Welche Elemente sind in Lipiden enthalten?

Lipide sind große organische Moleküle oder „Makromoleküle“. Aufgrund ihrer Verbindung mit Nahrungsfett werden Lipide nicht viele Popularitätswettbewerbe gewinnen. Aber Lipide sind für mehr als nur eine wachsende Taille wichtig. Lipide dienen der Energiespeicherung, der Zellmembranstruktur, dem Schutz lebender Oberflächen und der chemischen Signalübertragung. Lipide unterscheiden sich von den meisten anderen biologischen Molekülen dadurch, dass sie hydrophob sind, was bedeutet, dass sie sich nicht in Wasser auflösen. Aufgrund dieser Eigenschaft trennt sich das Salatöl in Ihrem Kühlschrank in eine Ölschicht und eine Essigschicht (Essig besteht hauptsächlich aus Wasser). Die wichtigsten Arten von Lipiden sind Fette, Öle, Wachse, Steroide und Phospholipide, die die Zellmembranen bilden.

Der Grundbaustein aller organischen Moleküle ist das Kohlenstoffatom, das in allen bekannten Lebensformen vorkommt. Kohlenstoff ist einzigartig in seiner Fähigkeit, große, vielfältige Moleküle wie Lipide zu bilden. Wie alle organischen Moleküle besteht ein Lipid aus einem Kohlenstoff-„Skelett“, an dem andere Moleküle befestigt sind. Wenn Glycerin (eine Art Alkohol) und Fettsäuren an das Kohlenstoffgerüst gebunden sind, entsteht ein Lipid.

Die meisten Menschen haben gehört, dass ungesättigte Fette gesünder sind als gesättigte Fette, aber wie unterscheiden sich diese Fette chemisch? Die Kohlenstoffatome in Lipiden und anderen Molekülen können mit anderen Atomen maximal vier Bindungen eingehen, was für das Verständnis des Unterschieds zwischen gesättigten und ungesättigten Fetten wichtig ist.

In einem gesättigten Fett bildet jedes Kohlenstoffatom eine Einfachbindung mit Wasserstoff und anderen Atomen im Molekül. Dadurch entsteht eine Fettsäure mit einem geraden „Schwanz“, der es ermöglicht, viele Moleküle auf relativ kleinem Raum eng zusammenzupacken. Diese dichte Packung ist der Grund, warum gesättigte Fette wie Schmalz oder Butter bei Raumtemperatur fest sind.

In einem ungesättigten Fett bilden einige Kohlenstoffatome Doppelbindungen mit anderen Atomen. Diese Doppelbindungen verursachen einen Knick im Schwanz der Fettsäure, was bedeutet, dass sich die Moleküle nicht dicht zusammenfügen können. Aus diesem Grund ist ein ungesättigtes Fett wie Olivenöl bei Raumtemperatur flüssig.

Wachse sind Lipide auf Alkoholbasis, die in Wasser extrem unlöslich sind. Wenn Sie jemals Ihr Getränk auf die Wachspapierverpackung Ihres Sandwiches verschüttet haben, haben Sie wahrscheinlich beobachtet, wie die Flüssigkeit vom Wachs abgestoßen wird und Perlen bildet. Da sich Wachs nicht in Wasser auflöst, ist es sehr nützlich, um Schutzschichten um die Außenflächen von Pflanzen, Insekten und anderen Organismen zu bilden.

Phospholipide sind die Moleküle, aus denen Zellmembranen bestehen. Phospholipide haben wasserhassende „Schwänze“ und wasserliebende „Köpfe“, sodass sie eine Doppelschicht bilden, die unsere Zellmaschinerie vor der Außenwelt schützt.

Es mag überraschen, dass Steroide auch Lipide sind, da sie mit anderen Lipidmolekülen die Eigenschaft teilen, in Wasser unlöslich zu sein. Steroide umfassen Cholesterin und Hormone wie Testosteron und Östrogen. Hormone sind chemische Signale, die die Körperfunktion und -entwicklung regulieren. Steroide werden aus Cholesterinmolekülen aufgebaut, die Ringe aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen sind. Cholesterin selbst ist für die Funktion der Zellmembranen von entscheidender Bedeutung, da es an der Struktur und Durchlässigkeit dieser Oberflächen beteiligt ist.