ЛИПИДИ: КАРАКТЕРИСТИКЕ, ПРИМЕРИ, ФУНКЦИЈЕ, КЛАСИФИКАЦИЈА - БИОЛОГИЈА - 2025

У липиди су група хетерогених макромолекула укључујући масти, уља, стероли, воскова итд, који деле особину да буду делимично води нерастворљив (хидрофобне) и прилично растворљива у неполарним растварачима попут етар, бензен, ацетон, хлороформ, између осталих.

Раније су сва једињења нерастворљива у води и растворљива у органским растварачима сматрана липидима. Међутим, данас многа друга једињења која нису липиди имају та својства, неки од њих су терпени, одређени витамини и каротеноиди.

Липиди су темељне компоненте ћелијских мембрана, а самим тим и плазма мембране (Извор: Јпабло цад / ЦЦ БИ (хттпс://цреативецоммонс.орг/лиценсес/би/3.0), путем Викимедиа Цоммонс)

Реч "липид" потиче од грчке речи "липос", што значи масти. Неки аутори сматрају липидима само оне молекуле који су производи или деривати масних киселина, укључујући углавном сва једињења класификована као уља и масти.

Липидна једињења постоје у свим живим бићима на земљи, чак и неки вируси имају ове молекуле у својој капсиди.

Верује се да су липиди били део првих једињења угљеника која су настала током настанка живота и основни су молекули за „комплексизацију“ живота.

Тренутно је познато много различитих једињења унутар групе липида, од којих свако има различите функције и својства.

Оне се класификују овисно о групи супституента која чини његов костур (и сам костур), а такође зависе и од његових функција (конструкција, складиштење, сигнализација, заштита итд.).

Опште карактеристике липида

Ланац атома угљеника везан за атоме водоника

Већина липида има у својој централној структури ланац атома угљеника повезан са атомима водоника, који је познат као "масна киселина"

Ако су сви угљеникови атоми масне киселине засићени атомима водоника, каже се да је "засићена масна киселина."

Ако се, напротив, два или више атома угљеника у истом ланцу споје двоструком или троструком везом, за масну киселину се каже да је "незасићена", јер је дехидрогенацијом изгубила 2 или више атома угљеника. водоник.

Висока тачка топљења

Липиди имају високу молекулску масу што им даје високу тачку топљења

Тачка топљења липида већа је код липида који садрже више атома угљеника. Али та талиште опада када у липидима постоје масне киселине са незасићеним ланцима угљоводоника.

Они су амфипатски молекули

Сви липиди имају поларни или хидрофилни део и други аполарни или хидрофобни део, који су представљени алифатским ланцима масних киселина које их сачињавају.

Већина молекула липида повезује се међусобно путем везивања водоника и ван дер Ваалсове интеракције између њихових ланца угљоводоника.

Имају добру отпорност на механички стрес

Везе формиране између атома угљеника и водоника дају липидима одређену физичку отпорност на механички стрес. Даље, делимично нерастворљиви у води, тешко је разградити липидне асоцијације у воденом медијуму.

Функције липида

Липиди имају велику разноликост биолошких функција, разноврсних колико и велики број хемијских структура које се налазе у овој групи.

Енергетски

Код већине кичмењака и многих бескраљежњака, липиди су главни облици складиштења енергије и транспорта масних киселина унутар ћелија.

Код кичмењака, липиди апсорбовани храном чувају се у масном ткиву у облику масних киселина и тамо служе као топлотна изолациона супстанца за органе и поткожно ткиво.

Масне киселине су специјализовани липиди за складиштење енергије унутар живих организама, јер њихова оксидација ослобађа велике количине енергије у облику АТП-а. То се постиже поступком званим "β-оксидација масних киселина", који проводе готово све ћелије живих организама.

Структурни

Фосфолипиди и стероли су основне компоненте биолошких мембрана ћелија и њихових органела (у еукариотским ћелијама).

Многи мали молекули липида на површини мембрана служе као пигменти за апсорпцију светлости, док други служе као сидриште за неке мембранске протеине који се причвршћују на површину.

Ензиматиц

Многи су липиди кофактори у ензимској катализи или делују као електронски преносиоци у електрохемијским градијентима.

Други учествују у брзом ширењу деполаризационих таласа по телу животиња, што се, наравно, односи на специјализоване нервне ћелије.

Класификација липида

Липиди се могу сврстати у четири велике групе: масти и уља, фосфолипиди, воскови, стероли, терпени и еикосаноиди.

Масти и уља

Ова група укључује масне киселине, које су најчешће најчешћи структурни елементи за формирање сложенијих липида, на пример фосфолипида и воска.

Масти су углавном једињења која се састоје од масних киселина везаних за молекул глицерола на сваком од њена 3 атома угљеника путем естер типа везе, због чега су опште познате као триглицериди.

Фосфолипиди

Фосфолипиди су главне компоненте ћелијских мембрана. Они су липиди састављени од окоснице глицерола или сфингозина на које су два молекула масних киселина естерификована и фосфатна група способна да реагује и везује се за различите алкохолне молекуле.

Према костуру на којем су „изграђени“ фосфолипиди, они могу бити глицерофосфолипиди или фосфоесфинголипиди.

Глицеролипиди или фосфолипиди (Извор: Ио / Публиц домаин, виа Викимедиа Цоммонс)

Постоји још једна група липида слична групи фосфолипида и позната као група е сфинголипида. То су липиди изграђени на сфингозинској кичми на коју су две масне киселине и угљенохидрат или друго поларно једињење везани амидним везама.

Воскови

Цетил палмитат, типични естер воска

Воскови су липиди изграђени на дуголанчаним алкохолима естерифицираним у масне киселине дугог ланца.

Они функционишу у превлачењу површине биљних и животињских структура и обично су у чврстом облику, због чега се каже да су потпуно нерастворљиви у води или воденим растворима.

Стероли

Општа структура стерола и њихових деривата. Извор: Вакцинациониста

То су велики липиди састављени од 4 цикличне угљоводоничне јединице и нису од равноланчаних масних киселина. Неки имају функционалну групу -ОХ, па потпадају под класификацију алкохола. Од холестерола и његових деривата од великог је значаја.

Терпени и еикосаноиди

Хемијска структура мирцена, монотерпена (Извор: Јан Херолд, Леио / Публиц домаин, виа Викимедиа Цоммонс

Две друге врсте липида су терпени и еикосаноиди. Терпени, за разлику од уобичајених липида, нису састављени од масних киселина, већ од понављајућих јединица од 5 атома угљеника познатих као "изопренске јединице".

Његова класификација у скупину липида има много везе са његовим хидрофобним карактером и нерастворљивошћу у води или поларним растварачима.

Еицосаноиди су, с друге стране, липиди који настају метаболизмом неких масних киселина и претечи су важних хормона за човека и друге сисаре, попут простагландина.

Примери липида

Као што је коментарисано, у природи постоји велика разноликост једињења са липидним карактеристикама, тако да ће у наставку бити наведени само неки од најважнијих примера.

Палмитинска киселина

То је засићена масна киселина дугог ланца (16 атома угљеника). То је главна резервна супстанца краљежњака и ендогене се производи липогенезом.

Ова масна киселина служи као базни молекул за синтезу других једињења. Надаље, оксидацијом само 1 мола овог једињења настаје око 2,59 молова АТП-а, што представља велико снабдевање енергије за кичмењаке, нарочито за разлику од оксидације угљених хидрата и протеина.

Холестерол

Хемијска структура холестерола (Извор: Гуиллем д'Оццам. Изменио Алејандро Порто. / ЦЦ БИ-СА (хттпс://цреативецоммонс.орг/лиценсес/би-са/3.0) виа Викимедиа Цоммонс)

То је липид који припада групи стерола и налази се у ћелијској мембрани готово свих ћелија. Присуство ових молекула у плазма мембрани је неопходно за регулисање његове крутости, закривљености и флексибилности.

Има централни костур од 27 атома угљеника. Међутим, то је молекул састављен од ароматичних прстенова, што му даје много већу тврдоћу, отпорност и чврстину у поређењу с другим липидима. Овај липид је претеча многих животињских хормона.

У људи је холестерол неопходан за синтезу тестостерона и других веома релевантних полних хормона.

Фосфатидилхолин

Припада групи фосфолипида и присутан је у плазма мембрани практично свих ћелија. Обично има ланац палмитинске киселине и примарно се синтетише у јетри краљежњака.

Ово једињење је неопходно за синтезу холестерола и за типичну флексибилност ћелија. Многи протеини који се везују за ћелијску мембрану специфично се придржавају поларне главе овог липида.

Спхингомиелин

Структура сфингомијелина (Извор: Јаг123 на енглеској Википедији, преко Викимедиа Цоммонса)

Налази се у ћелијској мембрани свих организама и многа истраживања усредсређена су на његову функцију и структуру, пошто је такође део мијелинског омотача који покрива аксоне неурона у животиња.

Сфингомијелин припада групи сфинголипида и код људи је то најобилнији сфинголипид у целом телу. Карактерише га краљежница сфингозина која је амидном везом повезана са поларном групом, обично фосфатидилетаноламином.

Стероиди

Основна структура стероида (Извор: Хати на Немачкој Википедији / Јавној домени, путем Викимедиа Цоммонса)

Други пример липида су стероиди. Природни стероиди су присутни у тијелу и могу да укључују холестерол, који је најчешћи тип, естроген, тестостерон, жучне соли које се налазе у цревној жучи и кортизол, хемијску супстанцу коју излучује тело.

Естроген

Такозвани женски хормон је липид; производе га првенствено јајници и одговоран је за одржавање женских секундарних сексуалних карактеристика.

Тестостерон

Такозвани мушки хормон је липид; производе их првенствено тестиси и одговоран је за одржавање мушких секундарних сексуалних карактеристика.

Витамини

Витамини растворљиви у води су липиди; већина их је смештена у јетри или у другим органима тела. На пример:

• Витамин А који је важан за имунолошку функцију, вид и репродукцију. Може се наћи у обојеном воћу и поврћу, пуномасном млеку и јетри.
• Витамин Д, који се користи за побољшање апсорпције калцијума, цинка, фосфата, гвожђа и магнезијума у ​​цревима. Може се добити од одређене хране и ако је изложена сунцу.
• Витамин Е штити срце и помаже телу да се заштити од слободних радикала; стога помаже у очувању здравих ћелија. Може се наћи у биљним уљима, семенкама и орасима.
• Витамин К омогућава згрушавању крви и може помоћи у јачању костију код старијих особа. Може се наћи у шпинату, кељу, салати, першуну, бриселској клице, броколију, купусу, јетри, месу, јајима, житарицама и риби.

Важност за жива бића

Липиди су део биомолекула неопходних за живот, јер без њиховог развоја не би се развио живот какав знамо, јер је постојање липидних мембрана могуће само захваљујући тим супстанцама.

Липиди су, као што је раније дискутирано, укључени у скоро све познате физиолошке процесе, од заштите ћелије од вирусне инфекције до производње и складиштења енергије.

Они такође делују као изолатори тако да се електрични подражаји ефикасно преносе између нервних ћелија, а нагомилавање липида у телу неких животиња је важно за складиштење енергије и заштиту од ниских температура или механичког стреса.

Референце

1. Бради, С. (2011). Основна неурохемија: принципи молекуларне, ћелијске и медицинске неуробиологије. Академска штампа.
2. Ха, ЦЕ, & Бхагаван, НВ (2011). Основе медицинске биохемије: са клиничким случајевима. Академска штампа.
3. Литвацк, Г. (2017). Људска биохемија. Академска штампа.
4. Нелсон, Д., Цок, М. Лехнингер. (2000). Принципи биохемије, 3.
5. Саргент, ЈР, Тоцхер, ДР, & Белл, ЈГ (2003). Липиди. У исхрани риба (стр. 181-257). Академска штампа.