Jakie są polimery lipidów?

Lipidy tworzą unikalny rodzaj polimeru, znanego jako kluczowy składnik błon komórkowych i hormonów. Podczas gdy większość polimerów to długie łańcuchy identycznych, powtarzających się cząsteczek zawierających węgiel, znanych jako monomery, polimery lipidowe zawierają dodatkową, nieidentyczną cząsteczkę przyłączoną do każdego łańcucha monomeru. Ta cząsteczka różni się w zależności od typu lipidu: niektóre mogą należeć do grupy karboksylowej, grupy glicerolowej lub grupy fosforanowej. Niektóre lipidy tworzą również struktury podobne do polimerów z innym rodzajem cząsteczki tłuszczu, jak w przypadku steroidów, takich jak cholesterol — ale nie są one uważane za prawdziwe polimery.

Główną cechą wspólną wszystkich cząsteczek lipidów jest to, że nie rozpuszczają się w wodzie. To sprawia, że ​​lipidy mają kluczowe znaczenie dla budowy struktur, które muszą zachować swój kształt w otoczeniu cieczy, takich jak błony komórkowe. Dlatego też lipidy są kluczowym składnikiem hormonów – chemicznych przekaźników, które muszą podróżować przez płynne medium. Ich silne wiązania molekularne sprawiają, że lipidy są wygodne do długoterminowego przechowywania energii. Cząsteczki lipidowe mają swoją nierozpuszczalność, ponieważ tworzą je wiązania estrowe: są to związki powstałe z alkoholu i kwasu przez usunięcie atomu wodoru z cząsteczki wody.

Kiedy długi łańcuch związanych atomów węgla przyłącza się do grupy karboksylowej, nazywa się to kwasem tłuszczowym. To najprostszy rodzaj polimeru lipidowego. Grupa karboksylowa składa się z atomu węgla, który tworzy podwójne wiązanie z pojedynczym atomem tlenu i pojedyncze wiązanie z atomem tlenu, który jest połączony z innym atomem węgla. Te łańcuchy tworzą tłuszcze nasycone i nienasycone znajdujące się w żywności roślinnej i zwierzęcej.

Kwasy tłuszczowe tworzą bardziej złożone polimery lipidowe zwane triglicerydami, triacyloglicerolami lub triacyloglicerydami, gdy każda pojedynczo związana cząsteczka tlenu wiąże się z węglem, który jest częścią cząsteczki glicerolu. Glicerol to prosty alkohol złożony z trzech atomów tlenu i trzech atomów węgla, które osiem razy wiążą się z atomami wodoru. Trójglicerydy są również powszechnie spotykane w żywności, zwłaszcza w produktach pochodzenia zwierzęcego.

Gdy trigliceryd zastępuje jeden łańcuch kwasu tłuszczowego grupą fosforanową, tworzy fosfolipid. Grupy fosforanowe składają się z atomu fosforu związanego z atomami tlenu. Fosfolipidy tworzą charakterystyczną dwuwarstwową strukturę, z hydrofobowymi lub hydrofobowymi warstwami umieszczonymi w przepuszczalnym dla wody lub hydrofilowym środku. Są podstawowym składnikiem błon komórkowych i wewnątrzkomórkowych.

Steroidy, takie jak cholesterol, używane przez organizm ludzki do produkcji hormonów i innych głównych składników układu nerwowego, nie są uważane za prawdziwe polimery. Chociaż są cząsteczkami lipidowymi, niezdolnymi do rozpuszczenia w wodzie, ich wiązania tworzą pierścień, skondensowany z węglem, a nie łańcuch. Różnią się od innych cząsteczek lipidów, ponieważ mogą się wiązać z kwasem tłuszczowym, ale nie zawierają go.