lipiden

lipiden zijn organische verbindingen die dezelfde elementen bevatten als koolhydraten: koolstof, waterstof en zuurstof. De waterstof-zuurstofverhouding is echter altijd groter dan 2: 1. Belangrijker voor biologische systemen zijn de koolstof-waterstofbindingen niet-polair covalent, wat betekent dat lipiden in vet oplosbaar zijn en niet in water oplossen. Er zijn vier biologisch belangrijke lipiden:

• vetten
• wassen
• fosfolipiden
• steroïden

vetten

vetten zijn grote moleculen die bestaan uit drie vetzuurmoleculen gebonden aan een glycerolmolecuul. Het vetzuurmolecuul is een lange keten van covalent gebonden koolstofatomen met niet-polaire bindingen aan waterstofatomen langs de hele koolstofketen met een carboxylgroep verbonden aan één uiteinde. Omdat de koolstof-waterstofbindingen niet-polair zijn, is de keten hydrofoob, wat betekent dat ze niet in water oplosbaar zijn. Glycerol is een drie-koolstof-keten verbinding die zich bindt met de vetzuren om een vet te creëren. Typisch, bindt elke koolstof in de glycerolmolecule via dehydratatiesynthese aan het eerste koolstofatoom van een vetzuurmolecuul zodat het resulterende vetmolecuul om een glycerolhoofd met drie vetzuurketens schijnt te hebben die van het stromen. Dit resulterende molecuul wordt een triglyceride genoemd. Omdat koolstof-waterstofbindingen als energierijk worden beschouwd, slaan vetten per eenheid veel energie op. In feite slaat een gram vet meer dan twee keer zoveel energie op als een gram polysaccharide zoals zetmeel. Vetten zijn lipiden die door levende organismen voor opgeslagen energie worden gebruikt.

een verzadigd vetzuur heeft waterstofatomen gebonden aan alle beschikbare koolstofatomen. Een onverzadigd vetzuur heeft één of meer koolstofatomen dubbel gebonden aan het naburige koolstofatoom zodat minder waterstofatomen nodig zijn om een stabiele elektronenwolk te creëren. Met minder waterstofatomen bevestigd, wordt het molecuul beschouwd als onverzadigd met waterstofatomen. Verzadigde vetzuren hebben dus meer waterstofatomen dan onverzadigde vetzuurketens. Door hun metabolisme produceren planten over het algemeen triglyceriden die onverzadigde vetzuren zoals pinda-olie of olijfolie bevatten, terwijl dieren over het algemeen triglyceriden produceren die verzadigde vetzuren bevatten die mensen soms omzetten in boter en reuzel.

wassen

wassen zijn vergelijkbaar met vetten, behalve dat wassen bestaan uit slechts één vetzuur met een lange keten gebonden aan een alcoholgroep met een lange keten. Vanwege hun lange, niet-polaire koolstofketens zijn wassen extreem hydrofoob (wat betekent dat ze geen affiniteit hebben voor water). Zowel planten als dieren gebruiken deze waterdichting kenmerk als onderdeel van hun samenstelling. Planten gebruiken vooral wassen voor een dunne beschermlaag van stengels en bladeren om waterverlies te voorkomen. Op dezelfde manier gebruiken Dieren was voor beschermende doeleinden; oorsmeer bij mensen voorkomt bijvoorbeeld dat vreemd materiaal de gehoorgang binnendringt en mogelijk verwond wordt.

fosfolipiden

fosfolipiden zijn vergelijkbaar met vetten, behalve dat ze twee vetzuurketens hebben die gebonden zijn aan een glycerol en het element fosfor bevatten. Fosfolipiden zijn uniek omdat ze een hydrofoob en een hydrofiele (wateroplosbare) einde hebben. Fosfolipiden zijn biologisch belangrijk omdat zij de belangrijkste structurele componenten van celmembranen zijn. Het celmembraan wordt een fosfolipide bilayer genoemd omdat het bestaat uit twee fosfolipide lagen georiënteerd zodat de hydrofyllische ?hoofd? van beide moleculen tegenover de buitenkant en de hydrofobe ?munt? van beide moleculen creëren de binnenkant van het membraan. Daarom zijn water en andere cellulaire vloeistoffen opgenomen. De hydrophobic einden voor beide molecules staan elkaar aan de binnenkant onder ogen en staan voor passage van aanvaardbare, en sommige verwerpelijke, materialen door het celmembraan toe.

steroïden

steroïden zijn structureel verschillend van de andere lipiden. Het koolstofskelet van steroïden wordt gebogen om vier gesmolten ringen te vormen die geen vetzuren bevatten. De meest voorkomende steroïde, cholesterol, is nodig om zowel de mannelijke (testosteron) en vrouwelijke (oestrogeen) geslachtshormonen te maken, en het is een onderdeel van celmembranen en is nodig voor de juiste functie van zenuwcellen. Overmatige hoeveelheden cholesterol, echter, zijn gekoppeld aan hart-en vaatziekten. Een andere populaire steroid groep is de anabole steroïden die door de mens gemaakt zijn en het effect van het mannelijke hormoon, testosteron nabootsen. Oorspronkelijk bedoeld als een behandeling voor bloedarmoede en bepaalde ziekten die spier te vernietigen, hebben atleten onlangs gebruikt om spiermassa, uithoudingsvermogen en kracht te verhogen?wat ze zullen doen. Echter, de prestaties-enhancement drugs komen met een prijs. De anabole steroïden zijn gekoppeld aan verhoogde cholesterolniveaus, stemmingswisselingen, verminderde geslachtsaandrijving, mogelijke onvruchtbaarheid, en mogelijke verbindingen tussen leverschade en de resulterende leverkanker. Bepaalde heilzame in vet oplosbare hormonen, zoals cortisol, zijn ook bekende steroïden.