Was sind Lipide:
Lipide sind hydrophobe und unlösliche Moleküle in Wasser, besteht hauptsächlich aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff und ist im Allgemeinen mit Kohlenhydratketten verbunden, die als Fettsäuren bezeichnet werden.
Auf diese Weise werden die meisten Lipide auf biologischer Ebene als verseifbare Lipide klassifiziert, dh sie werden von Fettsäuren gebildet.
Lipide heißen einfache Lipide wenn in seiner Zusammensetzung nur Kohlenstoff-, Sauerstoff- und Wasserstoffmoleküle wie Fette, Öle und Wachse vorkommen.
Auf der anderen Seite heißen sie komplexe Lipide, zu solchen, deren Struktur neben den einfachen Lipiden auch andere Elemente enthält, wie beispielsweise die Phospholipide der Plasmamembran, die auch eine modifizierte Phosphatgruppe enthalten.
Funktion von Lipiden
Die verschiedenen Arten von Lipiden, die im Körper vorkommen, haben im Allgemeinen die Hauptfunktion, Energie zu speichern. In diesem Sinne enthält beispielsweise jedes Gramm Lipid die doppelte Energie eines Kohlenhydrats.
Auch im Tierreich haben Lipide die Funktion der Wärmedämmung und sind eine grundlegende Einheit für die Bildung von:
- Vitamine und deren Aufnahme, wie die Vitamine A, D, K und E,
- Hormone wie Testosteron und Östradiol
- Gallensäuren, die die Verdauung unterstützen,
- Plasmamembranen, die aus spezialisierten Lipiden, den sogenannten Phospholipiden, bestehen.
Darüber hinaus regulieren beim Menschen einige Lipide, wie essentielle Fettsäuren, Entzündungen und Stimmung, verringern das Risiko eines plötzlichen Todes durch Herzinfarkte, senken die Bluttriglyceride, senken den Blutdruck und verhindern die Bildung von Blutgerinnseln.
Andererseits helfen Lipide in Form von Wachs bei der wasserabweisenden Funktion der Blätter bei Pflanzen und der Federn von Vögeln.
Arten von Lipiden
Auf biologischer Ebene werden die wichtigsten einfachen Lipide in Fette, Öle und Wachse unterteilt und innerhalb der komplexen Lipide finden wir Phospholipide und Steroide.
Die Fette
Fette sind eine der bekanntesten Arten von Lipiden. Sie gelten als einfache Lipide, weil sie aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff bestehen und werden als verseifbare Lipide bezeichnet, weil sie aus Fettsäuren bestehen.
Fette bestehen aus einem Glycerinrückgrat und mindestens einer Fettsäure, die durch eine Esterbindung (C = O) verbunden ist. Je nach Menge der Fettsäureschwänze werden sie in Monoacylglyceride (1 Fettsäure), Diacylglyceride (2 Fettsäuren) oder Triacylglyceride (3 Fettsäuren) eingeteilt.
Fette zeichnen sich durch ihre einfach verknüpften gesättigten Fettsäuren aus, die ihnen Festigkeit verleihen, wie zum Beispiel spezialisierte Fettzellen, die Adipozyten genannt werden, aus denen Fettgewebe und Butter bestehen.
Öle
Öle sind einfache und verseifbare Lipide. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie aufgrund ihrer ungesättigten Fettsäureschwänze mit Doppelbindungen in cis-Konfiguration flüssig sind. Beispiele dafür sind essentielle Fettsäuren, auch bekannt als Omega-Fettsäuren.
Wachse
Wachse sind einfache und verseifbare Lipide, deren Struktur im Allgemeinen aus langen Fettsäureketten besteht, die durch Esterbindungen (C = O) mit Alkoholen (Glycerin) verbunden sind. Wachse finden sich auf Pflanzenblättern und Vogelfedern, die ihm hydrophobe Eigenschaften verleihen.
Phospholipide
Phospholipide sind komplexe Lipide, da es neben seinem Glycerinrückgrat und seinen 2 Fettsäureschwänzen eine modifizierte Phosphatgruppe besitzt. Phospholipide sind spezialisierte Lipide und sind Hauptbestandteile des Plasmas oder der Zellmembran.
Sie bilden die Phospholipid-Doppelschicht der Zellmembran, wobei die Fettsäureschwänze den hydrophoben Teil der Schicht bilden, die sich zwischen den hydrophilen Köpfen der Phosphatgruppen befindet.
Steroide
Steroide sind komplexe Lipidmoleküle, da ihre Struktur aus 4 verschmolzenen Kohlenstoffringen besteht. Steroide teilen die hydrophoben Eigenschaften von Lipiden, wie beispielsweise ihre Unlöslichkeit in Wasser. Beispiele für Steroide sind Cholesterin, das hauptsächlich von der Leber synthetisiert wird, und Sexualhormon-Rohstoffe wie Testosteron.
Chemische Struktur von Lipiden
Die meisten Lipide, seien es Fette, Öle, Wachse oder Phospholipide, bestehen aus einem Glyceringerüst (C3H8ODER3) oder auch als Glycerin bekannt, ein Alkohol aus 3 Hydroxylgruppen (OH).
Im Allgemeinen sind die Hydroxylgruppen des Glycerins an Fettsäuren gebunden durch Esterbindungen (C = O) in einer Reaktion namens Dehydratationssynthese. Die von Fettsäuren gebildeten Lipide werden als verseifbare Lipide bezeichnet.
Abhängig von der Menge an Fettsäuren, die an das Glycerinmolekül binden, werden die folgenden Arten von Lipiden erhalten:
- Monoacylglyceride: 1 Fettsäureschwanz an 1 Glycerinmolekül gebunden,
- Diacylglyceride: 2 Fettsäureschwänze an 1 Glycerinmolekül gebunden,
- Triacylglyceride: 3 Fettsäureschwänze an 1 Glycerinmolekül gebunden
Fettsäurestruktur
Fettsäuren bilden die Schwänze von verseifbaren Lipiden, die den Großteil der Lipide ausmachen. Fettsäuren sind lange Kohlenhydratketten (zwischen 4 und 36 Kohlenstoffatomen), die an eine Carboxylgruppe gebunden sind.
Fettsäuren werden in gesättigt und ungesättigt eingeteilt:
Gesättigte Fettsäuren
Gesättigte Fettsäuren bestehen aus Einfachbindungen zwischen benachbarten (C)-Kohlenstoffatomen. Es wird als gesättigt bezeichnet, weil es mit Wasserstoffmolekülen (H) gesättigt ist, dh die Kohlenstoffe sind mit der größtmöglichen Menge an Wasserstoffen verknüpft.
Einfache Bindungen erzeugen gerade, kompakte Schwänze, die für feste Fette mit hohem Schmelzpunkt wie Butter charakteristisch sind.
Ungesättigten Fettsäuren
Die Struktur ungesättigter Fettsäuren wird durch Doppelbindungen gebildet, was bedeutet, dass sie weniger Wasserstoff (H) haben. Ungesättigte Fettsäuren, die 1 Doppelbindung enthalten, werden als einfach ungesättigt bezeichnet und solche mit mehreren Doppelbindungen als mehrfach ungesättigt.
Je nach Art der Konfiguration der Doppelbindungen von Fettsäuren gibt es cis-Doppelbindungen und trans-Doppelbindungen.
Das cis-Doppelbindungen die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie 2 Wasserstoffe auf derselben Seite verbinden. Diese Art von Bindungen sind typisch für flüssige Lipide oder Öle, da sie einen niedrigen Schmelzpunkt haben, wie beispielsweise Olivenöl.
Ein weiteres Beispiel sind essentiellen Fettsäuren, so genannt, weil sie in der Nahrung des menschlichen Körpers notwendig sind, da sie sie nicht natürlich synthetisieren. Essentielle Fettsäuren sind ungesättigt und enthalten mindestens 2 cis-Bindungen. Unter ihnen finden wir solche, die aus Alpha-Linolensäure (ALA), bekannt als Omega-3, und aus Linolsäure (LA), genannt Omega-6, gewonnen werden.
Das trans-DoppelbindungenAuf der anderen Seite sind sie dadurch gekennzeichnet, dass sie ihre 2 Wasserstoffe verbinden, aber sie befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten. Diese Arten von Fettsäuren werden aus industriellen Prozessen gewonnen, die als partielle Hydrierung bezeichnet werden und Doppelbindungen in Einfachbindungen umwandeln, um den Ölen feste Eigenschaften wie gesättigte Fette wie pflanzliche Backfette zu verleihen.
