Τι είναι τα λιπίδια:
Τα λιπίδια είναι υδρόφοβα και αδιάλυτα μόρια στο νερό, αποτελούμενο κυρίως από άνθρακα, οξυγόνο και υδρογόνο και γενικά συνδέεται με αλυσίδες υδατανθράκων που ονομάζονται λιπαρά οξέα.
Με αυτόν τον τρόπο, τα περισσότερα λιπίδια στο βιολογικό επίπεδο ταξινομούνται ως σαπωνοποιήσιμα λιπίδια, δηλαδή σχηματίζονται από λιπαρά οξέα.
Τα λιπίδια ονομάζονται απλά λιπίδια όταν μόνο στη σύνθεσή του βρίσκονται μόρια άνθρακα, οξυγόνου και υδρογόνου, όπως λίπη, έλαια και κεριά.
Από την άλλη, καλούνται σύνθετα λιπίδια, σε εκείνα των οποίων η δομή περιέχει άλλα στοιχεία εκτός από εκείνα που συνθέτουν απλά λιπίδια όπως, για παράδειγμα, τα φωσφολιπίδια της μεμβράνης πλάσματος, τα οποία περιέχουν επίσης μια τροποποιημένη φωσφορική ομάδα.
Λειτουργία των λιπιδίων
Οι διαφορετικοί τύποι λιπιδίων που υπάρχουν στο σώμα, γενικά, έχουν την κύρια λειτουργία της αποθήκευσης ενέργειας. Υπό αυτήν την έννοια, κάθε γραμμάριο λιπιδίου περιέχει διπλάσια ενέργεια ενός υδατάνθρακα, για παράδειγμα.
Στο ζωικό βασίλειο, τα λιπίδια έχουν επίσης τη λειτουργία παροχής θερμομόνωσης και είναι μια θεμελιώδης μονάδα για το σχηματισμό:
- βιταμίνες και την απορρόφησή τους, όπως οι βιταμίνες A, D, K και E,
- ορμόνες όπως η τεστοστερόνη και η οιστραδιόλη
- χολικά οξέα που βοηθούν την πέψη,
- μεμβράνες πλάσματος, αποτελούμενες από εξειδικευμένα λιπίδια που ονομάζονται φωσφολιπίδια.
Επιπλέον, σε ανθρώπους, ορισμένα λιπίδια, όπως τα απαραίτητα λιπαρά οξέα, ρυθμίζουν τη φλεγμονή και τη διάθεση, μειώνουν τον κίνδυνο ξαφνικού θανάτου από καρδιακές προσβολές, χαμηλότερα τριγλυκερίδια αίματος, χαμηλότερη αρτηριακή πίεση και αποτρέπει το σχηματισμό θρόμβων αίματος.
Από την άλλη πλευρά, τα λιπίδια με τη μορφή κεριού βοηθούν στη στεγανοποίηση των φύλλων στα φυτά και στα φτερά των πουλιών.
Τύποι λιπιδίων
Σε βιολογικό επίπεδο, τα πιο σημαντικά απλά λιπίδια χωρίζονται σε λίπη, έλαια και κεριά και μέσα στα σύνθετα λιπίδια μπορούμε να βρούμε φωσφολιπίδια και στεροειδή.
Τα λίπη
Τα λίπη είναι ένας από τους πιο γνωστούς τύπους λιπιδίων. Θεωρούνται απλά λιπίδια επειδή αποτελούνται από άνθρακα, οξυγόνο και υδρογόνο και ονομάζονται σαπωνοποιήσιμα λιπίδια επειδή αποτελούνται από λιπαρά οξέα.
Τα λίπη αποτελούνται από σκελετό γλυκερόλης και τουλάχιστον ένα λιπαρό οξύ που συνδέεται με έναν εστερικό δεσμό (C = O). Ανάλογα με την ποσότητα των ουρών λιπαρών οξέων, ταξινομούνται σε μονοακυλογλυκερίδια (1 λιπαρό οξύ), διακυλγλυκερίδια (2 λιπαρά οξέα) ή τριακυλογλυκερίδια (3 λιπαρά οξέα).
Τα λίπη χαρακτηρίζονται από τα μονό-συνδεδεμένα κορεσμένα λιπαρά οξέα που τους δίνουν σταθερότητα, όπως εξειδικευμένα λιποκύτταρα που ονομάζονται λιποκύτταρα που αποτελούν λιπώδη ιστό και βούτυρο.
Ελαιογραφίες
Τα λάδια είναι απλά και σαπωνοποιήσιμα λιπίδια. Χαρακτηρίζονται από την ύπαρξη υγρού λόγω των ακόρεστων ουρών λιπαρών οξέων με διπλούς δεσμούς διαμόρφωσης cis. Παραδείγματα αυτών μπορούν να βρεθούν απαραίτητα λιπαρά οξέα, επίσης γνωστά ως ωμέγα λιπαρά οξέα.
Κεριά
Τα κεριά είναι απλά και σαπωνοποιήσιμα λιπίδια των οποίων η δομή αποτελείται γενικά από μεγάλες αλυσίδες λιπαρών οξέων που συνδέονται με αλκοόλες (γλυκερίνη) με εστέρες (C = O). Τα κεριά βρίσκονται σε φύλλα φυτών και φτερά πουλιών που του δίνουν υδρόφοβες ιδιότητες.
Φωσφολιπίδια
Τα φωσφολιπίδια είναι σύνθετα λιπίδια, καθώς, εκτός από τη ραχοκοκαλιά της γλυκερίνης και τις 2 ουρές λιπαρών οξέων, έχει τροποποιημένη φωσφορική ομάδα. Τα φωσφολιπίδια είναι εξειδικευμένα λιπίδια και αποτελούν κύρια συστατικά του πλάσματος ή της κυτταρικής μεμβράνης.
Σχηματίζουν τη διπλοστιβάδα φωσφολιπιδίου της κυτταρικής μεμβράνης, όπου οι ουρές λιπαρών οξέων σχηματίζουν το υδρόφοβο τμήμα της στιβάδας που βρίσκεται μεταξύ των υδρόφιλων κεφαλών των φωσφορικών ομάδων.
Στεροειδή
Τα στεροειδή είναι πολύπλοκα μόρια λιπιδίων, καθώς η δομή τους αποτελείται από 4 συντηγμένους δακτυλίους άνθρακα. Τα στεροειδή μοιράζονται τα υδρόφοβα χαρακτηριστικά των λιπιδίων, όπως η αδιαλυτότητά τους στο νερό. Παραδείγματα στεροειδών είναι η χοληστερόλη, που συντίθεται κυρίως από το ήπαρ και πρώτες ύλες ορμόνης φύλου όπως η τεστοστερόνη.
Χημική δομή των λιπιδίων
Τα περισσότερα λιπίδια, είτε είναι λίπη, έλαια, κεριά ή φωσφολιπίδια, αποτελούνται από σκελετό γλυκερόλης (C3Η8Ή3) ή επίσης γνωστή ως γλυκερίνη, μια αλκοόλη που αποτελείται από 3 υδροξυλομάδες (ΟΗ).
Γενικά, οι υδροξυλομάδες γλυκερόλης συνδέονται με λιπαρά οξέα μέσω εστερικοί δεσμοί (C = O) σε μια αντίδραση που ονομάζεται σύνθεση αφυδάτωσης. Τα λιπίδια που σχηματίζονται από λιπαρά οξέα ονομάζονται σαπωνοποιήσιμα λιπίδια.
Ανάλογα με την ποσότητα λιπαρών οξέων που συνδέονται με το μόριο γλυκερόλης, θα ληφθούν οι ακόλουθοι τύποι λιπιδίων:
- Μονοακυλογλυκερίδια: 1 ουρά λιπαρού οξέος προσκολλημένη σε 1 μόριο γλυκερίνης,
- Διακυλγλυκερίδια: 2 ουρές λιπαρών οξέων που συνδέονται με 1 μόριο γλυκερίνης,
- Τριακυλογλυκερίδια: 3 ουρές λιπαρών οξέων που συνδέονται με 1 μόριο γλυκερίνης
Δομή λιπαρού οξέος
Τα λιπαρά οξέα σχηματίζουν τις ουρές των σαπωνοποιήσιμων λιπιδίων, τα οποία αποτελούν την πλειονότητα των λιπιδίων. Τα λιπαρά οξέα είναι μακριές αλυσίδες υδατανθράκων (μεταξύ 4 έως 36 ατόμων άνθρακα) που συνδέονται με μια καρβοξυλική ομάδα.
Τα λιπαρά οξέα ταξινομούνται ως κορεσμένα και ακόρεστα:
Κορεσμένα λιπαρά οξέα
Τα κορεσμένα λιπαρά οξέα αποτελούνται από απλούς δεσμούς μεταξύ γειτονικών (C) άνθρακα. Ονομάζεται κορεσμένο επειδή είναι κορεσμένο με μόρια υδρογόνου (Η), δηλαδή, οι άνθρακες συνδέονται με τη μεγαλύτερη δυνατή ποσότητα υδρογόνων.
Οι απλοί δεσμοί παράγουν ευθείες, συμπαγείς ουρές χαρακτηριστικές των στερεών λιπών με υψηλά σημεία τήξης, όπως το βούτυρο.
Ακόρεστα λιπαρά οξέα
Η δομή των ακόρεστων λιπαρών οξέων σχηματίζεται από διπλούς δεσμούς που σημαίνει ότι έχουν λιγότερα υδρογόνα (Η). Τα ακόρεστα λιπαρά οξέα που περιέχουν 1 διπλό δεσμό ονομάζονται μονοακόρεστα και εκείνα που έχουν πολλούς διπλούς δεσμούς είναι πολυακόρεστα.
Ανάλογα με τον τύπο διαμόρφωσης των διπλών δεσμών λιπαρών οξέων, υπάρχουν διπλοί δεσμοί cis και trans διπλοί δεσμοί.
ο διπλοί δεσμοί cis που χαρακτηρίζονται από ένωση 2 υδρογόνων στην ίδια πλευρά. Αυτοί οι τύποι δεσμών είναι χαρακτηριστικοί των υγρών λιπιδίων ή των ελαίων, καθώς έχουν χαμηλό σημείο τήξης, όπως το ελαιόλαδο.
Ένα άλλο παράδειγμα είναι απαραίτητα λιπαρά οξέα, το λένε γιατί είναι απαραίτητα στη διατροφή του ανθρώπινου σώματος, καθώς δεν τα συνθέτει φυσικά. Τα βασικά λιπαρά οξέα είναι ακόρεστα και περιέχουν τουλάχιστον 2 δεσμούς cis. Μεταξύ αυτών μπορούμε να βρούμε αυτά που προέρχονται από το άλφα-λινολενικό οξύ (ALA), γνωστό ως ωμέγα-3 και από το λινελαϊκό οξύ (LA), που ονομάζεται ωμέγα-6.
ο trans διπλούς δεσμούςΑπό την άλλη πλευρά, χαρακτηρίζονται από την ένωση των 2 υδρογόνων τους, αλλά βρίσκονται σε αντίθετες πλευρές. Αυτοί οι τύποι λιπαρών οξέων λαμβάνονται από βιομηχανικές διεργασίες που ονομάζονται μερική υδρογόνωση, οι οποίες μετατρέπουν τους διπλούς δεσμούς σε απλούς δεσμούς για να δώσουν στα έλαια στερεές ιδιότητες όπως κορεσμένα λίπη, όπως λαχανικά.
