Învățării
- Distinge între diferite tipuri de lipide
- Identifica mai multe funcții importante de lipide
Figura 1. Lipidele hidrofobe din blana mamiferelor acvatice, cum ar fi această vidră de râu, le protejează de elemente. (credit: Ken Bosma)
lipidele includ un grup divers de compuși care sunt în mare parte nepolari în natură., Acest lucru se datorează faptului că sunt hidrocarburi care includ în mare parte legături nepolare carbon–carbon sau carbon–hidrogen. Moleculele nepolare sunt hidrofobe („temându-se de apă”) sau insolubile în apă. Lipidele îndeplinesc multe funcții diferite într-o celulă. Celulele stochează energie pentru utilizarea pe termen lung sub formă de grăsimi. Lipidele asigură, de asemenea, izolarea din mediul înconjurător pentru plante și animale (Figura 1). De exemplu, ele ajută la menținerea uscată a păsărilor acvatice și a mamiferelor atunci când formează un strat protector peste blană sau pene, datorită naturii lor hidrofobe hidrofobe., Lipidele sunt, de asemenea, blocurile de construcție ale multor hormoni și sunt un constituent important al tuturor membranelor celulare. Lipidele includ grăsimi, uleiuri, ceară, fosfolipide și steroizi.o moleculă de grăsime constă din două componente principale—glicerol și acizi grași. Glicerolul este un compus organic (alcool) cu trei atomi de carbon, cinci hidrogeni și trei grupări hidroxil (OH). Acizii grași au un lanț lung de hidrocarburi la care este atașată o grupare carboxil, de unde și denumirea de „acid gras.,”Numărul de Carboni din acidul gras poate varia de la 4 la 36; cele mai frecvente sunt cele care conțin 12-18 Carboni. Într-o moleculă de grăsime, acizii grași sunt atașați la fiecare dintre cei trei atomi de carbon ai moleculei de glicerol cu o legătură esterică printr-un atom de oxigen (Figura 2).
Figura 2. Triacilglicerolul se formează prin îmbinarea a trei acizi grași la o coloană vertebrală a glicerolului într-o reacție de deshidratare. Trei molecule de apă sunt eliberate în acest proces.în timpul formării acestei legături de ester, se eliberează trei molecule de apă., Cei trei acizi grași din triacilglicerol pot fi similari sau diferiți. Grăsimile sunt, de asemenea, numite triacilgliceroli sau trigliceride datorită structurii lor chimice. Unii acizi grași au nume comune care specifică originea lor. De exemplu, acidul palmitic, un acid gras saturat, este derivat din palmier. Acidul arahidic este derivat din Arachis hypogea, denumirea științifică pentru arahide sau arahide.
acizii grași pot fi saturați sau nesaturați., Într-un lanț de acizi grași, dacă există doar legături unice între carbonii vecini din lanțul de hidrocarburi, se spune că acidul gras este saturat. Acizii grași saturați sunt saturați cu hidrogen, cu alte cuvinte, numărul de atomi de hidrogen atașați la scheletul de carbon este maximizat. Acidul Stearic este un exemplu de acid gras saturat (Figura 3)
Figura 3. Acidul Stearic este un acid gras saturat comun.când lanțul de hidrocarburi conține o legătură dublă, se spune că acidul gras este nesaturat., Acidul Oleic este un exemplu de acid gras nesaturat (Figura 4).
Figura 4. Acidul Oleic este un acid gras nesaturat comun.majoritatea grăsimilor nesaturate sunt lichide la temperatura camerei și se numesc uleiuri. Dacă există o legătură dublă în moleculă, atunci este cunoscută ca o grăsime mononesaturată (de exemplu, ulei de măsline) și dacă există mai mult de o legătură dublă, atunci este cunoscută ca o grăsime polinesaturată (de exemplu, ulei de canola).,când un acid gras nu are legături duble, este cunoscut ca un acid gras saturat, deoarece nu mai poate fi adăugat hidrogen la atomii de carbon ai lanțului. O grăsime poate conține acizi grași similari sau diferiți atașați la glicerol. Acizii grași lungi drepți cu legături unice tind să se împacheteze bine și sunt solizi la temperatura camerei. Grăsimile animale cu acid stearic și acid palmitic (comun în carne) și grăsimea cu acid butiric (comun în unt) sunt exemple de grăsimi saturate. Mamiferele stochează grăsimi în celule specializate numite adipocite, unde globulele de grăsime ocupă cea mai mare parte a volumului celulei., În plante, grăsimea sau uleiul sunt depozitate în multe semințe și sunt folosite ca sursă de energie în timpul dezvoltării răsadurilor. Grăsimile sau uleiurile nesaturate sunt de obicei de origine vegetală și conțin acizi grași nesaturați cis. Cis și trans indică configurația moleculei în jurul dublei legături. Dacă hidrogenii sunt prezenți în același plan, este denumită grăsime cis; dacă atomii de hidrogen sunt pe două planuri diferite, este denumită grăsime trans. Legătura dublă cis provoacă o îndoire sau o „încovoiere” care împiedică ambalarea strânsă a acizilor grași, menținându-i lichizi la temperatura camerei (Figura 5)., Uleiul de măsline, uleiul de porumb, uleiul de canola și uleiul de ficat de cod sunt exemple de grăsimi nesaturate. Grăsimile nesaturate ajută la scăderea nivelului de colesterol din sânge, în timp ce grăsimile saturate contribuie la formarea plăcii în artere.
Figura 5. Acizii grași saturați au lanțuri de hidrocarburi conectate numai prin legături unice. Acizii grași nesaturați au una sau mai multe legături duble. Fiecare legătură dublă poate fi într-o configurație cis sau trans. În configurația cis, ambii hidrogeni se află pe aceeași parte a lanțului de hidrocarburi., În configurația trans, hidrogenii sunt pe laturile opuse. O legătură dublă cis provoacă o încurcătură în lanț.în industria alimentară, uleiurile sunt hidrogenate artificial pentru a le face semi-solide și de o consistență de dorit pentru multe produse alimentare prelucrate. Pur și simplu vorbind, hidrogenul gazos este barbotat prin uleiuri pentru a le solidifica. În timpul acestui proces de hidrogenare, legăturile duble ale conformației cis în lanțul de hidrocarburi pot fi transformate în legături duble în transconformație.,margarina, unele tipuri de unt de arahide și scurtarea sunt exemple de grăsimi trans hidrogenate artificial. Studii recente au arătat că o creștere a grăsimilor trans în dieta umană poate duce la o creștere a nivelului de lipoproteine cu densitate scăzută (LDL) sau colesterol „rău”, care la rândul său poate duce la depunerea plăcii în artere, ducând la boli de inimă. Multe restaurante fast-food au interzis recent utilizarea grăsimilor trans, iar etichetele alimentare sunt necesare pentru a afișa conținutul de grăsimi trans.,
Acizi Grasi Omega
Figura 6. Acidul alfa-linolenic este un exemplu de acid gras omega-3. Are trei legături duble CSI și, ca rezultat, o formă curbată. Pentru claritate, carbonii nu sunt afișați. Fiecare carbon legat individual are doi hidrogeni asociați cu acesta, de asemenea, nu este prezentat.acizii grași esențiali sunt acizi grași necesari, dar nu sintetizați de organismul uman. În consecință, acestea trebuie completate prin ingestie prin dietă., Acizii grași Omega-3 (precum cel prezentat în Figura 6) se încadrează în această categorie și sunt unul dintre doar doi cunoscuți pentru oameni (celălalt fiind acidul gras omega-6). Acestea sunt acizi grași polinesaturați și se numesc omega-3, deoarece al treilea carbon de la capătul lanțului de hidrocarburi este conectat la carbonul vecin printr-o dublă legătură.
carbonul cel mai îndepărtat de gruparea carboxil este numerotat ca carbonul omega (ω), iar dacă legătura dublă este între al treilea și al patrulea carbon de la acest capăt, este cunoscut ca un acid gras omega-3., Important din punct de vedere nutrițional, deoarece organismul nu le face, acizii grași omega-3 includ acidul alfa-linoleic (ALA), acidul eicosapentaenoic (EPA) și acidul docosahexaenoic (DHA), toate fiind polinesaturate. Somonul, păstrăvul și tonul sunt surse bune de acizi grași omega-3. Cercetările indică faptul că acizii grași omega-3 reduc riscul de moarte subită din atacuri de cord, reduc trigliceridele din sânge, scad tensiunea arterială și previn tromboza prin inhibarea coagulării sângelui. De asemenea, reduc inflamația și pot ajuta la reducerea riscului unor forme de cancer la animale.,ca și carbohidrații, grăsimile au primit multă publicitate proastă. Este adevărat că consumul unui exces de alimente prăjite și alte alimente „grase” duce la creșterea în greutate. Cu toate acestea, grăsimile au funcții importante. Multe vitamine sunt solubile în grăsimi, iar grăsimile servesc ca o formă de depozitare pe termen lung a acizilor grași: o sursă de energie. Ele oferă, de asemenea, izolație pentru corp. Prin urmare, grăsimile” sănătoase ” în cantități moderate ar trebui consumate în mod regulat.
Ceară
Figura 7. Învelișurile ceroase de pe unele frunze sunt făcute din lipide., ceara acoperă penele unor păsări acvatice și suprafețele frunzelor unor plante. Datorită naturii hidrofobe a cerurilor, acestea împiedică lipirea apei pe suprafață (Figura 7). Cerurile sunt alcătuite din lanțuri lungi de acizi grași esterificați la alcooli cu lanț lung.fosfolipidele sunt constituenți majori ai membranei plasmatice, stratul exterior al celulelor animale. Ca și grăsimile, ele sunt compuse din lanțuri de acizi grași atașate la o coloană vertebrală de glicerol sau sfingozină., Cu toate acestea, în loc de trei acizi grași atașați ca în trigliceride, există doi acizi grași care formează diacilglicerol, iar al treilea carbon al coloanei vertebrale a glicerolului este ocupat de o grupare fosfat modificată (figura 8).
Figura 8. Un fosfolipid este o moleculă cu doi acizi grași și un grup de fosfat modificat atașat la o coloană vertebrală de glicerol. Adăugarea unui grup chimic încărcat sau polar poate modifica fosfatul.,
Un grup de fosfat singur atașat la un diaglycerol nu se califica ca un fosfolipide; este phosphatidate (diacilglicerol 3-fosfat), precursor al fosfolipide. Grupul fosfat este modificat de un alcool. Fosfatidilcolina și fosfatidilserina sunt două fosfolipide importante care se găsesc în membranele plasmatice. Un fosfolipid este o moleculă amfipatică, ceea ce înseamnă că are o parte hidrofobă și hidrofilă., Lanțurile de acizi grași sunt hidrofobe și nu pot interacționa cu apa, în timp ce gruparea care conține fosfați este hidrofilă și interacționează cu apa (Figura 9).
Figura 9. Bistratul fosfolipidic este componenta majoră a tuturor membranelor celulare. Grupurile de cap hidrofile ale fosfolipidelor se confruntă cu soluția apoasă. Cozile hidrofobe sunt sechestrate în mijlocul bistratului.capul este partea hidrofilă, iar coada conține acizii grași hidrofobi., Într-o membrană, un bistrat de fosfolipide formează matricea structurii, cozile de acizi grași ale fosfolipidelor se confruntă în interior, departe de apă, în timp ce gruparea fosfat se confruntă cu partea exterioară, apoasă (Figura 9).fosfolipidele sunt responsabile pentru natura dinamică a membranei plasmatice. Dacă o picătură de fosfolipide este plasată în apă, ea formează spontan o structură cunoscută sub numele de micelă, unde capetele hidrofile de fosfat se confruntă cu exteriorul, iar acizii grași se confruntă cu interiorul acestei structuri.,spre deosebire de fosfolipidele și grăsimile discutate mai devreme, steroizii au o structură inelară topită. Deși nu seamănă cu celelalte lipide, ele sunt grupate cu ele, deoarece sunt, de asemenea, hidrofobe și insolubile în apă. Toți steroizii au patru inele de carbon legate și mai multe dintre ele, cum ar fi colesterolul, au o coadă scurtă (Figura 10). Multe steroizi au, de asemenea, grupul funcțional-OH, care le pune în clasificarea alcoolului (steroli).
Figura 10., Steroizii, cum ar fi colesterolul și cortizolul, sunt compuși din patru inele de hidrocarburi topite.colesterolul este cel mai frecvent steroid. Colesterolul este sintetizat în principal în ficat și este precursorul multor hormoni steroizi, cum ar fi testosteronul și estradiolul, care sunt secretați de gonade și glandele endocrine. Este, de asemenea, precursorul vitaminei D. colesterolul este, de asemenea, precursorul sărurilor biliare, care ajută la emulsionarea grăsimilor și absorbția lor ulterioară de către celule., Deși colesterolul este adesea vorbit în termeni negativi de către laici, este necesar pentru buna funcționare a corpului. Este o componentă a membranei plasmatice a celulelor animale și se găsește în bistratul fosfolipidic. Fiind structura cea mai exterioară a celulelor animale, membrana plasmatică este responsabilă pentru transportul materialelor și recunoașterea celulară și este implicată în comunicarea celulă-celulă.pentru o perspectivă suplimentară asupra lipidelor, explorați această animație interactivă.,
în rezumat: lipidele
lipidele sunt o clasă de macromolecule care sunt nepolare și hidrofobe în natură. Principalele tipuri includ grăsimi și uleiuri, ceară, fosfolipide și steroizi. Grăsimile sunt o formă stocată de energie și sunt, de asemenea, cunoscute sub numele de triacilgliceroli sau trigliceride. Grăsimile sunt alcătuite din acizi grași și fie glicerol, fie sfingozină. Acizii grași pot fi nesaturați sau saturați, în funcție de prezența sau absența legăturilor duble în lanțul de hidrocarburi. Dacă sunt prezente numai legături unice, ele sunt cunoscute sub numele de acizi grași saturați., Acizii grași nesaturați pot avea una sau mai multe legături duble în lanțul de hidrocarburi. Fosfolipidele alcătuiesc matricea membranelor. Ei au o coloană vertebrală de glicerol sau sfingozină la care sunt atașate două lanțuri de acizi grași și un grup care conține fosfat. Steroizii sunt o altă clasă de lipide. Structura lor de bază are patru inele de carbon topite. Colesterolul este un tip de steroid și este un constituent important al membranei plasmatice, unde ajută la menținerea naturii fluide a membranei. Este, de asemenea, precursorul hormonilor steroizi, cum ar fi testosteronul.,
încercați să-l
contribuie!
îmbunătățiți această paginăaflați mai mult
