lipidy

lipidy są związkami organicznymi, które zawierają te same pierwiastki, co węglowodany: węgiel, wodór i tlen. Jednak stosunek wodoru do tlenu jest zawsze większy niż 2: 1. Ważniejsze dla systemów biologicznych, wiązania węgiel-wodór są niepolarne kowalencyjne, co oznacza, że lipidy są rozpuszczalne w tłuszczach i nie rozpuszczają się w wodzie. Istnieją cztery biologicznie ważne lipidy:

• tłuszcze
• woski
• fosfolipidy
• steroidy

tłuszcze

tłuszcze są dużymi cząsteczkami, które składają się z trzech cząsteczek kwasów tłuszczowych połączonych z cząsteczką glicerolu. Cząsteczka kwasu tłuszczowego jest długim łańcuchem kowalencyjnie połączonych atomów węgla z niepolarowymi wiązaniami do atomów wodoru wzdłuż łańcucha węglowego z grupą karboksylową przyłączoną do jednego końca. Ponieważ wiązania węgiel-wodór są niepolarne, łańcuch jest hydrofobowy, co oznacza, że nie są rozpuszczalne w wodzie. Glicerol jest związkiem o trzech łańcuchach węglowych, który wiąże się z kwasami tłuszczowymi, tworząc tłuszcz. Zazwyczaj każdy węgiel w cząsteczce glicerolu wiąże się poprzez syntezę odwodnienia z pierwszym atomem węgla z cząsteczki kwasu tłuszczowego, tak że otrzymana cząsteczka tłuszczu wydaje się mieć głowicę glicerolu z trzema łańcuchami kwasów tłuszczowych płynącymi z niej. Ta powstająca cząsteczka nazywana jest trójglicerydem. Ponieważ wiązania węgiel-wodór są uważane za bogate w energię, tłuszcze magazynują dużo energii na jednostkę. W rzeczywistości gram tłuszczu przechowuje ponad dwa razy więcej energii niż gram polisacharydu, takiego jak skrobia. Tłuszcze to lipidy, które są wykorzystywane przez organizmy żywe do magazynowania energii.

nasycony kwas tłuszczowy ma atomy wodoru związane ze wszystkimi dostępnymi atomami węgla. Nienasycony kwas tłuszczowy ma jeden lub więcej atomów węgla podwójnie związanych z sąsiednim atomem węgla, tak że mniej atomów wodoru są potrzebne do stworzenia stabilnej chmury elektronowej. Przy mniejszej liczbie atomów wodoru cząsteczka jest uważana za nienasyconą z atomami wodoru. Tak więc nasycone kwasy tłuszczowe mają więcej atomów wodoru niż nienasycone łańcuchy kwasów tłuszczowych. Poprzez ich metabolizm rośliny na ogół wytwarzają trójglicerydy zawierające nienasycone kwasy tłuszczowe, takie jak olej arachidowy lub oliwa z oliwek, podczas gdy zwierzęta na ogół wytwarzają trójglicerydy zawierające nasycone kwasy tłuszczowe, które ludzie czasami przekształcają w masło i smalec.

woski

woski są podobne do tłuszczów, z tym że woski składają się tylko z jednego długołańcuchowego kwasu tłuszczowego związanego z dołączoną długołańcuchową grupą alkoholową. Ze względu na długie, niepolarne łańcuchy węglowe woski są wyjątkowo hydrofobowe (co oznacza, że nie mają powinowactwa do wody). Zarówno rośliny, jak i zwierzęta wykorzystują tę właściwość hydroizolacji jako część swojego składu. Rośliny najbardziej zauważalnie używają wosków do cienkiego pokrycia ochronnego łodyg i liści, aby zapobiec utracie wody. Podobnie zwierzęta wykorzystują woski do celów ochronnych; na przykład woskowina uszna u ludzi zapobiega przedostawaniu się ciał obcych do obszaru kanału słuchowego i prawdopodobnie uszkodzeniu go.

fosfolipidy

fosfolipidy są podobne do tłuszczów, z tym że mają dwa łańcuchy kwasów tłuszczowych połączone z glicerolem oraz zawierają pierwiastek fosfor. Fosfolipidy są unikalne, ponieważ mają hydrofobowy i hydrofilowy (rozpuszczalny w wodzie) koniec. Fosfolipidy są biologicznie ważne, ponieważ są głównymi składnikami strukturalnymi błon komórkowych. Błona komórkowa jest nazywana dwuwarstwą fosfolipidową, ponieważ składa się z dwóch warstw fosfolipidowych zorientowanych tak, że hydrofilowe ?Głowa? obu cząsteczek twarz Na zewnątrz i hydrofobowe ?reszka? z obu cząsteczek tworzą wnętrze błony. Dlatego woda i inne płyny komórkowe są zawarte. Hydrofobowe końce obu cząsteczek skierowane są do siebie od wewnątrz i umożliwiają przejście akceptowalnych, a niektóre budzące zastrzeżenia materiałów przez błonę komórkową.

Sterydy

steroidy różnią się strukturalnie od innych lipidów. Szkielet węglowy sterydów jest wygięty, tworząc cztery zrośnięte pierścienie, które nie zawierają kwasów tłuszczowych. Najczęstszy steroid, cholesterol, jest potrzebny do wytwarzania męskich (testosteronu) i żeńskich (estrogenów) hormonów płciowych i jest składnikiem błon komórkowych i jest potrzebny do prawidłowego funkcjonowania komórek nerwowych. Nadmierne ilości cholesterolu są jednak związane z chorobami serca. Inną popularną grupą sterydów są sterydy anaboliczne, które są stworzone przez człowieka i naśladują działanie męskiego hormonu, testosteronu. Pierwotnie przeznaczony jako leczenie niedokrwistości i niektórych chorób, które niszczą mięśnie, sportowcy ostatnio używali ich do zwiększenia masy mięśniowej, wytrzymałości i siły?co zrobią. Jednak leki zwiększające wydajność mają swoją cenę. Sterydy anaboliczne są związane ze zwiększonym poziomem cholesterolu, wahania nastroju, zmniejszenie popędu płciowego, możliwe niepłodności, i możliwe połączenia między uszkodzeniem wątroby i raka wątroby wynikające. Niektóre korzystne rozpuszczalne w tłuszczach hormony, takie jak kortyzol, są również znane sterydy.