մակարդակը իջեցնելու, ինչպես նաև հակադեպրեսանտ էֆեկտի համար։ Կրեատինը պատասխանատու է մկանների և նյարդային բջիջների էներգետիկ նյութափոխանակության համար: Ացետիլխոլինը (խոլինի արտադրանք) նորմալացնում է նյարդային գրգռվածության փոխանցումը։
Հենց ճարպերն են էներգիա ապահովում ադեզին-տրիֆոսֆատի մոլեկուլներին, որոնք պատասխանատու են օրգանիզմի բոլոր կենսաքիմիական գործընթացների համար:
Այսպիսով, ճարպերի սինթեզը բջջային թաղանթներում կարևոր է բազմաթիվ քիմիական ռեակցիաների առաջացման համար: Առանց դրանց մարդու օրգանիզմը չի կարողանա նորմալ աշխատել։
Ճարպի մարսողության խանգարման պատճառները
Ճարպերի կլանման ձախողումները կարող են պայմանավորված լինել հետևյալ պատճառներով.
- Լեղուղիների խցանումը հանգեցնում է սեկրեցիայի հետ կապված խնդիրների: Այս պայմանը կարող է առաջանալ քարերի կամ ուռուցքների առկայությամբ: Լեղու արտազատման կրճատումը հանգեցնում է ճարպերի խառնման դժվարության և, հետևաբար, ճարպային միացությունները հիդրոլիզացնելու անկարողության:
- Խնդիրներ ենթաստամոքսային գեղձում հյութի արտադրության հետ. Այն նաև ազդում է ճարպերի հիդրոլիզի վրա։
Վերը նկարագրված խնդիրներից յուրաքանչյուրը հանգեցնում է մարդու պինդ թափոնների մեջ ճարպի քանակի ավելացմանը: Գոյություն ունի այսպես կոչված «ճարպ աթոռակ»։ Այս վիճակը հղի է նրանով, որ ճարպային լուծվող A, E, D և K վիտամինները, ինչպես նաև օրգանիզմի համար անհրաժեշտ ճարպաթթուներն այլևս չեն ներծծվում։ Երկարատև «ճարպային կղանքը» հանգեցնում է այդ նյութերի անբավարարության և համապատասխան կլինիկական ախտանիշների զարգացմանը։
Նաև, ճարպերի մարսողության ձախողումը հանգեցնում է ոչ լիպիդային նյութերի կլանման դժվարությունների, քանի որ ճարպը հակված է պարուրելու սնունդը, ինչը խանգարում է ֆերմենտներին ազդել դրա վրա:
Հիվանդություններ, որոնք առաջանում են ճարպերի սինթեզի ձախողման հետևանքով
Լիպիդային նյութափոխանակության խանգարումը կարող է հանգեցնել հետևյալ պայմանների՝
- գիրություն. Այն տեղի է ունենում ինչպես սնվելու սովորույթների խախտմամբ՝ կապված նստակյաց ապրելակերպի հետ, այնպես էլ հորմոնալ անհավասարակշռության առկայության դեպքում:
- Աբետալիպոպրոտեինեմիա. Հազվագյուտ ժառանգական հիվանդություն, որի դեպքում արյան մեջ բացակայում են որոշակի լիպոպրոտեիններ։ Ճարպերը կուտակվում են լորձաթաղանթում։ Զարգանում է էրիթրոցիտների դեֆորմացիա։
- Կախեքսիա. Ցածր կալորիականության ընդունումը հանգեցնում է օրգանիզմում ճարպային հյուսվածքի նվազմանը։ Այս վիճակը կարող է առաջանալ ուռուցքների առկայության դեպքում, վարակիչ բնույթի քրոնիկական հիվանդություններով, վատ սնուցմամբ կամ նյութափոխանակության անբավարարությամբ:
- Աթերոսկլերոզ. Քրոնիկ զարկերակային հիվանդություն, որն առաջանում է լիպիդային նյութափոխանակության խանգարմամբ, որը կապված է անոթային պատերին խոլեստերինի թիթեղների նստվածքի հետ: Ապագայում դա հղի է սկլերոզի (շարակցական հյուսվածքի տարածման) ի հայտ գալով, ինչը հանգեցնում է անոթների դեֆորմացմանը՝ մինչև դրանց ամբողջական խցանումը։ Աթերոսկլերոզը հրահրում է սրտի կորոնար հիվանդություն։
- Menckeberg-ի արտերիոսկլերոզ. Այս հիվանդությունը նման է աթերոսկլերոզին: Այնուամենայնիվ, դրա հիմնարար տարբերությունն այն է, որ անոթները դեֆորմացվում և խցանվում են ոչ թե շարակցական հյուսվածքների ազդեցությամբ, այլ կալցիֆիկացմամբ՝ աղի նստվածքների կուտակումով։ Նման վնասվածքով նրանք չեն ձևավորվումհուշատախտակներ. Բացի այդ, հիվանդությունը առաջացնում է այլ բարդություններ, որոնցից հիմնականը անևրիզման է։
Բուսական բջիջներում ճարպերի սինթեզ
Բույսերի հյուսվածքներում փոխանակման գործընթացները փոփոխվում են ծաղկման շրջանի վերջում: Երբ սպիտակուցի սինթեզը թուլանում է, ճարպերը սկսում են առաջանալ ածխաջրերից: Այս գործընթացը շարունակվում է մինչև սերմերի ամբողջական հասունացումը։ Ածխաջրերից ճարպերի սինթեզը և ամինաթթուներից սպիտակուցների սինթեզը կարևոր են բազմացման սեզոնի համար։
Յուղոտ սերմերը բնութագրվում են ամենաբարձր յուղայնությամբ: Սա պետք է հաշվի առնեն նրանք, ովքեր ցանկանում են հարմարեցնել իրենց քաշը։
Լիպիդային նյութափոխանակությունը գիտության մեջ
Այսօր սննդի համար պիտանի ճարպերի սինթեզը հնարավոր է ճարպաթթուների գլիցերինով էսթերֆիկացիայի միջոցով, որոնք, իրենց հերթին, առաջանում են պարաֆինների օքսիդացումից։ Քանի որ և՛ ճարպաթթուները, և՛ գլիցերինը ստացվում են ածուխից, գոյություն ունի սննդային ճարպերի ամբողջական սինթեզ իրականացնելու իրական միջոց։ Այս բացահայտումները հնարավոր դարձան F. Wöhler-ի, A. V. G. Kolbe-ի, M. Berthelot-ի և A. M. Butlerov-ի աշխատանքների շնորհիվ։ Հենց նրանք ապացուցեցին օրգանական և անօրգանական նյութերի կապը, ինչպես նաև դրանց փոխակերպման հնարավորությունը։
Ձեռք բերված գիտելիքները հաջողությամբ կիրառվում են սննդի, դեղագործության և քիմիական արդյունաբերության մեջ։ Սակայն այսօր ավելի նպատակահարմար է ճարպեր ստանալ բնական աղբյուրներից (բուսական և կենդանական), քանի որ սինթեզը տնտեսական շահավետ պրոցեդուրա չէ։
