אנו מסבירים מהו ליפיד ותפקודיו השונים. כמו כן, איך הם מסווגים וכמה דוגמאות של מולקולות אלה.
מהו ליפיד?
ליפידים הם אוספים של מולקולות חומרים אורגניים המורכבים בעיקר מ אטומים פחמן, מימן וחמצן (במידה פחותה), ויסודות אחרים כמו חנקן, זרחן וגופרית. ליפידים הם מולקולות הידרופוביות (בלתי מסיסות ב מים), אך הם מסיסים בממסים אורגניים לא קוטביים, כגון בנזין, בנזן וכלורופורם.
הם יכולים להיות מורכבים משרשראות אליפטיות (רוויות או בלתי רוויות) או טבעות ארומטיות. הם תרכובות מגוונות מאוד בשל המבנה המולקולרי שלהן: חלקן קשיחות, אחרות גמישות ובדרך כלל יש להן שרשראות מקושרות הקשורות בקשרי מימן.
כמה ליפידים, כגון אלו המרכיבים את ממברנה תאיתיש להם שכבה הידרופוביה ושכבה הידרופלית, כך שרק בצד אחד הם יכולים ליצור אינטראקציה עם מולקולות מים וכדומה. זה נותן להם צדדיות וחשיבות רבה בכל הנוגע להיות חלק מבני של אורגניזמים.
ליפידים הם חלק חיוני של הַאֲכָלָה של ה יצורים חיים מאז רבים ויטמינים לא ניתן להטמיע אותם אלא אם כן הם בנוכחות שומנים מסוימים. בנוסף, חומצות שומן רבות חיוניות עבור חילוף חומרים בעל חיים.
במקביל, שומנים מסוימים יוצרים רקמת שומן (המכונה בדרך כלל שומן), אשר ממלאת תפקיד של תמיכה, הגנה ואגירת אנרגיה בעלת חשיבות רבה עבור האורגניזם החי, על אף שמיוצרים בעודף הוא יכול גם להוות איום על מאזן ה חַיִים.
תפקוד של שומנים
ליפידים ממלאים את הפונקציות הבאות בגוף:
- מאגר אנרגיה של האורגניזם החי. שומנים מסוימים הידועים כטריגליצרידים (שלוש מולקולות סוכר) מהווים בגוף של בעלי חיים (כולל ה בן אדם) עתודת האנרגיה פר אקסלנס. כאשר יש עודף פחמימות, נוצר שומן כדי לאגור ולצרוך את הגלוקוז האמור בעתיד, שכן גרם אחד של שומן יכול לספק 9.4 קילוקלוריות לגוף.
- תמיכה מבנית של הגוף. ליפידים משמשים כ חומר גולמי בבניית מבנים ביולוגיים רבים (כגון ממברנות תאים). הם משמשים גם כעניין של קיבוע והגנה פיזית על איברים פנימיים ושל חלקים שונים בגוף.
- ויסות ותקשורת תאים. שׁוֹנִים ויטמיניםהורמונים וגליקוליפידים אינם אלא שומנים המופרשים על ידי איברים שונים וגרעיני הגוף, אשר משתמש בהם כמנגנון לוויסות תגובות שונות של הגוף.
- תַחְבּוּרָה. בשילוב עם חומצות מרה וליפופרוטאינים, שומנים נעים מהמעיים ליעדיהם השונים ומשמשים כתחבורה לחומרי הזנה אחרים.
- הגנה תרמית. שומן הגוף מגן על פנים הגוף מפני פעולת הקור, שכן ככל שהשומן גדול יותר, כך הוא מציג פחות קרינה תרמית כלפי חוץ, ולכן, פחות אובדן של חוֹם.
סיווג של שומנים
שומנים או שומנים מסווגים, באופן עקרוני, לשתי קטגוריות:
- ניתנים לסיבון. ליפידים דומים לשעווה ושומנים, שניתן לבצע הידרוליזה מכיוון שיש להם קשרי אסטר. לדוגמא: חומצות שומן, אצילגליצרידים, סרידים ופוספוליפידים. בתורו, ניתן לסווג אותם ל:
- פָּשׁוּט. המבנה שלו מורכב בעיקר מאטומים של חמצן, פחמן ומימן. לדוגמא: אצילגליצרידים (שכשהם מתמצקים ידועים כשומן וכשהם הופכים לנוזלים כשמנים).
- מורכב יש להם (בנוסף לאטומים שהוזכרו) בשפע חלקיקים חנקן, גופרית, זרחן או מולקולות אחרות כגון פחמימות. הם ידועים גם בשם שומני ממברנה.
- לא ניתן לסיבוב. ליפידים שלא ניתן לבצע הידרוליזה כי אין להם קשרי אסטר.
דוגמאות לליפידים
שומנים ניתנים לסיבון:
- חומצות שומן. הן מולקולות ארוכות בצורה של שרשרת פחמימנים (-CH2-), עם קבוצת קרבוקסיל סופנית (-COOH) ומספר אטומי פחמן (2-24) באמצע. הם יכולים להיות משני סוגים:
- חומצות שומן רוויות מורכב מקישורים בודדים בלבד. לדוגמא: חומצה לאורית, חומצה פלמיטית, חומצה מרגרית, חומצה ארכידית וכו'.
- חומצות שומן בלתי רוויות. עם נוכחות של קשרים כפולים שקשה יותר להתמוסס. לדוגמא: חומצה אולאית, חומצה לינולאית, חומצה פלמיטולאית וכו'.
- אצילגליצרידים. הם אסטרים של חומצות שומן עם גליצרין (גליצרול), תוצר של א תְגוּבָה עיבוי שיכול לאגור בצורה זו חומצת שומן אחת עד שלוש: מונוגליצרידים, דיגליצרידים וטריגליצרידים, בהתאמה. האחרונים הם החשובים מכולם והם אלו היוצרים רקמת שומן.
- פוספוליפידים. חומצה פוספטית מכילה מולקולת גליצרול שאליה יכולות להיקשר עד שתי חומצות שומן (אחת רוויה ואחת בלתי רוויה) וקבוצת פוספט, מה שנותן קוטביות ניכרת לתרכובות מסוג זה. סוגי שומנים אלו הם ה"לבנה" הבסיסית לממברנות התא: כולין, אתנולמין, סרין וכו'.
שומנים בלתי ניתנים לסיבוב:
- טרפנים ליפידים שמקורם באיזופרן, שמתוכם יש לפחות שתי מולקולות. לדוגמה: כמה שמנים אתריים כגון מנטול, לימונן, גרניול או כלורופיל פיטול.
- סטֵרֵאוֹדִים ליפידים המורכבים מארבע טבעות פחמן מתמזגות, המרכיבות מולקולה עם חלקים הידרופיליים והידרופוביים, וממלאות פונקציות רגולטוריות או הפעלה בגוף. לדוגמא: חומצות מרה, הורמוני מין, ויטמין D וקורטיקוסטרואידים.
- פרוסטגלנדינים. ליפידים המופקים מחומצות שומן חיוניות מורכבות, כגון אומגה 3 ואומגה 6. הם מורכבים ממולקולות של 20 אטומי פחמן הפועלים כמתווכים של מערכת העצבים המרכזית, של מערכת החיסון ותהליכים דלקתיים.