lipidit

lipidit ovat orgaanisia yhdisteitä, jotka sisältävät samoja alkuaineita kuin hiilihydraatit: hiili, vety ja happi. Vedyn ja hapen suhde on kuitenkin aina suurempi kuin 2:1. Biologisten systeemien kannalta tärkeämpää on, että hiilen ja vedyn väliset sidokset ovat ei-polaarisia kovalenttisia, jolloin lipidit ovat rasvaliukoisia eivätkä liukene veteen. Biologisesti tärkeitä lipidejä on neljä:

• rasvat

ahat

• fosfolipidit

Steroidit

rasvat

rasvat ovat suuria molekyylejä, jotka koostuvat kolmesta glyserolimolekyyliin sitoutuneesta rasvahappomolekyylistä. Rasvahappomolekyyli on pitkä ketju kovalenttisesti sitoutuneita hiiliatomeja, joissa on ei-polaarisia sidoksia vetyatomeihin koko hiiliketjun ajan, jonka toiseen päähän on kiinnittynyt karboksyyliryhmä. Koska hiili-vetysidokset ovat ei-polaarisia, ketju on hydrofobinen eli ne eivät ole vesiliukoisia. Glyseroli on kolmihiiliketjuinen yhdiste, joka sitoutuu rasvahappoihin muodostaen rasvan. Tyypillisesti jokainen glyserolimolekyylin hiili sitoutuu dehydraatiosynteesin kautta ensimmäiseen hiiliatomiin rasvahappomolekyylistä niin, että syntyvällä rasvamolekyylillä näyttää olevan glyserolipää, josta virtaa kolme rasvahappoketjua. Tätä syntyvää molekyyliä kutsutaan triglyseridiksi. Koska hiili-vetysidoksia pidetään energiarikkaina, rasvat varastoivat paljon energiaa yksikköä kohti. Gramma rasvaa varastoi yli kaksi kertaa niin paljon energiaa kuin gramma polysakkaridia kuten tärkkelystä. Rasvat ovat lipidejä, joita elävät organismit käyttävät varastoituneena energiana.

tyydyttyneessä rasvahapossa on vetyatomeja sitoutuneena kaikkiin käytettävissä oleviin hiiliatomeihin. Tyydyttymättömässä rasvahapossa on yksi tai useampi hiiliatomi kaksoissidostuneena viereiseen hiiliatomiin niin, että vakaan elektronipilven luomiseen tarvitaan vähemmän vetyatomeja. Koska molekyyliin on kiinnittynyt vähemmän vetyatomeja, se katsotaan tyydyttymättömäksi vetyatomien kanssa. Tyydyttyneisiin rasvahappoihin on siis kiinnittynyt enemmän vetyatomeja kuin tyydyttymättömiin rasvahappoketjuihin. Aineenvaihduntansa kautta kasvit yleensä tuottavat triglyseridejä, jotka sisältävät tyydyttymättömiä rasvahappoja, kuten maapähkinäöljyä tai oliiviöljyä, kun taas eläimet yleensä tuottavat triglyseridejä, jotka sisältävät tyydyttyneitä rasvahappoja, jotka ihmiset joskus muuttavat voiksi ja ihraksi.

vahat

vahat muistuttavat rasvoja paitsi että vahat koostuvat vain yhdestä pitkäketjuisesta rasvahaposta, joka on sitoutunut pitkäketjuiseen alkoholiryhmään. Pitkien, ei-polaaristen hiiliketjujensa vuoksi vahat ovat erittäin hydrofobisia (eli niillä ei ole affiniteettia veteen). Sekä kasvit että eläimet käyttävät tätä vedeneristysominaisuutta osana koostumustaan. Kasvit käyttävät vahoja huomattavimmin varsien ja lehtien ohueen suojapeitteeseen veden häviämisen estämiseksi. Samoin eläimet käyttävät vahoja suojaustarkoituksiin; esimerkiksi ihmisillä korvavaha estää vierasta materiaalia pääsemästä korvakäytävän alueelle ja mahdollisesti vahingoittamasta sitä.

fosfolipidit

fosfolipidit ovat samankaltaisia rasvojen kanssa paitsi että niissä on kaksi rasvahappoketjua sitoutuneena glyseroliin ja ne sisältävät alkuainetta fosforia. Fosfolipidit ovat ainutlaatuisia, koska niillä on hydrofobinen ja hydrofiilinen (vesiliukoinen) Pää. Fosfolipidit ovat biologisesti tärkeitä, koska ne ovat solukalvojen tärkeimmät rakenneosat. Solukalvoa kutsutaan fosfolipidikerrokseksi, koska se koostuu kahdesta fosfolipidikerroksesta, jotka ovat suuntautuneet niin, että hydrofyllinen ?Pää? molekyyli Kasvot ulkoa ja hydrofobinen ?klaava? molempien molekyylien luoda sisätilojen kalvon. Siksi vesi ja muut solunesteet ovat suljettuina. Molempien molekyylien hydrofobiset päät ovat vastakkain sisäpuolella ja mahdollistavat hyväksyttävän ja joidenkin vastenmielisten materiaalien kulun solukalvon läpi.

Steroidit

Steroidit poikkeavat rakenteellisesti muista lipideistä. Steroidien hiilirunko taipuu muodostaen neljä fuusioitua rengasta, jotka eivät sisällä rasvahappoja. Yleisin steroidi, kolesteroli, tarvitaan sekä miesten (testosteroni) että naisten (estrogeeni) sukupuolihormonien, ja se on osa solukalvojen ja tarvitaan asianmukaista toimintaa hermosolujen. Liiallinen kolesterolin määrä on kuitenkin yhdistetty sydänsairauksiin. Toinen suosittu steroidiryhmä on anaboliset steroidit, jotka ovat ihmisen tekemiä ja jäljittelevät mieshormonin, testosteronin vaikutusta. Alun perin tarkoitettu hoitoon anemia ja tiettyjä sairauksia, jotka tuhoavat lihaksia, urheilijat ovat viime aikoina käyttäneet niitä lisätä lihasmassaa, kestävyys, ja voimaa?minkä he tekevät. Suorituskykyä parantavilla lääkkeillä on kuitenkin hintansa. Anaboliset steroidit liittyvät kohonneeseen kolesterolitasoon, mielialan vaihteluihin, vähentyneeseen sukupuoliviettiin, mahdolliseen hedelmättömyyteen ja mahdollisiin maksavaurion ja siitä johtuvan maksasyövän välisiin yhteyksiin. Myös tietyt hyödylliset rasvaliukoiset hormonit, kuten kortisoli, ovat tuttuja steroideja.