لیپیدها

در مطلب قبلی در رابطه با کاتالیزورها صحبت کردیم و در این مطلب از شرکت دایا اکسیر فروش مواد شیمیایی آزمایشگاهی، می خواهیم به بررسی لیپیدها بپردازیم.

لیپیدها مولکول هایی حاوی هیدروکربن هستند که ساختار و عملکرد سلول های زنده را تشکیل می دهند. نمونه هایی از لیپیدها عبارتند از چربی ها، روغن ها، فسفولیپیدها، موم ها، لیپیدهای استرول، ویتامین های خاص (مانند A، D، E و K)، هورمون ها و بیشتر غشای سلولی.

غشایی که سلول را احاطه کرده است از پروتئین ها و لیپیدها تشکیل شده است. بسته به محل غشاء و نقش آن در بدن، لیپیدها می توانند بین ۲۰ تا ۸۰ درصد غشاء را تشکیل دهند و بقیه پروتئین ها هستند. کلسترول که در سلول های گیاهی یافت نمی شود، نوعی لیپید است که به سفت شدن غشاء کمک می کند.

این ترکیبات به دلیل غیرقطبی بودن در آب محلول نیستند، اما در حلال های غیر قطبی مانند کلروفرم محلول میباشند.

لیپیدها از چه چیزی تشکیل شده اند

لیپیدها عمدتاً از هیدروکربن‌ها تشکیل شده‌اند، که آنها را به شکل انرژی تبدیل و ذخیره می‌کنند، زیرا بعد از متابولیزه شدن، هیدروکربن‌ها اکسید می‌شوند تا مقادیر زیادی انرژی آزاد کنند. نوع لیپید موجود در سلول های چربی برای این منظور تری گلیسیرید است، استری که از گلیسرول و سه اسید چرب ایجاد می شود.

لیپیدها از کجا می آیند

کربوهیدرات های اضافی در رژیم غذایی به تری گلیسیرید تبدیل می شوند که شامل سنتز اسیدهای چرب از استیل کوآ در فرآیندی به نام لیپوژنز می باشد و در شبکه آندوپلاسمی انجام میگردد. در حیوانات و قارچ ها، یک پروتئین چند عملکردی واحد، اکثر این فرآیندها را انجام می دهد، در حالی که باکتری ها از چندین آنزیم جداگانه استفاده می کنند. برخی از انواع اسیدهای چرب غیر اشباع ، مانند امگا ۳ نمی توانند در سلول های پستانداران سنتز شوند، بنابراین باید به عنوان بخشی از رژیم غذایی مصرف شوند.

استیل کوآ نیز در مسیر تولید طیف وسیعی از ایزوپرنوئیدها، که شامل لیپیدهای مهمی مانند کلسترول و هورمون های استروئیدی است، نقش دارد.

انواع لیپید

لیپیدها در دو نوع قابل هیدرولیز و غیر قابل هیدرولیز میباشند

• لیپیدهای قابل هیدرولیز

لیپیدهایی که حاوی یک گروه عاملی استر و در آب قابل هیدرولیز هستند که عبارتند از چربی های خنثی، موم ها، فسفولیپیدها و گلیکولیپیدها.
چربی ها و روغن ها از تری گلیسیرید تشکیل شده اند. تری گلیسیرید در خون یافت می شود و در سلول های چربی نیز ذخیره میگردد. هیدرولیز کامل تری اسیل گلیسرول ها، سه اسید چرب و یک مولکول گلیسرول تولید میکند.

• لیپیدهای غیر قابل هیدرولیز

لیپیدهای غیر قابل هیدرولیز فاقد چنین گروه های عملکردی هستند و شامل استروئیدها و ویتامین های محلول در چربی (A، D، E و K) می باشند.

 اسیدهای چرب

اسیدهای چرب، اسیدهای کربوکسیلیک با زنجیره بلند (معمولاً ۱۶ اتم کربن یا بیشتر) هستند که ممکن است حاوی پیوندهای دوگانه کربن-کربن نیز باشند. تعداد اتم‌های کربن تقریباً همیشه یک عدد زوج است و معمولاً بدون انشعاب هستند. اسید اولئیک فراوان ترین اسید چرب موجود در طبیعت است.

اسیدهای چرب بدون پیوند دوگانه کربن-کربن، اشباع نامیده می شوند. آنهایی که دارای دو یا چند پیوند دوگانه هستند، چند غیراشباع نامیده می شوند. اسید اولئیک تک غیراشباع است، زیرا دارای یک پیوند دوگانه میباشد.

چربی‌های اشباع معمولاً جامد هستند و از حیوانات گرفته می‌شوند، در حالی که چربی‌های غیراشباع مایع هستند و معمولاً از گیاهان استخراج می‌شوند.

چربی‌های غیراشباع هندسه خاصی دارند که مانع از تشکیل مولکول‌ها به اندازه مولکول‌های اشباع  می‌شود و باعث میشود آنها به‌جای جامد، به صورت مایع وجود داشته باشند. بنابراین نقطه جوش چربی های اشباع نشده کمتر از چربی های اشباع شده است.

فسفولیپیدها

فسفولیپیدها اجزای اصلی غشاهای بیولوژیکی هستند، مانند غشای پلاسمایی سلول و غشای درون سلولی اندامک ها. آنها یا از گلیسرول، یک الکل سه کربنه، یا اسفنگوزین، یک الکل پیچیده تر به دست می آیند. اولی که فسفوگلیسریدها (یا گلیسروفسفولیپیدها) نامیده می شود از یک ستون اصلی گلیسرول، دو زنجیره اسید چرب و یک الکل فسفریله تشکیل شده است.

علاوه بر عملکرد ساختاری آنها که در بالا توضیح داده شد، فسفولیپیدها در سیگنال دهی سلولی نیز نقش دارند. برای مثال، دنباله‌های اسیدهای چرب می‌توانند از فسفولیپیدهای خاص آزاد شوند تا پیام‌رسان‌های ثانویه را تولید کنند که در انتقال سیگنال در یک سلول استفاده می‌شوند.

فسفوگلیسریدها جزء اصلی غشاهای بیولوژیکی هستند، اما سایر اجزای لیپیدی غیر گلیسرید مانند اسفنگولیپیدها و کلسترول نیز در غشاهای بیولوژیکی یافت می شوند.

لیپیدهای استرول

کلسترول یک لیپید استرول (ترکیب استروئید و الکل) با فرمول شیمیایی C27H45OH است که در غشای سلولی تمام بافت‌های بدن انسان یافت می‌شود و در پلاسمای خون همه وجود دارد. مقادیر کمتری از کلسترول نیز در غشای گیاهان یافت می شود.

کلسترول جزء مهمی از غشای سلولی است که سیالیت آنها را افزایش می دهد. کلسترول همچنین به ساخت صفرا (که باعث هضم چربی ها میشود) کمک می کند و همچنین برای متابولیسم ویتامین های محلول در چربی مهم است.

کلسترول و تری گلیسیرید در مایعات بدن به شکل لیپوپروتئین ها، مولکول های حامل طبیعی بدن که بر اساس چگالی طبقه بندی می شوند، منتقل می گردند.
وقتی پزشکان با بیماران خود در مورد مشکلات مربوط به کلسترول صحبت می کنند، اغلب به “کلسترول مضر” یا لیپوپروتئین با چگالی کم (LDL) اشاره می کنند. “کلسترول خوب” لیپوپروتئین با چگالی بالا (HDL) است.

هر دو نوع کلسترول از نظر بیولوژیکی نقش مهمی در حیات موجودات زنده دارند: LDL کلسترول را به بافت‌های محیطی منتقل می‌کند و سنتز کلسترول را در این مکان‌ها تنظیم می‌نماید، در حالی که HDL خون کلسترول آزاد شده در پلاسما را از سلول‌های در حال مرگ و از غشاهای در حال تغییر (تولید مجدد) “جارو” می‌کند. با این حال، سطوح بالای LDL در خون ممکن است منجر به ایجاد پلاک های آترواسکلروتیک در شریان ها شود که به نوبه خود ممکن است منجر به بیماری قلبی عروقی شود.

موم ها / چربی ها و روغن ها

اینها استرهایی با اسیدهای کربوکسیلیک با زنجیره بلند و الکل های بلند هستند. چربی نامی است که به دسته ای از تری گلیسیریدها داده می شود که در دمای اتاق به صورت جامد یا نیمه جامد ظاهر می شوند، چربی ها عمدتاً در حیوانات وجود دارند. روغن ها تری گلیسیریدهایی هستند که در دمای اتاق به صورت مایع ظاهر می شوند، روغن ها عمدتاً در گیاهان و گاهی در ماهی ها وجود دارند.

سنتز و عملکرد لیپیدها در بدن

لیپیدها مستقیماً از چربی‌های موجود در رژیم غذایی استفاده می‌شوند یا به‌طور دیگری سنتز می‌شوند. مسیرهای بیوسنتزی متعددی برای تجزیه و سنتز لیپیدها در بدن وجود دارد.

عملکردهای بیولوژیکی اصلی لیپیدها شامل ذخیره انرژی است، زیرا لیپیدها ممکن است برای تولید مقادیر زیادی انرژی تجزیه شوند. لیپیدها همچنین اجزای ساختاری غشای سلولی را تشکیل می دهند و پیام رسان ها و مولکول های سیگنالی مختلفی را در بدن تشکیل می دهند.

نقش و عملکرد لیپیدها

با وجود اختلاف نظر درباره لیپیدهای خاص (به خصوص چربی‌ها و کلسترول)، وجود بسیاری از لیپیدها برای زندگی ضروری است و نقش‌های مهمی در تغذیه و سلامت بدن انسان دارند. تولید، انتقال و شناسایی این مولکول‌های پیچیده با بسیاری از مواد زیستی دیگر، از جمله پروتئین‌های اتصال دهنده، آنزیم‌ها و گیرنده‌های سلولی هماهنگ است.

وجود یا عدم وجود لیپیدها یا اختلال در آنزیم‌ها و مسیرهای متابولیکی آن‌ها، می‌تواند به میزان قابل توجهی بر وضعیت سلامتی فرد تأثیر بگذارد. از سوی دیگر، مصرف بیش از حد لیپیدها مانند کلسترول و اسیدهای چرب ترانس، ممکن است از عوامل خطر ابتلا به بیماری قلبی عروقی و سایر بیماری‌های گردش خون باشد.

با توجه به ویژگی‌های شیمیایی و ساختار متنوع لیپیدها، این مولکول‌ها عملکردهای متفاوتی نیز دارند:

غشای سلولی: غشای سلولی سدی برای محافظت از سلول است و جریان مواد در داخل و خارج از سلول را کنترل می‌کند.

ذخیره انرژی: تری‌گلیسیریدها نوع کارآمدی از مولکول‌های ذخیره انرژی هستند که می‌توانند در صورت نیاز بدن مورد استفاده قرار گیرند.

انتقال اطلاعات در سلول (انتقال سیگنال): هورمون‌های لیپیدی مانند استروئیدها و ایکوزانیدها در ارتباطات سلولی نقش واسطه را بر عهده دارند.

متابولیسم سلولی: ویتامین‌های محلول در چربی نظیر ویتامین‌های E  ،D ،A  و  K نقش مهمی در متابولیسم سلولی دارند و به عنوان کوآنزیم در واکنش‌های متابولیسمی عمل می‌کنند.

 

در این مطلب از  شرکت دایا اکسیر مرکز فروش مواد شیمیایی در تهران در مورد لیپیدها و انواع آن به تفصیل صحبت کردیم.