Apa itu lipid. Lipid (Lemak). Asam lemak bebas

Apa itu lipid, apa klasifikasi lipid, apa struktur dan fungsinya? Jawaban untuk ini dan banyak pertanyaan lainnya diberikan oleh biokimia, yang mempelajari zat ini dan zat lain yang memiliki sangat penting untuk metabolisme.

Apa itu

Lipid adalah zat organik yang tidak larut dalam air. Fungsi lipid dalam tubuh manusia beragam.

Lipid - kata ini berarti "partikel kecil lemak"

Ini pertama-tama:

• Energi. Lipid berfungsi sebagai substrat untuk penyimpanan dan penggunaan energi. Saat memecah 1 gram lemak, sekitar 2 kali lebih banyak energi dilepaskan daripada saat memecah protein atau karbohidrat dengan berat yang sama.
• fungsi struktural. Struktur lipid menentukan struktur membran sel tubuh kita. Mereka terletak sedemikian rupa sehingga bagian hidrofilik molekul ada di dalam sel, dan bagian hidrofobik ada di permukaannya. Karena sifat-sifat lipid ini, setiap sel, di satu sisi, sistem otonom, dipagari dari dunia luar, dan di sisi lain, setiap sel dapat bertukar molekul dengan yang lain dan dengan lingkungan menggunakan sistem transportasi khusus.
• Pelindung. Lapisan permukaan yang kita miliki di kulit dan berfungsi sebagai semacam penghalang antara kita dan dunia luar juga terdiri dari lipid. Selain itu, mereka, sebagai bagian dari jaringan adiposa, memberikan fungsi isolasi termal dan perlindungan dari pengaruh eksternal yang berbahaya.
• Peraturan. Mereka adalah bagian dari vitamin, hormon, dan zat lain yang mengatur banyak proses dalam tubuh.

Karakteristik umum lipid berasal dari fitur struktural. Mereka memiliki sifat ganda, karena mereka memiliki bagian larut dan tidak larut dalam molekul.

Masuk ke dalam tubuh

Lipid sebagian masuk ke dalam tubuh manusia dengan makanan, sebagian lagi dapat disintesis secara endogen. Pemecahan bagian utama lipid makanan terjadi di duodenum di bawah pengaruh jus pankreas yang disekresikan oleh pankreas dan asam empedu dalam empedu. Setelah terbelah, mereka disintesis kembali di dinding usus dan, sudah sebagai bagian dari partikel transportasi khusus lipoprotein, siap untuk masuk. Sistem limfatik dan aliran darah umum.

Dengan makanan setiap hari, seseorang perlu menerima sekitar 50-100 gram lemak, yang tergantung pada keadaan tubuh dan tingkat aktivitas fisik.

Klasifikasi

Klasifikasi lipid, tergantung pada kemampuannya untuk membentuk sabun dalam kondisi tertentu, membaginya ke dalam kelas lipid berikut:

• Dapat disabunkan. Ini adalah nama zat yang, dalam lingkungan dengan reaksi basa, membentuk garam asam karboksilat (sabun). Kelompok ini termasuk lipid sederhana, lipid kompleks. Baik lipid sederhana maupun kompleks penting bagi tubuh, mereka memiliki struktur yang berbeda dan, karenanya, lipid melakukan fungsi yang berbeda.
• Tidak dapat disabunkan. Dalam lingkungan basa, mereka tidak membentuk garam asam karboksilat. Kimia biologis ini termasuk asam lemak, turunan dari asam lemak tak jenuh ganda - eicosanoids, kolesterol, sebagai perwakilan paling menonjol dari kelas utama sterol lipid, serta turunannya - steroid dan beberapa zat lain, misalnya, vitamin A, E, dll.

Klasifikasi umum lipid

Asam lemak

Zat yang termasuk dalam kelompok yang disebut lipid sederhana dan sangat penting bagi tubuh adalah asam lemak. Tergantung pada keberadaan ikatan rangkap pada "ekor" karbon non-polar (tidak larut dalam air), asam lemak dibagi menjadi jenuh (tidak memiliki ikatan rangkap) dan tidak jenuh (memiliki satu atau lebih ikatan rangkap karbon-karbon). Contoh yang pertama: stearat, palmitat. Contoh asam lemak tak jenuh dan tak jenuh ganda: oleat, linoleat, dll.

Ini adalah asam lemak tak jenuh yang sangat penting bagi kita dan harus dipasok dengan makanan.

Mengapa? Karena mereka:

• Berfungsi sebagai komponen untuk sintesis membran sel, berpartisipasi dalam pembentukan banyak molekul aktif secara biologis.
• Membantu menjaga fungsi sistem endokrin dan reproduksi secara normal.
• Membantu mencegah atau memperlambat perkembangan aterosklerosis dan banyak konsekuensinya.

Asam lemak dibagi menjadi dua kelompok besar: tak jenuh dan jenuh

Mediator inflamasi dan banyak lagi

Jenis lain dari lipid sederhana adalah mediator penting dari regulasi internal seperti eikosanoid. Mereka memiliki keunikan (seperti hampir semua hal dalam biologi) struktur kimia dan, karenanya, unik Sifat kimia. Dasar utama untuk sintesis eicosanoids adalah asam arakidonat, yang merupakan salah satu asam lemak tak jenuh yang paling penting. Ini adalah eikosanoid yang bertanggung jawab atas jalannya proses inflamasi dalam tubuh.

Jelaskan secara singkat peran mereka dalam peradangan sebagai berikut:

• Mereka mengubah permeabilitas dinding pembuluh darah (yaitu, meningkatkan permeabilitasnya).
• Merangsang pelepasan leukosit dan sel lain dari sistem kekebalan tubuh ke dalam jaringan.
• Dengan bantuan bahan kimia, mereka memediasi pergerakan sel-sel kekebalan, pelepasan enzim dan penyerapan partikel asing ke tubuh.

Tapi peran eicosanoids dalam tubuh manusia tidak berakhir di situ, mereka juga bertanggung jawab untuk sistem pembekuan darah. Bergantung pada situasinya, eikosanoid dapat melebarkan pembuluh darah, mengendurkan otot polos, mengurangi agregasi, atau, jika perlu, menyebabkan efek sebaliknya: vasokonstriksi, kontraksi sel otot polos, dan trombosis.

Eicosanoids adalah kelompok luas senyawa fisiologis dan farmakologis aktif.

Studi telah dilakukan, yang menurutnya orang yang menerima cukup substrat utama untuk sintesis eicosanoids asam arakidonat dengan makanan (ditemukan dalam minyak ikan, ikan, minyak sayur) menderita lebih sedikit penyakit pada sistem kardiovaskular. Kemungkinan besar, ini disebabkan oleh fakta bahwa orang-orang seperti itu memiliki pertukaran eikosanoid yang lebih sempurna.

Substansi struktur kompleks

Lipid kompleks merupakan kelompok zat yang tidak kalah pentingnya bagi tubuh dibandingkan lipid sederhana. Sifat utama dari kelompok lemak ini:

• Mereka berpartisipasi dalam pembentukan membran sel, bersama dengan lipid sederhana, dan juga menyediakan interaksi antar sel.
• Mereka adalah bagian dari selubung mielin serabut saraf, yang diperlukan untuk transmisi normal impuls saraf.
• Mereka adalah salah satu dari komponen penting surfaktan zat yang menjamin proses respirasi, yaitu mencegah kolapsnya alveolus saat ekspirasi.
• Banyak dari mereka memainkan peran reseptor pada permukaan sel.
• Pentingnya beberapa lemak kompleks yang disekresikan dari cairan serebrospinal, jaringan saraf, dan otot jantung belum sepenuhnya dijelaskan.

Perwakilan paling sederhana dari kelompok lipid ini termasuk fosfolipid, glikolipid, dan sphingolipid.

Kolesterol

Kolesterol adalah zat lipid dengan makna paling penting dalam pengobatan, karena pelanggaran metabolismenya berdampak negatif pada keadaan seluruh organisme.

Sebagian dari kolesterol dicerna dengan makanan, dan sebagian lagi disintesis di hati, kelenjar adrenal, gonad, dan kulit.

Ini juga terlibat dalam pembentukan membran sel, sintesis hormon dan bahan kimia lainnya zat aktif dan juga terlibat dalam metabolisme lipid dalam tubuh manusia. Indikator kolesterol dalam darah sering diperiksa oleh dokter, karena menunjukkan keadaan metabolisme lipid dalam tubuh manusia secara keseluruhan.

Lipid memiliki bentuk transportasi khusus mereka sendiri lipoprotein. Dengan bantuan mereka, mereka dapat terbawa aliran darah tanpa menyebabkan emboli.

Pelanggaran metabolisme lemak paling cepat dan paling jelas dimanifestasikan oleh gangguan metabolisme kolesterol, dominasi pembawa aterogeniknya (yang disebut lipoprotein densitas rendah dan sangat rendah) daripada yang anti-aterogenik (lipoprotein densitas tinggi).

Manifestasi utama dari patologi metabolisme lipid adalah perkembangan aterosklerosis.

Ini memanifestasikan dirinya sebagai penyempitan lumen pembuluh arteri di seluruh tubuh. Bergantung pada dominasi berbagai lokalisasi di pembuluh, penyempitan lumen berkembang. pembuluh koroner(disertai dengan angina), pembuluh darah otak (dengan gangguan memori, pendengaran, kemungkinan sakit kepala, kebisingan di kepala), pembuluh ginjal, pembuluh ekstremitas bawah, pembuluh sistem pencernaan dengan gejala yang sesuai.

Dengan demikian, lipid pada saat yang sama merupakan substrat yang sangat diperlukan untuk banyak proses dalam tubuh dan, pada saat yang sama, jika metabolisme lemak terganggu, mereka dapat menyebabkan banyak penyakit dan kondisi patologis. Oleh karena itu, metabolisme lemak memerlukan pemantauan dan koreksi jika kebutuhan tersebut muncul.

Lipid membentuk kelompok sel hidup yang besar dan agak heterogen yang membentuk komposisi sel hidup. bahan organik, larut dalam pelarut organik berpolaritas rendah (eter, benzena, kloroform, dll.) dan tidak larut dalam air. Secara umum, mereka dianggap sebagai turunan dari asam lemak.

Sebuah fitur struktural lipid adalah kehadiran dalam molekul mereka dari kedua polar (hidrofilik) dan fragmen struktural non-polar (hidrofobik), yang memberikan lipid afinitas untuk kedua air dan fase non-air. Lipid adalah zat bifilik, yang memungkinkan mereka melakukan fungsinya di antarmuka.

10.1. Klasifikasi

Lipid dibagi menjadi sederhana(dua komponen), jika produk hidrolisisnya adalah alkohol dan asam karboksilat, dan kompleks(multikomponen), ketika, sebagai hasil hidrolisisnya, zat lain juga terbentuk, misalnya, asam fosfat dan karbohidrat. Lipid sederhana termasuk lilin, lemak dan minyak, serta seramida, lipid kompleks termasuk fosfolipid, sphingolipid dan glikolipid (Skema 10.1).

Skema 10.1.Klasifikasi umum lipid

10.2. Komponen struktural lipid

Semua kelompok lipid memiliki dua komponen struktural wajib - asam karboksilat dan alkohol yang lebih tinggi.

Asam lemak tinggi (HFA). Banyak asam karboksilat yang lebih tinggi pertama kali diisolasi dari lemak, maka namanya berlemak. Asam lemak yang penting secara biologis dapat kaya(Tabel 10.1) dan tak jenuh(Tabel 10.2). Fitur struktural umum mereka adalah:

Mereka adalah monokarboksilat;

Sertakan jumlah atom karbon yang genap dalam rantai;

Memiliki konfigurasi cis dari ikatan rangkap (jika ada).

Tabel 10.1.Asam lemak jenuh utama dari lipid

Dalam asam alami, jumlah atom karbon berkisar dari 4 hingga 22, tetapi asam dengan 16 atau 18 atom karbon lebih umum. Asam tak jenuh mengandung satu atau lebih ikatan rangkap dalam konfigurasi cis. Ikatan rangkap yang paling dekat dengan gugus karboksil biasanya terletak di antara atom C-9 dan C-10. Jika ada beberapa ikatan rangkap, maka mereka dipisahkan satu sama lain oleh gugus metilen CH 2.

Aturan IUPAC untuk VZhK mengizinkan penggunaan nama trivialnya (lihat Tabel 10.1 dan 10.2).

Saat ini, nomenklatur kepemilikan HFA tak jenuh juga digunakan. Di dalamnya, atom karbon terminal, terlepas dari panjang rantainya, dilambangkan dengan huruf terakhir dari alfabet Yunani (omega). Posisi ikatan rangkap dihitung tidak seperti biasanya dari gugus karboksil, melainkan dari gugus metil. Jadi, asam linolenat dinyatakan sebagai 18:3 -3 (omega-3).

Asam linoleat itu sendiri dan asam tak jenuh dengan jumlah atom karbon yang berbeda, tetapi dengan susunan ikatan rangkap juga pada atom karbon ketiga, dihitung dari gugus metil, membentuk keluarga asam lemak omega-3. Jenis asam lain membentuk keluarga serupa dari asam linoleat (omega-6) dan oleat (omega-9). Untuk kehidupan manusia normal, keseimbangan lipid yang benar dari tiga jenis asam sangat penting: omega-3 (minyak biji rami, minyak ikan), omega-6 (bunga matahari, minyak jagung) dan omega-9 ( minyak zaitun) dalam makanan.

Dari asam jenuh dalam lipid tubuh manusia, palmitat C 16 dan stearat C 18 adalah yang paling penting (lihat Tabel 10.1), dan asam tak jenuh, oleat C18: 1, linoleat 18:2 , linolenat dan arakidonat C 20:4 (lihat tabel 10.2).

Peran asam linoleat dan linolenat tak jenuh ganda harus ditekankan sebagai senyawa sangat diperlukan untuk manusia ("vitamin F"). Mereka tidak disintesis dalam tubuh dan harus dipasok dengan makanan dalam jumlah sekitar 5 g per hari. Di alam, asam ini ditemukan terutama dalam minyak nabati. Mereka berkontribusi

Tabel 10 .2. Asam lemak tak jenuh utama dari lipid

* Termasuk untuk perbandingan. ** Untuk isomer cis.

normalisasi profil lipid plasma darah. garis, yang merupakan campuran etil ester dari lemak yang lebih tinggi asam tak jenuh, digunakan sebagai obat penurun lipid yang berasal dari tumbuhan. Alkohol. Lipid mungkin termasuk:

Alkohol monohidrat yang lebih tinggi;

alkohol polihidrat;

alkohol amino.

Dalam lipid alami, alkohol rantai panjang jenuh dan kurang sering tak jenuh (C 16 dan lebih) paling sering ditemukan, terutama dengan jumlah atom karbon genap. Sebagai contoh alkohol yang lebih tinggi, setil CH3 (CH 2 ) 15 OH dan melissil CH 3 (CH 2) 29 OH alkohol yang merupakan bagian dari lilin.

Alkohol polihidrat dalam sebagian besar lipid alami diwakili oleh gliserol alkohol trihidrat. Alkohol polihidrat lainnya ditemukan, seperti alkohol dihidrat etilen glikol dan propanediol-1,2, dan myoinositol (lihat 7.2.2).

Alkohol amino terpenting yang merupakan bagian dari lipid alami adalah 2-aminoetanol (kolamine), kolin, yang juga termasuk dalam asam -amino serin dan sfingosin.

Sphingosine adalah alkohol amino dihidrat rantai panjang tak jenuh. Ikatan rangkap pada sphingosine memiliki kesurupan-konfigurasi, dan atom -2 dan -3 asimetris - konfigurasi-D.

Alkohol dalam lipid diasilasi dengan asam karboksilat yang lebih tinggi pada gugus hidroksil atau amino yang sesuai. Dalam gliserol dan sfingosin, salah satu hidroksil alkohol dapat diesterifikasi dengan asam fosfat tersubstitusi.

10.3. Lipid sederhana

10.3.1. lilin

Lilin adalah ester dari asam lemak yang lebih tinggi dan alkohol monohidrat yang lebih tinggi.

Lilin membentuk pelumas pelindung pada kulit manusia dan hewan dan melindungi tanaman dari kekeringan. Mereka digunakan dalam industri farmasi dan parfum dalam pembuatan krim dan salep. Contohnya adalah setil ester asam palmitat(Cetin) - komponen utama spermaceti. Spermaceti disekresikan dari lemak yang terkandung dalam rongga tengkorak paus sperma. Contoh lainnya adalah melisyl ester dari asam palmitat- komponen lilin lebah.

10.3.2. Lemak dan minyak

Lemak dan minyak adalah kelompok lipid yang paling umum. Kebanyakan dari mereka milik triasilgliserol - ester penuh gliserol dan VFA, meskipun mono dan diasilgliserol juga terjadi dan mengambil bagian dalam metabolisme.

Lemak dan minyak (triasilgliserol) adalah ester dari gliserol dan asam lemak yang lebih tinggi.

Dalam tubuh manusia, triasilgliserol berperan sebagai komponen struktural sel atau zat cadangan (“depot lemak”). Nilai energi mereka kira-kira dua kali lipat dari protein.

atau karbohidrat. tetapi tingkat tinggi triasilgliserol dalam darah merupakan salah satu faktor risiko tambahan untuk penyakit jantung koroner.

Triasilgliserol padat disebut lemak, triasilgliserol cair disebut minyak. Triasilgliserol sederhana mengandung residu asam yang sama, bercampur – berbeda.

Dalam komposisi triasilgliserol yang berasal dari hewan, residu asam jenuh biasanya mendominasi. Triasilgliserol tersebut umumnya padatan. Sebaliknya, minyak nabati sebagian besar mengandung residu asam tak jenuh dan memiliki konsistensi cair.

Di bawah ini adalah contoh triasilgliserol netral dan sistematiknya dan (dalam tanda kurung) nama-nama sepele yang umum digunakan berdasarkan nama asam lemak penyusunnya.

10.3.3. Ceramide

Ceramides adalah turunan N-terasilasi dari alkohol sphingosine.

Ceramides hadir dalam jumlah kecil di jaringan tumbuhan dan hewan. Jauh lebih sering mereka adalah bagian dari lipid kompleks - sfingomielin, serebrosida, gangliosida, dll.

(lihat 10.4).

10.4. Lipid kompleks

Beberapa lipid kompleks sulit untuk diklasifikasikan dengan jelas, karena mengandung pengelompokan yang memungkinkan mereka untuk secara bersamaan ditugaskan ke kelompok yang berbeda. Berdasarkan klasifikasi umum lipid (lihat Skema 10.1) lipid kompleks biasanya dibagi menjadi tiga kelompok besar: fosfolipid, sphingolipid dan glikolipid.

10.4.1. Fosfolipid

Kelompok fosfolipid termasuk zat yang memisahkan asam fosfat selama hidrolisis, misalnya, gliserofosfolipid dan beberapa sphingolipid (Skema 10.2). Secara umum, fosfolipid dicirikan oleh kandungan asam tak jenuh yang cukup tinggi.

Skema 10.2.Klasifikasi fosfolipid

Gliserofosfolipid. Senyawa ini merupakan komponen lipid utama dari membran sel.

Menurut struktur kimianya, gliserofosfolipid adalah turunan dari aku -glisero-3-fosfat.

l-Glisero-3-fosfat mengandung atom karbon asimetris dan karena itu dapat eksis sebagai dua stereoisomer.

Gliserofosfolipid alami memiliki konfigurasi yang sama, menjadi turunan dari l-glisero-3-fosfat, yang terbentuk selama metabolisme dari dihidroksiaseton fosfat.

Fosfatida. Di antara gliserofosfolipid, fosfatida adalah turunan ester yang paling umum dari asam l-fosfatidat.

Asam fosfat adalah turunan aku -glisero-3-fosfat, diesterifikasi dengan asam lemak pada gugus hidroksil alkohol.

Sebagai aturan, di fosfatida alami di posisi 1 rantai gliserol ada residu asam jenuh, di posisi 2 - asam tak jenuh, dan salah satu hidroksil asam fosfat diesterifikasi dengan alkohol polihidrat atau alkohol amino (X adalah residu alkohol ini). Di dalam tubuh (pH ~ 7,4), sisa hidroksil bebas asam fosfat dan gugus ionogenik lainnya dalam fosfatida terionisasi.

Contoh fosfatida adalah senyawa yang mengandung asam fosfatidat diesterifikasi pada hidroksil fosfat dengan alkohol yang sesuai:

Phosphatidylserines, zat esterifikasi - serin;

Phosphatidylethanolamines, zat esterifikasi - 2-aminoethanol (sering, tetapi tidak sepenuhnya benar, disebut etanolamin dalam literatur biokimia);

Phosphatidylcholines, agen esterifikasi - kolin.

Agen esterifikasi ini saling terkait karena bagian etanolamina dan kolin dapat dimetabolisme dari bagian serin dengan dekarboksilasi dan metilasi berikutnya dengan S-adenosilmetionin (SAM) (lihat 9.2.1).

Sejumlah fosfatida bukannya zat esterifikasi yang mengandung amina mengandung residu alkohol polihidrat - gliserol, myoinositol, dll. Fosfatidilgliserol dan fosfatidilinositol yang diberikan di bawah sebagai contoh milik gliserofosfolipid asam, karena strukturnya tidak memiliki fragmen amino alkohol, yang memberikan fosfatidiletanol dan senyawa terkait bersifat netral.

Plasmalogen. Kurang umum dibandingkan dengan ester gliserofosfolipid adalah lipid dengan ikatan eter sederhana, khususnya plasmalogens. Mereka mengandung residu tak jenuh

* Untuk memudahkan, cara penulisan rumus konfigurasi residu mioinositol dalam fosfatidilinositol telah diubah dari yang diberikan di atas (lihat 7.2.2).

alkohol yang dihubungkan oleh ikatan eter ke atom C-1 glisero-3-fosfat, seperti, misalnya, plasmalogens dengan fragmen etanolamina - L-fosfatidaetanolamina. Plasmalogens membuat hingga 10% dari semua lipid SSP.

10.4.2. sphingolipids

Sphingolipids adalah analog struktural dari gliserofosfolipid yang menggunakan sphingosine sebagai pengganti gliserol. Contoh lain dari sphingolipid adalah seramida yang dibahas di atas (lihat 10.3.3).

Kelompok sphingolipid yang penting adalah sphingomyelin, pertama kali ditemukan di jaringan saraf. Dalam sfingomielin, gugus hidroksil pada C-1 dari seramida biasanya diesterifikasi dengan kolin fosfat (lebih jarang dengan kolamin fosfat), sehingga mereka juga dapat diklasifikasikan sebagai fosfolipid.

10.4.3. Glikolipid

Seperti namanya, senyawa dari kelompok ini termasuk residu karbohidrat (lebih sering D-galaktosa, lebih jarang D-glukosa) dan tidak mengandung residu asam fosfat. Perwakilan khas dari glikolipid - serebrosida dan gangliosida - adalah lipid yang mengandung sphingosine (oleh karena itu, mereka juga dapat dianggap sebagai sphingolipids).

DI DALAM serebrosida residu ceramide terkait dengan D-galaktosa atau D-glukosa oleh ikatan -glikosidik. Serebrosida (galaktoserebrosida, glukoserebrosida) adalah bagian dari membran sel saraf.

Gangliosida- lipid kompleks kaya karbohidrat - pertama kali diisolasi dari materi abu-abu otak. Secara struktural, gangliosida mirip dengan serebrosida, berbeda karena bukan monosakarida, gangliosida mengandung oligosakarida kompleks, termasuk setidaknya satu residu. V-asam asetilneuraminat (lihat Lampiran 11-2).

10.5. Sifat Lipid

dan komponen strukturalnya

Sebuah fitur dari lipid kompleks adalah mereka bifilalitas, karena gugus hidrofilik terionisasi non-polar dan sangat polar. Dalam fosfatidilkolin, misalnya, radikal hidrokarbon asam lemak membentuk dua "ekor" non-polar, dan gugus karboksil, fosfat, dan kolin membentuk bagian polar.

Pada antarmuka, senyawa tersebut bertindak sebagai pengemulsi yang sangat baik. Sebagai bagian dari membran sel, komponen lipid memberikan resistansi listrik yang tinggi pada membran, impermeabilitasnya terhadap ion dan molekul polar, dan permeabilitas terhadap zat non-polar. Secara khusus, sebagian besar obat anestesi sangat larut dalam lemak, memungkinkan mereka untuk menembus membran sel saraf.

Asam lemak adalah elektrolit lemah( P K a~4.8). Mereka terdisosiasi sebagian kecil dalam larutan berair. Pada pH< p K a bentuk tidak terionisasi mendominasi, pada pH > p K a , yaitu dalam kondisi fisiologis, bentuk RCOO yang terionisasi - berlaku. Garam yang larut dari asam lemak yang lebih tinggi disebut sabun. Garam natrium dari asam lemak yang lebih tinggi berbentuk padat, garam kalium berbentuk cair. Karena garam dari asam lemah dan basa kuat, sabun terhidrolisis sebagian dalam air, larutannya bersifat basa.

Asam lemak tak jenuh alami cis-konfigurasi ikatan rangkap, memiliki pasokan energi internal yang besar dan, oleh karena itu, dibandingkan dengan kesurupan-isomer secara termodinamika kurang stabil. Mereka cis-trans -isomerisasi mudah terjadi ketika dipanaskan, terutama dengan adanya inisiator reaksi radikal. Di bawah kondisi laboratorium, transformasi ini dapat dilakukan oleh aksi nitrogen oksida yang terbentuk selama dekomposisi asam nitrat pada pemanasan.

Asam lemak yang lebih tinggi menunjukkan sifat kimia umum asam karboksilat. Secara khusus, mereka dengan mudah membentuk turunan fungsional yang sesuai. Asam lemak dengan ikatan rangkap menunjukkan sifat senyawa tak jenuh - mereka menambahkan hidrogen, hidrogen halida, dan reagen lain ke ikatan rangkap.

10.5.1. Hidrolisis

Menggunakan reaksi hidrolisis, struktur lipid dibentuk, dan juga produk berharga(sabun mandi). Hidrolisis adalah langkah pertama dalam pemanfaatan dan metabolisme lemak makanan dalam tubuh.

Hidrolisis triasilgliserol dilakukan baik oleh aksi uap super panas (dalam industri) atau dengan pemanasan dengan air dengan adanya asam mineral atau alkali (saponifikasi). Di dalam tubuh, hidrolisis lipid terjadi di bawah aksi enzim lipase. Beberapa contoh reaksi hidrolisis diberikan di bawah ini.

Dalam plasmalogens, seperti pada vinil eter biasa, ikatan eter diputus dalam suasana asam tetapi tidak dalam media basa.

10.5.2. Reaksi penambahan

Lipid yang mengandung residu asam tak jenuh dalam struktur menambahkan hidrogen, halogen, hidrogen halida, dan air melalui ikatan rangkap dalam media asam. nomor yodium adalah ukuran ketidakjenuhan triasilgliserol. Ini sesuai dengan jumlah gram yodium yang dapat ditambahkan ke 100 g zat. Komposisi lemak dan minyak alami serta bilangan iodnya bervariasi dalam kisaran yang cukup luas. Sebagai contoh, kami memberikan interaksi 1-oleoyl-distearoylglycerol dengan iodin (bilangan iodin dari triasilgliserol ini adalah 30).

Hidrogenasi katalitik (hidrogenasi) dari tak jenuh Minyak sayur merupakan proses industri yang penting. Dalam hal ini, hidrogen menjenuhkan ikatan rangkap dan minyak cair diubah menjadi lemak padat.

10.5.3. Reaksi oksidasi

Proses oksidatif yang melibatkan lipid dan komponen strukturalnya cukup beragam. Secara khusus, oksidasi oleh oksigen atmosfer dari triasilgliserol tak jenuh selama penyimpanan (autoksidasi, lihat 3.2.1), diikuti oleh hidrolisis, adalah bagian dari proses yang dikenal sebagai ketengikan minyak.

Produk utama dari interaksi lipid dengan oksigen molekuler adalah hidroperoksida yang terbentuk sebagai hasil dari proses radikal bebas berantai (lihat 3.2.1).

peroksidasi lipid - salah satu proses oksidatif terpenting dalam tubuh. Ini adalah penyebab utama kerusakan membran sel (misalnya, dengan penyakit radiasi).

Fragmen struktural asam lemak tak jenuh lebih tinggi dalam fosfolipid berfungsi sebagai target serangan spesies oksigen reaktif(AFK, lihat Lampiran 03-1).

Ketika diserang, khususnya oleh radikal hidroksil H2O", yang paling aktif dari ROS, molekul LH lipid mengalami pembelahan homolitik. koneksi S-N dalam posisi alil, seperti yang ditunjukkan dalam model peroksidasi lipid (Skema 10.3). Radikal tipe alil L" yang dihasilkan langsung bereaksi dengan oksigen molekuler dalam media oksidasi untuk membentuk radikal peroksil lipid LOO". Mulai saat ini, rangkaian reaksi peroksidasi lipid dimulai, karena ada pembentukan konstan radikal alil lipid L", melanjutkan proses ini.

Lipid peroksida LOOH adalah senyawa yang tidak stabil dan dapat secara spontan atau dengan partisipasi ion logam dengan valensi variabel (lihat 3.2.1) terurai dengan pembentukan radikal lipidoksil LO", yang mampu memulai oksidasi lebih lanjut dari substrat lipid. proses peroksidasi lipid menimbulkan bahaya penghancuran struktur membran sel.

Radikal tipe alil yang terbentuk antara memiliki struktur mesomerik dan selanjutnya dapat mengalami transformasi dalam dua arah (lihat Skema 10.3, jalur tetapi Dan B) menyebabkan hidroperoksida intermediet. Hidroperoksida tidak stabil dan sudah terurai pada suhu biasa untuk membentuk aldehida, yang selanjutnya dioksidasi menjadi asam, produk akhir reaksi. Hasilnya umumnya dua asam monokarboksilat dan dua asam dikarboksilat dengan rantai karbon lebih pendek.

Dalam kondisi ringan, asam tak jenuh dan lipid dengan residu asam tak jenuh dioksidasi dengan larutan berair kalium permanganat, membentuk glikol, dan dalam kondisi yang lebih kaku (dengan pemutusan ikatan karbon-karbon), asam yang sesuai.

- adalah sekelompok zat organik yang membentuk organisme hidup dan dicirikan oleh ketidaklarutan dalam air dan kelarutan dalam pelarut non-polar seperti dieteter, kloroform dan benzena. Definisi ini menggabungkan sejumlah besar senyawa dari berbagai sifat kimia, seperti asam lemak, lilin, fosfolipid, steroid, dan banyak lainnya. Fungsi lipid dalam organisme hidup juga beragam: lemak adalah bentuk penyimpanan energi, fosfolipid dan steroid adalah bagian dari membran biologis, lipid lain yang terkandung dalam sel dalam jumlah yang lebih kecil dapat berupa koenzim, pigmen penyerap cahaya, pembawa elektron, hormon, pembawa pesan kedua selama sinyal transmisi intraseluler, "jangkar" hidrofobik yang mengandung protein di dekat membran, pendamping yang mempromosikan pelipatan protein, pengemulsi di saluran pencernaan.

Manusia dan hewan lain memiliki jalur biokimia spesifik untuk biosintesis dan pemecahan lipid, namun, beberapa zat ini penting dan harus dicerna dalam makanan, seperti asam lemak tak jenuh -3 dan -6.

Klasifikasi lipid

Secara tradisional, lipid dibagi menjadi sederhana (ester asam lemak dengan alkohol) dan kompleks (yang, selain residu asam lemak dan alkohol, mengandung kelompok tambahan: hidrokarbon, fosfat, dan lain-lain). Kelompok pertama mencakup, khususnya, asilgliserol dan lilin, kelompok kedua mencakup fosfolipid, glikolipid, dan lipoprotein juga dapat dimasukkan di sini. Klasifikasi ini tidak mencakup seluruh jenis lipid, sehingga beberapa di antaranya akan dialokasikan ke kelompok prekursor dan turunan lipid yang terpisah (misalnya, asam lemak, sterol, beberapa aldehida, dll.).

Nomenklatur dan klasifikasi lipid modern, yang digunakan dalam penelitian di bidang lipidomik, didasarkan pada pembagiannya menjadi delapan kelompok utama, yang masing-masing disingkat dengan dua huruf bahasa Inggris:

• Asam lemak (FA)
• Gliserolipid (GL)
• Gliserofosfolipid (GP)
• Sphingolipid (SP);
• lipid steroid (ST);
• Lipid prenol (PR)
• Lipid gula (SL)
• Poliketida (PK).

Masing-masing kelompok dibagi menjadi subkelompok yang terpisah, ditunjukkan oleh kombinasi dua angka.

Dimungkinkan juga untuk mengklasifikasikan lipid berdasarkan fungsi biologisnya, dalam hal ini kelompok tersebut dapat dibedakan sebagai: penyimpanan, struktural, lipid sinyal, kofaktor, pigmen, dan sejenisnya.

Karakteristik kelas utama lipid

Asam lemak

Asam lemak adalah asam karboksilat yang molekulnya mengandung empat hingga tiga puluh enam atom karbon. Lebih dari dua ratus senyawa dari kelas ini telah ditemukan dalam organisme hidup, tetapi sekitar dua puluh telah tersebar luas. Molekul semua asam lemak alami mengandung jumlah atom karbon yang genap (ini disebabkan oleh kekhasan biosintesis, yang terjadi dengan menambahkan unit dua-karboksilat), terutama dari 12 hingga 24. Rantai hidrokarbonnya biasanya tidak bercabang, kadang-kadang dapat mengandung cincin trikarboksilat, gugus hidroksil atau cabang.

Tergantung pada keberadaan ikatan rangkap antara atom karbon, semua asam lemak dibagi menjadi jenuh, yang mengandung mereka, dan tidak jenuh, yang meliputi ikatan rangkap. Asam lemak jenuh yang paling umum dalam tubuh manusia adalah palmitat (C16) dan stearat (C18).

Asam lemak tak jenuh ditemukan dalam organisme hidup lebih sering daripada yang jenuh (sekitar 3/4 dari total konten). Di sebagian besar dari mereka, ada pola tertentu dalam penempatan ikatan rangkap: jika ada satu ikatan seperti itu, maka itu terutama terletak di antara atom karbon ke-9 dan ke-10, ikatan rangkap tambahan terutama muncul di posisi antara ke-12 dan ke-13 dan ke-13. antara karbon ke-15 dan ke-16 (pengecualian untuk aturan ini adalah asam arakidonat). Ikatan rangkap dalam asam lemak tak jenuh ganda alami selalu diisolasi, yaitu, setidaknya ada satu gugus metilen di antara mereka (-CH \u003d CH-CH 2 -CH \u003d CH-). Di hampir semua asam lemak tak jenuh yang ditemukan pada organisme hidup, ikatan rangkap terdapat di cis konfigurasi. Asam lemak tak jenuh yang paling umum adalah oleat, linoleat, linolenat dan arakidonat.

Ketersediaan cis-Ikatan rangkap mempengaruhi bentuk molekul asam lemak (membuatnya kurang kompak), dan, karenanya, sifat fisik zat ini: asam lemak tak jenuh dalam cis-bentuk memiliki suhu rendah titik leleh dari yang sesuai kesurupan isomer dan asam lemak jenuh.

Asam lemak ditemukan dalam organisme hidup terutama sebagai residu dalam lipid lain. Namun, mereka juga dapat ditemukan dalam bentuk bebas dalam jumlah kecil. Turunan asam lemak eikosanoid peran penting sebagai koneksi sinyal.

Asilgliserida

Asilgliserida (asilgliserol, gliserida) adalah ester dari gliserol alkohol trihidrat dan asam lemak. Tergantung pada jumlah gugus hidroksil teresterifikasi dalam molekul gliserol, mereka dibagi menjadi trigliserida (triasilgliserol), digliserida (diasilgliserol) dan monogliserida (monoasilgliserol). Trigliserida yang paling umum, yang juga secara empiris disebut lemak netral atau hanya lemak.

Lemak bisa sederhana, yaitu mengandung tiga residu asam lemak yang identik, seperti tristearin atau triolein, tetapi lemak campuran lebih umum, mengandung residu asam lemak yang berbeda, seperti 1-palmito-2-oleolinolene. Sifat fisik trigliserida tergantung pada komposisi asam lemak: semakin banyak mengandung residu asam lemak tak jenuh panjang, semakin tinggi titik lelehnya, dan sebaliknya - semakin pendek asam lemak tak jenuh, semakin rendah. Secara umum, lemak nabati (minyak) mengandung sekitar 95% asam lemak tak jenuh, dan oleh karena itu dalam keadaan agregat cair pada suhu kamar. Lemak hewani, di sisi lain, sebagian besar mengandung asam lemak jenuh (misalnya, mentega sapi terutama terdiri dari tristearin), sehingga padat pada suhu kamar.

Fungsi utama asilgliserida adalah berfungsi untuk menyimpan energi, dan merupakan bahan bakar sel yang paling intensif energi.

lilin

Lilin adalah ester asam lemak dan alkohol monohidrat atau dihidrat yang lebih tinggi, dengan jumlah atom karbon dari 16 hingga 30. Alkohol setil (C 16 H 33 OH) dan mirisil (C 30 H 61 OH) sering ditemukan dalam lilin. Lilin alami yang berasal dari hewan termasuk lilin lebah, spermaceti, lanolin, yang semuanya, selain ester, mengandung sejumlah asam lemak bebas dan alkohol, serta hidrokarbon dengan nomor karbon 21-35.

Sementara beberapa spesies, seperti mikro-organisme planktonik tertentu, menggunakan lilin sebagai bentuk penyimpanan energi, mereka biasanya melayani fungsi lain, seperti menjaga kulit hewan dan tumbuhan kedap air.

Steroid

Steroid adalah sekelompok lipid alami yang mengandung inti siklopentaperhidrofenantrena dalam komposisinya. Secara khusus, kelas senyawa ini termasuk alkohol dengan gugus hidroksil di posisi ketiga - sterol (sterol) dan esternya dengan asam lemak - sterida. Sterol yang paling umum pada hewan adalah kolesterol, yang dalam komposisi non-esterifikasi merupakan bagian dari membran sel.

Steroid melakukan banyak fungsi penting dalam organisme yang berbeda: beberapa di antaranya adalah hormon (misalnya, hormon seks, dan hormon korteks adrenal pada manusia), vitamin (vitamin D), pengemulsi ( asam empedu) dan sebagainya.

Fosfolipid

Kelompok utama lipid struktural adalah fosfolipid, yang, tergantung pada alkohol yang termasuk dalam komposisinya, dibagi menjadi gliserofosfolipid dan sfingofosfolipid. fitur umum fosfolipid adalah amphiphilicity mereka: mereka memiliki bagian hidrofilik dan hidrofobik. Struktur ini memungkinkan mereka untuk membentuk misel dan bilayers dalam media berair, yang terakhir membentuk dasar membran biologis.

Gliserofosfolipid

Gliserofosfolipid (fosfogliserida) adalah turunan dari asam fosfatidat, yang terdiri dari gliserol, di mana dua gugus hidroksil pertama diesterifikasi dengan asam lemak (R 1 dan R 2), dan yang ketiga - dengan asam fosfat. Sebuah radikal (X), biasanya mengandung nitrogen, melekat pada gugus fosfat di posisi ketiga. Dalam fosfogliserida alami, residu asam lemak jenuh paling sering terletak di posisi pertama, dan residu asam lemak tak jenuh di posisi kedua.

Residu asam lemak bersifat non-polar, sehingga membentuk bagian hidrofobik dari molekul gliserofosfolipid, yang disebut ekor hidrofobik. Gugus fosfat dalam lingkungan netral membawa muatan negatif, sedangkan senyawa yang mengandung nitrogen bersifat positif (beberapa fosfogliserida mungkin juga mengandung radikal netral atau bermuatan negatif), jadi bagian molekul ini bersifat polar, ia membentuk kepala hidrofilik. Dalam larutan fosfogliserida berair, misel terbentuk di mana kepala diputar ke luar (dari fase air), dan ekor gyrophobic ke dalam.

Fosfogliserida paling umum yang membentuk membran hewan dan tumbuhan tingkat tinggi adalah fosfatidilkolin (lesitin), di mana radikal X adalah residu kolin, dan fosfatidiletanolamin, mengandung residu etanolamina. Fosfatidilserin, di mana serin asam amino melekat pada gugus fosfat, kurang umum.

Ada juga gliserofosfolipid bebas nitrogen: misalnya, fosfatididinositol (X radikal - inositol alkohol heksaatomik siklik) yang terlibat dalam pensinyalan sel, dan kardiolipin - fosfogliserida ganda (dua molekul asam fosfatidat dihubungkan oleh fosfat) yang ditemukan di membran dalam mitokondria.

Gliserofosfolipid juga termasuk plasmalogens, tanda Struktur zat-zat ini adalah bahwa di dalamnya residu asil pada atom karbon pertama TIDAK terikat pada Ester, tetapi pada ikatan eter. Pada vertebrata, plasmalogens, juga disebut lipid eter, adalah jaringan otot jantung yang diperkaya. Faktor pengaktif trombosit zat aktif biologis juga termasuk dalam kelas senyawa ini.

Sphingophospholipids

Sphingophospholipids (sphingomyelins) terdiri dari seramida yang mengandung satu residu rantai panjang amino alkohol sphingosine dan satu residu asam lemak, dan radikal girofilik yang melekat pada sphingosine oleh ikatan fosfodiester. Radikal girofilik paling sering adalah kolin atau etanolamina. Sfingomielin ditemukan di membran berbagai sel, tetapi jaringan saraf kaya di dalamnya, terutama kandungan tinggi zat-zat ini dalam selubung mielin akson, oleh karena itu namanya.

Glikolipid

Glikolipid adalah kelas lipid yang mengandung residu mono- atau oligosakarida. Mereka dapat menjadi turunan dari gliserol dan sphingosine.

Gliseroglikolipid

Gliseroglikolipid (glikosilgliserol) adalah turunan dari diasilgliserol di mana mono- atau oligosakarida terikat pada atom karbon ketiga gliserol melalui ikatan glikosil. Yang paling umum dari kelas senyawa ini adalah galaktolipid yang mengandung satu atau dua residu galaktosa. Mereka membentuk 70% hingga 80% dari semua lipid membran tilakoid, menjadikannya lipid membran yang paling melimpah di biosfer. Diasumsikan bahwa tanaman "menggantikan" fosfolipid dengan glikolipid karena kandungan fosfat di dalam tanah sering menjadi faktor pembatas, dan penggantian semacam itu mengurangi kebutuhan akan fosfat.

Selain galaktolipid, membran tumbuhan juga mengandung sulfolipid yang mengandung residu glukosa tersulfat.

Sphingoglikolipida

Sphingoglycolipids - mengandung ceramide, serta satu atau lebih residu gula. Kelas senyawa ini dibagi menjadi beberapa subkelas tergantung pada struktur radikal karbohidrat:

• Serebrosida adalah sphingoglikolipid, bagian hidrofiliknya diwakili oleh residu monosakarida, biasanya glukosa atau galaktosa. Galactocerebrosides umum di membran saraf.
• Globosida adalah turunan oligosakarida dari seramida. Bersama dengan serebrosida, mereka disebut glikolipid netral karena pada pH 7 mereka tidak bermuatan.
• Gangliosida kompleks dengan glikolipid, bagian hidrofiliknya diwakili oleh oligosakarida, di ujungnya selalu ada satu atau lebih residu asam N-asetilneuraminik (sialat), oleh karena itu mereka memiliki sifat asam. Gangliosida paling banyak terdapat di membran neuron ganglionik.

Fungsi utama

Sebagian besar lipid dalam organisme hidup termasuk dalam salah satu dari dua kelompok: cadangan, yang melakukan fungsi menyimpan energi (terutama triasilgliserol), dan struktural, yang terlibat dalam konstruksi membran sel (terutama fosfolipid dan glukolipid, serta kolesterol). Namun, fungsi lipid tidak terbatas pada keduanya, mereka juga dapat menjadi hormon atau molekul pemberi sinyal lainnya, pigmen, pengemulsi, penolak air dalam integumen, menyediakan insulasi termal, mengubah daya apung, dan sejenisnya.

Lipid cadangan

Hampir semua organisme hidup menyimpan energi dalam bentuk lemak. Ada dua alasan utama mengapa zat ini paling cocok untuk fungsi ini. Pertama, lemak mengandung residu asam lemak yang tingkat oksidasinya sangat rendah (hampir sama dengan minyak hidrokarbon). Oleh karena itu, oksidasi lengkap lemak menjadi air dan karbon dioksida memberikan energi dua kali lipat lebih banyak daripada oksidasi massa karbohidrat yang sama. Kedua, lemak adalah senyawa hidrofobik, sehingga tubuh, yang menyimpan energi dalam bentuk ini, tidak perlu membawa massa air tambahan yang diperlukan untuk hidrasi, seperti dalam kasus polisakarida, ada 2 g air per 1 g. Namun, trigliserida adalah sumber energi yang "lebih lambat" daripada karbohidrat.

Lemak disimpan dalam bentuk tetesan di sitoplasma sel. Pada vertebrata, ada sel khusus - adiposit - hampir terisi penuh dengan setetes besar lemak. Juga kaya TG adalah benih dari banyak tanaman. Mobilisasi lemak dalam adiposit dan sel benih, berkecambah, terjadi karena enzim lipase, yang memecahnya menjadi gliserol dan asam lemak.

Pada manusia, jumlah terbesar jaringan adiposa terletak di bawah kulit (yang disebut jaringan subkutan), terutama di perut dan kelenjar susu. Untuk seseorang dengan obesitas ringan (15-20 kg trigliserida), cadangan tersebut mungkin cukup untuk menyediakan energi selama sebulan, sedangkan seluruh cadangan glikogen cukup untuk kurang dari sehari.

Jaringan adiposa, bersama dengan suplai energi, juga melakukan fungsi lain: perlindungan organ dalam dari kerusakan mekanis; isolasi termal, terutama penting untuk hewan berdarah panas yang hidup dalam kondisi yang sangat dingin, seperti anjing laut, penguin, walrus; lemak juga dapat menjadi sumber air metabolisme, untuk tujuan ini penduduk gurun menggunakan cadangan trigliserida mereka: unta, tikus kanguru (Dipodomis).

Lipid struktural

Semua sel hidup dikelilingi oleh membran plasma, elemen struktural utamanya adalah lapisan ganda lipid (lipid bilayer). 1 m 2 membran biologis mengandung sekitar satu juta molekul lipid. Semua lipid yang membentuk membran memiliki sifat amphiphilic: mereka terdiri dari bagian gyrophilic dan gyrophobic. Dalam media berair, molekul tersebut secara spontan membentuk misel dan bilayer sebagai akibat dari interaksi hidrofobik; dalam struktur tersebut, kepala polar molekul dikembalikan ke luar fase air, dan ekor nonpolar dikembalikan ke dalam; susunan lipid yang sama adalah tipikal untuk membran alami. Kehadiran lapisan hidrofobik sangat penting bagi membran untuk menjalankan fungsinya, karena lapisan ini tidak permeabel terhadap ion dan senyawa polar.

Lapisan ganda lipid membran biologis adalah cairan dua dimensi, yaitu molekul individu dapat bergerak bebas relatif satu sama lain. Fluiditas membran tergantung pada komposisi kimia: misalnya, dengan peningkatan kandungan lipid, yang meliputi asam lemak tak jenuh ganda, itu meningkat.

Lipid struktural utama yang membentuk membran sel hewan adalah gliserofosfolipid, terutama fosfatidilkolin dan fosfatidiletanolamin, serta kolesterol, yang meningkatkan impermeabilitasnya. Jaringan individu dapat diperkaya secara selektif dalam kelas lipid membran lainnya, misalnya, jaringan saraf mengandung sejumlah besar sphingophospholipids, khususnya sphingomyelin, serta sphingoglycolipids. Kolesterol tidak ada dalam membran sel tumbuhan, tetapi steroid lain, ergosterol, ditemukan. Membran tilakoid mengandung sejumlah besar galaktolipid, serta sulfolipid.

Membran archaeal dicirikan oleh komposisi lipid yang unik: mereka terdiri dari apa yang disebut gliserol dialkil gilcerol tetraeter (GDHT). Senyawa ini dibangun dari dua panjang (sekitar 32 atom karbon) hidrokarbon bercabang yang terikat di kedua ujungnya ke residu gliserol dengan ikatan eter. Penggunaan ikatan eter sebagai pengganti Ester, yang merupakan karakteristik fosfo- dan glikolipid, dijelaskan oleh fakta bahwa ikatan tersebut lebih tahan terhadap hidrolisis pada nilai pH rendah dan suhu tinggi, yang khas untuk lingkungan di mana archaea biasanya hidup. Pada setiap ujung, GDHT melekat pada gliserol oleh satu gugus hidrofilik. GDHT rata-rata dua kali lebih panjang dari lipid membran bakteri dan eukariota dan dapat menembus membran melalui dan melalui.

Lipid pengatur

Beberapa lipid berperan aktif dalam mengatur aktivitas vital sel individu dan organisme secara keseluruhan. Secara khusus, lipid termasuk hormon steroid yang disekresikan oleh kelenjar seks dan korteks adrenal. Zat-zat ini dibawa oleh darah ke seluruh tubuh dan memengaruhi cara kerjanya.

Di antara lipid, ada juga utusan sekunder - zat yang mengambil bagian dalam transmisi sinyal dari hormon atau zat aktif biologis lainnya di dalam sel. Secara khusus, phosphatidylinositol-4,5 biphosphate (PI (4,5) F2) terlibat dalam pensinyalan dengan partisipasi protein-G, phosphatidylinositol-3,4,5-triphosphate memulai pembentukan kompleks supramolekul protein sinyal sebagai respons terhadap aksi faktor ekstraseluler tertentu, sphingolipids, seperti sphingomyelin dan cermaid, dapat mengatur aktivitas protein kinase.

Turunan asam arakidonat - eikosanoid - adalah contoh regulator lipid parakrin. Tergantung pada fitur struktural, zat ini dibagi menjadi tiga kelompok utama: prostaglandin, tromboksan dan leukotrien. Mereka terlibat dalam regulasi jarak yang lebar fungsi fisiologis, khususnya, eikosanoid yang diperlukan untuk berfungsinya sistem reproduksi, untuk induksi dan perjalanan proses inflamasi (termasuk memberikan aspek-aspek seperti rasa sakit dan demam), untuk pembekuan darah, regulasi tekanan darah Mereka mungkin juga terlibat dalam reaksi alergi.

Fitur lainnya

Bagian dari vitamin, yaitu zat yang diperlukan untuk kehidupan tubuh dalam jumlah kecil, adalah lipid. Mereka digabungkan dengan nama vitamin yang larut dalam lemak dan dibagi menjadi empat kelompok: vitamin A, D, E dan K. Secara kimiawi, semua zat ini adalah isoprenoid. Isoprenoid juga termasuk pembawa elektron ubiquinone dan plastoquinone, yang masing-masing merupakan bagian dari rantai transpor elektron mitokondria dan plastid.

Sebagian besar isoprenoid mengandung ikatan rangkap terkonjugasi, sehingga delokalisasi elektron dimungkinkan dalam molekulnya. Senyawa semacam itu mudah tereksitasi oleh cahaya, akibatnya mereka memiliki warna yang terlihat. mata manusia. Banyak organisme menggunakan isoprenoid sebagai pigmen untuk menyerap cahaya (misalnya, karotenoid yang termasuk dalam kompleks pemanen cahaya kloroplas), serta untuk komunikasi dengan individu dari spesies mereka sendiri atau spesies lain (misalnya, zeaxanthin menyediakan isoprenoid pada bulu beberapa spesies). burung dengan warna kuning).

Lipid dalam makanan manusia

Di antara lipid dalam makanan manusia, trigliserida (lemak netral) mendominasi, mereka adalah sumber energi yang kaya, dan juga diperlukan untuk penyerapan vitamin yang larut dalam lemak. Asam lemak jenuh ditemukan dalam makanan hewani seperti daging, produk susu, dan beberapa tanaman tropis seperti kelapa. Asam lemak tak jenuh masuk ke tubuh manusia melalui penggunaan kacang-kacangan, biji-bijian, zaitun dan minyak nabati lainnya. Sumber utama kolesterol dalam makanan adalah daging dan organ hewan, kuning telur, produk susu dan ikan. Namun, sekitar 85% kolesterol dalam darah disintesis oleh hati.

Organisasi Asosiasi Jantung Amerika merekomendasikan mengonsumsi lipid dalam jumlah tidak melebihi 30% dari total diet, mengurangi kandungan asam lemak jenuh dalam makanan hingga 10% dari semua lemak dan tidak mengonsumsi lebih dari 300 mg (jumlah yang terkandung dalam satu kuning telur) kolesterol per hari . Tujuan dari rekomendasi ini adalah untuk membatasi kadar kolesterol dan trigliserida darah hingga 20 mg/l.

Peringkat lemak tinggi nilai energi dan memainkan peran penting dalam biosintesis struktur lipid, terutama membran sel. Lemak makanan diwakili oleh trigliserida dan zat lipoid. Lemak hewani terdiri dari asam lemak jenuh dengan titik leleh tinggi. Lemak nabati mengandung sejumlah besar asam lemak tak jenuh ganda (PUFA).

Lemak hewani mengandung lemak babi (90-92% lemak), mentega (72-82%), babi (hingga 49%), sosis (20-40% untuk varietas yang berbeda), krim asam (20-30%), keju ( 15-30%). Sumber lemak nabati adalah minyak (99,9% lemak), kacang-kacangan (53-65%), oatmeal (6,1%), soba (3,3%).

Asam lemak esensial

Hati memainkan peran kunci dalam metabolisme asam lemak, tetapi tidak dapat mensintesis beberapa di antaranya. Oleh karena itu, mereka disebut esensial, khususnya, ini termasuk asam lemak tak jenuh ganda -3 (linolenat) dan -6 (linoleat), mereka ditemukan terutama dalam lemak nabati. Asam linolenat adalah prekursor untuk sintesis dua asam -3 lainnya: eiosapentaenoic (EPA) dan docosahexaenoic (DHA). Zat-zat ini diperlukan untuk fungsi otak, dan memiliki efek positif pada fungsi kognitif dan perilaku.

Rasio asam lemak -6 hingga -3 dalam makanan juga penting: rasio yang direkomendasikan berkisar dari 1:1 hingga 4:1. Namun, penelitian menunjukkan bahwa kebanyakan orang Amerika Utara mengonsumsi 10-30 kali lebih banyak lemak -6. asam, dari -3. Diet ini dikaitkan dengan risiko penyakit kardiovaskular. Tetapi "diet Mediterania" dianggap jauh lebih sehat, kaya akan asam linolenat dan lainnya, yang sumbernya adalah tanaman hijau (seperti selada), ikan, bawang putih, biji-bijian, sayuran segar, dan buah-buahan. Bagaimana suplemen makanan mengandung asam lemak -c, minyak ikan direkomendasikan.

Kesurupan- asam lemak non esensial

Sebagian besar lemak alami mengandung asam lemak tak jenuh dengan ikatan rangkap cis-konfigurasi. Jika makanan yang kaya lemak seperti itu bersentuhan dengan udara untuk waktu yang lama, itu menjadi pahit. Proses ini dikaitkan dengan pemutusan oksidatif ikatan rangkap, yang menghasilkan pembentukan aldehida dan asam karboksilat dengan berat molekul lebih rendah, beberapa di antaranya merupakan zat yang mudah menguap.

Untuk meningkatkan umur simpan dan ketahanan terhadap suhu tinggi trigliserida dengan asam lemak tak jenuh, prosedur hidrogenasi parsial digunakan. Konsekuensi dari proses ini adalah transformasi ikatan rangkap menjadi ikatan tunggal, namun efek samping mungkin juga ada transisi ikatan rangkap dengan cis- di dalam kesurupan-konfigurasi. Penggunaan apa yang disebut "lemak trans" memerlukan peningkatan kandungan lipoprotein densitas rendah (kolesterol "jahat") dan penurunan kandungan lipoprotein densitas tinggi (kolesterol "baik") dalam darah, yang menyebabkan terhadap peningkatan risiko penyakit kardiovaskular, khususnya insufisiensi koroner. Selain itu, "lemak trans" berkontribusi pada proses inflamasi.

Efek negatif "lemak trans" dimanifestasikan ketika menggunakan 2-7 g per hari, jumlah seperti itu dapat dicampur dalam satu porsi kentang goreng yang digoreng dengan minyak terhidrogenasi parsial. Beberapa undang-undang melarang penggunaan minyak ini, seperti Denmark, Negara Bagian Philadelphia dan New York.

Lipid adalah sumber energi terpenting dalam tubuh. Faktanya jelas bahkan pada tingkat tata nama: "lipos" Yunani diterjemahkan sebagai gemuk. Dengan demikian, kategori lipid menggabungkan zat seperti lemak asal biologis. Fungsionalitas senyawa cukup beragam, yang disebabkan oleh heterogenitas komposisi kategori bio-objek ini.

Apa fungsi lipid?

Sebutkan fungsi utama lipid dalam tubuh, yang merupakan fungsi utama. Pada tahap pengantar, disarankan untuk menyoroti peran kunci zat seperti lemak dalam sel-sel tubuh manusia. Daftar dasar adalah lima fungsi lipid:

1. energi cadangan;
2. pembentuk struktur;
3. mengangkut;
4. isolasi;
5. sinyal.

Tugas sekunder yang dilakukan lipid dalam kombinasi dengan senyawa lain termasuk peran regulasi dan enzimatik.

Cadangan energi tubuh

Ini bukan hanya salah satu yang penting, tetapi peran prioritas senyawa mirip lemak. Faktanya, bagian dari lipid adalah sumber energi untuk seluruh massa sel. Memang, lemak untuk sel adalah analog bahan bakar di tangki mobil. Fungsi energi lipid diwujudkan sebagai berikut. Lemak dan zat serupa dioksidasi di mitokondria, terurai ke tingkat air dan karbon dioksida. Proses ini disertai dengan pelepasan sejumlah besar ATP - metabolit berenergi tinggi. Cadangan mereka memungkinkan sel untuk berpartisipasi dalam reaksi yang bergantung pada energi.

Blok struktural

Pada saat yang sama, lipid melakukan fungsi bangunan: dengan bantuan mereka, membran sel terbentuk. Kelompok zat seperti lemak berikut terlibat dalam proses:

1. kolesterol - alkohol lipofilik;
2. glikolipid - senyawa lipid dengan karbohidrat;
3. Fosfolipid adalah ester dari alkohol kompleks dan asam karboksilat yang lebih tinggi.

Perlu dicatat bahwa dalam membran yang terbentuk, lemak tidak terkandung secara langsung. Dinding yang dihasilkan antara sel dan lingkungan eksternal adalah dua lapis. Ini dicapai karena bifilia. Karakteristik lipid yang serupa menunjukkan bahwa satu bagian molekul bersifat hidrofobik, yaitu tidak larut dalam air, yang kedua, sebaliknya, bersifat hidrofilik. Akibatnya, lapisan ganda dinding sel terbentuk karena susunan lipid sederhana yang teratur. Molekul mengubah daerah hidrofobiknya ke arah satu sama lain, sementara ekor hidrofilik diarahkan ke dalam dan di luar sel.

Ini menentukan fungsi pelindung lipid membran. Pertama, membran memberi sel bentuknya dan bahkan mempertahankannya. Kedua, dinding ganda adalah semacam titik kontrol paspor yang tidak mengizinkan pengunjung yang tidak diinginkan untuk melewatinya.

Sistem pemanas otonom

Tentu saja, nama ini agak bersyarat, tetapi cukup berlaku jika kita mempertimbangkan fungsi apa yang dilakukan lipid. Senyawa tersebut tidak terlalu memanaskan tubuh karena mereka menyimpan panas di dalam. Peran serupa diberikan pada timbunan lemak yang terbentuk di sekitar berbagai organ dan di jaringan subkutan. Kelas lipid ini ditandai dengan sifat insulasi panas yang tinggi, yang melindungi organ vital dari hipotermia.

Cadangan "emas" individu

Selain itu, timbunan lemak melakukan fungsi cadangan. Ini sebenarnya adalah gudang energi yang digunakan oleh tubuh saat diperlukan, seperti puasa atau aktivitas fisik yang intens. Seluruh mekanisme dilakukan dengan bantuan adiposit. Ini adalah sel khusus, yang struktur dan fungsinya terkait erat dengan trigliserida. Lemak menempati sebagian besar adiposit.

Sudahkah Anda memesan taksi?

Peran transportasi lipid dianggap sebagai fungsi sekunder. Memang, transfer zat (terutama trigliserida dan kolesterol) dilakukan oleh struktur yang terpisah. Ini kompleks terkait lipid dan protein yang disebut lipoprotein. Seperti yang Anda ketahui, zat seperti lemak tidak larut dalam air, masing-masing, dalam plasma darah. Sebaliknya, fungsi protein termasuk hidrofilisitas. Akibatnya, inti lipoprotein merupakan akumulasi trigliserida dan ester kolesterol, sedangkan cangkangnya merupakan campuran molekul protein dan kolesterol bebas. Dalam bentuk ini, lipid dikirim ke jaringan atau kembali ke hati untuk dikeluarkan dari tubuh.

Faktor Sekunder

Daftar 5 fungsi lipid yang sudah terdaftar melengkapi sejumlah peran yang sama pentingnya:

• enzimatik;
• sinyal;
• peraturan

Fungsi sinyal

Beberapa lipid kompleks, khususnya strukturnya, memungkinkan transmisi impuls saraf antar sel. Glikolipid bertindak sebagai perantara dalam proses ini. Tidak kalah pentingnya adalah kemampuan untuk mengenali impuls intraseluler, yang juga diwujudkan oleh struktur seperti lemak. Hal ini memungkinkan Anda untuk memilih dari darah zat yang diperlukan untuk sel.

Fungsi enzimatik

Lipid, terlepas dari lokasinya di dalam atau di luar membran, bukanlah bagian dari enzim. Namun, biosintesis mereka terjadi dengan adanya senyawa seperti lemak. Selain itu, lipid terlibat dalam melindungi dinding usus dari enzim pankreas. Kelebihan yang terakhir dinetralkan oleh empedu, di mana kolesterol dan fosfolipid termasuk dalam jumlah yang signifikan.

Fungsi pengaturan

Peran lain yang disebut sekunder untuk. Tanpa berpartisipasi secara langsung dalam proses regulasi, lipid adalah bagian dari senyawa yang melakukan fungsi serupa. Secara khusus, ini adalah membran sel yang melakukan mode throughput. Contoh lain adalah hormon steroid yang mengatur metabolisme, kemampuan reproduksi, dan pertahanan kekebalan tubuh.

Terima kasih

Situs ini menyediakan informasi referensi untuk tujuan informasi saja. Diagnosis dan pengobatan penyakit harus dilakukan di bawah pengawasan seorang spesialis. Semua obat memiliki kontraindikasi. Saran ahli diperlukan!

Apa itu zat lipid?

Lemak adalah salah satu kelompok senyawa organik yang sangat penting bagi makhluk hidup. Menurut struktur kimia, semua lipid dibagi menjadi sederhana dan kompleks. Molekul lipid sederhana terdiri dari alkohol dan asam empedu, sedangkan lipid kompleks mengandung atom atau senyawa lain.

Secara umum, lipid sangat penting bagi manusia. Zat-zat ini termasuk dalam bagian penting dari produk makanan, digunakan dalam obat-obatan dan farmasi, dan memainkan peran penting di banyak industri. Dalam organisme hidup, lipid dalam satu atau lain bentuk adalah bagian dari semua sel. Dari sudut pandang nutrisi, itu adalah sumber energi yang sangat penting.

Apa perbedaan antara lipid dan lemak?

Pada prinsipnya, istilah "lipid" berasal dari akar kata Yunani yang berarti "lemak", namun definisi ini masih memiliki beberapa perbedaan. Lipid adalah kelompok zat yang lebih luas, sementara hanya jenis lipid tertentu yang dipahami sebagai lemak. Sinonim untuk "lemak" adalah "trigliserida", yang diperoleh dari kombinasi gliserol alkohol dan asam karboksilat. Baik lipid pada umumnya dan trigliserida pada khususnya memainkan peran penting dalam proses biologis.

Lipid dalam tubuh manusia

Lipid adalah bagian dari hampir semua jaringan tubuh. Molekul mereka ada di sel hidup mana pun, dan kehidupan tidak mungkin tanpa zat ini. Ada banyak lipid berbeda yang ditemukan dalam tubuh manusia. Setiap jenis atau golongan senyawa tersebut memiliki fungsinya masing-masing. Banyak proses biologis bergantung pada asupan normal dan pembentukan lipid.

Dari sudut pandang biokimia, lipid terlibat dalam proses penting berikut:

• produksi energi tubuh;

• pembelahan sel;
• siaran impuls saraf;
• pembentukan komponen darah, hormon, dan zat penting lainnya;
• perlindungan dan fiksasi beberapa organ internal;
• pembelahan sel, respirasi, dll.

Dengan demikian, lipid adalah senyawa kimia vital. Sebagian besar zat ini memasuki tubuh dengan makanan. Setelah itu, komponen struktural lipid diserap oleh tubuh, dan sel menghasilkan molekul lipid baru.

Peran biologis lipid dalam sel hidup

Molekul lipid melakukan sejumlah besar fungsi tidak hanya pada skala seluruh organisme, tetapi juga di setiap sel hidup secara individual. Faktanya, sel adalah unit struktural organisme hidup. Ini adalah asimilasi dan sintesis ( pendidikan) dari zat tertentu. Beberapa zat ini digunakan untuk mempertahankan kehidupan sel itu sendiri, beberapa - untuk pembelahan sel, beberapa - untuk kebutuhan sel dan jaringan lain.

Dalam organisme hidup, lipid melakukan fungsi-fungsi berikut:

• energi;
• menyimpan;
• struktural;
• mengangkut;
• enzimatik;
• penyimpanan;
• sinyal;
• peraturan.

fungsi energi

Fungsi energi lipid direduksi menjadi pemecahannya di dalam tubuh, di mana sejumlah besar energi dilepaskan. Sel hidup membutuhkan energi ini untuk mempertahankan berbagai proses ( respirasi, pertumbuhan, pembelahan, sintesis zat baru). Lipid memasuki sel dengan aliran darah dan disimpan di dalam ( dalam sitoplasma) dalam bentuk tetes kecil lemak. Jika perlu, molekul-molekul ini dipecah, dan sel menerima energi.

Menyimpan ( penyimpanan) fungsi

Fungsi cadangan berkaitan erat dengan fungsi energi. Dalam bentuk lemak di dalam sel, energi dapat disimpan "dalam cadangan" dan dilepaskan sesuai kebutuhan. Sel khusus, adiposit, bertanggung jawab atas akumulasi lemak. Sebagian besar volume mereka ditempati oleh setetes besar lemak. Dari adipositlah jaringan adiposa dalam tubuh terdiri. Cadangan terbesar dari jaringan adiposa berada di lemak subkutan, omentum yang lebih besar dan lebih kecil ( di rongga perut). Dengan kelaparan yang berkepanjangan, jaringan adiposa secara bertahap hancur, karena cadangan lipid digunakan untuk energi.

Juga, jaringan adiposa yang disimpan dalam lemak subkutan memberikan isolasi termal. Jaringan yang kaya akan lipid umumnya menghantarkan panas lebih buruk. Hal ini memungkinkan tubuh untuk mempertahankan suhu tubuh yang konstan dan tidak terlalu dingin atau terlalu panas dalam berbagai kondisi lingkungan luar.

Fungsi struktural dan penghalang ( lipid membran)

Lipid memainkan peran penting dalam struktur sel hidup. Di dalam tubuh manusia, zat-zat ini membentuk lapisan ganda khusus yang membentuk dinding sel. Berkat ini, sel hidup dapat menjalankan fungsinya dan mengatur metabolisme dengan lingkungan eksternal. Lipid yang membentuk membran sel juga membantu menjaga bentuk sel.

Mengapa monomer lipid membentuk lapisan ganda ( lapisan ganda)?

Monomer adalah zat kimia ( di dalam kasus ini– molekul), yang bila digabungkan dapat membentuk senyawa yang lebih kompleks. Dinding sel terdiri dari lapisan ganda ( lapisan ganda) lemak. Setiap molekul yang membentuk dinding ini memiliki dua bagian - hidrofobik ( tidak bersentuhan dengan air) dan hidrofilik ( kontak dengan air). Lapisan ganda diperoleh karena fakta bahwa molekul lipid disebarkan oleh bagian hidrofilik di dalam sel dan keluar. Bagian hidrofobik praktis bersentuhan, karena terletak di antara dua lapisan. Molekul lain juga dapat ditemukan pada ketebalan lapisan ganda lipid ( protein, karbohidrat, struktur molekul kompleks), yang mengatur perjalanan zat melalui dinding sel.

fungsi transportasi

Fungsi transportasi lipid adalah kepentingan sekunder dalam tubuh. Itu hanya dilakukan oleh beberapa koneksi. Misalnya, lipoprotein, yang terdiri dari lipid dan protein, membawa zat tertentu dalam darah dari satu organ ke organ lainnya. Namun, fungsi ini jarang dibedakan, tidak menganggapnya sebagai yang utama untuk zat-zat ini.

Fungsi enzimatik

Pada prinsipnya, lipid bukan bagian dari enzim yang terlibat dalam pemecahan zat lain. Namun, tanpa lipid, sel-sel organ tidak akan mampu mensintesis enzim, produk akhir kehidupan. Selain itu, lipid tertentu memainkan peran penting dalam penyerapan lemak makanan. Empedu mengandung sejumlah besar fosfolipid dan kolesterol. Mereka menetralkan kelebihan enzim pankreas dan mencegahnya merusak sel usus. Itu juga larut dalam empedu emulsifikasi) lipid eksogen dari makanan. Dengan demikian, lipid memainkan peran besar dalam pencernaan dan membantu kerja enzim lain, meskipun mereka sendiri bukan enzim.

Fungsi sinyal

Bagian dari lipid kompleks melakukan fungsi sinyal dalam tubuh. Ini terdiri dalam mempertahankan berbagai proses. Misalnya, glikolipid dalam sel saraf terlibat dalam transmisi impuls saraf dari satu sel saraf ke sel saraf lainnya. Selain itu, sinyal di dalam sel itu sendiri sangat penting. Dia perlu "mengenali" zat yang berasal dari darah untuk mengangkutnya ke dalam.

Fungsi pengaturan

Fungsi regulasi lipid dalam tubuh adalah sekunder. Lipid darah sendiri memiliki sedikit efek pada jalannya berbagai proses. Namun, mereka adalah bagian dari zat lain yang sangat penting dalam pengaturan proses ini. Pertama-tama, ini adalah hormon steroid ( hormon adrenal dan seks). Mereka memainkan peran penting dalam metabolisme, pertumbuhan dan perkembangan tubuh, fungsi reproduksi, dan mempengaruhi fungsi sistem kekebalan tubuh. Lipid juga merupakan bagian dari prostaglandin. Zat ini diproduksi selama proses inflamasi dan mempengaruhi beberapa proses di sistem saraf ( misalnya persepsi nyeri).

Dengan demikian, lipid sendiri tidak melakukan fungsi pengaturan, tetapi kekurangannya dapat mempengaruhi banyak proses dalam tubuh.

Biokimia lipid dan hubungannya dengan zat lain ( protein, karbohidrat, ATP, asam nukleat, asam amino, steroid)

Metabolisme lipid erat kaitannya dengan metabolisme zat-zat lain di dalam tubuh. Pertama-tama, hubungan ini dapat dilacak dalam nutrisi manusia. Makanan apa pun terdiri dari protein, karbohidrat, dan lipid, yang harus dicerna dalam proporsi tertentu. Dalam hal ini, seseorang akan menerima energi yang cukup dan elemen struktural yang cukup. Sebaliknya ( misalnya, dengan kekurangan lipid) protein dan karbohidrat akan dipecah untuk menghasilkan energi.

Lipid juga sampai batas tertentu terkait dengan metabolisme zat berikut:

• Asam adenosin trifosfat ( ATP). ATP adalah sejenis unit energi di dalam sel. Ketika lipid dipecah, sebagian energi digunakan untuk produksi molekul ATP, dan molekul-molekul ini mengambil bagian dalam semua proses intraseluler ( transportasi zat, pembelahan sel, netralisasi racun, dll.).
• Asam nukleat. Asam nukleat adalah blok bangunan DNA dan ditemukan dalam inti sel hidup. Energi yang dihasilkan selama pemecahan lemak sebagian masuk ke dalam pembelahan sel. Selama pembelahan, untaian DNA baru terbentuk dari asam nukleat.
• Asam amino. Asam amino adalah komponen struktural protein. Dalam kombinasi dengan lipid, mereka membentuk kompleks kompleks, lipoprotein, yang bertanggung jawab untuk pengangkutan zat dalam tubuh.
• Steroid. Steroid adalah jenis hormon yang mengandung sejumlah besar lipid. Dengan penyerapan lipid yang buruk dari makanan, pasien mungkin mulai bermasalah dengan sistem endokrin.

Dengan demikian, metabolisme lipid dalam tubuh, bagaimanapun, harus dipertimbangkan dalam kombinasi, dari sudut pandang hubungannya dengan zat lain.

Pencernaan dan penyerapan lipid ( metabolisme, metabolisme)

Pencernaan dan penyerapan lipid adalah langkah pertama dalam metabolisme zat ini. Bagian utama dari lipid memasuki tubuh dengan makanan. Di rongga mulut, makanan dihancurkan dan dicampur dengan air liur. Selanjutnya, benjolan memasuki perut, di mana ikatan kimia sebagian dihancurkan oleh aksi asam klorida. Juga, beberapa ikatan kimia dalam lipid dihancurkan oleh aksi enzim lipase, yang terkandung dalam air liur.

Lipid tidak larut dalam air, sehingga tidak segera dicerna oleh enzim di duodenum. Pertama, apa yang disebut emulsifikasi lemak terjadi. Setelah itu, ikatan kimia dibelah di bawah aksi lipase yang berasal dari pankreas. Pada prinsipnya, untuk setiap jenis lipid, enzimnya sendiri sekarang ditentukan, yang bertanggung jawab atas pemecahan dan asimilasi zat ini. Misalnya, fosfolipase memecah fosfolipid, kolesterol esterase memecah senyawa kolesterol, dll. Semua enzim ini terkandung dalam jus pankreas dalam satu kuantitas atau lainnya.

Fragmen lipid yang terbelah diserap secara individual oleh sel usus halus. Secara umum, pencernaan lemak adalah proses yang sangat kompleks, yang diatur oleh banyak hormon dan zat mirip hormon.

Apa itu emulsifikasi lipid?

Emulsifikasi adalah pelarutan tidak sempurna zat lemak dalam air. Dalam bolus makanan yang masuk ke duodenum, lemak terkandung dalam bentuk tetes besar. Ini mencegah interaksi mereka dengan enzim. Dalam proses emulsifikasi, tetesan lemak besar "dihancurkan" menjadi tetesan yang lebih kecil. Akibatnya, area kontak antara tetesan lemak dan zat yang larut dalam air di sekitarnya meningkat, dan pemecahan lipid menjadi mungkin.

Proses emulsifikasi lipid sistem pencernaan berlangsung dalam beberapa tahap:

• Pada tahap pertama, hati menghasilkan empedu, yang akan mengemulsi lemak. Ini mengandung garam kolesterol dan fosfolipid, yang berinteraksi dengan lipid dan berkontribusi pada "penghancuran" mereka menjadi tetesan kecil.
• Empedu yang disekresikan dari hati disimpan di kantong empedu. Di sini terkonsentrasi dan dilepaskan sesuai kebutuhan.
• Saat makanan berlemak dikonsumsi, otot polos kandung empedu menerima sinyal untuk berkontraksi. Akibatnya, sebagian empedu disekresikan melalui saluran empedu ke duodenum.
• Di duodenum, lemak sebenarnya diemulsi dan berinteraksi dengan enzim pankreas. Kontraksi dinding usus kecil berkontribusi pada proses ini dengan "mencampur" isinya.

Beberapa orang mungkin mengalami kesulitan menyerap lemak setelah kantong empedu mereka diangkat. Empedu memasuki duodenum terus menerus, langsung dari hati, dan tidak cukup untuk mengemulsi semua lipid jika terlalu banyak dimakan.

Enzim untuk membelah lipid

Untuk pencernaan setiap zat di dalam tubuh terdapat enzim. Tugas mereka adalah memutuskan ikatan kimia antar molekul ( atau antar atom dalam molekul), ke bahan yang bermanfaat dapat diserap secara normal oleh tubuh. Enzim yang berbeda bertanggung jawab untuk pemecahan lipid yang berbeda. Kebanyakan dari mereka ditemukan dalam jus yang disekresikan oleh pankreas.

Kelompok enzim berikut bertanggung jawab untuk pemecahan lipid:

• lipase;
• fosfolipase;
• kolesterol esterase, dll.

Vitamin dan hormon apa yang terlibat dalam regulasi lipid?

Tingkat sebagian besar lipid dalam darah manusia relatif konstan. Itu dapat berfluktuasi dalam batas-batas tertentu. Itu tergantung pada proses biologis yang terjadi di dalam tubuh itu sendiri, dan pada sejumlah faktor eksternal. Pengaturan kadar lipid darah adalah proses biologis yang kompleks yang melibatkan banyak organ dan zat yang berbeda.

Zat berikut memainkan peran terbesar dalam asimilasi dan pemeliharaan tingkat lipid yang konstan:

• Enzim. Sejumlah enzim pankreas terlibat dalam pemecahan lipid yang masuk ke tubuh dengan makanan. Dengan kekurangan enzim ini, tingkat lipid dalam darah dapat menurun, karena zat ini tidak akan diserap di usus.
• Asam empedu dan garamnya. Empedu mengandung asam empedu dan sejumlah senyawanya, yang berkontribusi pada emulsifikasi lipid. Tanpa zat ini, penyerapan normal lipid juga tidak mungkin.
• vitamin. Vitamin memiliki efek penguatan kompleks pada tubuh dan secara langsung atau tidak langsung juga mempengaruhi metabolisme lipid. Misalnya, dengan kekurangan vitamin A, regenerasi sel di selaput lendir memburuk, dan pencernaan zat di usus juga melambat.
• enzim intraseluler. Sel-sel epitel usus mengandung enzim yang, setelah penyerapan asam lemak, mengubahnya menjadi bentuk transportasi dan mengarahkannya ke dalam aliran darah.
• Hormon. Sejumlah hormon mempengaruhi metabolisme secara umum. Misalnya, kadar insulin yang tinggi dapat sangat mempengaruhi kadar lipid darah. Itu sebabnya untuk pasien diabetes, beberapa norma telah direvisi. Hormon tiroid, hormon glukokortikoid, atau norepinefrin dapat merangsang pemecahan jaringan adiposa untuk melepaskan energi.

Dengan demikian menjaga tingkat normal lipid dalam darah adalah proses yang sangat kompleks, yang secara langsung atau tidak langsung dipengaruhi oleh berbagai hormon, vitamin dan zat lainnya. Dalam proses diagnosis, dokter perlu menentukan pada tahap apa proses ini dilanggar.

Biosintesis ( pendidikan) dan hidrolisis ( membusuk) lipid dalam tubuh ( anabolisme dan katabolisme)

Metabolisme adalah totalitas proses metabolisme dalam organisme. Semua proses metabolisme dapat dibagi menjadi katabolik dan anabolik. Proses katabolik meliputi penguraian dan penguraian zat. Sehubungan dengan lipid, ini ditandai dengan hidrolisisnya ( terurai menjadi zat yang lebih sederhana) di saluran pencernaan. Anabolisme menggabungkan reaksi biokimia yang ditujukan untuk pembentukan zat baru yang lebih kompleks.

Biosintesis lipid terjadi pada jaringan dan sel berikut:

• Sel epitel usus. Penyerapan asam lemak, kolesterol dan lipid lainnya terjadi di dinding usus. Segera setelah ini, bentuk transportasi lipid baru terbentuk di sel yang sama, yang masuk ke darah vena dan dikirim ke hati.
• sel hati. Di dalam sel hati, beberapa bentuk transpor lipid akan dipecah, dan zat baru akan disintesis darinya. Misalnya, senyawa kolesterol dan fosfolipid terbentuk di sini, yang kemudian diekskresikan dalam empedu dan berkontribusi pada pencernaan normal.
• Sel organ lain. Bagian dari lipid masuk dengan darah ke organ dan jaringan lain. Tergantung pada jenis sel, lipid diubah menjadi jenis senyawa tertentu. Semua sel, dengan satu atau lain cara, mensintesis lipid untuk membentuk dinding sel ( lapisan ganda lipid). Di kelenjar adrenal dan gonad, hormon steroid disintesis dari bagian lipid.

Kombinasi dari proses di atas adalah metabolisme lipid dalam tubuh manusia.

Resintesis lipid di hati dan organ lainnya

Resintesis adalah proses pembentukan zat tertentu dari zat yang lebih sederhana yang diasimilasi sebelumnya. Di dalam tubuh, proses ini terjadi di lingkungan internal beberapa sel. Resintesis diperlukan agar jaringan dan organ menerima semua jenis lipid yang diperlukan, dan bukan hanya lipid yang dikonsumsi bersama makanan. Lipid yang disintesis ulang disebut endogen. Untuk pembentukannya, tubuh mengeluarkan energi.

Pada tahap pertama, resintesis lipid terjadi di dinding usus. Di sini, asam lemak yang datang bersama makanan diubah menjadi bentuk transportasi yang akan dibawa bersama darah ke hati dan organ lainnya. Bagian dari lipid yang disintesis kembali akan dikirim ke jaringan, sedangkan bagian lainnya akan membentuk zat yang diperlukan untuk aktivitas vital ( lipoprotein, empedu, hormon, dll.), kelebihannya diubah menjadi jaringan adiposa dan sisihkan "sebagai cadangan".

Apakah lipid bagian dari otak?

Lipid adalah komponen yang sangat penting dari sel-sel saraf tidak hanya di otak, tetapi di seluruh sistem saraf. Seperti yang Anda ketahui, sel-sel saraf mengontrol berbagai proses dalam tubuh dengan mengirimkan impuls saraf. Pada saat yang sama, semua jalur saraf "terisolasi" satu sama lain sehingga impuls datang ke sel-sel tertentu dan tidak mempengaruhi jalur saraf lainnya. "Isolasi" ini dimungkinkan karena selubung mielin sel saraf. Myelin, yang mencegah penyebaran impuls yang kacau, adalah sekitar 75% lipid. Seperti pada membran sel, di sini mereka membentuk lapisan ganda ( lapisan ganda), yang dibungkus beberapa kali di sekitar sel saraf.

Komposisi selubung mielin dalam sistem saraf meliputi lipid berikut:

• fosfolipid;
• kolesterol;
• galaktolipid;
• glikolipid.

Masalah neurologis mungkin terjadi pada beberapa kelainan bawaan pembentukan lipid. Hal ini disebabkan justru oleh penipisan atau gangguan selubung mielin.

hormon lipid

Lipid memainkan peran struktural penting, termasuk hadir dalam struktur banyak hormon. Hormon yang mengandung asam lemak disebut hormon steroid. Di dalam tubuh, mereka diproduksi oleh gonad dan kelenjar adrenal. Beberapa dari mereka juga hadir dalam sel jaringan adiposa. Hormon steroid terlibat dalam pengaturan banyak fungsi vital proses penting. Ketidakseimbangan mereka dapat mempengaruhi berat badan, kemampuan untuk mengandung anak, perkembangan proses inflamasi, dan fungsi sistem kekebalan tubuh. Kunci untuk produksi normal hormon steroid adalah asupan lipid yang seimbang.

Lipid adalah bagian dari hormon vital berikut:

• kortikosteroid ( kortisol, aldosteron, hidrokortison, dll.);
• hormon seks pria - androgen ( androstenedion, dihidrotestosteron, dll.);
• hormon seks wanita - estrogen estriol, estradiol, dll.).

Dengan demikian, kekurangan asam lemak tertentu dalam makanan dapat secara serius mempengaruhi fungsi sistem endokrin.

Peran lipid untuk kulit dan rambut

Lipid sangat penting untuk kesehatan kulit dan pelengkapnya ( rambut dan kuku). Kulitnya mengandung apa yang disebut kelenjar sebaceous, yang melepaskan sejumlah sekresi kaya lemak ke permukaan. Zat ini melakukan banyak fungsi yang bermanfaat.

Untuk rambut dan kulit, lipid penting karena alasan berikut:

• bagian penting dari zat rambut terdiri dari lipid kompleks;
• sel-sel kulit berubah dengan cepat, dan lipid penting sebagai sumber energi;
• rahasia ( zat yang dikeluarkan a) kelenjar sebaceous melembabkan kulit;
• berkat lemak, elastisitas, elastisitas dan kehalusan kulit tetap terjaga;
• sejumlah kecil lipid pada permukaan rambut memberi mereka kilau yang sehat;
• lapisan lipid pada permukaan kulit melindunginya dari efek agresif faktor eksternal ( dingin, sinar matahari, mikroba di permukaan kulit, dll.).

Dalam sel kulit, serta di folikel rambut, lipid datang dengan darah. Dengan demikian, nutrisi normal memastikan kulit dan rambut yang sehat. Penggunaan sampo dan krim yang mengandung lipid ( terutama asam lemak esensial) juga penting, karena beberapa zat ini akan diserap dari permukaan sel.

Klasifikasi lipid

Dalam biologi dan kimia, ada beberapa klasifikasi lipid yang berbeda. Yang utama adalah klasifikasi kimia, yang menurutnya lipid dibagi tergantung pada strukturnya. Dari sudut pandang ini, semua lipid dapat dibagi menjadi sederhana ( hanya terdiri dari atom oksigen, hidrogen, dan karbon) dan kompleks ( mengandung setidaknya satu atom dari unsur-unsur lain). Masing-masing kelompok ini memiliki subkelompok yang sesuai. Klasifikasi ini adalah yang paling nyaman, karena tidak hanya mencerminkan struktur kimia zat, tetapi juga sebagian menentukan sifat kimia.

Biologi dan kedokteran memiliki klasifikasi tambahan sendiri dengan menggunakan kriteria lain.

Lipid eksogen dan endogen

Semua lipid dalam tubuh manusia dapat dibagi menjadi dua kelompok besar - eksogen dan endogen. Kelompok pertama mencakup semua zat yang masuk ke tubuh dari lingkungan luar. Jumlah terbesar lipid eksogen memasuki tubuh dengan makanan, tetapi ada cara lain. Misalnya, saat menggunakan berbagai kosmetik atau obat tubuh juga dapat menerima beberapa lipid. Tindakan mereka akan didominasi lokal.

Setelah memasuki tubuh, semua lipid eksogen dipecah dan diserap oleh sel-sel hidup. Di sini, dari komponen strukturalnya, senyawa lipid lain yang dibutuhkan tubuh akan terbentuk. Lipid ini, disintesis oleh sel sendiri, disebut endogen. Mereka mungkin memiliki struktur dan fungsi yang sama sekali berbeda, tetapi mereka terdiri dari "komponen struktural" yang sama yang masuk ke tubuh dengan lipid eksogen. Itulah sebabnya, dengan kekurangan jenis lemak tertentu dalam makanan, berbagai penyakit. Bagian dari komponen lipid kompleks tidak dapat disintesis oleh tubuh sendiri, yang mempengaruhi jalannya proses biologis tertentu.

Asam lemak

Asam lemak adalah kelas senyawa organik yang merupakan bagian struktural dari lipid. Tergantung pada asam lemak mana yang termasuk dalam komposisi lipid, sifat-sifat zat ini dapat berubah. Misalnya, trigliserida, sumber energi terpenting bagi tubuh manusia, adalah turunan dari alkohol gliserol dan beberapa asam lemak.

Di alam, asam lemak ditemukan dalam berbagai zat - dari minyak hingga minyak nabati. Mereka memasuki tubuh manusia terutama dengan makanan. Setiap asam merupakan komponen struktural untuk sel, enzim, atau senyawa tertentu. Setelah penyerapan, tubuh mengubahnya dan menggunakannya dalam berbagai proses biologis.

Sumber asam lemak terpenting bagi manusia adalah:

• lemak hewani;
• lemak nabati;
• minyak tropis ( jeruk, palem, dll.);
• lemak untuk industri makanan margarin, dll.).

Dalam tubuh manusia, asam lemak dapat disimpan dalam jaringan adiposa sebagai trigliserida atau beredar dalam darah. Mereka ditemukan dalam darah baik dalam bentuk bebas maupun dalam bentuk senyawa ( berbagai fraksi lipoprotein).

Asam lemak jenuh dan tidak jenuh

Semua asam lemak dibagi menjadi jenuh dan tidak jenuh menurut struktur kimianya. Asam jenuh kurang bermanfaat bagi tubuh, bahkan ada yang berbahaya. Ini disebabkan oleh fakta bahwa tidak ada ikatan rangkap dalam molekul zat-zat ini. Ini adalah senyawa kimia yang stabil, dan mereka kurang diserap oleh tubuh. Beberapa asam lemak jenuh sekarang telah terbukti berhubungan dengan perkembangan aterosklerosis.

Asam lemak tak jenuh dibagi menjadi dua kelompok besar:

• Tak jenuh tunggal. Asam-asam ini memiliki satu ikatan rangkap dalam strukturnya dan karenanya lebih aktif. Dipercaya bahwa memakannya dapat menurunkan kadar kolesterol dan mencegah perkembangan aterosklerosis. Jumlah terbesar asam lemak tak jenuh tunggal ditemukan di sejumlah tanaman ( alpukat, zaitun, pistachio, hazelnut) dan, karenanya, dalam minyak yang diperoleh dari tanaman ini.
• Tak jenuh ganda. Asam lemak tak jenuh ganda memiliki beberapa ikatan rangkap dalam strukturnya. Ciri khas dari zat-zat ini adalah bahwa tubuh manusia tidak dapat mensintesisnya. Dengan kata lain, jika asam lemak tak jenuh ganda tidak disuplai ke tubuh dengan makanan, seiring waktu ini pasti akan menyebabkan gangguan tertentu. Sumber terbaik asam ini adalah makanan laut, kedelai dan minyak biji rami, biji wijen, biji poppy, bibit gandum, dll.

Fosfolipid

Fosfolipid adalah lipid kompleks yang mengandung residu asam fosfat dalam komposisinya. Zat-zat ini, bersama dengan kolesterol, adalah komponen utama membran sel. Juga, zat-zat ini terlibat dalam pengangkutan lipid lain dalam tubuh. Dari sudut pandang medis, fosfolipid juga dapat memainkan peran sinyal. Misalnya, mereka adalah bagian dari empedu, karena mereka berkontribusi pada emulsifikasi ( pembubaran) lemak lainnya. Tergantung pada zat mana yang lebih banyak dalam empedu, kolesterol atau fosfolipid, adalah mungkin untuk menentukan risiko pengembangan kolelitiasis.

Gliserin dan trigliserida

Secara kimia, gliserol bukanlah lipid, tetapi merupakan komponen struktural penting dari trigliserida. Ini adalah kelompok lipid yang memainkan peran besar dalam tubuh manusia. Fungsi terpenting dari zat-zat ini adalah suplai energi. Trigliserida yang masuk ke dalam tubuh dengan makanan dipecah menjadi gliserol dan asam lemak. Akibatnya, sejumlah besar energi dilepaskan, yang digunakan untuk kerja otot ( otot rangka, otot jantung, dll.).

Jaringan adiposa dalam tubuh manusia diwakili terutama oleh trigliserida. Sebagian besar zat ini, sebelum disimpan di jaringan adiposa, mengalami beberapa transformasi kimia di hati.

Lipid beta

Lipid beta kadang-kadang disebut sebagai lipoprotein beta. Dualitas nama dijelaskan oleh perbedaan klasifikasi. Ini adalah salah satu fraksi lipoprotein dalam tubuh, yang memainkan peran penting dalam perkembangan patologi tertentu. Pertama-tama, kita sedang berbicara tentang aterosklerosis. Beta-lipoprotein mengangkut kolesterol dari satu sel ke sel lain, tetapi karena fitur struktural molekul, kolesterol ini sering "terjebak" di dinding pembuluh darah, membentuk plak aterosklerotik dan mencegah aliran darah normal. Sebelum digunakan, Anda harus berkonsultasi dengan spesialis.