Čo sú lipidy:
Lipidy sú hydrofóbne a nerozpustné molekuly vo vode, pozostávajúci hlavne z uhlíka, kyslíka a vodíka a všeobecne spojený s reťazcami sacharidov nazývanými mastné kyseliny.
Týmto spôsobom je väčšina lipidov na biologickej úrovni klasifikovaná ako zmydelniteľné lipidy, to znamená, že sú tvorené mastnými kyselinami.
Lipidy sa nazývajú jednoduché lipidy keď sa v jeho zložení nachádzajú iba molekuly uhlíka, kyslíka a vodíka, ako sú tuky, oleje a vosky.
Na druhej strane sú tzv komplexné lipidyna tie, ktorých štruktúra obsahuje ďalšie prvky okrem tých, ktoré tvoria jednoduché lipidy, ako sú napríklad fosfolipidy plazmatickej membrány, ktoré tiež obsahujú modifikovanú fosfátovú skupinu.
Funkcia lipidov
Rôzne typy lipidov, ktoré v tele existujú, majú hlavnú funkciu ukladania energie. V tomto zmysle obsahuje každý gram lipidu napríklad dvojnásobnú energiu ako sacharid.
V živočíšnej ríši majú lipidy tiež funkciu tepelnej izolácie a sú základnou jednotkou pre formovanie:
- vitamíny a ich absorpcia, ako sú vitamíny A, D, K a E,
- hormóny ako testosterón a estradiol
- žlčové kyseliny, ktoré pomáhajú tráveniu,
- plazmatické membrány vyrobené zo špecializovaných lipidov nazývaných fosfolipidy.
Okrem toho u ľudí niektoré lipidy, ako napríklad esenciálne mastné kyseliny, regulujú zápal a náladu, znižujú riziko náhlej smrti na infarkt, znižujú triglyceridy v krvi, znižujú krvný tlak a zabraňujú tvorbe krvných zrazenín.
Na druhej strane lipidy vo forme vosku pomáhajú pri hydroizolačnej funkcii listov v rastlinách a perí vtákov.
Druhy lipidov
Na biologickej úrovni sú najdôležitejšie jednoduché lipidy rozdelené na tuky, oleje a vosky a v komplexných lipidoch nájdeme fosfolipidy a steroidy.
Tuky
Tuky sú jedným z najznámejších druhov lipidov. Považujú sa za jednoduché lipidy, pretože sú zložené z uhlíka, kyslíka a vodíka a nazývajú sa zmydelniteľné lipidy, pretože sú tvorené mastnými kyselinami.
Tuky sú tvorené z glycerolového hlavného reťazca a najmenej jednej mastnej kyseliny spojenej s esterovou väzbou (C = O). Podľa množstva zvyškov mastných kyselín sa delia na monoacylglyceridy (1 mastná kyselina), diacylglyceridy (2 mastné kyseliny) alebo triacylglyceridy (3 mastné kyseliny).
Tuky sa vyznačujú jednoväzbovými nasýtenými mastnými kyselinami, ktoré im dodávajú pevnosť, ako napríklad špecializované tukové bunky nazývané adipocyty, ktoré tvoria tukové tkanivo a maslo.
Oleje
Oleje sú jednoduché a zmydelniteľné lipidy. Vyznačujú sa tým, že sú kvapalné kvôli svojim zvyškom nenasýtených mastných kyselín s dvojitými väzbami cis konfigurácie. Príklady z nich možno nájsť esenciálne mastné kyseliny, tiež známe ako omega mastné kyseliny.
Vosky
Vosky sú jednoduché a zmydelniteľné lipidy, ktorých štruktúru obvykle tvoria dlhé reťazce mastných kyselín spojené s alkoholmi (glycerín) pomocou esterových väzieb (C = O). Vosky nájdete na listoch rastlín a vtáčom perí, ktoré mu dodávajú hydrofóbne vlastnosti.
Fosfolipidy
Fosfolipidy sú komplexné lipidy, pretože okrem svojho glycerínového hlavného reťazca a svojich dvoch zvyškov mastných kyselín obsahuje aj modifikovanú fosfátovú skupinu. Fosfolipidy sú špecializované lipidy a sú hlavnými zložkami plazmy alebo bunkových membrán.
Tvoria fosfolipidovú dvojvrstvu bunkovej membrány, kde zvyšky mastných kyselín tvoria hydrofóbnu časť vrstvy umiestnenej medzi hydrofilnými hlavami fosfátových skupín.
Steroidy
Steroidy sú zložité lipidové molekuly, pretože ich štruktúra je tvorená 4 kondenzovanými uhlíkovými kruhmi. Steroidy majú spoločné hydrofóbne vlastnosti lipidov, ako je napríklad ich nerozpustnosť vo vode. Príkladmi steroidov sú cholesterol, ktorý sa syntetizuje hlavne v pečeni, a suroviny pohlavných hormónov, ako je testosterón.
Chemická štruktúra lipidov
Väčšina lipidov, či už sú to tuky, oleje, vosky alebo fosfolipidy, je tvorená glycerolovou kostrou (C3H8ALEBO3) alebo tiež známy ako glycerín, alkohol zložený z 3 hydroxylových skupín (OH).
Všeobecne sú hydroxylové skupiny glycerolu pripojené k mastným kyselinám cez esterové väzby (C = O) v reakcii nazývanej dehydratačná syntéza. Lipidy tvorené mastnými kyselinami sa nazývajú zmydelniteľné lipidy.
V závislosti od množstva mastných kyselín, ktoré sa viažu na molekulu glycerolu, sa získajú nasledujúce typy lipidov:
- Monoacylglyceridy: 1 koniec mastnej kyseliny pripojený k 1 molekule glycerínu,
- Diacylglyceridy: 2 zvyšky mastných kyselín pripojené k 1 molekule glycerínu,
- Triacylglyceridy: 3 zvyšky mastných kyselín pripojené k 1 molekule glycerínu
Štruktúra mastných kyselín
Mastné kyseliny tvoria chvosty zmydelniteľných lipidov, ktoré tvoria väčšinu lipidov. Mastné kyseliny sú dlhé reťazce uhľohydrátov (medzi 4 až 36 uhlíkmi) pripojené ku karboxylovej skupine.
Mastné kyseliny sú klasifikované ako nasýtené a nenasýtené:
Nasýtené mastné kyseliny
Nasýtené mastné kyseliny sú tvorené jednoduchými väzbami medzi susednými (C) uhlíkmi. Nazýva sa nasýtený, pretože je nasýtený molekulami vodíka (H), to znamená, že uhlíky sú spojené s najväčším možným počtom vodíkov.
Jednoduché väzby vytvárajú rovné a kompaktné chvosty charakteristické pre tuhé tuky s vysokou teplotou topenia, napríklad maslo.
Nenasýtené mastné kyseliny
Štruktúra nenasýtených mastných kyselín je tvorená dvojitými väzbami, čo znamená, že majú menej vodíkov (H). Nenasýtené mastné kyseliny, ktoré obsahujú 1 dvojitú väzbu, sa nazývajú mononenasýtené a tie, ktoré majú niekoľko dvojitých väzieb, sú polynenasýtené.
V závislosti od typu konfigurácie dvojitých väzieb mastných kyselín existujú cis dvojité väzby a trans dvojité väzby.
The cis dvojité väzby ktoré sa vyznačujú spojením 2 vodíkov na tej istej strane. Tieto typy väzieb sú typické pre tekuté lipidy alebo oleje, pretože majú nízku teplotu topenia, napríklad olivový olej.
Ďalším príkladom sú esenciálne mastné kyseliny, tzv. Pretože sú potrebné v strave ľudského tela, pretože ich nepripravuje prirodzene. Esenciálne mastné kyseliny sú nenasýtené a obsahujú najmenej 2 cis väzby. Nájdeme medzi nimi také, ktoré sú odvodené od kyseliny alfa-linolénovej (ALA), známej ako omega-3, a od kyseliny linolovej (LA), ktorá sa nazýva omega-6.
The trans dvojité väzbyNa druhej strane sa vyznačujú spojením svojich 2 vodíkov, sú však umiestnené na opačných stranách. Tieto typy mastných kyselín sa získavajú z priemyselných procesov nazývaných čiastočná hydrogenácia, ktoré premieňajú dvojité väzby na jednoduché väzby s cieľom poskytnúť olejom pevné vlastnosti, ako sú nasýtené tuky, ako sú napríklad rastlinné tukové tuky.
