Lipidy są dużymi cząsteczkami organicznymi lub „makrocząsteczkami”. Ze względu na ich związek z tłuszczami w diecie, lipidy nie wygrywają wielu konkursów popularności. Ale lipidy są ważne nie tylko dla wzrostu talii. Lipidy pełnią funkcję magazynowania energii, budowy błon komórkowych, ochrony żywych powierzchni i sygnalizacji chemicznej. Lipidy różnią się od większości innych cząsteczek biologicznych tym, że są hydrofobowe, co oznacza, że nie rozpuszczają się w wodzie. Ta właściwość powoduje, że olej do sałatek w lodówce rozdziela się na warstwę oleju i warstwę octu (ocet składa się głównie z wody). Główne typy lipidów to tłuszcze, oleje, woski, steroidy i fosfolipidy, które tworzą błony komórkowe.
Fakty
Podstawowym budulcem wszystkich cząsteczek organicznych jest atom węgla, który występuje we wszystkich znanych formach życia. Węgiel jest wyjątkowy pod względem zdolności do tworzenia dużych, różnorodnych cząsteczek, takich jak lipidy. Jak wszystkie cząsteczki organiczne, lipid składa się z „szkieletu” atomu węgla, do którego przyłączone są inne cząsteczki. Kiedy glicerol (rodzaj alkoholu) i kwasy tłuszczowe są przyłączone do szkieletu węglowego, powstaje lipid.
Tłuszcze i oleje
Większość ludzi słyszała, że tłuszcze nienasycone są zdrowsze niż tłuszcze nasycone, ale czym różnią się te tłuszcze chemicznie? Atomy węgla w lipidach i innych cząsteczkach mogą tworzyć maksymalnie cztery wiązania z innymi atomami, co jest ważne dla zrozumienia różnicy między tłuszczami nasyconymi i nienasyconymi.
W nasyconych tłuszczach każdy atom węgla tworzy pojedyncze wiązanie z wodorem i innymi atomami w cząsteczce. W ten sposób powstaje kwas tłuszczowy z prostym „ogonem”, który umożliwia ciasne upakowanie wielu cząsteczek na stosunkowo małej przestrzeni. To ciasne opakowanie sprawia, że tłuszcze nasycone, takie jak smalec czy masło, są stałe w temperaturze pokojowej.
W nienasyconym tłuszczu niektóre atomy węgla tworzą podwójne wiązania z innymi atomami. Te podwójne wiązania tworzą załamanie w ogonie kwasu tłuszczowego, co oznacza, że cząsteczki nie mogą się ciasno upakować. Dlatego tłuszcz nienasycony, taki jak oliwa z oliwek, jest płynny w temperaturze pokojowej.
Woski
Woski to lipidy na bazie alkoholu, które są wyjątkowo nierozpuszczalne w wodzie. Jeśli kiedykolwiek rozlałeś napój na papierowe opakowanie swojej kanapki, prawdopodobnie zaobserwowałeś sposób, w jaki płyn jest odpychany przez wosk i tworzy kulki. Ponieważ wosk nie rozpuszcza się w wodzie, jest bardzo przydatny do tworzenia warstw ochronnych wokół zewnętrznych powierzchni roślin, owadów i innych organizmów.
Fosfolipidy
Fosfolipidy to cząsteczki tworzące błony komórkowe. Fosfolipidy mają nienawidzące wody „ogony” i kochające wodę „głowy”, dzięki czemu tworzą podwójną warstwę, która pomaga chronić nasze mechanizmy komórkowe przed światem zewnętrznym.
Steroidy
Może dziwić, że steroidy są również lipidami, ponieważ mają wspólną właściwość nierozpuszczalności w wodzie z innymi cząsteczkami lipidów. Sterydy obejmują cholesterol i hormony, takie jak testosteron i estrogen. Hormony to sygnały chemiczne, które regulują funkcje i rozwój organizmu. Steroidy zbudowane są z cząsteczek cholesterolu, które są pierścieniami zbudowanymi z atomów węgla i wodoru. Sam cholesterol jest niezbędny do funkcjonowania błon komórkowych, ponieważ bierze udział w budowie i przepuszczalności tych powierzchni.