מהם ליפידים:
ליפידים הם מולקולות הידרופוביות ובלתי מסיסות במים, המורכב בעיקר מפחמן, חמצן ומימן ובדרך כלל מקושר לשרשראות של פחמימות הנקראות חומצות שומן.
באופן זה, רוב השומנים ברמה הביולוגית מסווגים כשומנים הניתנים להספנה, כלומר נוצרים על ידי חומצות שומן.
ליפידים נקראים שומנים פשוטים כשרק מולקולות פחמן, חמצן ומימן נמצאות בהרכב שלה, כמו שומנים, שמנים ושעוות.
מצד שני, הם נקראים שומנים מורכבים, לאלה שמבנהם מכיל אלמנטים נוספים בנוסף לאלה המרכיבים ליפידים פשוטים כמו, למשל, הפוספוליפידים של קרום הפלזמה, המכילים גם קבוצת פוספטים שונה.
תפקוד השומנים
לסוגים השונים של השומנים הקיימים בגוף, באופן כללי, יש את התפקיד העיקרי של אחסון אנרגיה. במובן זה, כל גרם ליפיד מכיל אנרגיה כפולה של פחמימה, למשל.
בממלכת החי, לליפידים יש גם תפקיד של מתן בידוד תרמי והם יחידה בסיסית ליצירת:
- ויטמינים וספיגתם, כגון ויטמינים A, D, K ו- E,
- הורמונים כמו טסטוסטרון ואסטרדיול
- חומצות מרה המסייעות לעיכול,
- ממברנות פלזמה, המורכבות משומנים מיוחדים הנקראים פוספוליפידים.
בנוסף, אצל בני אדם, חלק מהליפידים, כגון חומצות שומן חיוניות, מווסתים דלקת ומצב רוח, מפחיתים את הסיכון למוות פתאומי מהתקפי לב, מורידים טריגליצרידים בדם, מורידים לחץ דם וזה מונע היווצרות קרישי דם.
מאידך, ליפידים בצורת שעווה מסייעים בתפקוד האיטום של העלים בצמחים ובנוצות של ציפורים.
סוגי שומנים
ברמה הביולוגית, השומנים הפשוטים החשובים ביותר מחולקים לשומנים, שמנים ושעוות ובתוך השומנים המורכבים נוכל למצוא פוספוליפידים וסטרואידים.
השומנים
שומנים הם אחד מסוגי השומנים הידועים ביותר. הם נחשבים לליפידים פשוטים מכיוון שהם מורכבים מפחמן, חמצן ומימן ונקראים ליפידים ניתנים לזלפון מכיוון שהם מורכבים מחומצות שומן.
שומנים מורכבים משדרה גליצרולית ולפחות חומצת שומן אחת המקושרת על ידי קשר אסטר (C = O). בהתאם לכמות הזנבות של חומצות השומן, הם מסווגים למונואצילגליצרידים (1 חומצת שומן), לדיאצילגליצרידים (2 חומצות שומן) או לטריאצילגליצרידים (3 חומצות שומן).
שומנים מאופיינים בחומצות השומן הרוויות המקושרות שלהם, המעניקות להם מוצקות, כמו תאי שומן מיוחדים הנקראים אדיפוציטים המרכיבים רקמת שומן וחמאה.
שמנים
שמנים הם שומנים פשוטים וניתנים להספדה. הם מאופיינים בכך שהם נוזליים בשל זנבות חומצות השומן הבלתי רוויות שלהם עם קשרים כפולים של תצורת cis. ניתן למצוא דוגמאות להן חומצות שומן חיוניות, המכונות גם חומצות שומן אומגה.
שעווה
שעווה הם שומנים פשוטים וניתנים להספלה שמבנהם מורכב בדרך כלל משרשראות ארוכות של חומצות שומן המקושרות לאלכוהול (גליצרין) על ידי קשרים אסתריים (C = O). ניתן למצוא שעווה על עלי צמח ונוצות ציפורים המעניקות לו תכונות הידרופוביות.
פוספוליפידים
פוספוליפידים הם ליפידים מורכבים, שכן בנוסף לעמוד השדרה של גליצרין ושני זנבות חומצות השומן, יש לו קבוצת פוספט שונה. פוספוליפידים הם ליפידים מיוחדים ומהווים מרכיבים עיקריים בפלזמה או בקרום התא.
הם יוצרים את שכבת הדו-פוספוליפידית של קרום התא, כאשר זנבות חומצות השומן מהווים את החלק ההידרופובי של השכבה הנמצא בין הראשים ההידרופיליים של קבוצות הפוספט.
סטֵרֵאוֹדִים
סטרואידים הם מולקולות מורכבות של ליפידים, מכיוון שהמבנה שלהם מורכב מ -4 טבעות פחמן התמזגו. סטרואידים חולקים את המאפיינים ההידרופוביים של השומנים, כמו חוסר המסיס שלהם במים. דוגמאות לסטרואידים הן כולסטרול, המסונתז בעיקר על ידי הכבד, וחומרי גלם של הורמון המין כמו טסטוסטרון.
מבנה כימי של ליפידים
רוב השומנים, בין אם הם שומנים, שמנים, שעווה או פוספוליפידים, מורכבים משלד גליצרול (C3ה8אוֹ3) או המכונה גם גליצרין, אלכוהול המורכב משלוש קבוצות הידרוקסיל (OH).
באופן כללי, קבוצות ההידרוקסיל של גליצרול מחוברות לחומצות שומן דרך קשרי אסתר (C = O) בתגובה הנקראת סינתזת התייבשות. השומנים הנוצרים על ידי חומצות שומן נקראים ליפידים הניתנים לניתוח saponifiable.
בהתאם לכמות חומצות השומן הנקשרות למולקולת הגליצרול, יתקבלו סוגי השומנים הבאים:
- מונואצילגליצרידים: זנב אחד של חומצת שומן המחובר למולקולת גליצרין אחת,
- דיאצילגליצרידים: 2 זנבות חומצות שומן המחוברים למולקולת גליצרין אחת,
- טריאצילגליצרידים: 3 זנבות חומצות שומן המחוברים למולקולת גליצרין אחת
מבנה חומצה שומנית
חומצות שומן יוצרות את זנבות השומנים הניתנים לניתוח בדם, המהווים את מרבית השומנים בדם. חומצות שומן הן שרשראות ארוכות של פחמימות (בין 4 ל -36 פחמנים) המחוברות לקבוצת קרבוקסיל.
חומצות שומן מסווגות כרוויות ולא רוויות:
חומצות שומן רוויות
חומצות שומן רוויות מורכבות מקשרים בודדים בין פחמנים שכנים (C). זה נקרא רווי מכיוון שהוא רווי במולקולות מימן (H), כלומר הפחמנים קשורים לכמות הגדולה ביותר של מימנים.
קשרים פשוטים מייצרים זנבות ישרים וקומפקטיים האופייניים לשומנים מוצקים עם נקודות התכה גבוהות, כמו חמאה.
חומצות שומן בלתי רוויות
המבנה של חומצות שומן בלתי רוויות נוצר על ידי קשרים כפולים, כלומר יש פחות מימנים (H). חומצות שומן בלתי-רוויות המכילות קשר כפול אחד נקראות חד-בלתי-רוויות וכאלה שיש בהן כמה קשרים כפולים הן בלתי-רוויות.
תלוי בסוג התצורה של הקשרים הכפולים של חומצות השומן, קיימים קשרים כפולים מסוג cis וקשרים כפולים טרנס.
ה קשרים כפולים המאופיינים בהצטרפות לשני מימנים באותו צד. קשרים מסוג זה אופייניים לשומנים או שמנים נוזליים, מכיוון שיש להם נקודת התכה נמוכה, כמו למשל שמן זית.
דוגמה נוספת היא חומצות שומן חיוניות, מה שנקרא כי הם נחוצים בתזונה של גוף האדם, מכיוון שהוא לא מסנתז אותם באופן טבעי. חומצות שומן חיוניות אינן רוויות ומכילות לפחות 2 קשרי ציס. ביניהם אנו יכולים למצוא את אלה שמקורם בחומצה אלפא-לינולנית (ALA), המכונה אומגה 3, וחומצה לינולאית (LA), הנקראת אומגה 6.
ה קשרים כפולים טרנסמצד שני, הם מאופיינים בהצטרפות לשני המימנים שלהם אך הם ממוקמים משני הצדדים. סוגים אלה של חומצות שומן מתקבלים מתהליכים תעשייתיים הנקראים הידרוגנציה חלקית, אשר ממירים קשרים כפולים לקשרים בודדים על מנת להעניק לשמנים תכונות מוצקות כמו שומנים רוויים, כגון קיצור צמחי.
