Kaj so lipidi:
Lipidi so hidrofobne in netopne molekule v vodi, sestavljen večinoma iz ogljika, kisika in vodika in na splošno povezan z verigami ogljikovih hidratov, imenovanimi maščobne kisline.
Na ta način je večina lipidov na biološki ravni uvrščena med umilljive lipide, to pomeni, da jih tvorijo maščobne kisline.
Lipidi se imenujejo enostavni lipidi ko v njegovi sestavi najdemo le molekule ogljika, kisika in vodika, kot so maščobe, olja in voski.
Po drugi strani pa so poklicani kompleksni lipidi, tistim, katerih struktura poleg drugih, ki tvorijo preproste lipide, kot so na primer fosfolipidi plazemske membrane, vsebujejo še druge elemente, ki vsebujejo tudi spremenjeno fosfatno skupino.
Delovanje lipidov
Različne vrste lipidov, ki obstajajo v telesu, imajo na splošno glavno nalogo shranjevanja energije. V tem smislu na primer vsak gram lipidov vsebuje dvakrat večjo energijo kot ogljikovi hidrati.
V živalskem kraljestvu imajo lipidi tudi funkcijo zagotavljanja toplotne izolacije in so temeljna enota za tvorbo:
- vitamini in njihova absorpcija, kot so vitamini A, D, K in E,
- hormoni, kot sta testosteron in estradiol
- žolčne kisline, ki pomagajo pri prebavi,
- plazemske membrane, sestavljene iz specializiranih lipidov, imenovanih fosfolipidi.
Poleg tega pri ljudeh nekateri lipidi, na primer esencialne maščobne kisline, uravnavajo vnetje in razpoloženje, zmanjšujejo tveganje za nenadno smrt zaradi srčnih napadov, znižujejo trigliceride v krvi, znižujejo krvni tlak in preprečujejo nastajanje krvnih strdkov.
Po drugi strani lipidi v obliki voska pomagajo pri hidroizolacijski funkciji listov v rastlinah in perje ptic.
Vrste lipidov
Na biološki ravni so najpomembnejši enostavni lipidi razdeljeni na maščobe, olja in voske, znotraj kompleksnih lipidov pa lahko najdemo fosfolipide in steroide.
Maščobe
Maščobe so ena najbolj znanih vrst lipidov. Štejejo jih za preproste lipide, ker so sestavljeni iz ogljika, kisika in vodika in jih imenujemo umiljivi lipidi, ker so sestavljeni iz maščobnih kislin.
Maščobe so sestavljene iz glicerolne hrbtenice in vsaj ene maščobne kisline, povezane z estrsko vezjo (C = O). Glede na količino repov maščobnih kislin so razvrščeni v monoacilgliceride (1 maščobna kislina), diacilgliceride (2 maščobni kislini) ali triacilgliceride (3 maščobne kisline).
Za maščobe so značilne eno vezane nasičene maščobne kisline, ki jim dajejo trdnost, na primer specializirane maščobne celice, imenovane adipociti, ki tvorijo maščobno tkivo in maslo.
Olja
Olja so preprosti in umiljivi lipidi. Zanje je značilno, da so tekoči zaradi nenasičenih repov maščobnih kislin z dvojnimi vezmi cis konfiguracije. Primeri zanje so esencialne maščobne kisline, znane tudi kot omega maščobne kisline.
Voski
Voski so preprosti in umiljivi lipidi, katerih strukturo praviloma sestavljajo dolge verige maščobnih kislin, povezane z alkoholi (glicerin) z estrskimi vezmi (C = O). Voske najdemo na rastlinskih listih in ptičjih peresih, ki mu dajejo hidrofobne lastnosti.
Fosfolipidi
Fosfolipidi so kompleksni lipidi, saj ima poleg glicerinske hrbtenice in 2 repa maščobnih kislin modificirano fosfatno skupino. Fosfolipidi so specializirani lipidi in so glavni sestavni deli plazme ali celične membrane.
Tvorijo fosfolipidni dvoplast celične membrane, kjer repi maščobnih kislin tvorijo hidrofobni del plasti, ki se nahaja med hidrofilnimi glavami fosfatnih skupin.
Steroidi
Steroidi so kompleksne lipidne molekule, saj njihovo strukturo sestavljajo 4 spojeni ogljikovi obroči. Steroidi delijo hidrofobne značilnosti lipidov, na primer njihovo netopnost v vodi. Primeri steroidov so holesterol, ki ga večinoma sintetizirajo jetra, in surovine spolnih hormonov, kot je testosteron.
Kemična struktura lipidov
Večina lipidov, ne glede na to, ali gre za maščobe, olja, voske ali fosfolipide, je sestavljena iz okostja glicerola (C3H8ALI3) ali znan tudi kot glicerin, alkohol, sestavljen iz 3 hidroksilnih skupin (OH).
Na splošno so hidroksilne skupine glicerola vezane na maščobne kisline estrske obveznice (C = O) v reakciji, imenovani sinteza dehidracije. Lipidi, ki jih tvorijo maščobne kisline, se imenujejo umiljeni lipidi.
Glede na količino maščobnih kislin, ki se vežejo na molekulo glicerola, dobimo naslednje vrste lipidov:
- Monoacilgliceridi: 1 rep maščobnih kislin, pritrjen na 1 molekulo glicerina,
- Diacilgliceridi: 2 repa maščobnih kislin, pritrjena na 1 molekulo glicerina,
- Triacilgliceridi: 3 repi maščobnih kislin, pritrjeni na 1 molekulo glicerina
Struktura maščobnih kislin
Maščobne kisline tvorijo rep umiljenih lipidov, ki tvorijo večino lipidov. Maščobne kisline so dolge verige ogljikovih hidratov (med 4 in 36 ogljiki), vezane na karboksilno skupino.
Maščobne kisline so razvrščene kot nasičene in nenasičene:
Nasičene maščobne kisline
Nasičene maščobne kisline so sestavljene iz enojnih vezi med sosednjimi (C) ogljiki. Imenuje se nasičen, ker je nasičen z molekulami vodika (H), to pomeni, da so ogljiki povezani z največjo možno količino vodikov.
Preproste vezi ustvarjajo ravne, kompaktne repove, značilne za trdne maščobe z visokimi tališči, kot je maslo.
Nenasičene maščobne kisline
Strukturo nenasičenih maščobnih kislin tvorijo dvojne vezi, kar pomeni, da imajo manj vodikov (H). Nenasičene maščobne kisline, ki vsebujejo 1 dvojno vez, imenujemo enkrat nenasičene, tiste, ki imajo več dvojnih vezi, pa polinenasičene.
Glede na vrsto konfiguracije dvojnih vezi maščobnih kislin obstajajo cis dvojne vezi in trans dvojne vezi.
The cis dvojne vezi za katere je značilno, da na isti strani združimo 2 vodika. Te vrste vezi so značilne za tekoče lipide ali olja, saj imajo nizko tališče, na primer oljčno olje.
Drug primer so esencialne maščobne kisline, tako imenovani, ker so nujni v prehrani človeškega telesa, saj jih ne sintetizira naravno. Esencialne maščobne kisline so nenasičene in vsebujejo vsaj 2 cis vezi. Med njimi najdemo tiste, ki izvirajo iz alfa-linolenske kisline (ALA), znane kot omega-3, in iz linolne kisline (LA), imenovane omega-6.
The trans dvojne veziPo drugi strani pa je značilno, da združijo svoja dva vodika, vendar se nahajajo na nasprotnih straneh. Te vrste maščobnih kislin se pridobijo v industrijskih postopkih, imenovanih delno hidrogeniranje, ki pretvorijo dvojne vezi v enojne vezi, da olja dobijo trdne lastnosti, kot so nasičene maščobe, na primer rastlinska olja.
