LIPIDER: EGENSKAPER, EKSEMPLER, FUNKSJONER, KLASSIFISERING - BIOLOGI - 2026

De lipider er en gruppe av heterogene makromolekyler, inkludert fett, oljer, steroler, vokser, etc., som deler den egenskap at de er delvis vann-uløselig (hydrofob) og forholdsvis oppløselige i ikke-polare løsningsmidler som f.eks eter, benzen, aceton, kloroform, blant andre.

Tidligere ble alle forbindelser uoppløselige i vann og oppløselige i organiske løsningsmidler betraktet som lipider. Imidlertid har mange andre forbindelser som ikke er lipider i dag disse egenskapene, noen av disse er terpener, visse vitaminer og karotenoider.

Lipider er de grunnleggende komponentene i cellemembraner og derfor også i plasmamembranen (Kilde: Jpablo cad / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0), via Wikimedia Commons)

Ordet "lipid" stammer fra det greske ordet "lipos", som betyr fett. Noen forfattere anser som lipider bare de molekyler som er produkter eller derivater av fettsyrer, inkludert hovedsakelig alle forbindelsene klassifisert som oljer og fett.

Lipidforbindelser er til stede i alle levende vesener på jorden, til og med noen virus har disse molekylene i kapsiden.

Det antas at lipider var en del av de første karbonforbindelsene som ble dannet under livets opprinnelse og er grunnleggende molekyler for "kompleksisering" av livet.

For tiden er et stort utvalg av forskjellige forbindelser kjent innen gruppen av lipider, hver med forskjellige funksjoner og egenskaper.

Disse klassifiseres avhengig av substituentgruppen som utgjør skjelettet (og selve skjelettet) og også avhengig av dets funksjoner (struktur, lagring, signalering, beskyttelse, etc.).

Generelle egenskaper ved lipider

Kjede av karbonatomer bundet til hydrogenatomer

De fleste av lipidene har som sentral struktur en kjede med karbonatomer knyttet til hydrogenatomer, som er kjent som "fettsyre"

Hvis alle karbonatomer i en fettsyre er mettet med hydrogenatomer, sies det å være en "mettet fettsyre."

Hvis derimot to eller flere karbonatomer i samme kjede er forbundet sammen gjennom en dobbelt- eller trippelbinding, sies fettsyren å være "umettet", siden den har mistet 2 eller flere karbonatomer ved dehydrogenering. hydrogen.

Høyt smeltepunkt

Lipider har en høy molekylvekt som gir dem et høyt smeltepunkt

Smeltepunktet for lipider er høyere i lipider som inneholder mer karbonatomer. Men dette smeltepunktet avtar når lipidene har fettsyrer med umettede hydrokarbonkjeder.

De er amfipatiske molekyler

Alle lipider har en polar eller hydrofil del og en annen apolar eller hydrofob del, representert av de alifatiske kjedene til fettsyrene som utgjør dem.

De fleste lipidmolekyler assosieres med hverandre gjennom hydrogenbinding og van der Waals-interaksjoner mellom hydrokarbonkjedene deres.

De har god motstand mot mekanisk belastning

Bindingene dannet mellom karbon- og hydrogenatomene gir lipider viss fysisk motstand mot mekanisk belastning. Ved å være delvis uoppløselig i vann, er lipid-assosiasjoner vanskelig å gå i oppløsning i vandige medier.

Funksjoner av lipider

Lipider har et stort mangfold av biologiske funksjoner, like varierte som det store antallet kjemiske strukturer som finnes i denne gruppen.

Energisk

I de fleste virveldyr og mange virvelløse dyr er lipider de viktigste formene for energilagring og fettsyretransport i celler.

Hos virveldyr lagres lipider absorbert med mat i fettvev i form av fettsyrer, og der fungerer de som et termisk isolerende stoff for organer og underhud.

Fettsyrer er spesialiserte lipider for lagring av energi i levende organismer, siden oksidasjonen deres frigjør store mengder energi i form av ATP. Dette gjøres gjennom en prosess som kalles "ß-oksidasjon av fettsyrer", som utføres av nesten alle celler i levende organismer.

Strukturell

Fosfolipider og steroler er viktige komponenter i de biologiske membranene til celler og organeller derav (i eukaryote celler).

Mange små lipidmolekyler på overflaten av membraner fungerer som pigmenter for å absorbere lys, mens andre fungerer som forankringer for noen membranproteiner for å feste seg til overflaten.

enzymatisk

Mange lipider er kofaktorer i enzymatisk katalyse eller fungerer som elektroniske transportører i elektrokjemiske gradienter.

Andre deltar i den raske forplantningen av depolarisasjonsbølger i hele kroppen av dyr, som selvfølgelig er relatert til spesialiserte nerveceller.

Klassifisering av lipider

Lipider kan klassifiseres i fire store grupper: fett og oljer, fosfolipider, voks, steroler og terpener og eikosanoider.

Fett og oljer

Denne gruppen inkluderer fettsyrer, som vanligvis er de vanligste strukturelle elementene for dannelse av mer komplekse lipider som fosfolipider og voks, for eksempel.

Fett er generelt forbindelser som består av fettsyrer bundet til et glyserolmolekyl ved hvert av dets 3 karbonatomer gjennom estertypebindinger, og det er derfor de vanligvis kalles triglyserider.

fosfolipider

Fosfolipider er hovedkomponentene i cellemembraner. De er lipider som består av en glyserol eller sfingosinryggraden som to fettsyremolekyler er forestret og en fosfatgruppe som er i stand til å reagere og binde til forskjellige alkoholholdige molekyler.

Avhengig av skjelettet som fosfolipidene er "bygget på" kan de være glyserofosfolipider eller fosfosfingolipider.

Glycerolipider eller fosfolipider (Kilde: I / Public domain, via Wikimedia Commons)

Det er en annen gruppe lipider som ligner på fosfolipider og kjent som gruppen av e- sfingolipider. Dette er lipider som er bygd på en sfingosin-ryggrad som to fettsyrer og et karbohydrat eller annen polar forbindelse er bundet av amidbindinger.

voks

Cetylpalmitat, en typisk voksester

Voks er lipider bygget på langkjedede alkoholer forestret til langkjedede fettsyrer.

De fungerer i å belegge overflaten av planter og dyrs kroppskonstruksjoner og er generelt i fast form, og det er derfor de sies å være fullstendig uoppløselige i vann eller vandige oppløsninger.

steroler

Generell struktur for steroler og derivater derav. Kilde: Vaksinasjonsleder

De er store lipider som består av 4 sykliske hydrokarbonenheter og ikke av rettkjedede fettsyrer. Noen har en funksjonell gruppe -OH, så de faller inn under klassifiseringen av alkoholer. Kolesterol og dets derivater er av stor betydning.

Terpener og eikosanoider

Kjemisk struktur av myrzen, et monoterpen (Kilde: Jan Herold, Leyo / Public domain, via Wikimedia Commons

To andre typer lipider er terpener og eikosanoider. Terpener, i motsetning til de mer vanlige lipidene, er ikke sammensatt av fettsyrer, men av repeterende enheter med 5 karbonatomer kjent som "isoprenenheter."

Dens klassifisering i gruppen av lipider har mye å gjøre med sin hydrofobe karakter og dens uoppløselighet i vann eller polare løsningsmidler.

Eikosanoider er derimot lipider som er resultatet av metabolismen av noen fettsyrer og er forløperne til viktige hormoner for mennesker og andre pattedyr, som prostaglandiner.

Eksempler på lipider

Som det er blitt kommentert, er det i naturen et stort mangfold av forbindelser med lipidegenskaper, så bare noen av de viktigste eksemplene vil bli nevnt nedenfor.

Palmitinsyre

Det er en langkjedet mettet fettsyre (16 karbonatomer). Det er hovedreserveringsstoffet til virveldyr og produseres endogent ved lipogenese.

Denne fettsyren tjener som et basemolekyl for syntese av andre forbindelser. Videre produserer oksidasjon av bare 1 mol av denne forbindelsen omtrent 2,59 mol ATP, som representerer en stor energiforsyning for virveldyr, spesielt i motsetning til oksidasjon av karbohydrater og proteiner.

kolesterol

Kjemisk struktur av kolesterol (Kilde: Guillem d'Occam. Endret av Alejandro Porto. / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) via Wikimedia Commons)

Det er en lipid som hører til gruppen av steroler og finnes i cellemembranen til nesten alle celler. Tilstedeværelsen av disse molekylene i plasmamembranen er avgjørende for å regulere dens stivhet, krumning og fleksibilitet.

Det har et sentralt skjelett med 27 karbonatomer. Imidlertid er det et molekyl sammensatt av aromatiske ringer, noe som gir den en mye høyere hardhet, motstand og stivhet sammenlignet med andre lipider. Denne lipiden er forløperen for mange dyrehormoner.

Hos mennesker er kolesterol viktig for syntese av testosteron og andre svært relevante kjønnshormoner.

phosphatidylcholine

Det tilhører gruppen fosfolipider og er til stede i plasmamembranen til praktisk talt alle celler. Den har ofte en palmitinsyrekjede og syntetiseres først og fremst i leveren til virveldyr.

Denne forbindelsen er avgjørende for syntese av kolesterol og for den typiske fleksibiliteten til celler. Mange proteiner som binder seg til cellemembranen fester seg spesifikt til det polare hodet til denne lipiden.

sphingomyelin

Struktur av sphingomyelin (Kilde: Jag123 på engelsk Wikipedia, via Wikimedia Commons)

Det finnes i cellemembranen til alle organismer, og mange studier har fokusert på dens funksjon og struktur, siden det også er en del av myelinskjeden som dekker aksonene til nevroner hos dyr.

Sfingomyelin tilhører gruppen sfingolipider, og hos mennesker er dette den mest tallrike sfingolipiden i hele kroppen. Det er preget av sfingosinryggraden, som er bundet av en amidbinding til en polar gruppe, vanligvis fosfatidyletanolamin.

steroider

Grunnleggende struktur for et steroid (Kilde: Hati på tysk Wikipedia / Public domain, via Wikimedia Commons)

Et annet eksempel på lipider er steroider. Naturlige steroider er til stede i kroppen og kan inkludere kolesterol, som er den vanligste typen, østrogen, testosteron, gallesaltene som finnes i tarmen, og kortisol, et kjemikalie som skilles ut av kroppen.

østrogen

Det såkalte kvinnelige hormonet er en lipid; den produseres primært av eggstokkene og er ansvarlig for å opprettholde kvinnelige sekundære seksuelle egenskaper.

testosteron

Det såkalte mannlige hormonet er en lipid; det produseres primært av testiklene og er ansvarlig for å opprettholde mannlige sekundære seksuelle egenskaper.

Vitaminer

Vannløselige vitaminer er lipider; de fleste av dem er lagret i leveren eller i andre organer i kroppen. For eksempel:

• A-vitamin, som er viktig for immunfunksjon, syn og reproduksjon. Det finnes i fargede frukt og grønnsaker, helmelk og lever.
• D-vitamin, brukes til å forbedre opptaket av kalsium, sink, fosfat, jern og magnesium i tarmen. Det kan fås fra visse matvarer og ved eksponering for sollys.
• E-vitamin beskytter hjertet og hjelper kroppen med å beskytte seg mot frie radikaler; derfor hjelper det å holde celler sunne. Det finnes i vegetabilske oljer, frø og nøtter.
• K-vitamin lar blodet koagulere og kan bidra til å bygge beinstyrke hos eldre. Det finnes i spinat, grønnkål, salat, persille, rosenkål, brokkoli, kål, lever, kjøtt, egg, frokostblandinger og fisk.

Betydningen for levende vesener

Lipider er en del av biomolekylene som er essensielle for livet, siden uten utvikling av disse, ville liv som vi vet det ikke ha utviklet seg, siden eksistensen av lipidmembraner bare er mulig takket være disse stoffene.

Lipider, som tidligere omtalt, er involvert i nesten alle kjente fysiologiske prosesser, fra å beskytte en celle mot virusinfeksjon til energiproduksjon og lagring.

De fungerer også som isolatorer slik at elektriske stimuli overføres effektivt mellom nerveceller og akkumulering av lipider i kroppen til noen dyr er viktig for energilagring og beskyttelse mot lave temperaturer eller mekanisk belastning.

referanser

1. Brady, S. (2011). Grunnleggende nevrokjemi: prinsipper for molekylær, cellulær og medisinsk nevrobiologi. Akademisk presse.
2. Ha, CE, & Bhagavan, NV (2011). Essenser i medisinsk biokjemi: med kliniske tilfeller. Academic Press.
3. Litwack, G. (2017). Human biokjemi. Academic Press.
4. Nelson, D., & Cox, M. Lehninger. (2000). Prinsipper for biokjemi, 3.
5. Sargent, JR, Tocher, DR, & Bell, JG (2003). Lipidene. I fiskeernæring (s. 181-257). Academic Press.