Ποια είναι τα πολυμερή των λιπιδίων;

Τα λιπίδια δημιουργούν έναν μοναδικό τύπο πολυμερούς, γνωστό ότι είναι βασικό συστατικό των κυτταρικών μεμβρανών και των ορμονών. Όπου τα περισσότερα πολυμερή είναι μακρές αλυσίδες πανομοιότυπων, επαναλαμβανόμενων μορίων που περιέχουν άνθρακα γνωστά ως μονομερή, τα πολυμερή λιπιδίων περιέχουν ένα επιπρόσθετο, μη ταυτόσημο μόριο συνδεδεμένο σε κάθε μονομερή αλυσίδα. Αυτό το μόριο ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο των λιπιδίων: μερικά μπορεί να εμπίπτουν σε μια ομάδα καρβοξυλίου, μια ομάδα γλυκερόλης ή μια ομάδα φωσφόρου. Μερικά λιπίδια σχηματίζουν επίσης δομές τύπου πολυμερούς με έναν άλλο τύπο μορίου λίπους, όπως στην περίπτωση των στεροειδών όπως η χοληστερόλη - αλλά αυτά δεν θεωρούνται αληθινά πολυμερή.

Το πρωταρχικό χαρακτηριστικό που μοιράζονται όλα τα μόρια λιπιδίων είναι ότι δεν διαλύονται στο νερό. Αυτό καθιστά τα λιπίδια κρίσιμα για δομικές κατασκευές που πρέπει να διατηρούν το σχήμα τους όταν περιβάλλεται από υγρό, όπως κυτταρικές μεμβράνες. Αυτός είναι και ο λόγος για τον οποίο τα λιπίδια αποτελούν βασικό συστατικό των ορμονών - χημικοί αγγελιοφόροι που πρέπει να ταξιδεύουν μέσω υγρού μέσου. Οι ισχυροί μοριακοί δεσμοί τους κάνουν τα λιπίδια βολικά για μακροχρόνια αποθήκευση ενέργειας. Τα μόρια λιπιδίων έχουν την αδιαλυτότητά τους επειδή σχηματίζονται με εστερικούς δεσμούς: είναι ενώσεις που σχηματίζονται από αλκοόλη και οξύ με την απομάκρυνση ενός ατόμου υδρογόνου σε ένα μόριο νερού.

Όταν μια μακρά αλυσίδα συνδεδεμένων ατόμων άνθρακα προσκολλάται σε μια καρβοξυλική ομάδα, ονομάζεται λιπαρό οξύ. Αυτός είναι ο απλούστερος τύπος λιπιδικού πολυμερούς. Μια ομάδα καρβοξυλίου αποτελείται από ένα άτομο άνθρακα που σχηματίζει έναν διπλό δεσμό με ένα μόνο άτομο οξυγόνου και έναν μόνο δεσμό με ένα άτομο οξυγόνου που συνδέεται με ένα άλλο άτομο άνθρακα. Αυτές οι αλυσίδες αποτελούν τα κορεσμένα και ακόρεστα λίπη που βρίσκονται στις φυτικές και ζωικές τροφές.

Τα λιπαρά οξέα σχηματίζουν πιο πολύπλοκα πολυμερή λιπιδίων που ονομάζονται τριγλυκερίδια, τριακυλογλυκερόλες ή τριακυλογλυκερίδια όταν κάθε μόριο-συνδεδεμένο μόριο οξυγόνου συνδέεται με έναν άνθρακα που είναι μέρος ενός μορίου γλυκερόλης. Η γλυκερόλη είναι μια απλή αλκοόλη που αποτελείται από τρία άτομα οξυγόνου και τρία άτομα άνθρακα που συνδέονται με άτομα υδρογόνου οκτώ φορές. Τα τριγλυκερίδια βρίσκονται επίσης συνήθως σε τρόφιμα, ειδικά σε ζωικά προϊόντα.

Όταν ένα τριγλυκερίδιο αντικαθιστά μια αλυσίδα λιπαρών οξέων με μια φωσφορική ομάδα, σχηματίζει ένα φωσφολιπίδιο. Οι φωσφορικές ομάδες αποτελούνται από ένα άτομο φωσφόρου συνδεδεμένο με άτομα οξυγόνου. Τα φωσφολιπίδια σχηματίζουν μια χαρακτηριστική δομή διπλής στιβάδας, με υδατοαπωθητικό, ή υδρόφοβο, στρώματα που περικλείουν μια διαπερατή στο νερό ή υδρόφιλη, μέση. Είναι το κύριο συστατικό των κυτταρικών και ενδοκυτταρικών μεμβρανών.

Τα στεροειδή όπως η χοληστερόλη, που χρησιμοποιούνται από το ανθρώπινο σώμα για την παραγωγή ορμονών και άλλων κύριων συστατικών του νευρικού συστήματος, δεν θεωρούνται αληθινά πολυμερή. Ενώ είναι μόρια λιπιδίων, ανίκανα να διαλυθούν στο νερό, οι δεσμοί τους σχηματίζουν ένα δακτύλιο, συντηγμένο με άνθρακα και όχι αλυσίδα. Διακρίνονται από άλλα μόρια λιπιδίων επειδή μπορούν να συνδεθούν με αλλά δεν περιέχουν λιπαρό οξύ.