Wat zijn de polymeren van lipiden?

Lipiden creëren een uniek type polymeer, dat bekend staat als een belangrijk onderdeel van celmembranen en hormonen. Waar de meeste polymeren lange ketens zijn van identieke, herhalende koolstofbevattende moleculen die bekend staan ​​als monomeren, bevatten lipidepolymeren een extra, niet-identiek molecuul dat aan elke monomeerketen is bevestigd. Dit molecuul varieert met het type lipide: sommige kunnen binnen een carboxylgroep, een glycerolgroep of een fosfaatgroep vallen. Sommige lipiden vormen ook polymeerachtige structuren met een ander type vetmolecuul, zoals in het geval van steroïden zoals cholesterol, maar deze worden niet als echte polymeren beschouwd.

Het belangrijkste kenmerk dat alle lipidemoleculen delen, is dat ze niet oplossen in water. Dit maakt lipiden van cruciaal belang voor het bouwen van structuren die hun vorm moeten behouden wanneer ze worden omringd door vloeistof, zoals celmembranen. Dit is ook de reden waarom lipiden een belangrijk onderdeel zijn van hormonen - chemische boodschappers die door een vloeibaar medium moeten reizen. Hun sterke moleculaire bindingen maken lipiden geschikt voor langdurige energieopslag. Lipidemoleculen krijgen hun onoplosbaarheid omdat ze worden gevormd met esterbindingen: het zijn verbindingen die worden gevormd uit een alcohol en een zuur door de verwijdering van een waterstofatoom in een watermolecuul.

Wanneer een lange keten van gebonden koolstofatomen zich hecht aan een carboxylgroep, wordt dit een vetzuur genoemd. Dit is het eenvoudigste type lipidepolymeer. Een carboxylgroep bestaat uit een koolstofatoom dat een dubbele binding vormt met een enkel zuurstofatoom en een enkele binding met een zuurstofatoom dat gebonden is aan een ander koolstofatoom. Deze ketens vormen de verzadigde en onverzadigde vetten in plantaardig en dierlijk voedsel.

Vetzuren vormen complexere lipidepolymeren die triglyceriden, triacylglycerolen of triacylglyceriden worden genoemd wanneer elk enkelvoudig gebonden zuurstofmolecuul zich bindt aan een koolstof die deel uitmaakt van een glycerolmolecuul. Glycerol is een eenvoudige alcohol die bestaat uit drie zuurstofatomen en drie koolstofatomen die acht keer met waterstofatomen binden. Triglyceriden worden ook vaak aangetroffen in voedingsmiddelen, vooral dierlijke producten.

Wanneer een triglyceride één vetzuurketen vervangt door een fosfaatgroep, vormt het een fosfolipide. Fosfaatgroepen zijn gemaakt van een fosforatoom gebonden aan zuurstofatomen. Fosfolipiden vormen een karakteristieke dubbellaagse structuur, met waterafstotende of hydrofobe lagen die een waterdoorlatend of hydrofiel midden insluiten. Ze zijn de primaire component van cellulaire en intracellulaire membranen.

Steroïden zoals cholesterol, die door het menselijk lichaam worden gebruikt om hormonen en andere belangrijke componenten van het zenuwstelsel te produceren, worden niet als echte polymeren beschouwd. Hoewel het lipidemoleculen zijn die niet in water kunnen worden opgelost, vormen hun bindingen een ring, gefuseerd met koolstof, in plaats van een ketting. Ze onderscheiden zich van andere lipidemoleculen omdat ze zich kunnen binden aan, maar geen vetzuur bevatten.