Що таке ліпіди:
Ліпіди є гідрофобні та нерозчинні молекули у воді, що складається в основному з вуглецю, кисню та водню і, як правило, пов’язана з ланцюгами вуглеводів, які називаються жирними кислотами.
Таким чином, більшість ліпідів на біологічному рівні класифікуються як омилювані ліпіди, тобто вони утворюються жирними кислотами.
Ліпіди називаються прості ліпіди коли в його складі знаходяться лише молекули вуглецю, кисню та водню, такі як жири, олії та віск.
З іншого боку, їх називають складні ліпіди, тим, структура яких містить інші елементи, крім тих, що складають прості ліпіди, такі як, наприклад, фосфоліпіди плазматичної мембрани, які також містять модифіковану фосфатну групу.
Функція ліпідів
Різні типи ліпідів, що існують в організмі, загалом виконують головну функцію накопичення енергії. У цьому сенсі кожен грам ліпідів, наприклад, містить вдвічі більше енергії, ніж вуглевод.
У тваринному світі ліпіди також виконують функцію забезпечення теплоізоляції і є основною одиницею для утворення:
- вітаміни та їх засвоєння, такі як вітаміни A, D, K та E,
- гормони, такі як тестостерон та естрадіол
- жовчні кислоти, які сприяють травленню,
- плазматичні мембрани, що складаються з спеціалізованих ліпідів, званих фосфоліпідами.
Крім того, у людини деякі ліпіди, такі як незамінні жирні кислоти, регулюють запалення та настрій, знижують ризик раптової смерті від серцевих нападів, знижують рівень тригліцеридів у крові, знижують кров'яний тиск і запобігають утворенню тромбів.
З іншого боку, ліпіди у вигляді воску допомагають у гідроізоляційній функції листя у рослин і пір’я птахів.
Види ліпідів
На біологічному рівні найважливіші прості ліпіди поділяються на жири, олії та воски, а в складі ліпідів ми можемо знайти фосфоліпіди та стероїди.
Жири
Жири - один з найвідоміших видів ліпідів. Їх вважають простими ліпідами, оскільки вони складаються з вуглецю, кисню та водню, і називаються омилюваними ліпідами, оскільки вони складаються з жирних кислот.
Жири складаються з гліцеринової основи та принаймні однієї жирної кислоти, пов'язаної ефірним зв’язком (С = О). Залежно від кількості хвостів жирних кислот їх класифікують на моноацилгліцериди (1 жирна кислота), діацилгліцериди (2 жирні кислоти) або триацилгліцериди (3 жирні кислоти).
Для жирів характерні однозв’язані насичені жирні кислоти, які надають їм твердості, такі як спеціалізовані жирові клітини, звані адипоцитами, що складають жирову тканину та масло.
Масла
Масла - це прості та омилювані ліпіди. Вони характеризуються тим, що є рідкими завдяки своїм ненасиченим хвостам жирних кислот з подвійними зв'язками цис-конфігурації. Прикладами їх можуть бути незамінні жирні кислоти, також відомі як омега-жирні кислоти.
Віск
Віск - це прості та омилювані ліпіди, структура яких, як правило, складається з довгих ланцюгів жирних кислот, пов’язаних зі спиртами (гліцерин) ефірними зв’язками (C = O). Віск можна знайти на листках рослин та пір’ї птахів, що надає йому гідрофобних властивостей.
Фосфоліпіди
Фосфоліпіди - це складні ліпіди, оскільки, крім гліцеринової основи та 2 хвостів жирних кислот, він має модифіковану фосфатну групу. Фосфоліпіди є спеціалізованими ліпідами і є основними компонентами плазми або клітинної мембрани.
Вони утворюють фосфоліпідний бішар клітинної мембрани, де хвости жирних кислот утворюють гідрофобну частину шару, розташованого між гідрофільними головками фосфатних груп.
Стероїди
Стероїди - це складні ліпідні молекули, оскільки їх структура складається з 4 злитих вуглецевих кілець. Стероїди поділяють гідрофобні характеристики ліпідів, такі як їх нерозчинність у воді. Прикладами стероїдів є холестерин, який в основному синтезується печінкою, та сировина статевих гормонів, така як тестостерон.
Хімічна структура ліпідів
Більшість ліпідів, будь то жири, олії, воски чи фосфоліпіди, складаються із скелета гліцерину (C3H8АБО3) або також відомий як гліцерин, спирт, що складається з 3 гідроксильних груп (ОН).
Загалом, гідроксильні групи гліцерину приєднуються до жирних кислот через ефірні зв'язки (C = O) в реакції, яка називається синтезом дегідратації. Ліпіди, утворені жирними кислотами, називаються омилюваними ліпідами.
Залежно від кількості жирних кислот, які зв'язуються з молекулою гліцерину, будуть отримані такі типи ліпідів:
- Моноацилгліцериди: 1 хвіст жирної кислоти, прикріплений до 1 молекули гліцерину,
- Діацилгліцериди: 2 хвости жирних кислот, прикріплені до 1 молекули гліцерину,
- Триацилгліцериди: 3 хвости жирних кислот, прикріплені до 1 молекули гліцерину
Структура жирної кислоти
Жирні кислоти утворюють хвости омилюваних ліпідів, які складають більшість ліпідів. Жирні кислоти - це довгі ланцюги вуглеводів (від 4 до 36 вуглеводнів), приєднані до карбоксильної групи.
Жирні кислоти класифікуються як насичені та ненасичені:
Насичені жирні кислоти
Насичені жирні кислоти складаються з одинарних зв’язків між сусідніми (С) вуглецями. Його називають насиченим, оскільки він насичений молекулами водню (Н), тобто вуглеці пов'язані з якомога більшою кількістю водню.
Прості зв’язки дають прямі, компактні хвости, характерні для твердих жирів з високими температурами плавлення, таких як масло.
Ненасичені жирні кислоти
Структура ненасичених жирних кислот утворена подвійними зв’язками, що означає, що в них менше водню (Н). Ненасичені жирні кислоти, що містять 1 подвійний зв’язок, називаються мононенасиченими, а ті, що мають кілька подвійних зв’язків, - поліненасиченими.
Залежно від типу конфігурації подвійних зв’язків жирних кислот розрізняють цис подвійні зв’язки і транс подвійні зв’язки.
cis подвійні зв'язки які характеризуються з’єднанням 2 водню з тієї ж сторони. Ці типи зв’язків характерні для рідких ліпідів або масел, оскільки мають низьку температуру плавлення, наприклад, оливкова олія.
Іншим прикладом є незамінні жирні кислоти, так звані, оскільки вони необхідні в харчуванні людського організму, оскільки він не синтезує їх природним шляхом. Незамінні жирні кислоти ненасичені і містять принаймні 2 цис-зв'язки. Серед них ми можемо знайти одержувані з альфа-ліноленової кислоти (ALA), відомої як омега-3, та з лінолевої кислоти (LA), що називається омега-6.
транс подвійні зв’язкиЗ іншого боку, вони характеризуються приєднанням своїх 2 воднів, але вони розташовані з протилежних сторін. Ці типи жирних кислот отримують в результаті промислових процесів, що називаються частковим гідруванням, які перетворюють подвійні зв'язки в одинарні, щоб надати оліям тверді властивості, такі як насичені жири, наприклад, рослинні шортени.
