Membuat lipid. Lipid - apa itu? Klasifikasi. Metabolisme lipid dalam tubuh dan peran biologisnya. Asam lemak jenuh dan tak jenuh

Lemak- Zat sangat heterogen dalam struktur kimianya, ditandai dengan kelarutan yang berbeda dalam pelarut organik dan, sebagai aturan, tidak larut dalam air. Mereka memainkan peran penting dalam proses kehidupan. Sebagai salah satu komponen utama membran biologis, lipid mempengaruhi permeabilitasnya, berpartisipasi dalam transmisi impuls saraf, dan menciptakan kontak antar sel.

Fungsi lain dari lipid adalah pembentukan cadangan energi, penciptaan pelindung anti air dan penutup isolasi termal pada hewan dan tumbuhan, perlindungan organ dan jaringan dari pengaruh mekanis.

KLASIFIKASI LIPID

Tergantung pada komposisi kimianya, lipid dibagi menjadi beberapa kelas.

Lipid sederhana termasuk zat yang molekulnya hanya terdiri dari residu asam lemak (atau aldehida) dan alkohol. Ini termasuk
- lemak (trigliserida dan gliserida netral lainnya)
- lilin
Lipid kompleks
- turunan asam fosfat (fosfolipid)
- lipid yang mengandung residu gula (glikolipid)
- sterol
- sterida

Pada bagian ini, kimia lipid akan dipertimbangkan hanya sejauh yang diperlukan untuk memahami metabolisme lipid.

Jika jaringan hewan atau tumbuhan diperlakukan dengan satu atau lebih (lebih sering secara berurutan) pelarut organik, misalnya kloroform, benzena atau petroleum eter, maka beberapa bahan masuk ke dalam larutan. Komponen fraksi terlarut ini (ekstrak) disebut lipid. Fraksi lipid mengandung zat dari berbagai jenis, yang sebagian besar ditunjukkan dalam diagram. Perhatikan bahwa karena heterogenitas komponen yang termasuk dalam fraksi lipid, istilah "fraksi lipid" tidak dapat dianggap sebagai karakteristik struktural; itu hanya nama laboratorium yang berfungsi untuk fraksi yang diperoleh dari ekstraksi bahan biologis dengan pelarut polaritas rendah. Namun demikian, sebagian besar lipid berbagi beberapa fitur struktural umum yang menentukan sifat biologis penting dan kelarutan yang serupa.

Asam lemak

Asam lemak - asam karboksilat alifatik - dalam tubuh dapat berada dalam keadaan bebas (jumlah jejak dalam sel dan jaringan) atau berfungsi sebagai blok bangunan untuk sebagian besar kelas lipid. Lebih dari 70 asam lemak yang berbeda telah diisolasi dari sel dan jaringan organisme hidup.

Asam lemak yang ditemukan dalam lipid alami mengandung jumlah atom karbon yang genap dan memiliki rantai karbon yang dominan tidak bercabang. Di bawah ini adalah formula untuk asam lemak alami yang paling umum.

Asam lemak alami, meskipun agak kondisional, dapat dibagi menjadi tiga kelompok:

asam lemak jenuh [menunjukkan]
asam lemak tak jenuh tunggal [menunjukkan]
Asam lemak tak jenuh tunggal (dengan satu ikatan rangkap):
asam lemak tak jenuh ganda [menunjukkan]
Asam lemak tak jenuh ganda (dengan dua atau lebih ikatan rangkap):

Selain tiga kelompok utama ini, ada juga kelompok yang disebut asam lemak alami yang tidak biasa [menunjukkan] .

Asam lemak yang membentuk lipid hewan dan tumbuhan tingkat tinggi memiliki banyak kesamaan. Seperti yang telah dicatat, hampir semua asam lemak alami mengandung jumlah atom karbon genap, paling sering 16 atau 18. Asam lemak tak jenuh hewan dan manusia, yang terlibat dalam konstruksi lipid, biasanya mengandung ikatan rangkap antara tanggal 9 dan 10 karbon, ikatan rangkap tambahan, seperti biasanya terjadi antara karbon ke-10 dan ujung metil rantai. Hitungan berasal dari gugus karboksil: atom C yang paling dekat dengan gugus COOH ditunjuk sebagai , yang berdekatan adalah , dan atom karbon terminal dalam radikal hidrokarbon adalah .

Keunikan ikatan rangkap asam lemak tak jenuh alami terletak pada kenyataan bahwa mereka selalu dipisahkan oleh dua ikatan sederhana, yaitu, selalu ada setidaknya satu gugus metilen di antara mereka (-CH = CH-CH 2 -CH = CH- ). Ikatan rangkap semacam itu disebut sebagai "terisolasi". Asam lemak tak jenuh alami memiliki konfigurasi cis dan konfigurasi trans sangat jarang. Dipercaya bahwa dalam asam lemak tak jenuh dengan beberapa ikatan rangkap, konfigurasi cis memberikan rantai hidrokarbon penampilan yang melengkung dan memendek, yang masuk akal secara biologis (terutama ketika Anda menganggap bahwa banyak lipid adalah bagian dari membran). Dalam sel mikroba, asam lemak tak jenuh biasanya mengandung satu ikatan rangkap.

Asam lemak rantai panjang praktis tidak larut dalam air. Garam natrium dan kalium (sabun) mereka membentuk misel dalam air. Dalam yang terakhir, gugus karboksil bermuatan negatif dari asam lemak menghadapi fase berair, dan rantai hidrokarbon non-polar tersembunyi di dalam struktur misel. Misel tersebut memiliki muatan negatif total dan tetap tersuspensi dalam larutan karena tolakan timbal balik (Gbr. 95).

Lemak netral (atau gliserida)

Lemak netral adalah ester dari gliserol dan asam lemak. Jika ketiga gugus hidroksil gliserol diesterifikasi dengan asam lemak, maka senyawa semacam itu disebut trigliserida (triasilgliserol), jika dua - digliserida (diasilgliserol) dan, akhirnya, jika satu kelompok diesterifikasi - monogliserida (monoasilgliserol).

Lemak netral ditemukan di dalam tubuh baik dalam bentuk lemak protoplasma, yang merupakan komponen struktural sel, atau dalam bentuk cadangan, cadangan lemak. Peran kedua bentuk lemak ini dalam tubuh tidak sama. Lemak protoplasma memiliki komposisi kimia yang konstan dan terkandung dalam jaringan dalam jumlah tertentu, yang tidak berubah bahkan dengan obesitas yang tidak sehat, sedangkan jumlah lemak cadangan dapat mengalami fluktuasi yang besar.

Sebagian besar lemak netral alami adalah trigliserida. Asam lemak dalam trigliserida dapat jenuh atau tidak jenuh. Asam palmitat, stearat dan oleat lebih umum di antara asam lemak. Jika ketiga radikal asam berasal dari asam lemak yang sama, maka trigliserida tersebut disebut sederhana (misalnya, tripalmitin, tristearin, triolein, dll.), Tetapi jika mereka adalah asam lemak yang berbeda, maka mereka disebut campuran. Trigliserida campuran diberi nama dari asam lemak penyusunnya; angka 1, 2 dan 3 menunjukkan ikatan residu asam lemak dengan gugus alkohol yang sesuai dalam molekul gliserol (misalnya, 1-oleo-2-palmitostearin).

Asam lemak yang menyusun trigliserida secara praktis menentukan sifat fisikokimiawinya. Dengan demikian, titik leleh trigliserida meningkat dengan peningkatan jumlah dan panjang residu asam lemak jenuh. Sebaliknya, semakin tinggi kandungan asam lemak tak jenuh atau asam rantai pendek, semakin rendah titik lelehnya. Lemak hewani (lemak babi) biasanya mengandung sejumlah besar asam lemak jenuh (palmit, stearat, dll.), Karenanya padat pada suhu kamar. Lemak, yang mengandung banyak asam tak jenuh tunggal dan ganda, berbentuk cair pada suhu biasa dan disebut minyak. Jadi, dalam minyak rami, 95% dari semua asam lemak adalah asam oleat, linoleat dan linolenat, dan hanya 5% yang merupakan asam stearat dan palmitat. Perhatikan bahwa lemak manusia yang meleleh pada 15 ° C (berbentuk cair pada suhu tubuh) mengandung 70% asam oleat.

Gliserida mampu masuk ke dalam semua reaksi kimia yang melekat pada ester. Yang paling penting adalah reaksi saponifikasi, sebagai akibatnya gliserol dan asam lemak terbentuk dari trigliserida. Saponifikasi lemak dapat terjadi baik dengan hidrolisis enzimatik dan oleh aksi asam atau basa.

Pembelahan alkali lemak oleh aksi soda kaustik atau kalium kaustik dilakukan dalam produksi industri sabun. Ingatlah bahwa sabun adalah garam natrium atau kalium dari asam lemak yang lebih tinggi.

Indikator berikut sering digunakan untuk mengkarakterisasi lemak alami:

angka yodium - jumlah gram yodium, yang, dalam kondisi tertentu, mengikat 100 g lemak; angka ini mencirikan tingkat ketidakjenuhan asam lemak yang ada dalam lemak, jumlah yodium lemak daging sapi 32-47, domba 35-46, babi 46-66;
bilangan asam - jumlah miligram kalium kaustik yang diperlukan untuk menetralkan 1 g lemak. Angka ini menunjukkan jumlah asam lemak bebas yang ada dalam lemak;
angka penyabunan - jumlah miligram kalium kaustik yang dikonsumsi untuk menetralkan semua asam lemak (baik yang termasuk dalam trigliserida maupun bebas) yang terkandung dalam 1 g lemak. Jumlah ini tergantung pada berat molekul relatif dari asam lemak yang membentuk lemak. Angka penyabunan untuk lemak hewan utama (sapi, domba, babi) praktis sama.

Lilin adalah ester dari asam lemak yang lebih tinggi dan alkohol monohidrat atau dihidrat yang lebih tinggi dengan jumlah atom karbon dari 20 hingga 70. Rumus umumnya ditunjukkan dalam diagram, di mana R, R "dan R" adalah kemungkinan radikal.

Lilin dapat menjadi bagian dari lemak yang menutupi kulit, wol, bulu. Pada tumbuhan, 80% dari semua lipid yang membentuk lapisan pada permukaan daun dan batang adalah lilin. Juga diketahui bahwa lilin adalah metabolit normal dari beberapa mikroorganisme.

Lilin alami (misalnya, lilin lebah, spermaceti, lanolin) biasanya mengandung, selain ester yang disebutkan di atas, sejumlah asam lemak bebas yang lebih tinggi, alkohol dan hidrokarbon dengan 21-35 atom karbon.

Fosfolipid

Kelas lipid kompleks ini termasuk gliserofosfolipid dan sfingolipid.

Gliserofosfolipid adalah turunan dari asam fosfatidat: mereka mengandung gliserol, asam lemak, asam fosfat, dan biasanya senyawa yang mengandung nitrogen. Rumus umum gliserofosfolipid ditunjukkan dalam diagram, di mana R 1 dan R 2 adalah radikal dari asam lemak yang lebih tinggi, dan R 3 adalah radikal dari senyawa nitrogen.

Merupakan karakteristik dari semua gliserofosfolipid bahwa satu bagian dari molekulnya (radikal R 1 dan R 2) menunjukkan hidrofobisitas yang nyata, sedangkan bagian lainnya bersifat hidrofilik karena muatan negatif dari residu asam fosfat dan muatan positif dari radikal R 3.

Dari semua lipid, gliserofosfolipid memiliki sifat polar yang paling menonjol. Ketika gliserofosfolipid ditempatkan dalam air, hanya sebagian kecil dari mereka yang masuk ke dalam larutan sejati, sedangkan sebagian besar lipid "terlarut" berada dalam sistem berair dalam bentuk misel. Ada beberapa kelompok (subkelas) gliserofosfolipid.

[menunjukkan]

Tidak seperti trigliserida dalam molekul fosfatidilkolin, salah satu dari tiga gugus hidroksil gliserol tidak dikaitkan dengan asam lemak, tetapi dengan asam fosfat. Selain itu, asam fosfat, pada gilirannya, dihubungkan dengan ikatan eter dengan basa nitrogen [HO-CH 2 -CH 2 -N + = (CH 3) 3] - kolin. Dengan demikian, gliserol, asam lemak yang lebih tinggi, asam fosfat dan kolin digabungkan dalam molekul fosfatidilkolin.

[menunjukkan]

Perbedaan utama antara fosfatidilkolin dan fosfatidiletanolamin adalah bahwa yang terakhir termasuk etanolamina basa nitrogen (HO-CH 2 -CH 2 -NH 3 +) bukan kolin.

Dari gliserofosfolipid dalam tubuh hewan dan tumbuhan tingkat tinggi, fosfatidilkolin dan fosfatidiletanolamin ditemukan dalam jumlah terbesar. Kedua kelompok gliserofosfolipid ini secara metabolik terkait satu sama lain dan merupakan komponen lipid utama membran sel.

Phosphatidylserines [menunjukkan] .

Dalam molekul fosfatidilserin, senyawa nitrogen adalah residu asam amino serin.
Fosfatidilserin jauh lebih tersebar luas daripada fosfatidilkolin dan fosfatidiletanolamin, dan kepentingannya ditentukan terutama oleh fakta bahwa mereka terlibat dalam sintesis fosfatidiletanolamin.
Plasmalogens (asetal fosfatida) [menunjukkan] .

Mereka berbeda dari gliserofosfolipid yang dibahas di atas bahwa alih-alih satu residu asam lemak yang lebih tinggi, mereka mengandung residu aldehida asam lemak, yang terkait dengan gugus hidroksil gliserol oleh ikatan ester tak jenuh:
Jadi, selama hidrolisis, plasmalogen terurai menjadi gliserol, aldehida asam lemak yang lebih tinggi, asam lemak, asam fosfat, kolin, atau etanolamin.

[menunjukkan]

Radikal R 3 dalam kelompok gliserofosfolipid ini adalah alkohol gula enam karbon - inositol:

Phosphatidylinositols cukup tersebar luas di alam. Mereka ditemukan pada hewan, tumbuhan dan mikroba. Dalam tubuh hewan, mereka ditemukan di otak, hati, dan paru-paru.

[menunjukkan]

Perlu dicatat bahwa asam fosfatidat bebas ditemukan di alam, meskipun dibandingkan dengan gliserofosfolipid lain dalam jumlah yang relatif kecil.

Kardiolin termasuk dalam gliserofosfolipid, lebih tepatnya poligliserol fosfat. Tulang punggung molekul kardiolipin mencakup tiga residu gliserol yang dihubungkan satu sama lain oleh dua jembatan fosfodiester melalui posisi 1 dan 3; gugus hidroksil dari dua residu gliserol luar diesterifikasi dengan asam lemak. Kardiolipin adalah bagian dari membran mitokondria. Meja 29 merangkum data tentang struktur gliserofosfolipid utama.

Di antara asam lemak yang membentuk gliserofosfolipid, ditemukan asam lemak jenuh dan tak jenuh (lebih sering stearat, palmitat, oleat dan linoleat).

Ditemukan juga bahwa sebagian besar fosfatidilkolin dan fosfatidiletanolamin mengandung satu asam lemak jenuh tinggi yang teresterifikasi pada posisi 1 (pada atom karbon pertama gliserol) dan satu asam lemak tak jenuh lebih tinggi yang teresterifikasi pada posisi 2. Hidrolisis fosfatidilkolin dan fosfatidiletanolamin dengan partisipasi enzim khusus , misalnya, dalam racun kobra, yang merupakan fosfolipase A 2, mengarah pada penghapusan asam lemak tak jenuh dan pembentukan lisofosfatidilkolin atau lisofosfatidiletanolamin dengan efek hemolitik yang kuat.

Sphingolipids

Glikolipid

Lipid kompleks yang mengandung gugus karbohidrat dalam molekul (lebih sering merupakan residu D-galaktosa). Glikolipid memainkan peran penting dalam fungsi membran biologis. Mereka ditemukan terutama di jaringan otak, tetapi mereka juga ditemukan di sel darah dan jaringan lain. Ada tiga kelompok utama glikolipid:

serebrosida
sulfatida
gangliosida

Cerebrosides tidak mengandung asam fosfat atau kolin. Mereka termasuk heksosa (biasanya D-galaktosa), yang dihubungkan oleh ikatan eter ke gugus hidroksil dari amino alkohol sphingosine. Selain itu, asam lemak adalah bagian dari serebrosida. Di antara asam lemak ini, yang paling umum adalah asam lignoceric, nervous dan cerebronic, yaitu asam lemak yang memiliki 24 atom karbon. Struktur serebrosida dapat diwakili oleh diagram. Cerebrosides juga dapat diklasifikasikan sebagai sphingolipids, karena mengandung alkohol sphingosine.

Perwakilan serebrosida yang paling banyak dipelajari adalah saraf yang mengandung asam nervonic, serebral, yang mengandung asam serebronik, dan kerazine, yang mengandung asam lignocyric. Kandungan serebrosida sangat tinggi di membran sel saraf (di selubung mielin).

Sulfatida berbeda dari serebrosida karena mengandung residu asam sulfat dalam molekulnya. Dengan kata lain, sulfatida adalah sulfat serebrosida di mana sulfat diesterifikasi pada atom karbon ketiga heksosa. Di otak mamalia, sulfatida, seperti serebrosida, ditemukan di materi putih. Namun, kandungannya di otak jauh lebih rendah daripada serebrosida.

Selama hidrolisis gangliosida, seseorang dapat menemukan asam lemak yang lebih tinggi, alkohol sfingosin, D-glukosa dan D-galaktosa, serta turunan gula amino: N-asetilglukosamin dan asam N-asetilneuraminat. Yang terakhir disintesis dalam tubuh dari glukosamin.

Secara struktural, gangliosida sebagian besar mirip dengan serebrosida, dengan satu-satunya perbedaan bahwa alih-alih satu residu galaktosa, mereka mengandung oligosakarida kompleks. Salah satu gangliosida yang paling sederhana adalah hematosida, diisolasi dari stroma eritrosit (skema)

Tidak seperti serebrosida dan sulfatida, gangliosida ditemukan terutama di materi abu-abu otak dan terkonsentrasi di membran plasma sel saraf dan sel glial.

Semua lipid yang dipertimbangkan di atas biasanya disebut dapat disabunkan, karena sabun terbentuk selama hidrolisisnya. Namun, ada lipid yang tidak dihidrolisis untuk melepaskan asam lemak. Lipid ini termasuk steroid.

Steroid adalah senyawa alami. Mereka adalah turunan dari inti siklopentanaperhidrofenantrena yang mengandung tiga sikloheksana yang menyatu dan satu cincin siklopentana. Steroid termasuk banyak zat hormonal, serta kolesterol, asam empedu dan senyawa lainnya.

Dalam tubuh manusia, sterol menempati tempat pertama di antara steroid. Perwakilan sterol yang paling penting adalah kolesterol:

Ini mengandung gugus hidroksil alkohol pada C3 dan rantai alifatik bercabang dari delapan atom karbon pada C17. Gugus hidroksil pada C3 dapat diesterifikasi dengan asam lemak yang lebih tinggi; dalam hal ini, ester kolesterol (kolesterol) terbentuk:

Kolesterol memainkan peran perantara kunci dalam sintesis banyak senyawa lain. Membran plasma dari banyak sel hewan kaya akan kolesterol; dalam jumlah yang jauh lebih kecil, terkandung dalam membran mitokondria dan dalam retikulum endoplasma. Perhatikan bahwa tidak ada kolesterol pada tanaman. Tanaman memiliki sterol lain yang dikenal secara kolektif sebagai pitosterol.

Lipid adalah sumber yang paling penting dari cadangan energi tubuh. Faktanya jelas bahkan pada tingkat tata nama: kata Yunani "lipos" diterjemahkan sebagai gemuk. Dengan demikian, kategori lipid menyatukan zat seperti lemak yang berasal dari biologis. Fungsi senyawa cukup beragam, karena heterogenitas komposisi kategori bio-objek ini.

Apa fungsi yang dilakukan lipid?

Sebutkan fungsi utama lipid dalam tubuh, yang merupakan fungsi utama. Pada tahap pengantar, disarankan untuk menyoroti peran kunci zat seperti lemak dalam sel-sel tubuh manusia. Daftar dasar adalah lima fungsi lipid:

energi cadangan;
pembentuk struktur;
mengangkut;
isolasi;
sinyal.

Tugas sekunder yang dilakukan lipid dalam kombinasi dengan senyawa lain termasuk peran regulasi dan enzimatik.

Cadangan energi tubuh

Ini bukan hanya salah satu yang penting, tetapi peran prioritas senyawa mirip lemak. Faktanya, bagian dari lipid adalah sumber energi seluruh massa sel. Memang, lemak untuk sel dianalogikan dengan bahan bakar di tangki mobil. Fungsi energi diwujudkan oleh lipid sebagai berikut. Lemak dan zat serupa dioksidasi di mitokondria, terurai ke tingkat air dan karbon dioksida. Proses ini disertai dengan pelepasan sejumlah besar ATP - metabolit berenergi tinggi. Pasokan mereka memungkinkan sel untuk berpartisipasi dalam reaksi yang bergantung pada energi.

Blok struktural

Pada saat yang sama, lipid melakukan fungsi bangunan: dengan bantuan mereka, membran sel terbentuk. Prosesnya melibatkan kelompok zat seperti lemak berikut:

kolesterol - alkohol lipofilik;
glikolipid - senyawa lipid dengan karbohidrat;
fosfolipid adalah ester dari alkohol kompleks dan asam karboksilat yang lebih tinggi.

Perlu dicatat bahwa membran yang terbentuk tidak mengandung lemak secara langsung. Dinding yang terbentuk antara sel dan lingkungan luar ternyata dua lapis. Ini dicapai karena bifilisitas. Karakteristik lipid yang serupa menunjukkan bahwa satu bagian molekul bersifat hidrofobik, yaitu tidak larut dalam air, sedangkan bagian lainnya, sebaliknya, bersifat hidrofilik. Akibatnya, bilayer dinding sel terbentuk karena susunan lipid sederhana yang teratur. Molekul terbuka di daerah hidrofobik terhadap satu sama lain, sedangkan ekor hidrofilik diarahkan ke dalam dan ke luar sel.

Ini menentukan fungsi pelindung lipid membran. Pertama, membran memberi sel bentuknya dan bahkan mempertahankannya. Kedua, dinding ganda adalah semacam titik kontrol paspor yang tidak memungkinkan pengunjung yang tidak diinginkan untuk melewatinya.

Sistem pemanas otonom

Tentu saja, nama ini agak arbitrer, tetapi cukup dapat diterapkan jika kita mempertimbangkan fungsi apa yang dilakukan lipid. Senyawa tersebut tidak terlalu memanaskan tubuh karena mereka menyimpan panas di dalam. Peran serupa diberikan pada timbunan lemak yang terbentuk di sekitar berbagai organ dan di jaringan subkutan. Kelas lipid ini ditandai dengan sifat insulasi panas yang tinggi, yang melindungi organ vital dari hipotermia.

Apakah Anda memesan taksi?

Peran transportasi lipid dikaitkan dengan fungsi sekunder. Memang, transfer zat (terutama trigliserida dan kolesterol) dilakukan oleh struktur yang terpisah. Ini adalah kompleks terikat lipid dan protein yang disebut lipoprotein. Seperti yang Anda ketahui, zat seperti lemak tidak larut dalam air, masing-masing, dalam plasma darah. Sebaliknya, fungsi protein termasuk hidrofilisitas. Akibatnya, inti lipoprotein merupakan akumulasi trigliserida dan ester kolesterol, sedangkan membran merupakan campuran molekul protein dan kolesterol bebas. Dalam bentuk ini, lipid dikirim ke jaringan atau kembali ke hati untuk dieliminasi dari tubuh.

Faktor sekunder

Daftar 5 fungsi lipid yang sudah terdaftar melengkapi sejumlah peran yang sama pentingnya:

enzimatik;
sinyal;
peraturan

Fungsi sinyal

Beberapa lipid kompleks, khususnya strukturnya, memungkinkan transmisi impuls saraf antar sel. Glikolipid bertindak sebagai mediator dalam proses ini. Tidak kalah pentingnya adalah kemampuan untuk mengenali impuls intraseluler, yang juga diwujudkan oleh struktur seperti lemak. Hal ini memungkinkan untuk pemilihan zat yang diperlukan untuk sel dari darah.

Fungsi enzimatik

Lipid, terlepas dari lokasinya di dalam atau di luar membran, bukanlah bagian dari enzim. Namun, biosintesis mereka terjadi dengan adanya senyawa seperti lemak. Selain itu, lipid terlibat dalam melindungi dinding usus dari enzim pankreas. Kelebihan yang terakhir dinetralkan oleh empedu, di mana kolesterol dan fosfolipid termasuk dalam jumlah yang signifikan.

Lemak dianggap sebagai biang keladi banyak masalah. Dokter dan ilmuwan menyarankan untuk mengurangi lemak atau menghilangkannya sama sekali. Tentu saja, bagi mereka yang mengalami obesitas atau memiliki penyakit kronis, ada baiknya mengindahkan saran ini. Namun, sisanya akan bodoh untuk melepaskan lemak. Mari cari tahu lebih banyak tentang mereka dari fakta di bawah ini.

1. Konsumsi lemak tidak selalu mengarah pada penyimpanannya di dalam tubuh
Banyak orang beranggapan bahwa konsumsi lemak pasti akan mempengaruhi sosok berupa timbunan pada pinggang, pinggul dan perut. Jika Anda makan lebih dari yang dibutuhkan tubuh Anda, maka ya, masalah seperti itu mungkin muncul. Misalnya, jika Anda mengonsumsi karbohidrat bertepung dalam jumlah yang tidak terbatas, maka Anda dapat mengharapkan peningkatan kadar insulin, dan kemudian lemak akan disimpan. Namun jika Anda makan, mengonsumsi lemak dan protein secara merata, maka masalah ini bisa dihindari. Dalam segala hal Anda perlu tahu kapan harus berhenti.

2. Tidak perlu menghindari makan kacang
Kacang mengandung bentuk lemak sehat, lemak tak jenuh tunggal, yang membantu Anda merasa kenyang lebih cepat, tetapi juga meningkatkan kolesterol baik Anda. Kacang tidak mempengaruhi kenaikan berat badan dengan cara apa pun, karena Anda tidak bisa makan banyak karena kenyang, dan selain itu, mereka tidak dicerna dengan baik oleh tubuh. Akibatnya, dinding sel kacang tidak mudah hancur saat dikunyah. Ini berarti bahwa mereka melewati tubuh dalam perjalanan dan tidak mengeluarkan semua lemak mereka.

3. Tidak perlu menghilangkan lemak jenuh sepenuhnya dari tubuh.
Lemak jenuh selalu dianggap sebagai musuh kesehatan, sehingga disarankan untuk dihilangkan dari makanan. Tetapi hari ini menjadi jelas bahwa konsumsi lemak jenuh dalam jumlah sedang tidak membahayakan. Dan beberapa di antaranya bahkan perlu dimasukkan dalam program makan sehat.

Minyak kelapa extra-virgin adalah salah satu sumber lemak jenuh yang sehat. Itu mengandung asam laurat yang tidak ditemukan di tempat lain kecuali dalam ASI. Ini adalah stimulan kekebalan yang kuat. Disarankan untuk menggoreng makanan dengan minyak kelapa.

4. Jika label produk mengatakan "tidak ada lemak trans" bukan berarti tidak ada.
Banyak produsen percaya bahwa jika suatu produk mengandung bahan dalam jumlah yang sangat kecil, maka tidak perlu mencantumkannya pada label. Kebetulan suatu produk hanya mengandung 0,5 g lemak trans, tetapi Anda tidak akan menemukannya di antara bahan-bahan pada paket. Setelah makan beberapa porsi produk semacam itu, Anda bahkan tidak akan tahu bahwa Anda sudah cukup makan bahan berbahaya ini.

5. Nutrisi dari sayuran tanpa lemak diserap lebih buruk
Penelitian telah menunjukkan bahwa selada yang dibumbui dengan lemak atau saus dengan lemak secara signifikan lebih baik diserap oleh tubuh dan menerima lebih banyak nutrisi yang diperlukan - karotenoid. Jika Anda terus-menerus makan salad tanpa lemak, maka karotenoid tidak akan diserap oleh tubuh sama sekali. Mereka bertanggung jawab atas warna merah, kuning, oranye dan hijau dan penting dalam pencegahan banyak penyakit. Untuk membantu tubuh Anda menyerap semua nutrisi dari sayuran, konsumsilah dengan lemak sehat.

6. Minyak zaitun extra virgin tidak cocok untuk menggoreng.
Meskipun mengandung lemak tak jenuh tunggal yang sehat, ia kehilangan sifat-sifatnya pada suhu tinggi. Lebih baik menggunakannya untuk saus salad atau pengasinan daging. Minyak zaitun sangat halus dan cepat rusak, sehingga harus disimpan dalam wadah kaca gelap dengan tutup tertutup rapat untuk menghindari oksidasi dan mempertahankan semua sifat menguntungkannya.

7. Lemak memiliki banyak fungsi dalam tubuh
Tanpa lemak, tubuh dan tubuh kita tidak bisa hidup. Ada beberapa alasan untuk ini:

Otak membutuhkan lemak. Sekitar 60% dari berat kering otak manusia adalah lemak. Sel saraf yang sehat mengandung lemak - asam docosahexanoic;

Hormon seks terbentuk dengan bantuan lemak;

Asam lemak sangat penting untuk kesehatan kulit dan rambut;

Lemak terlibat dalam metabolisme, fungsi sistem kekebalan tubuh, dan membantu menstabilkan gula darah.

Lipid - apa itu? Diterjemahkan dari bahasa Yunani, kata "lipid" berarti "partikel kecil lemak". Mereka adalah kelompok senyawa organik alami yang bersifat ekstensif, termasuk lemak itu sendiri, serta zat seperti lemak. Mereka adalah bagian dari semua sel hidup tanpa kecuali dan dibagi menjadi kategori sederhana dan kompleks. Komposisi lipid sederhana meliputi alkohol dan asam lemak, sedangkan lipid kompleks mengandung komponen dengan berat molekul tinggi. Keduanya terkait dengan membran biologis, memiliki efek pada enzim aktif, dan juga berpartisipasi dalam pembentukan impuls saraf yang merangsang kontraksi otot.

Lemak dan hidrofobia

Salah satunya adalah penciptaan cadangan energi tubuh dan penyediaan sifat anti air pada kulit, ditambah dengan perlindungan isolasi termal. Beberapa zat bebas asam lemak juga diklasifikasikan sebagai lipid, seperti terpen. Lipid tidak rentan terhadap aksi lingkungan akuatik, tetapi mudah larut dalam cairan organik seperti kloroform, benzena, aseton.

Lipid, yang secara berkala dipresentasikan pada seminar internasional sehubungan dengan penemuan-penemuan baru, adalah topik yang tidak ada habisnya untuk penelitian dan penelitian ilmiah. Pertanyaan "Lipid - apa itu?" tidak pernah kehilangan relevansinya. Namun, kemajuan ilmiah tidak berhenti. Baru-baru ini, beberapa asam lemak baru telah diidentifikasi yang secara biosintetik terkait dengan lipid. Klasifikasi senyawa organik dapat menjadi sulit karena kesamaan karakteristik tertentu, tetapi dengan perbedaan yang signifikan dalam parameter lainnya. Paling sering, kelompok terpisah dibuat, setelah itu gambaran umum tentang interaksi harmonis zat-zat terkait dipulihkan.

Membran sel

Lipid - apa itu dalam hal tujuan fungsional? Pertama-tama, mereka adalah komponen penting dari sel hidup dan jaringan vertebrata. Sebagian besar proses dalam tubuh terjadi dengan partisipasi lipid, pembentukan membran sel, interkoneksi dan pertukaran sinyal di lingkungan antar sel tidak lengkap tanpa asam lemak.

Lipid - apakah itu jika dilihat dari perspektif hormon steroid, fosfoinositida, dan prostaglandin yang muncul secara spontan? Ini, pertama-tama, kehadiran dalam plasma darah, yang, menurut definisi, merupakan komponen terpisah dari struktur lipid. Karena yang terakhir, tubuh dipaksa untuk mengembangkan sistem yang paling kompleks untuk transportasi mereka. Asam lemak lipid terutama diangkut dalam kompleks dengan albumin, sedangkan lipoprotein, larut dalam air, diangkut dengan cara biasa.

Klasifikasi lipid

Kategorisasi senyawa biologis adalah proses yang memiliki beberapa isu kontroversial. Lipid, karena sifat biokimia dan strukturalnya, dapat sama-sama digolongkan ke dalam kategori yang berbeda. Kelas utama lipid termasuk senyawa sederhana dan kompleks.

Yang sederhana meliputi:

Gliserida adalah ester dari gliserol alkohol dan asam lemak dari kategori tertinggi.
Lilin adalah ester dari asam lemak yang lebih tinggi dan alkohol 2 atom.

Lipid kompleks:

Senyawa fosfolipid - dengan masuknya komponen nitrogen, gliserofosfolipid, ophingolipid.
Glikolipid terletak di lapisan biologis luar tubuh.
Steroid adalah zat yang sangat aktif dari spektrum hewan.
Lemak kompleks - sterol, lipoprotein, sulfolipid, aminolipid, gliserol, hidrokarbon.

Berfungsi

Lemak lipid bertindak sebagai bahan untuk membran sel. Berpartisipasi dalam pengangkutan berbagai zat di sepanjang pinggiran tubuh. Lapisan lemak berdasarkan struktur lipid membantu melindungi tubuh dari hipotermia. Mereka memiliki fungsi penyimpanan energi "dalam cadangan".

Cadangan lemak terkonsentrasi di sitoplasma sel dalam bentuk tetesan. Vertebrata, termasuk manusia, memiliki sel khusus - adiposit, yang mampu mengandung banyak lemak. Penempatan akumulasi lemak di adiposit adalah karena enzim lipoid.

Fungsi biologis

Lemak tidak hanya merupakan sumber energi yang dapat diandalkan, tetapi juga memiliki sifat isolasi termal, dibantu oleh biologi. Pada saat yang sama, lipid memungkinkan pencapaian beberapa fungsi yang bermanfaat, seperti pendinginan alami tubuh atau, sebaliknya, isolasi termalnya. Di wilayah utara, ditandai dengan suhu rendah, semua hewan menumpuk lemak, yang disimpan secara merata di seluruh tubuh, dan dengan demikian lapisan pelindung alami dibuat yang melakukan fungsi perlindungan panas. Ini sangat penting untuk hewan laut besar: paus, walrus, anjing laut.

Hewan yang tinggal di negara panas juga menumpuk timbunan lemak, tetapi tidak didistribusikan ke seluruh tubuh, tetapi terkonsentrasi di tempat-tempat tertentu. Misalnya, pada unta, lemak dikumpulkan di punuk, pada hewan gurun - dalam ekor tebal dan pendek. Alam dengan hati-hati memantau penempatan yang benar dari lemak dan air dalam organisme hidup.

Fungsi struktural lipid

Semua proses yang terkait dengan aktivitas vital tubuh tunduk pada hukum tertentu. Fosfolipid adalah dasar dari lapisan biologis membran sel, dan kolesterol mengatur fluiditas membran ini. Dengan demikian, sebagian besar sel hidup dikelilingi oleh membran plasma dengan lapisan ganda lipid. Konsentrasi ini sangat penting untuk aktivitas seluler normal. Satu mikropartikel dari biomembran mengandung lebih dari satu juta molekul lipid yang memiliki karakteristik ganda: mereka secara bersamaan hidrofobik dan hidrofilik. Sebagai aturan, sifat-sifat yang saling eksklusif ini bersifat non-ekuilibrium, dan oleh karena itu tujuan fungsionalnya terlihat cukup logis. Lipid sel adalah pengatur alami yang efektif. Lapisan hidrofobik biasanya mendominasi dan melindungi membran sel dari penetrasi ion berbahaya.

Gliserofosfolipid, fosfatidiletanolamin, fosfatidilkolin, kolesterol juga berkontribusi terhadap impermeabilitas sel. Lipid membran lainnya terletak di struktur jaringan, ini adalah sphingomyelin dan sphingoglycolipid. Setiap zat memiliki fungsi tertentu.

Lipid dalam makanan manusia

Trigliserida - alam, merupakan sumber energi yang efektif. asam ditemukan dalam daging dan produk susu. Dan asam lemak, tapi tak jenuh, ditemukan dalam kacang-kacangan, bunga matahari dan minyak zaitun, biji-bijian dan biji-bijian jagung. Untuk mencegah peningkatan kolesterol dalam tubuh, disarankan untuk membatasi asupan harian lemak hewani hingga 10 persen.

Lipid dan karbohidrat

Banyak organisme asal hewan "menyimpan" lemak di titik-titik tertentu, jaringan subkutan, lipatan kulit, dan tempat lainnya. Oksidasi lipid dari timbunan lemak semacam itu lambat, dan oleh karena itu proses transisinya menjadi karbon dioksida dan air memungkinkan Anda mendapatkan sejumlah besar energi, hampir dua kali lipat dari yang dapat disediakan oleh karbohidrat. Selain itu, sifat hidrofobik lemak menghilangkan kebutuhan air dalam jumlah besar untuk merangsang hidrasi. Transisi lemak ke fase energi terjadi "kering". Namun, lemak bertindak jauh lebih lambat dalam hal pelepasan energi, dan lebih cocok untuk hewan yang berhibernasi. Lipid dan karbohidrat, seolah-olah, saling melengkapi dalam proses aktivitas vital tubuh.

Lipid merupakan kelompok besar dan cukup heterogen dalam komposisi kimia zat organik yang membentuk sel hidup, larut dalam pelarut organik polar rendah (eter, benzena, kloroform, dll) dan tidak larut dalam air. Secara umum, mereka dianggap sebagai turunan dari asam lemak.

Keunikan struktur lipid adalah adanya dalam molekul mereka fragmen struktural polar (hidrofilik) dan non-polar (hidrofobik) secara bersamaan, yang memberikan lipid afinitas untuk air dan fase non-air. Lipid adalah zat bifilik, yang memungkinkan mereka untuk menjalankan fungsinya di antarmuka.

10.1. Klasifikasi

Lipid dibagi menjadi sederhana(dua komponen), jika produk hidrolisisnya adalah alkohol dan asam karboksilat, dan kompleks(multikomponen), ketika, sebagai hasil hidrolisisnya, zat lain juga terbentuk, misalnya, asam fosfat dan karbohidrat. Lipid sederhana termasuk lilin, lemak dan minyak, serta seramida; lipid kompleks termasuk fosfolipid, sphingolipid, dan glikolipid (Skema 10.1).

Skema 10.1.Klasifikasi umum lipid

10.2. Komponen struktural lipid

Semua kelompok lipid memiliki dua komponen struktural penting - asam karboksilat dan alkohol yang lebih tinggi.

Asam lemak tinggi (HFA). Banyak asam karboksilat yang lebih tinggi pertama kali diisolasi dari lemak, maka namanya berlemak. Asam lemak yang penting secara biologis dapat jenuh(Tabel 10.1) dan tak jenuh(Tabel 10.2). Fitur struktural umum mereka adalah:

Apakah monokarboksilat;

Termasuk jumlah atom karbon yang genap dalam rantai;

Memiliki konfigurasi cis dari ikatan rangkap (jika ada).

Tabel 10.1.Asam Lemak Jenuh Esensial Lipid

Dalam asam alami, jumlah atom karbon berkisar dari 4 hingga 22, tetapi asam dengan 16 atau 18 atom karbon lebih umum. Asam tak jenuh mengandung satu atau lebih ikatan rangkap dengan konfigurasi cis. Ikatan rangkap yang paling dekat dengan gugus karboksil biasanya terletak di antara atom C-9 dan C-10. Jika ada beberapa ikatan rangkap, maka mereka dipisahkan satu sama lain oleh gugus metilen CH 2.

Aturan IUPAC untuk DRC mengizinkan penggunaan nama trivialnya (lihat Tabel 10.1 dan 10.2).

Saat ini, nomenklaturnya sendiri untuk HFA tak jenuh juga digunakan. Di dalamnya, atom karbon terminal, terlepas dari panjang rantainya, dilambangkan dengan huruf terakhir dari alfabet Yunani (omega). Posisi ikatan rangkap dihitung tidak, seperti biasa, dari gugus karboksil, tetapi dari gugus metil. Jadi, asam linolenat dinyatakan sebagai 18:3 -3 (omega-3).

Asam linoleat itu sendiri dan asam tak jenuh dengan jumlah atom karbon yang berbeda, tetapi dengan susunan ikatan rangkap juga pada atom karbon ketiga, dihitung dari gugus metil, merupakan keluarga omega-3 HFA. Jenis asam lainnya membentuk keluarga serupa dari asam linoleat (omega-6) dan oleat (omega-9). Untuk kehidupan manusia normal, keseimbangan lipid yang benar dari tiga jenis asam sangat penting: omega-3 (minyak biji rami, minyak ikan), omega-6 (bunga matahari, minyak jagung) dan omega-9 (minyak zaitun) dalam diet.

Dari asam jenuh dalam lipid tubuh manusia, yang paling penting adalah palmitat C 16 dan stearat C 18 (lihat Tabel 10.1), dan yang tak jenuh, oleat C18: 1, linoleat C18: 2, linolenat dan arakidonat C 20: 4 (lihat tabel 10.2).

Harus ditekankan peran asam linoleat dan linolenat tak jenuh ganda sebagai senyawa, tak tergantikan untuk manusia ("vitamin F"). Mereka tidak disintesis dalam tubuh dan harus dipasok dengan makanan dalam jumlah sekitar 5 g per hari. Di alam, asam ini ditemukan terutama dalam minyak nabati. Mereka mempromosikan

Tabel 10 .2. Asam lemak tak jenuh lipid esensial

* Termasuk untuk perbandingan. ** Untuk isomer cis.

normalisasi profil lipid plasma darah. Linetol, yang merupakan campuran etil ester asam lemak tak jenuh yang lebih tinggi, digunakan sebagai obat herbal hipolipidemik. Alkohol. Lipid mungkin termasuk:

Alkohol monohidrat yang lebih tinggi;

alkohol polihidrat;

alkohol amino.

Dalam lipid alami, alkohol rantai panjang jenuh dan kurang sering tak jenuh (C 16 dan lebih) paling sering ditemukan dengan jumlah atom karbon genap. Sebagai contoh alkohol yang lebih tinggi, setil CH3 (CH 2 ) 15 OH dan melissilic CH 3 (CH 2) 29 OH alkohol yang merupakan bagian dari lilin.

Alkohol polihidrat dalam sebagian besar lipid alami diwakili oleh gliserol alkohol trihidrat. Alkohol polihidrat lainnya ditemukan, seperti alkohol dihidrat etilen glikol dan propanediol-1,2, serta myo-inositol (lihat 7.2.2).

Alkohol amino terpenting yang merupakan bagian dari lipid alami adalah 2-aminoetanol (kolamine), kolin, juga terkait dengan asam -amino serin dan sfingosin.

Sfingosin adalah alkohol amino dihidrat rantai panjang tak jenuh. Ikatan rangkap pada sphingosine memiliki kesurupan-konfigurasi, dan atom asimetris C-2 dan C-3 - konfigurasi-D.

Alkohol dalam lipid diasilasi dengan asam karboksilat yang lebih tinggi pada gugus hidroksil atau gugus amino yang sesuai. Dalam gliserol dan sfingosin, salah satu hidroksil alkohol dapat diesterifikasi dengan asam fosfat tersubstitusi.

10.3. Lipid sederhana

10.3.1. Lilin

Lilin adalah ester dari asam lemak yang lebih tinggi dan alkohol monohidrat yang lebih tinggi.

Lilin membentuk pelumas pelindung pada kulit manusia dan hewan dan mencegah tanaman mengering. Mereka digunakan dalam industri farmasi dan wewangian dalam pembuatan krim dan salep. Contohnya adalah ester asam cetyl palmitat(cetin) - komponen utama spermaset. Spermaceti disekresikan dari lemak yang terkandung dalam rongga tengkorak paus sperma. Contoh lainnya adalah melissil ester asam palmitat- komponen lilin lebah.

10.3.2. Lemak dan minyak

Lemak dan minyak adalah kelompok lipid yang paling melimpah. Kebanyakan dari mereka milik triasilgliserol - ester lengkap gliserol dan HFA, meskipun mono dan diasilgliserol juga ditemukan dan terlibat dalam metabolisme.

Lemak dan minyak (triasilgliserol) adalah ester dari gliserol dan asam lemak yang lebih tinggi.

Dalam tubuh manusia, triasilgliserol berperan sebagai komponen struktural sel atau zat penyimpan ("depot lemak"). Nilai energi mereka sekitar dua kali lipat dari protein.

atau karbohidrat. Namun, peningkatan kadar triasilgliserol dalam darah merupakan salah satu faktor risiko tambahan untuk perkembangan penyakit jantung koroner.

Triasilgliserol padat disebut lemak, yang cair disebut minyak. Triasilgliserol sederhana mengandung residu dari asam yang sama, yang campuran - berbeda.

Dalam komposisi triasilgliserol yang berasal dari hewan, residu asam jenuh biasanya mendominasi. Triasilgliserol tersebut umumnya padatan. Sebaliknya, minyak nabati terutama mengandung residu asam tak jenuh dan memiliki konsistensi cair.

Di bawah ini adalah contoh triasilgliserol netral dan sistematisnya dan (dalam tanda kurung) nama-nama sepele yang umum digunakan berdasarkan nama asam lemak penyusunnya ditunjukkan.

10.3.3. Ceramide

Ceramides adalah turunan N-asiilasi dari alkohol sphingosine.

Ceramide hadir dalam jumlah kecil di jaringan tumbuhan dan hewan. Jauh lebih sering mereka adalah bagian dari lipid kompleks - sphingomyelin, serebrosida, gangliosida, dll.

(lihat 10.4).

10.4. Lipid kompleks

Beberapa lipid kompleks sulit untuk diklasifikasikan secara jelas, karena mengandung pengelompokan yang memungkinkan mereka untuk secara bersamaan ditugaskan ke kelompok yang berbeda. Menurut klasifikasi umum lipid (lihat Gambar 10.1), lipid kompleks biasanya dibagi menjadi tiga kelompok besar: fosfolipid, sphingolipid, dan glikolipid.

10.4.1. Fosfolipid

Gugus fosfolipid termasuk zat yang memecah asam fosfat selama hidrolisis, misalnya, gliserofosfolipid dan beberapa sphingolipid (Skema 10.2). Secara umum, fosfolipid dicirikan oleh kandungan asam tak jenuh yang cukup tinggi.

Skema 10.2.Klasifikasi fosfolipid

Gliserofosfolipid. Senyawa ini merupakan komponen lipid utama dari membran sel.

Menurut struktur kimianya, gliserofosfolipid adalah turunan aku -glisero-3-fosfat.

l-Glisero-3-fosfat mengandung atom karbon asimetris dan oleh karena itu dapat eksis sebagai dua stereoisomer.

Gliserofosfolipid alami memiliki konfigurasi yang sama, menjadi turunan dari l-glisero-3-fosfat, yang terbentuk selama metabolisme dari dihidroksiaseton fosfat.

Fosfatida. Di antara gliserofosfolipid, yang paling umum adalah fosfatida - turunan ester dari asam l-fosfatidat.

Asam fosfatidat adalah turunan aku -glisero-3-fosfat diesterifikasi dengan asam lemak pada gugus hidroksil alkohol.

Sebagai aturan, di fosfatida alami di posisi 1 rantai gliserol ada residu jenuh, di posisi 2 - asam tak jenuh, dan salah satu hidroksil asam fosfat diesterifikasi dengan alkohol polihidrat atau amino alkohol (X adalah residu alkohol ini). Di dalam tubuh (pH ~ 7,4), sisa hidroksil bebas asam fosfat dan gugus ionogenik lainnya dalam fosfatida terionisasi.

Contoh fosfatida termasuk senyawa di mana asam fosfatidat diesterifikasi untuk hidroksil fosfat dengan alkohol yang sesuai:

Phosphatidylserines, agen esterifikasi adalah serin;

Phosphatidylethanolamines, agen esterifikasi adalah 2-aminoethanol (dalam literatur biokimia sering, tetapi tidak cukup tepat, disebut ethanolamine);

Phosphatidylcholines, agen esterifikasi - kolin.

Agen esterifikasi ini saling terkait karena fragmen etanolamin dan kolin dapat dimetabolisme dari fragmen serin melalui dekarboksilasi dan metilasi berikutnya dengan S-adenosilmetionin (SAM) (lihat 9.2.1).

Sejumlah fosfatida, bukannya zat esterifikasi yang mengandung amina, mengandung residu alkohol polihidrat - gliserol, myoinositol, dll. Fosfatidilgliserol dan fosfatidilinositol yang diberikan di bawah ini sebagai contoh mengacu pada gliserofosfolipid asam, karena dalam strukturnya tidak ada fragmen aminoalkohol memberikan netral dan rhodylethanolamines.

Plasmalogen. Kurang umum dibandingkan dengan ester gliserofosfolipid adalah lipid eter, khususnya plasmalogens. Mereka mengandung sisa tak jenuh

* Untuk memudahkan, cara penulisan rumus konfigurasi residu myo-inositol dalam phosphatidylinositols telah diubah dibandingkan dengan yang diberikan di atas (lihat 7.2.2).

alkohol yang dihubungkan oleh ikatan eter ke atom C-1 dari glisero-3-fosfat, seperti, misalnya, plasmalogens dengan bagian etanolamina - etanolamina L-fosfatida. Plasmalogens membentuk 10% dari semua lipid dalam sistem saraf pusat.

10.4.2. Sphingolipids

Sphingolipids adalah analog struktural gliserofosfolipid di mana sphingosine digunakan sebagai pengganti gliserol. Contoh lain dari sphingolipids adalah seramida yang dibahas di atas (lihat 10.3.3).

Kelompok sphingolipid yang penting adalah sphingomyelin, pertama kali ditemukan di jaringan saraf. Dalam sfingomielin, gugus hidroksil pada C-1 dari seramida diesterifikasi, sebagai aturan, dengan kolin fosfat (lebih jarang dengan kolamin fosfat); oleh karena itu, mereka juga dapat dikaitkan dengan fosfolipid.

10.4.3. Glikolipid

Seperti namanya, senyawa dari kelompok ini termasuk residu karbohidrat (lebih sering D-galaktosa, lebih jarang D-glukosa) dan tidak mengandung residu asam fosfat. Perwakilan khas glikolipid - serebrosida dan gangliosida - adalah lipid yang mengandung sphingosine (oleh karena itu, mereka juga dapat dianggap sebagai sphingolipids).

V serebrosida residu ceramide terkait dengan D-galaktosa atau D-glukosa oleh ikatan -glikosidik. Serebrosida (galaktoserebrosida, glukoserebrosida) adalah bagian dari membran sel saraf.

Gangliosida- lipid kompleks kaya karbohidrat - pertama kali diisolasi dari materi abu-abu otak. Secara struktural, gangliosida mirip dengan serebrosida, berbeda karena bukan monosakarida, gangliosida mengandung oligosakarida kompleks yang mengandung setidaknya satu residu. V-asam asetilneuraminat (lihat Lampiran 11-2).

10.5. Sifat lipid

dan komponen strukturalnya

Sebuah fitur dari lipid kompleks adalah mereka bifilisitas, karena gugus hidrofilik terionisasi non-polar dan sangat polar. Dalam fosfatidilkolin, misalnya, radikal hidrokarbon asam lemak membentuk dua "ekor" non-polar, dan gugus karboksil, fosfat, dan kolin membentuk bagian polar.

Pada antarmuka, senyawa ini bertindak sebagai pengemulsi yang sangat baik. Dalam komposisi membran sel, komponen lipid memberikan resistansi listrik yang tinggi pada membran, impermeabilitasnya terhadap ion dan molekul polar, dan permeabilitas terhadap zat non-polar. Secara khusus, sebagian besar obat anestesi larut dengan baik dalam lipid, yang memungkinkannya menembus membran sel saraf.

Asam lemak adalah elektrolit lemah( P K a~ 4.8). Mereka terdisosiasi untuk sebagian kecil dalam larutan berair. Pada pH< p K a bentuk tidak terionisasi mendominasi, pada pH> p K a, yaitu, dalam kondisi fisiologis, bentuk terionisasi RCOO - berlaku. Garam yang larut dari asam lemak yang lebih tinggi disebut sabun. Garam natrium dari asam lemak yang lebih tinggi berbentuk padat, garam kalium berbentuk cair. Karena garam dari asam lemah dan basa kuat dari sabun dihidrolisis sebagian dalam air, larutannya bersifat basa.

Asam lemak tak jenuh alami memiliki cis-konfigurasi ikatan rangkap, memiliki pasokan energi internal yang besar dan, oleh karena itu, dibandingkan dengan kesurupan-isomer secara termodinamika kurang stabil. Milik mereka cis-trans -isomerisasi berlangsung dengan mudah pada pemanasan, terutama dengan adanya inisiator radikal. Di bawah kondisi laboratorium, transformasi ini dapat dilakukan dengan aksi nitrogen oksida yang terbentuk selama dekomposisi asam nitrat pada pemanasan.

Asam lemak yang lebih tinggi menunjukkan sifat kimia umum asam karboksilat. Secara khusus, mereka siap membentuk turunan fungsional yang sesuai. Asam lemak dengan ikatan rangkap menunjukkan sifat senyawa tak jenuh - mereka menambahkan hidrogen, hidrogen halida dan reagen lainnya ke ikatan rangkap.

10.5.1. Hidrolisis

Dengan bantuan reaksi hidrolisis, struktur lipid terbentuk, dan produk berharga (sabun) juga diperoleh. Hidrolisis adalah tahap pertama dalam pemanfaatan dan metabolisme lemak makanan dalam tubuh.

Hidrolisis triasilgliserol dilakukan baik dengan paparan uap super panas (dalam industri), atau dengan pemanasan dengan air dengan adanya asam mineral atau alkali (saponifikasi). Di dalam tubuh, hidrolisis lipid terjadi di bawah aksi enzim lipase. Beberapa contoh reaksi hidrolisis diberikan di bawah ini.

Dalam plasmalogens, seperti pada vinil eter biasa, ikatan eter diputus dalam suasana asam, tetapi tidak dalam lingkungan basa.

10.5.2. Reaksi penambahan

Lipid yang mengandung residu asam tak jenuh dalam strukturnya terikat melalui ikatan rangkap dengan hidrogen, halogen, hidrogen halida, dan air dalam media asam. nomor yodium adalah ukuran ketidakjenuhan triasilgliserol. Ini sesuai dengan jumlah gram yodium yang dapat ditambahkan ke 100 g zat. Komposisi lemak dan minyak alami dan bilangan yodiumnya bervariasi dalam kisaran yang cukup luas. Sebagai contoh, kami memberikan interaksi 1-oleoyl-distearoylglycerol dengan iodin (bilangan iodin dari triasilgliserol ini adalah 30).

Hidrogenasi katalitik (hidrogenasi) minyak nabati tak jenuh merupakan proses industri yang penting. Dalam hal ini, hidrogen menjenuhkan ikatan rangkap dan minyak cair berubah menjadi lemak padat.

10.5.3. Reaksi oksidasi

Proses oksidatif yang melibatkan lipid dan komponen strukturalnya cukup beragam. Secara khusus, oksidasi triasilgliserol tak jenuh oleh oksigen di udara selama penyimpanan (autoksidasi, lihat 3.2.1), disertai dengan hidrolisis, adalah bagian dari proses yang dikenal sebagai ketengikan minyak.

Produk utama dari interaksi lipid dengan oksigen molekuler adalah hidroperoksida yang terbentuk sebagai hasil dari proses rantai radikal bebas (lihat 3.2.1).

Peroksidasi lipid - salah satu proses oksidatif terpenting dalam tubuh. Ini adalah penyebab utama kerusakan membran sel (misalnya, pada penyakit radiasi).

Fragmen struktural asam lemak tak jenuh yang lebih tinggi dalam fosfolipid berfungsi sebagai target serangan bentuk aktif oksigen(ROS, lihat Lampiran 03-1).

Ketika diserang, khususnya, oleh radikal hidroksil H O ", yang paling aktif dari ROS, molekul lipid LH mengarah ke pembelahan homolitik ikatan CH pada posisi alil, seperti yang ditunjukkan pada model peroksidasi lipid (Skema 10.3) Radikal jenis alil yang dihasilkan L" langsung bereaksi dengan oksigen molekuler dalam media oksidasi untuk membentuk radikal lipid-peroksil LOO ". Mulai saat ini, rangkaian reaksi peroksidasi lipid dimulai, karena ada pembentukan konstan radikal alil lipid. L", yang melanjutkan proses ini.

Lipid peroksida LOOH adalah senyawa yang tidak stabil dan dapat terurai secara spontan atau dengan partisipasi ion logam valensi variabel (lihat 3.2.1) dengan pembentukan radikal lipidoksil LO ", yang mampu memulai oksidasi lebih lanjut dari substrat lipid. Proses seperti longsoran peroksidasi lipid menimbulkan risiko kerusakan struktur membran sel.

Radikal bentuk antara dari jenis alil memiliki struktur mesomerik dan selanjutnya dapat mengalami transformasi dalam dua arah (lihat Skema 10.3, jalur A dan B), menyebabkan hidroperoksida intermediet. Hidroperoksida tidak stabil dan sudah terurai pada suhu biasa dengan pembentukan aldehida, yang selanjutnya dioksidasi menjadi asam - produk akhir reaksi. Hasilnya umumnya dua asam monokarboksilat dan dua asam dikarboksilat dengan rantai karbon lebih pendek.

Asam dan lipid tak jenuh dengan residu asam tak jenuh dalam kondisi ringan dioksidasi dengan larutan kalium permanganat berair, membentuk glikol, dan dalam yang lebih kaku (dengan pemutusan ikatan karbon-karbon), asam yang sesuai.