3.3: Lipids
- Page ID
- 175332
Ujuzi wa Kuendeleza
- Eleza aina nne kuu za lipids
- Eleza jukumu la mafuta katika kuhifadhi nishati
- Tofauti kati ya asidi iliyojaa na yasiyotokana na mafuta
- Eleza phospholipids na jukumu lao katika seli
- Eleza muundo wa msingi wa steroid na baadhi ya kazi za steroids
- Eleza jinsi cholesterol husaidia kudumisha asili ya maji ya membrane ya plasma
Lipids ni pamoja na kundi tofauti la misombo ambayo kwa kiasi kikubwa sio nonpolar katika asili. Hii ni kwa sababu wao ni hidrokaboni ambazo zinajumuisha zaidi nonpolar kaboni-kaboni au kaboni-hidrojeni vifungo. Molekuli zisizo za polar ni hydrophobic (“kuogopa maji”), au hazina maji. Lipids hufanya kazi nyingi tofauti katika seli. Viini huhifadhi nishati kwa matumizi ya muda mrefu kwa namna ya mafuta. Lipids pia hutoa insulation kutoka mazingira kwa mimea na wanyama (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)). Kwa mfano, husaidia kuweka ndege wa majini na mamalia kavu wakati wa kutengeneza safu ya kinga juu ya manyoya au manyoya kwa sababu ya asili yao ya hydrophobic ya maji. Lipids pia ni vitalu vya ujenzi wa homoni nyingi na ni sehemu muhimu ya membrane zote za mkononi. Lipids ni pamoja na mafuta, mafuta, waxes, phospholipids, na steroids.
Mafuta na Mafuta
Molekuli ya mafuta ina sehemu kuu mbili-glycerol na asidi ya mafuta. Glycerol ni kiwanja kikaboni (pombe) na kaboni tatu, hidrojeni tano, na makundi matatu ya hydroxyl (OH). Asidi ya mafuta yana mlolongo mrefu wa hidrokaboni ambayo kundi la carboxyl linaunganishwa, kwa hiyo jina “asidi ya mafuta.” Idadi ya kaboni katika asidi ya mafuta inaweza kuwa kati ya 4 hadi 36; kawaida ni zile zenye kaboni 12—18. Katika molekuli ya mafuta, asidi ya mafuta huunganishwa na kila kaboni tatu za molekuli ya glycerol na dhamana ya ester kupitia atomi ya oksijeni (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)).
Wakati wa malezi hii ya dhamana ya ester, molekuli tatu za maji hutolewa. Asidi tatu za mafuta katika triacylglycerol inaweza kuwa sawa au tofauti. Mafuta pia huitwa triacylglycerols au triglycerides kwa sababu ya muundo wao wa kemikali. Baadhi ya asidi ya mafuta yana majina ya kawaida yanayotaja asili yao. Kwa mfano, asidi ya palmitic, asidi iliyojaa mafuta, inatokana na mtende. Asidi ya Arachidic inatokana na hypogea ya Arachis, jina la kisayansi kwa karanga au karanga.
Asidi ya mafuta inaweza kuwa imejaa au isiyojaa. Katika mlolongo wa asidi ya mafuta, ikiwa kuna vifungo moja tu kati ya kaboni jirani katika mlolongo wa hydrocarbon, asidi ya mafuta inasemekana imejaa. Asidi ya mafuta yaliyojaa imejaa hidrojeni; kwa maneno mengine, idadi ya atomi za hidrojeni zilizounganishwa na mifupa ya kaboni hupanuliwa. Asidi ya Stearic ni mfano wa asidi iliyojaa mafuta (Kielelezo\(\PageIndex{3}\))
Wakati mlolongo wa hydrocarbon una dhamana mbili, asidi ya mafuta inasemekana kuwa haijatumiwa. Asidi ya oleic ni mfano wa asidi isiyojaa mafuta (Kielelezo\(\PageIndex{4}\)).
Mafuta mengi yasiyotumiwa ni kioevu kwenye joto la kawaida na huitwa mafuta. Ikiwa kuna dhamana moja mara mbili katika molekuli, basi inajulikana kama mafuta ya monounsaturated (kwa mfano, mafuta ya mzeituni), na ikiwa kuna dhamana zaidi ya mara mbili, basi inajulikana kama mafuta ya polyunsaturated (kwa mfano, mafuta ya kanola).
Wakati asidi ya mafuta haina vifungo mara mbili, inajulikana kama asidi iliyojaa mafuta kwa sababu hakuna hidrojeni tena inaweza kuongezwa kwa atomi za kaboni za mnyororo. Mafuta yanaweza kuwa na asidi sawa au tofauti ya mafuta iliyounganishwa na glycerol. Muda mrefu wa mafuta ya asidi na vifungo moja huwa na kujazwa kwa ukali na ni imara kwenye joto la kawaida. Mafuta ya wanyama na asidi ya stearic na asidi ya palmitic (kawaida katika nyama) na mafuta yenye asidi ya butyric (kawaida katika siagi) ni mifano ya mafuta yaliyojaa. Mamalia huhifadhi mafuta katika seli maalumu zinazoitwa adipocytes, ambapo globules ya mafuta huchukua kiasi kikubwa cha seli. Katika mimea, mafuta au mafuta huhifadhiwa katika mbegu nyingi na hutumiwa kama chanzo cha nishati wakati wa maendeleo ya miche. Mafuta yasiyotokana na mafuta au mafuta huwa na asili ya mimea na yana asidi ya mafuta yasiyotokana na asidi. Cis na trans zinaonyesha usanidi wa molekuli karibu na dhamana mbili. Kama hidrojeni ni sasa katika ndege moja, ni inajulikana kama mafuta cis; kama atomi hidrojeni ni juu ya ndege mbili tofauti, ni inajulikana kama mafuta trans. Dhamana ya mara mbili ya cis husababisha bend au “kink” ambayo inazuia asidi ya mafuta kutoka kufunga kwa ukali, kuwaweka kioevu kwenye joto la kawaida (Kielelezo\(\PageIndex{5}\)). Mafuta ya mizeituni, mafuta ya mahindi, mafuta ya kanola, na mafuta ya ini ya cod ni mifano ya mafuta yasiyotumiwa. Mafuta yasiyotokana husaidia kupunguza viwango vya cholesterol ya damu wakati mafuta yaliyojaa huchangia kwenye malezi ya plaque katika mishipa.
Trans mafuta
Katika sekta ya chakula, mafuta ni hydrogenated artificially ili kuwafanya nusu imara na ya msimamo kuhitajika kwa bidhaa nyingi kusindika chakula. Kwa kusema tu, gesi ya hidrojeni hupigwa kupitia mafuta ili kuimarisha. Wakati wa mchakato huu wa hydrogenation, vifungo viwili vya cis - conformation katika mlolongo wa hydrocarbon inaweza kubadilishwa kuwa vifungo mara mbili katika trans- conformation.
Margarine, baadhi ya aina ya siagi ya karanga, na kufupisha ni mifano ya mafuta artificially HYDROGENATED trans. Uchunguzi wa hivi karibuni umeonyesha kuwa ongezeko la mafuta trans katika mlo wa binadamu inaweza kusababisha kuongezeka kwa viwango vya chini wiani lipoproteins (LDL), au “mbaya” cholesterol, ambayo kwa upande inaweza kusababisha plaque utuaji katika mishipa, kusababisha ugonjwa wa moyo. Migahawa mingi ya chakula cha haraka hivi karibuni imepiga marufuku matumizi ya mafuta ya trans, na maandiko ya chakula yanatakiwa kuonyesha maudhui ya mafuta ya trans.
Omega Fatty Acids
Asidi muhimu ya mafuta ni asidi ya mafuta yanayotakiwa lakini haijatengenezwa na mwili wa binadamu. Kwa hiyo, wanapaswa kuongezewa kupitia kumeza kupitia chakula. Omega -3 fatty kali (kama ile inavyoonekana katika Kielelezo\(\PageIndex{6}\)) kuanguka katika jamii hii na ni moja ya mbili tu inayojulikana kwa binadamu (nyingine kuwa omega-6 fatty acid). Hizi ni asidi ya mafuta ya polyunsaturated na huitwa omega-3 kwa sababu kaboni ya tatu kutoka mwisho wa mnyororo wa hidrokaboni imeunganishwa na kaboni yake jirani kwa dhamana mbili.
Kaboni ya mbali mbali na kundi la carboxyl inahesabiwa kama kaboni ya omega (ω), na ikiwa dhamana ya mara mbili ni kati ya kaboni ya tatu na ya nne kutoka mwisho huo, inajulikana kama asidi ya mafuta ya omega-3. Nutritionally muhimu kwa sababu mwili haina kufanya nao, omega-3 fatty kali ni pamoja na asidi alpha-linoleic (ALA), asidi eicosapentaenoic (EPA), na asidi docosahexaenoic (DHA), ambayo yote ni polyunsaturated. Salmoni, trout, na tuna ni vyanzo vyema vya asidi ya mafuta ya omega-3. Utafiti unaonyesha kuwa omega-3 fatty kali kupunguza hatari ya kifo cha ghafla kutokana na mashambulizi ya moyo, kupunguza triglycerides katika damu, kupunguza shinikizo la damu, na kuzuia thrombosis kwa kuzuia damu clotting. Pia hupunguza kuvimba, na inaweza kusaidia kupunguza hatari ya baadhi ya saratani katika wanyama.
Kama wanga, mafuta yamepokea utangazaji mwingi mbaya. Ni kweli kwamba kula ziada ya vyakula vya kukaanga na vyakula vingine vya “mafuta” husababisha kupata uzito. Hata hivyo, mafuta yana kazi muhimu. Vitamini vingi ni mumunyifu wa mafuta, na mafuta hutumikia kama aina ya kuhifadhi muda mrefu ya asidi ya mafuta: chanzo cha nishati. Pia hutoa insulation kwa mwili. Kwa hiyo, mafuta “yenye afya” kwa kiasi cha wastani yanapaswa kutumiwa mara kwa mara.
Waxes
Wax hufunika manyoya ya ndege wengine wa majini na nyuso za majani ya mimea fulani. Kwa sababu ya asili ya hydrophobic ya waxes, huzuia maji kutoka kwenye uso (Kielelezo\(\PageIndex{7}\)). Waxes hujumuishwa na minyororo ndefu ya asidi ya mafuta iliyosababishwa na pombe za mnyororo mrefu.
Phospholipids
Phospholipids ni sehemu kubwa za membrane ya plasma, safu ya nje ya seli za wanyama. Kama mafuta, hujumuisha minyororo ya asidi ya mafuta iliyounganishwa na mgongo wa glycerol au sphingosine. Badala ya tatu fatty kali masharti kama katika triglycerides, hata hivyo, kuna mbili fatty kali kutengeneza diacylglycerol, na kaboni ya tatu ya uti wa mgongo GLYCEROL ni ulichukua na iliyopita phosphate kundi (Kielelezo\(\PageIndex{8}\)). Kikundi cha phosphate pekee kilichounganishwa na diaglycerol hakihitimu kama phospholipid; ni phosphatidate (diacylglycerol 3-phosphate), mtangulizi wa phospholipids. Kikundi cha phosphate kinabadilishwa na pombe. Phosphatidylcholine na phosphatidylserine ni phospholipids mbili muhimu ambazo hupatikana katika utando wa plasma.
Phospholipid ni molekuli ya amphipathic, maana ina sehemu ya hydrophobic na hydrophilic. Minyororo ya asidi ya mafuta ni hydrophobic na haiwezi kuingiliana na maji, wakati kikundi kilicho na phosphate ni hydrophilic na huingiliana na maji (Kielelezo\(\PageIndex{9}\)).
Kichwa ni sehemu ya hydrophilic, na mkia una asidi ya mafuta ya hydrophobic. Katika utando, bilayer ya phospholipids hufanya tumbo la muundo, mikia ya asidi ya mafuta ya phospholipids inakabiliwa ndani, mbali na maji, ambapo kundi la phosphate linakabiliwa na nje, upande wa maji (Kielelezo\(\PageIndex{9}\)).
Phospholipids ni wajibu wa asili ya nguvu ya membrane ya plasma. Ikiwa tone la phospholipids linawekwa ndani ya maji, linaunda muundo unaojulikana kama micelle, ambapo vichwa vya phosphate hydrophilic vinakabiliwa na nje na asidi ya mafuta hukabiliana na mambo ya ndani ya muundo huu.
Steroids
Tofauti na phospholipids na mafuta yaliyojadiliwa mapema, steroids zina muundo wa pete ya fused. Ingawa hazifanani na lipidi nyingine, zinajumuishwa nao kwa sababu pia ni hydrofobiki na hazina maji. Steroids zote zina pete nne za kaboni na kadhaa yao, kama cholesterol, wana mkia mfupi (Kielelezo\(\PageIndex{10}\)). Steroidi nyingi pia zina kundi la kazi -OH, ambalo linawaweka katika uainishaji wa pombe (sterols).
Cholesterol ni steroid ya kawaida. Cholesterol ni hasa synthesized katika ini na ni mtangulizi wa homoni nyingi steroid kama vile testosterone na estradiol, ambayo ni secreted na gonads na tezi endokrini. Pia ni mtangulizi wa Vitamin D. cholesterol pia ni mtangulizi wa chumvi za bile, ambayo husaidia katika emulsification ya mafuta na ngozi yao inayofuata na seli. Ingawa cholesterol mara nyingi huzungumzwa kwa maneno mabaya na watu wa kuweka, ni muhimu kwa utendaji mzuri wa mwili. Ni sehemu ya utando wa plasma wa seli za wanyama na hupatikana ndani ya bilayer ya phospholipid. Kuwa muundo wa nje katika seli za wanyama, utando wa plasma unawajibika kwa usafiri wa vifaa na utambuzi wa seli na unahusishwa katika mawasiliano ya kiini hadi kiini.
Unganisha na Kujifunza
Kwa mtazamo wa ziada juu ya lipids, kuchunguza maingiliano uhuishaji “Biomolecules: Lipids”.
Muhtasari
Lipids ni darasa la macromolecules ambazo ni nonpolar na hydrophobic katika asili. Aina kuu ni pamoja na mafuta na mafuta, waxes, phospholipids, na steroids. Mafuta ni aina ya nishati iliyohifadhiwa na pia hujulikana kama triacylglycerols au triglycerides. Mafuta yanajumuisha asidi ya mafuta na ama glycerol au sphingosine. Asidi ya mafuta inaweza kuwa isokefu au imejaa, kulingana na kuwepo au kutokuwepo kwa vifungo viwili katika mlolongo wa hydrocarbon. Ikiwa vifungo moja tu vinapatikana, vinajulikana kama asidi ya mafuta yaliyojaa. Asidi ya mafuta yasiyotokana inaweza kuwa na vifungo moja au zaidi mara mbili katika mlolongo wa hydrocarbon. Phospholipids hufanya tumbo la membrane. Wana mgongo wa glycerol au sphingosine ambayo minyororo miwili ya asidi ya mafuta na kikundi kilicho na phosphate kinaunganishwa. Steroids ni darasa lingine la lipids. Muundo wao wa msingi una pete nne za kaboni za fused. Cholesterol ni aina ya steroid na ni sehemu muhimu ya utando wa plasma, ambapo husaidia kudumisha asili ya maji ya membrane. Pia ni mtangulizi wa homoni steroidi kama vile testosterone.
faharasa
- shahamu
- macromolecule ambayo ni nonpolar na hakuna katika maji
- omega mafuta
- aina ya mafuta ya polyunsaturated ambayo inahitajika na mwili; hesabu ya omega kaboni huanza kutoka mwisho wa methyl au mwisho ambao ni mbali zaidi na mwisho wa kaboksili
- phospholipid
- sehemu kubwa ya membrane; linajumuisha asidi mbili za mafuta na kikundi kilicho na phosphate kilichounganishwa na mgongo wa glycerol
- asidi iliyojaa mafuta
- mlolongo mrefu wa hydrocarbon na vifungo moja vya covalent katika mnyororo wa kaboni; idadi ya atomi za hidrojeni zilizounganishwa na mifupa ya kaboni hupanuliwa
- steroidi
- aina ya lipid linajumuisha pete nne za hydrocarbon zilizochanganywa na kutengeneza muundo wa mipango
- trans mafuta
- mafuta sumu artificially na mafuta hydrogenating, na kusababisha utaratibu tofauti wa dhamana mara mbili (s) kuliko wale kupatikana katika lipids asili kutokea
- triacylglycerol (pia, triglyceride)
- mafuta molekuli; lina tatu fatty kali wanaohusishwa na molekuli GLYCEROL
- asidi ya mafuta yasiyojaa
- hydrocarbon ya muda mrefu ambayo ina vifungo moja au zaidi mara mbili katika mlolongo wa hydrocarbon
- nta
- lipid iliyofanywa kwa asidi ya mafuta ya muda mrefu ambayo ni esterified kwa pombe ya mnyororo mrefu; hutumika kama mipako ya kinga juu ya manyoya fulani, manyoya ya mamalia ya majini, na majani