Co jsou lipidy:
Lipidy jsou hydrofobní a nerozpustné molekuly ve vodě, složený převážně z uhlíku, kyslíku a vodíku a obecně spojený s řetězci sacharidů nazývaných mastné kyseliny.
Tímto způsobem je většina lipidů na biologické úrovni klasifikována jako zmýdelnitelné lipidy, to znamená, že jsou tvořeny mastnými kyselinami.
Lipidy se nazývají jednoduché lipidy když se v jeho složení nacházejí pouze molekuly uhlíku, kyslíku a vodíku, jako jsou tuky, oleje a vosky.
Na druhé straně se jim říká komplexní lipidyk těm, jejichž struktura obsahuje další prvky kromě těch, které tvoří jednoduché lipidy, jako jsou například fosfolipidy plazmatické membrány, které také obsahují modifikovanou fosfátovou skupinu.
Funkce lipidů
Různé typy lipidů, které v těle existují, mají hlavní funkci ukládání energie. V tomto smyslu obsahuje každý gram lipidů například dvojnásobnou energii než sacharidy.
V živočišné říši mají lipidy také funkci zajišťující tepelnou izolaci a jsou základní jednotkou pro tvorbu:
- vitamíny a jejich absorpce, jako jsou vitamíny A, D, K a E,
- hormony, jako je testosteron a estradiol
- žlučové kyseliny, které podporují trávení,
- plazmatické membrány složené ze specializovaných lipidů nazývaných fosfolipidy.
Kromě toho u lidí některé lipidy, jako jsou esenciální mastné kyseliny, regulují zánět a náladu, snižují riziko náhlé smrti na infarkt, snižují hladinu triglyceridů v krvi, snižují krevní tlak a zabraňují tvorbě krevních sraženin.
Na druhé straně lipidy ve formě vosku pomáhají při hydroizolační funkci listů v rostlinách a peří ptáků.
Druhy lipidů
Na biologické úrovni jsou nejdůležitější jednoduché lipidy rozděleny na tuky, oleje a vosky a v komplexu lipidů najdeme fosfolipidy a steroidy.
Tuky
Tuky jsou jedním z nejznámějších typů lipidů. Jsou považovány za jednoduché lipidy, protože jsou složeny z uhlíku, kyslíku a vodíku a jsou nazývány zmýdelnitelnými lipidy, protože jsou tvořeny mastnými kyselinami.
Tuky jsou tvořeny glycerolovým základním řetězcem a alespoň jednou mastnou kyselinou spojenou esterovou vazbou (C = O). V závislosti na množství zbytků mastných kyselin se klasifikují na monoacylglyceridy (1 mastná kyselina), diacylglyceridy (2 mastné kyseliny) nebo triacylglyceridy (3 mastné kyseliny).
Tuky se vyznačují jednoduchými nasycenými mastnými kyselinami, které jim dodávají pevnost, jako jsou specializované tukové buňky zvané adipocyty, které tvoří tukovou tkáň a máslo.
Oleje
Oleje jsou jednoduché a zmýdelnitelné lipidy. Vyznačují se tím, že jsou kapalné díky svým zbytkům nenasycených mastných kyselin s dvojnými vazbami cis konfigurace. Příkladem je esenciální mastné kyseliny, známé také jako omega mastné kyseliny.
Vosky
Vosky jsou jednoduché a zmýdelnitelné lipidy, jejichž strukturu obvykle tvoří dlouhé řetězce mastných kyselin navázané na alkoholy (glycerin) esterovými vazbami (C = O). Vosky lze nalézt na listech rostlin a ptačích peřích, které jí dodávají hydrofobní vlastnosti.
Fosfolipidy
Fosfolipidy jsou komplexní lipidy, protože kromě své hlavní glycerinové kostry a jejích 2 zbytků mastných kyselin má modifikovanou fosfátovou skupinu. Fosfolipidy jsou specializované lipidy a jsou hlavními složkami plazmy nebo buněčné membrány.
Tvoří fosfolipidovou dvojvrstvu buněčné membrány, kde zbytky mastných kyselin tvoří hydrofobní část vrstvy umístěné mezi hydrofilními hlavami fosfátových skupin.
Steroidy
Steroidy jsou komplexní lipidové molekuly, protože jejich struktura je tvořena 4 kondenzovanými uhlíkovými kruhy. Steroidy sdílejí hydrofobní vlastnosti lipidů, jako je jejich nerozpustnost ve vodě. Příklady steroidů jsou cholesterol, syntetizovaný hlavně játry, a suroviny pohlavních hormonů, jako je testosteron.
Chemická struktura lipidů
Většina lipidů, ať už jde o tuky, oleje, vosky nebo fosfolipidy, je tvořena glycerolovou kostrou (C3H8NEBO3) nebo také známý jako glycerin, alkohol složený ze 3 hydroxylových skupin (OH).
Obecně jsou hydroxylové skupiny glycerolu připojeny k mastným kyselinám prostřednictvím esterové vazby (C = O) v reakci zvané dehydratační syntéza. Lipidy tvořené mastnými kyselinami se nazývají zmýdelnitelné lipidy.
V závislosti na množství mastných kyselin, které se váží na molekulu glycerolu, budou získány následující typy lipidů:
- Monoacylglyceridy: 1 ocas mastných kyselin připojený k 1 molekule glycerinu,
- Diacylglyceridy: 2 zbytky mastných kyselin připojené k 1 molekule glycerinu,
- Triacylglyceridy: 3 zbytky mastných kyselin připojené k 1 molekule glycerinu
Struktura mastných kyselin
Mastné kyseliny tvoří ocasy zmýdelnitelných lipidů, které tvoří většinu lipidů. Mastné kyseliny jsou dlouhé řetězce sacharidů (mezi 4 až 36 uhlíky) připojené ke karboxylové skupině.
Mastné kyseliny jsou klasifikovány jako nasycené a nenasycené:
Nasycené mastné kyseliny
Nasycené mastné kyseliny jsou tvořeny jednoduchými vazbami mezi sousedními (C) uhlíky. Nazývá se nasycený, protože je nasycen molekulami vodíku (H), to znamená, že uhlíky jsou spojeny s největším možným množstvím vodíku.
Jednoduché vazby vytvářejí rovné, kompaktní ocasy charakteristické pro pevné tuky s vysokou teplotou tání, jako je máslo.
Nenasycené mastné kyseliny
Struktura nenasycených mastných kyselin je tvořena dvojnými vazbami, což znamená, že mají méně vodíků (H). Nenasycené mastné kyseliny, které obsahují 1 dvojnou vazbu, se nazývají mononenasycené a ty, které mají několik dvojných vazeb, jsou polynenasycené.
V závislosti na typu konfigurace dvojných vazeb mastných kyselin existují cis dvojné vazby a trans dvojné vazby.
The cis dvojné vazby které se vyznačují spojením 2 vodíků na stejné straně. Tyto typy vazeb jsou typické pro kapalné lipidy nebo oleje, protože mají nízkou teplotu tání, jako je olivový olej.
Dalším příkladem jsou esenciální mastné kyseliny, tzv. proto, že jsou nezbytné ve stravě lidského těla, protože je syntetizuje přirozeně. Esenciální mastné kyseliny jsou nenasycené a obsahují alespoň 2 cis vazby. Mezi nimi najdeme ty odvozené od kyseliny alfa-linolenové (ALA), známé jako omega-3, a od kyseliny linolové (LA), zvané omega-6.
The trans dvojné vazbyNa druhou stranu se vyznačují spojením svých 2 vodíků, ale jsou umístěny na opačných stranách. Tyto typy mastných kyselin se získávají průmyslovými procesy zvanými částečná hydrogenace, při nichž se dvojné vazby přeměňují na jednoduché vazby, aby oleje získaly pevné vlastnosti, jako jsou nasycené tuky, například rostlinné tuky.
