- ลักษณะทั่วไปของไขมัน
- โซ่ของอะตอมของคาร์บอนถูกผูกมัดกับอะตอมของไฮโดรเจน
- จุดหลอมเหลวสูง
- เป็นโมเลกุลแอมฟิพาทิก
- มีความต้านทานต่อความเครียดเชิงกลได้ดี
- หน้าที่ของไขมัน
- กระปรี้กระเปร่า
- โครงสร้าง
- เอนไซม์
- การจำแนกประเภทของไขมัน
- ไขมันและน้ำมัน
- phospholipids
- แว็กซ์
- sterols
- Terpenes และ eicosanoids
- ตัวอย่างของไขมัน
- กรด Palmitic
- คอเลสเตอรอล
- phosphatidylcholine
- sphingomyelin
- เตียรอยด์
- ฮอร์โมนหญิง
- ฮอร์โมนเพศชาย
- วิตามิน
- ความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิต
- อ้างอิง
ลิพิดเป็นกลุ่มของโมเลกุลขนาดใหญ่ที่แตกต่างกัน ได้แก่ ไขมันน้ำมันสเตอรอลแว็กซ์ ฯลฯ ซึ่งมีลักษณะเฉพาะของการไม่ละลายน้ำบางส่วน (ไม่ชอบน้ำ) และค่อนข้างละลายได้ในตัวทำละลายที่ไม่มีขั้วเช่น อีเธอร์เบนซินอะซิโตนคลอโรฟอร์มและอื่น ๆ
เดิมสารประกอบทั้งหมดที่ไม่ละลายในน้ำและละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ถือเป็นไขมัน อย่างไรก็ตามในปัจจุบันสารประกอบอื่น ๆ อีกมากมายที่ไม่ใช่ไขมันมีคุณสมบัติเหล่านี้บางส่วน ได้แก่ เทอร์พีนวิตามินบางชนิดและแคโรทีนอยด์

ไขมันเป็นส่วนประกอบพื้นฐานของเยื่อหุ้มเซลล์ดังนั้นจึงเป็นของเยื่อหุ้มพลาสมาด้วย (ที่มา: Jpablo cad / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0) ผ่าน Wikimedia Commons)
คำว่า "lipid" มาจากคำภาษากรีก "lipos" ซึ่งแปลว่าไขมัน ผู้เขียนบางคนพิจารณาว่าเป็นไขมันเฉพาะโมเลกุลที่เป็นผลิตภัณฑ์หรืออนุพันธ์ของกรดไขมันซึ่งรวมถึงสารประกอบทั้งหมดที่จัดเป็นน้ำมันและไขมันเป็นหลัก
สารประกอบลิพิดมีอยู่ในสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลกแม้แต่ไวรัสบางชนิดก็มีโมเลกุลเหล่านี้อยู่ในแคปซิด
เชื่อกันว่าลิพิดเป็นส่วนหนึ่งของสารประกอบคาร์บอนกลุ่มแรกที่ก่อตัวขึ้นในช่วงต้นกำเนิดของชีวิตและเป็นโมเลกุลพื้นฐานสำหรับ "เชิงซ้อน" ของสิ่งมีชีวิต
ในปัจจุบันสารประกอบที่แตกต่างกันจำนวนมากเป็นที่รู้จักในกลุ่มของลิพิดซึ่งแต่ละชนิดมีหน้าที่และคุณสมบัติที่แตกต่างกัน
สิ่งเหล่านี้ถูกจัดประเภทขึ้นอยู่กับกลุ่มสารทดแทนที่ประกอบเป็นโครงกระดูก (และโครงกระดูกของมันเอง) และขึ้นอยู่กับหน้าที่ของมันด้วย (โครงสร้างการจัดเก็บการส่งสัญญาณการป้องกัน ฯลฯ )
ลักษณะทั่วไปของไขมัน
โซ่ของอะตอมของคาร์บอนถูกผูกมัดกับอะตอมของไฮโดรเจน
ลิพิดส่วนใหญ่มีโครงสร้างกลางเป็นโซ่ของอะตอมของคาร์บอนที่เชื่อมโยงกับอะตอมของไฮโดรเจนซึ่งเรียกว่า "กรดไขมัน"
ถ้าอะตอมของคาร์บอนทั้งหมดของกรดไขมันอิ่มตัวโดยอะตอมของไฮโดรเจนจะกล่าวว่าเป็น "กรดไขมันอิ่มตัว"
ในทางกลับกันถ้าอะตอมของคาร์บอนสองอะตอมขึ้นไปในสายโซ่เดียวกันถูกรวมเข้าด้วยกันผ่านพันธะคู่หรือสามเท่ากรดไขมันจะถูกกล่าวว่าเป็น "ไม่อิ่มตัว" เนื่องจากสูญเสียคาร์บอนไป 2 อะตอมขึ้นไปโดยการดีไฮโดรจีเนชัน ไฮโดรเจน
จุดหลอมเหลวสูง
ลิพิดมีน้ำหนักโมเลกุลสูงทำให้มีจุดหลอมเหลวสูง
จุดหลอมเหลวของลิพิดสูงกว่าในลิพิดที่มีคาร์บอนอะตอมมากกว่า แต่จุดหลอมเหลวนี้จะลดลงเมื่อลิพิดมีกรดไขมันที่มีโซ่ไฮโดรคาร์บอนไม่อิ่มตัว
เป็นโมเลกุลแอมฟิพาทิก
ไขมันทั้งหมดมีส่วนที่เป็นขั้วหรือส่วนที่ชอบน้ำและอีกส่วนหนึ่งที่ไม่มีขั้วหรือส่วนที่ไม่ชอบน้ำซึ่งแสดงโดยโซ่อะลิฟาติกของกรดไขมันที่ประกอบขึ้น
โมเลกุลของลิพิดส่วนใหญ่เชื่อมโยงกันผ่านพันธะไฮโดรเจนและปฏิกิริยาของแวนเดอร์วาลส์ระหว่างโซ่ไฮโดรคาร์บอนของพวกมัน
มีความต้านทานต่อความเครียดเชิงกลได้ดี
พันธะที่เกิดขึ้นระหว่างอะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจนทำให้ไขมันมีความต้านทานทางกายภาพต่อความเครียดเชิงกล นอกจากนี้การไม่ละลายในน้ำบางส่วนการเชื่อมโยงของไขมันยังยากที่จะสลายตัวในสื่อที่เป็นน้ำ
หน้าที่ของไขมัน
ลิพิดมีหน้าที่ทางชีววิทยาที่หลากหลายแตกต่างกันไปตามโครงสร้างทางเคมีจำนวนมากที่พบในกลุ่มนี้
กระปรี้กระเปร่า
ในสัตว์มีกระดูกสันหลังส่วนใหญ่และสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังหลายชนิดไขมันเป็นรูปแบบหลักในการจัดเก็บพลังงานและการขนส่งกรดไขมันภายในเซลล์
ในสัตว์มีกระดูกสันหลังไขมันที่ดูดซึมไปกับอาหารจะถูกเก็บไว้ในเนื้อเยื่อไขมันในรูปของกรดไขมันและที่นั่นทำหน้าที่เป็นสารฉนวนความร้อนสำหรับอวัยวะและเนื้อเยื่อใต้ผิวหนัง
กรดไขมันเป็นไขมันเฉพาะสำหรับกักเก็บพลังงานภายในสิ่งมีชีวิตเนื่องจากการออกซิเดชั่นจะปล่อยพลังงานจำนวนมากในรูปของ ATP โดยผ่านกระบวนการที่เรียกว่า "β-oxidation of fatty acids" ซึ่งกระทำโดยเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมด
โครงสร้าง
ฟอสโฟลิปิดและสเตอรอลเป็นส่วนประกอบสำคัญของเยื่อชีวภาพของเซลล์และออร์แกเนลล์ (ในเซลล์ยูคาริโอต)
โมเลกุลของไขมันขนาดเล็กจำนวนมากบนพื้นผิวของเมมเบรนทำหน้าที่เป็นเม็ดสีเพื่อดูดซับแสงในขณะที่โมเลกุลอื่น ๆ ทำหน้าที่เป็นจุดยึดให้โปรตีนเมมเบรนบางชนิดยึดติดกับพื้นผิว
เอนไซม์
ไขมันจำนวนมากเป็นปัจจัยร่วมในการเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์หรือทำหน้าที่เป็นตัวขนส่งทางอิเล็กทรอนิกส์ในการไล่ระดับสีด้วยไฟฟ้าเคมี
คนอื่น ๆ มีส่วนร่วมในการแพร่กระจายอย่างรวดเร็วของคลื่นดีโพลาไรซ์ทั่วร่างกายของสัตว์ซึ่งแน่นอนว่าเกี่ยวข้องกับเซลล์ประสาทเฉพาะทาง
การจำแนกประเภทของไขมัน
ไขมันสามารถแบ่งออกได้เป็น 4 กลุ่มใหญ่ ๆ ได้แก่ ไขมันและน้ำมันฟอสโฟลิปิดแว็กซ์สเตอรอลเทอร์พีนและอีโคซานอยด์
ไขมันและน้ำมัน
กลุ่มนี้ประกอบด้วยกรดไขมันซึ่งมักเป็นองค์ประกอบโครงสร้างที่พบบ่อยที่สุดสำหรับการสร้างไขมันที่ซับซ้อนมากขึ้นเช่นฟอสโฟลิปิดและแว็กซ์
โดยทั่วไปไขมันเป็นสารประกอบที่ประกอบด้วยกรดไขมันที่ติดอยู่กับโมเลกุลของกลีเซอรอลที่คาร์บอน 3 อะตอมแต่ละตัวผ่านพันธะเอสเทอร์ซึ่งเป็นสาเหตุที่เรียกกันโดยทั่วไปว่าไตรกลีเซอไรด์
phospholipids
ฟอสโฟลิปิดเป็นส่วนประกอบหลักของเยื่อหุ้มเซลล์ เป็นไขมันที่ประกอบด้วยกลีเซอรอลหรือกระดูกสันหลังของสฟิงโกซีนซึ่งโมเลกุลของกรดไขมันสองโมเลกุลถูกเอสเทอร์และกลุ่มฟอสเฟตที่สามารถทำปฏิกิริยาและจับกับโมเลกุลของแอลกอฮอล์ที่แตกต่างกัน
ขึ้นอยู่กับโครงกระดูกที่ "สร้าง" ฟอสโฟลิปิดพวกมันอาจเป็นกลีเซอโรฟอสโฟลิปิดหรือฟอสโฟเอสฟิงโกลิปิด

Glycerolipids หรือ Phospholipids (ที่มา: Yo / Public domain, Wikimedia Commons)
มีกลุ่มไขมันอีกกลุ่มหนึ่งที่คล้ายกับฟอสโฟลิปิดและรู้จักกันในชื่อกลุ่มe sphingolipids เหล่านี้เป็นไขมันที่สร้างขึ้นบนโครงกระดูกสฟิงโกซีนซึ่งกรดไขมันสองตัวและคาร์โบไฮเดรตหรือสารประกอบเชิงขั้วอื่น ๆ ถูกยึดติดด้วยพันธะเอไมด์
แว็กซ์

Cetyl palmitate เป็นขี้ผึ้งเอสเทอร์ทั่วไป
แว็กซ์เป็นไขมันที่สร้างขึ้นจากแอลกอฮอล์โซ่ยาวที่เอสเทอร์เป็นกรดไขมันสายยาว
พวกมันทำหน้าที่ในการเคลือบพื้นผิวของโครงสร้างร่างกายของพืชและสัตว์และโดยทั่วไปแล้วจะอยู่ในรูปของแข็งซึ่งเป็นสาเหตุที่กล่าวกันว่าไม่ละลายในน้ำหรือสารละลายในน้ำ
sterols

โครงสร้างทั่วไปของสเตอรอลและอนุพันธ์ ที่มา: Vaccinationist
เป็นไขมันขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วยหน่วยไฮโดรคาร์บอน 4 วงจรไม่ใช่กรดไขมันสายโซ่เส้นตรง บางชนิดมีหมู่ฟังก์ชัน -OH ดังนั้นจึงตกอยู่ภายใต้การจำแนกประเภทของแอลกอฮอล์ คอเลสเตอรอลและอนุพันธ์มีความสำคัญมาก
Terpenes และ eicosanoids

โครงสร้างทางเคมีของ myrcene ซึ่งเป็นโมโนเทอร์พีน (ที่มา: Jan Herold, Leyo / โดเมนสาธารณะผ่าน Wikimedia Commons
ลิพิดอีกสองประเภทคือเทอร์เพนและอีโคซาโนอยด์ Terpenes ซึ่งแตกต่างจากไขมันทั่วไปไม่ได้ประกอบด้วยกรดไขมัน แต่เป็นหน่วยซ้ำของคาร์บอน 5 อะตอมที่เรียกว่า "หน่วยไอโซพรีน"
การจำแนกประเภทในกลุ่มของลิพิดมีส่วนเกี่ยวข้องกับลักษณะที่ไม่ชอบน้ำและความไม่สามารถละลายได้ในน้ำหรือตัวทำละลายที่มีขั้ว
ในทางกลับกัน Eicosanoids เป็นไขมันที่เกิดจากการเผาผลาญของกรดไขมันบางชนิดและเป็นสารตั้งต้นของฮอร์โมนที่สำคัญสำหรับมนุษย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่น ๆ เช่นพรอสตาแกลนดิน
ตัวอย่างของไขมัน
ตามที่ได้แสดงความคิดเห็นโดยธรรมชาติแล้วมีสารประกอบที่มีลักษณะของไขมันอยู่มากมายดังนั้นจึงมีเพียงตัวอย่างที่สำคัญที่สุดบางส่วนเท่านั้นที่จะกล่าวถึงด้านล่าง
กรด Palmitic
เป็นกรดไขมันอิ่มตัวสายยาว (คาร์บอน 16 อะตอม) เป็นสารสำรองหลักของสัตว์ที่มีกระดูกสันหลังและผลิตจากเซลล์ภายนอกโดยการสร้างไขมัน
กรดไขมันนี้ทำหน้าที่เป็นโมเลกุลพื้นฐานสำหรับการสังเคราะห์สารประกอบอื่น ๆ นอกจากนี้การออกซิเดชั่นเพียง 1 โมลของสารประกอบนี้ทำให้เกิด ATP ประมาณ 2.59 โมลซึ่งแสดงถึงแหล่งพลังงานที่ดีสำหรับสัตว์มีกระดูกสันหลังโดยเฉพาะอย่างยิ่งในทางตรงกันข้ามกับการเกิดออกซิเดชันของคาร์โบไฮเดรตและโปรตีน
คอเลสเตอรอล

โครงสร้างทางเคมีของคอเลสเตอรอล (ที่มา: Guillem d'Occam ดัดแปลงโดย Alejandro Porto / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) ผ่าน Wikimedia Commons)
เป็นลิพิดที่อยู่ในกลุ่มของสเตอรอลและพบได้ในเยื่อหุ้มเซลล์ของเซลล์เกือบทั้งหมด การปรากฏตัวของโมเลกุลเหล่านี้ในพลาสมาเมมเบรนเป็นสิ่งสำคัญในการควบคุมความแข็งความโค้งและความยืดหยุ่น
มีโครงกระดูกกลาง 27 อะตอมของคาร์บอน อย่างไรก็ตามมันเป็นโมเลกุลที่ประกอบด้วยวงแหวนอะโรมาติกซึ่งให้ความแข็งความต้านทานและความแข็งแกร่งสูงกว่ามากเมื่อเทียบกับลิพิดอื่น ๆ ลิพิดนี้เป็นสารตั้งต้นของฮอร์โมนสัตว์หลายชนิด
ในมนุษย์คอเลสเตอรอลเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ฮอร์โมนเพศชายและฮอร์โมนเพศอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง
phosphatidylcholine
มันอยู่ในกลุ่มของฟอสโฟลิปิดและมีอยู่ในพลาสมาเมมเบรนของทุกเซลล์ โดยทั่วไปจะมีสายโซ่กรดปาล์มมิติและส่วนใหญ่สังเคราะห์ในตับของสัตว์มีกระดูกสันหลัง
สารประกอบนี้จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์คอเลสเตอรอลและเพื่อความยืดหยุ่นโดยทั่วไปของเซลล์ โปรตีนหลายชนิดที่จับกับเยื่อหุ้มเซลล์โดยเฉพาะจะเกาะอยู่ที่หัวขั้วของไขมันนี้
sphingomyelin

โครงสร้างของ sphingomyelin (ที่มา: Jag123 ที่ English Wikipedia, Wikimedia Commons)
พบได้ในเยื่อหุ้มเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดและการศึกษาจำนวนมากได้มุ่งเน้นไปที่หน้าที่และโครงสร้างของมันเนื่องจากมันเป็นส่วนหนึ่งของปลอกไมอีลินที่หุ้มแอกซอนของเซลล์ประสาทในสัตว์
Sphingomyelin อยู่ในกลุ่มของ sphingolipids และในมนุษย์นี่เป็น sphingolipid ที่มีอยู่มากที่สุดในร่างกายทั้งหมด มีลักษณะเป็นกระดูกสันหลังของ sphingosine ซึ่งเชื่อมโยงกันด้วยพันธะเอไมด์กับกลุ่มขั้วซึ่งโดยปกติคือฟอสฟาติไดเลตธาโนลามีน
เตียรอยด์

โครงสร้างพื้นฐานของสเตียรอยด์ (ที่มา: Hati ที่ German Wikipedia / โดเมนสาธารณะผ่าน Wikimedia Commons)
อีกตัวอย่างหนึ่งของไขมันคือสเตียรอยด์ สเตียรอยด์ตามธรรมชาติมีอยู่ในร่างกายและอาจรวมถึงคอเลสเตอรอลซึ่งเป็นชนิดที่พบบ่อยที่สุดเอสโตรเจนเทสโทสเตอโรนเกลือของน้ำดีที่พบในน้ำดีในลำไส้และคอร์ติซอลซึ่งเป็นสารเคมีที่ร่างกายหลั่งออกมา
ฮอร์โมนหญิง
ฮอร์โมนเพศหญิงที่เรียกว่าเป็นไขมัน ผลิตโดยรังไข่เป็นหลักและมีหน้าที่ดูแลลักษณะทางเพศรองของผู้หญิง
ฮอร์โมนเพศชาย
ฮอร์โมนเพศชายที่เรียกว่าเป็นไขมัน ผลิตโดยอัณฑะเป็นหลักและมีหน้าที่ดูแลลักษณะทางเพศรองของผู้ชาย
วิตามิน
วิตามินที่ละลายน้ำได้คือไขมัน ส่วนใหญ่จะถูกเก็บไว้ในตับหรืออวัยวะอื่น ๆ ของร่างกาย ตัวอย่างเช่น:
- วิตามินเอซึ่งมีความสำคัญต่อการทำงานของภูมิคุ้มกันการมองเห็นและการสืบพันธุ์ พบได้ในผักผลไม้สีนมสดและตับ
- วิตามินดีใช้เพื่อปรับปรุงการดูดซึมแคลเซียมสังกะสีฟอสเฟตเหล็กและแมกนีเซียมในลำไส้ สามารถหาได้จากอาหารบางชนิดและเมื่อโดนแสงแดด
- วิตามินอีช่วยปกป้องหัวใจและช่วยให้ร่างกายปกป้องตัวเองจากอนุมูลอิสระ ดังนั้นจึงช่วยให้เซลล์แข็งแรง สามารถพบได้ในน้ำมันพืชเมล็ดพืชและถั่ว
- วิตามินเคช่วยให้เลือดจับตัวเป็นก้อนและสามารถช่วยให้กระดูกแข็งแรงในผู้สูงอายุ พบได้ในผักโขมคะน้าผักกาดหอมผักชีฝรั่งกะหล่ำบรอกโคลีกะหล่ำปลีตับเนื้อสัตว์ไข่ซีเรียลและปลา
ความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิต
ลิพิดเป็นส่วนหนึ่งของสารชีวโมเลกุลที่จำเป็นต่อชีวิตเนื่องจากไม่มีการพัฒนาสิ่งเหล่านี้ชีวิตอย่างที่เรารู้ว่ามันจะไม่มีการพัฒนาเนื่องจากการมีอยู่ของเยื่อหุ้มไขมันเป็นไปได้ด้วยสารเหล่านี้เท่านั้น
ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้มีส่วนเกี่ยวข้องกับกระบวนการทางสรีรวิทยาที่รู้จักกันเกือบทั้งหมดตั้งแต่การปกป้องเซลล์จากการติดเชื้อไวรัสไปจนถึงการผลิตและการเก็บรักษาพลังงาน
พวกมันยังทำหน้าที่เป็นฉนวนเพื่อให้สิ่งเร้าทางไฟฟ้าถูกส่งไปอย่างมีประสิทธิภาพระหว่างเซลล์ประสาทและการสะสมของไขมันในร่างกายของสัตว์บางชนิดมีความสำคัญต่อการกักเก็บพลังงานและป้องกันอุณหภูมิต่ำหรือความเครียดเชิงกล
อ้างอิง
- เบรดี้, S. (2011). ประสาทเคมีพื้นฐาน: หลักการของระบบประสาทระดับโมเลกุลเซลล์และการแพทย์ ข่าววิชาการ.
- Ha, CE, & Bhagavan, NV (2011) สาระสำคัญของชีวเคมีทางการแพทย์: กับกรณีทางคลินิก สำนักพิมพ์วิชาการ.
- Litwack, G. (2017). ชีวเคมีของมนุษย์. สำนักพิมพ์วิชาการ.
- Nelson, D. , & Cox, M. Lehninger. (2000). หลักชีวเคมี 3.
- Sargent, JR, Tocher, DR, & Bell, JG (2003) ไขมัน In Fish Nutrition (หน้า 181-257) สำนักพิมพ์วิชาการ.
