lipiden zijn een diverse groep van verbindingen die verenigd zijn door een gemeenschappelijk kenmerk. Lipiden zijn hydrofoob (“water-vrezend”), of onoplosbaar in water. De lipiden voeren vele verschillende functies in een cel uit. Cellen slaan energie op voor langdurig gebruik in de vorm van lipiden genaamd vetten. Lipiden zorgen ook voor isolatie van de omgeving voor planten en dieren. Ze helpen bijvoorbeeld om watervogels en zoogdieren droog te houden vanwege hun waterafstotende aard., Lipiden zijn ook de bouwstenen van vele hormonen en zijn een belangrijk bestanddeel van het plasmamembraan. De lipiden omvatten vetten, oliën, wassen, phospholipids, en steroïden.
een vetmolecuul bestaat uit twee hoofdbestanddelen: glycerol en vetzuren. Glycerol is een organische verbinding (een alcohol) die drie koolstof -, vijf waterstof-en drie hydroxylgroepen bevat. Vetzuren hebben een lange keten van koolwaterstoffen waaraan een carboxylgroep is bevestigd, vandaar de naam “vetzuur.,”Het aantal koolstoffen in het vetzuur kan variëren van 4 tot 36; de meest voorkomende zijn die welke 12-18 koolstoffen bevatten. In een vetmolecuul zijn de vetzuren met een covalente binding aan elk van de drie koolstofatomen van het glycerolmolecuul bevestigd. Dit molecuul wordt een triglyceride genoemd.
wassen
was bedekt de veren van sommige watervogels en de bladoppervlakken van sommige planten. Vanwege de hydrofobe aard van wassen voorkomen ze dat water aan het oppervlak blijft plakken (Figuur 5). Wassen bestaan uit lange vetzuurketens covalent gebonden aan lange keten alcoholen.
fosfolipiden
fosfolipiden zijn de belangrijkste bestanddelen van het plasmamembraan, de buitenste laag van dierlijke cellen. Net als vetten, zijn ze samengesteld uit vetzuurketens covalent gebonden aan een glycerol of sphingosine backbone. In plaats van drie vetzuren zoals in triglyceriden, echter, zijn er twee vetzuren die diacylglycerol vormen, en de derde koolstof van de glycerol backbone wordt ingenomen door een gemodificeerde fosfaatgroep (Figuur 6)., Phosphatidylcholine en phosphatidylserine zijn twee belangrijke fosfolipiden die in plasmamembranen worden gevonden.
een fosfolipide is een amfipathisch molecuul, wat betekent dat het een hydrofoob en een hydrofiel deel heeft. De vetzuurketens zijn hydrofoob en kunnen niet met water in wisselwerking staan, terwijl de fosfaathoudende groep hydrofiele is en met water in wisselwerking staat (Figuur 7). De kop is het hydrofiele deel, en de staart bevat de hydrofobe vetzuren. In een membraan, vormt een bilayer van phospholipids de Matrijs van de structuur, de vetzuurstaarten van phospholipidengezicht binnen, weg van water, terwijl de fosfaatgroep de buitenkant, waterige kant onder ogen ziet., Dit vormt een hydrofobe laag aan de binnenkant van de dubbellaag, waar de staarten zich bevinden.
fosfolipiden zijn verantwoordelijk voor de dynamische aard van het plasmamembraan., Als een druppel fosfolipiden in water wordt geplaatst, vormt het spontaan een structuur die bekend staat als een micel, waar de hydrofiele fosfaatkoppen naar buiten gericht zijn en de vetzuren naar binnen gericht zijn (figuur 8).
steroïden
In tegenstelling tot de fosfolipiden en vetten die eerder werden besproken, hebben steroïden een fused ringstructuur. Hoewel zij niet op de andere lipiden lijken, worden zij met hen gegroepeerd omdat zij ook hydrophobic en onoplosbaar in water zijn. Alle steroïden hebben vier gekoppelde koolstofringen en een aantal daarvan, zoals cholesterol, hebben een korte staart (figuur 9). Veel steroïden hebben ook de-OH functionele groep, waardoor ze in de alcohol classificatie (sterolen)., Onthoud dat elke lijn in deze diagrammen van chemische structuren een covalente binding vertegenwoordigt. De punten waar de lijnen met elkaar verbinden tonen de locatie van koolstofatomen – deze koolstofatomen zijn niet geëtiketteerd, maar hun bestaan wordt geïmpliceerd in de chemische structuur.
Cholesterol is de meest voorkomende steroïde., Cholesterol wordt hoofdzakelijk gesynthetiseerd in de lever en is de voorloper aan vele steroid hormonen zoals testosteron en estradiol, die door de gonaden en endocriene klieren worden afgescheiden. Het is ook de voorloper van vitamine D. Cholesterol is ook de voorloper van galzouten, die helpen bij de emulgering van vetten en hun daaropvolgende absorptie door cellen. Hoewel cholesterol vaak in negatieve termen wordt gesproken door leken, is het noodzakelijk voor een goede werking van het lichaam. Het is een component van het plasmamembraan van dierlijke cellen en wordt gevonden binnen de fosfolipide bilayer., Omdat het de buitenste structuur in dierlijke cellen is, is het plasmamembraan verantwoordelijk voor het transport van materialen en cellulaire herkenning en is het betrokken bij cel-aan-cel communicatie.
hoe verhoudt lipidenstructuur zich tot functie?
vetten (triglyceriden) bestaan uit drie vetzuurhoudende koolwaterstofketens die verbonden zijn met een glycerol. Vetzuurketens bevatten grote aantallen koolstof-koolstof-en koolstof-waterstofbindingen – ze bestaan meestal uit tussen de 4 en 28 koolstofatomen die in een keten met elkaar zijn verbonden., Net zoals de koolstof-koolstof-en koolstof-waterstof-bindingen in glucose dat molecuul energie laten opslaan, laten de bindingen in vetzuren triglyceriden energie opslaan. In feite kunnen triglyceriden veel meer energie opslaan dan koolhydraten omdat ze zoveel meer bindingen bevatten! Daarom bevatten vetten meer calorieën (een maat voor energie) dan suikers.
wassen dienen om een waterdichte coating op een oppervlak te leveren. Omdat ze hydrofoob zijn, kunnen ze een coating vormen die water afstoot.
de structuur van fosfolipiden is zeer belangrijk voor hun functie., Omdat ze amfipathisch (hebben een hydrofobe en een hydrofiele gedeelte), ze zelf-assembleren in structuren waar de hydrofobe staarten zijn verborgen weg van de waterige omgeving. Dit geeft het celmembraan een structuur die vele molecules verhindert zich door het te bewegen.
Cholesterol is ook amfipathisch. Het kan in celmembranen op een manier zoals fosfolipiden invoegen. De aanwezigheid van cholesterol in een membraan voorkomt dat de fosfolipide staarten strak samen verpakken. Hierdoor blijft het membraan vloeibaar bij lagere temperaturen.