Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Fundamentele elementen van lipiden:koolstof, waterstof en zuurstof

Door Hayley Ames – Bijgewerkt op 24 maart 2022

Alle lipiden zijn samengesteld uit dezelfde drie atomen:koolstof (C), waterstof (H) en zuurstof (O). Hoewel ze deze elementen delen met koolhydraten, bevatten lipiden een groter aandeel koolstof- en waterstofatomen en een lager aandeel zuurstof. Deze onbalans – rijk aan C-H-bindingen – zorgt ervoor dat lipiden uitzonderlijk energierijk zijn, en daarom dienen ze als primaire energieopslag in organismen.

Eigenschappen van lipiden

Lipiden zijn amfipatisch, wat betekent dat elk molecuul zowel een hydrofiele (watervriendelijke) kop als een hydrofobe (waterafstotende) staart heeft. Door deze dubbele aard kunnen ze zichzelf assembleren tot dubbellagen, waardoor ze de structurele basis vormen van celmembranen, terwijl ze ook zorgen voor isolatie en energieopslag. Lipiden omvatten vetten, wassen, oliën en steroïden, elk met een verschillende rol in de fysiologie.

Vetzuren

Vetzuren zijn lineaire ketens van koolstofatomen (meestal 12–24) gebonden aan waterstof. Als elke koolstof-koolstofbinding verzadigd is met waterstof, is het vetzuur verzadigd en heeft het het maximaal mogelijke waterstofgehalte. Onverzadigde vetzuren bevatten één tot zes dubbele koolstof-koolstofbindingen, elk gescheiden door ten minste twee enkele bindingen. Deze dubbele bindingen introduceren knikken die de pakkingsefficiëntie verminderen, het smeltpunt verlagen en de vloeibaarheid verhogen.

Fosfolipiden

Fosfolipiden zijn uniek omdat ze een hydrofiele fosfaatgroep bezitten die aan twee hydrofobe vetzuurstaarten is bevestigd. Door deze structuur kunnen ze zowel in olie als in water oplossen en fungeren als emulgatoren (bijvoorbeeld lecithine). Hun amfipathische aard is cruciaal voor het vormen van lipidedubbellagen die celmembranen vormen en voor het bemiddelen in signaaltransductie.

Op isopreen gebaseerde lipiden

Op isopreen gebaseerde lipiden komen voort uit de isopreeneenheid met vijf koolstofatomen, die vaak worden aangetroffen in essentiële oliën die via stoomdestillatie worden geëxtraheerd. Meerdere isopreeneenheden kunnen samensmelten en complexe structuren vormen, zoals steroïden (cholesterol, oestrogeen en testosteron), die een cruciale rol spelen bij de hormoonsignalering en membraanintegriteit.