พอลิเมอร์ของไขมันคืออะไร?

ลิปิดสร้างโพลีเมอร์ชนิดพิเศษที่รู้จักกันว่าเป็นส่วนประกอบสำคัญของเยื่อหุ้มเซลล์และฮอร์โมน ในที่ที่โพลีเมอร์ส่วนใหญ่เป็นสายโซ่ยาวของโมเลกุลที่มีคาร์บอนซ้ำกันซึ่งเรียกว่าโมโนเมอร์ ลิปิดโพลีเมอร์จะมีโมเลกุลเพิ่มเติมที่ไม่เหมือนกันซึ่งติดอยู่กับสายโมโนเมอร์ โมเลกุลนี้แตกต่างกันไปตามประเภทของไขมัน: บางชนิดอาจอยู่ในกลุ่มคาร์บอกซิล กลุ่มกลีเซอรอล หรือกลุ่มฟอสเฟต ไขมันบางชนิดยังสร้างโครงสร้างคล้ายพอลิเมอร์กับโมเลกุลไขมันอีกประเภทหนึ่ง เช่นเดียวกับในกรณีของสเตียรอยด์ เช่น โคเลสเตอรอล แต่สิ่งเหล่านี้ไม่ถือว่าเป็นโพลีเมอร์ที่แท้จริง

ลักษณะสำคัญที่โมเลกุลไขมันทั้งหมดมีร่วมกันคือไม่ละลายในน้ำ ทำให้ไขมันมีความสำคัญต่อโครงสร้างอาคารที่ต้องรักษารูปร่างเมื่อล้อมรอบด้วยของเหลว เช่น เยื่อหุ้มเซลล์ นี่เป็นสาเหตุที่ไขมันเป็นองค์ประกอบสำคัญของฮอร์โมน ซึ่งเป็นสารเคมีที่ต้องเดินทางผ่านตัวกลางที่เป็นของเหลว พันธะโมเลกุลที่แข็งแกร่งทำให้ไขมันสะดวกสำหรับการจัดเก็บพลังงานในระยะยาว โมเลกุลของไขมันได้รับความสามารถในการละลายไม่ได้เนื่องจากถูกสร้างด้วยพันธะเอสเทอร์: เป็นสารประกอบที่เกิดขึ้นจากแอลกอฮอล์และกรดโดยการกำจัดอะตอมไฮโดรเจนในโมเลกุลของน้ำ

เมื่ออะตอมของคาร์บอนที่ถูกผูกมัดเป็นสายยาวยึดติดกับหมู่คาร์บอกซิล จะเรียกว่ากรดไขมัน เป็นลิปิดพอลิเมอร์ชนิดที่ง่ายที่สุด หมู่คาร์บอกซิลประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนที่สร้างพันธะคู่กับอะตอมออกซิเจนเดี่ยวและพันธะเดี่ยวกับอะตอมออกซิเจนที่ผูกมัดกับอะตอมของคาร์บอนอีกตัวหนึ่ง โซ่เหล่านี้ประกอบขึ้นเป็นไขมันอิ่มตัวและไม่อิ่มตัวที่พบในอาหารจากพืชและสัตว์

กรดไขมันก่อให้เกิดลิปิดโพลีเมอร์ที่ซับซ้อนมากขึ้น ซึ่งเรียกว่าไตรกลีเซอไรด์ ไตรเอซิลกลีเซอรอล หรือไตรเอซิลกลีเซอไรด์ เมื่อโมเลกุลออกซิเจนพันธะเดี่ยวแต่ละโมเลกุลจับกับคาร์บอนซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุลกลีเซอรอล กลีเซอรอลเป็นแอลกอฮอล์ธรรมดาที่ประกอบด้วยออกซิเจนสามอะตอมและอะตอมของคาร์บอนสามอะตอมที่เกาะกับไฮโดรเจนอะตอมแปดครั้ง ไตรกลีเซอไรด์มักพบในอาหาร โดยเฉพาะผลิตภัณฑ์จากสัตว์

เมื่อไตรกลีเซอไรด์แทนที่ห่วงโซ่กรดไขมันหนึ่งกลุ่มด้วยกลุ่มฟอสเฟต จะสร้างฟอสโฟลิปิด กลุ่มฟอสเฟตประกอบด้วยอะตอมของฟอสฟอรัสที่ยึดติดกับอะตอมออกซิเจน ฟอสโฟลิปิดก่อตัวเป็นโครงสร้างสองชั้นที่มีลักษณะเฉพาะ โดยมีชั้นที่กันน้ำหรือไม่ชอบน้ำ ประกบชั้นที่ซึมผ่านของน้ำได้ หรือชอบน้ำตรงกลาง เป็นส่วนประกอบหลักของเยื่อหุ้มเซลล์และเยื่อหุ้มเซลล์

สเตียรอยด์ เช่น โคเลสเตอรอล ซึ่งร่างกายมนุษย์ใช้ในการผลิตฮอร์โมนและส่วนประกอบสำคัญอื่นๆ ของระบบประสาท ไม่ถือเป็นโพลีเมอร์ที่แท้จริง แม้ว่าพวกมันเป็นโมเลกุลของไขมัน ซึ่งไม่สามารถละลายในน้ำได้ แต่พันธะของพวกมันก่อตัวเป็นวงแหวนที่หลอมรวมกับคาร์บอนแทนที่จะเป็นโซ่ แตกต่างจากโมเลกุลไขมันอื่น ๆ เนื่องจากสามารถเกาะติด แต่ไม่มีกรดไขมัน