ความสัมพันธ์ของโซ่ไฮโดรคาร์บอนกับไขมันในชีววิทยาคืออะไร?

ไขมันประกอบด้วยไตรกลีเซอไรด์และโดยทั่วไปจะละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์และไม่ละลายในน้ำ โซ่ไฮโดรคาร์บอนในไตรกลีเซอไรด์เป็นตัวกำหนดโครงสร้างและหน้าที่ของไขมัน การต้านทานน้ำของไฮโดรคาร์บอนทำให้ไม่ละลายในน้ำ และยังช่วยในการสร้างไมเซลล์ ซึ่งเป็นไขมันที่ก่อตัวเป็นทรงกลมในสารละลายที่เป็นน้ำ ไฮโดรคาร์บอนยังมีบทบาทในจุดหลอมเหลวของไขมันผ่านการอิ่มตัว หรือจำนวนของพันธะคู่ที่มีอยู่ระหว่างอะตอมของคาร์บอนของไฮโดรคาร์บอน

ไขมันจัดอยู่ในหมวดหมู่ของไขมันซึ่งโดยทั่วไปจะละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์และไม่ละลายในน้ำ ไขมันสามารถเป็นได้ทั้งของเหลว เช่น น้ำมัน หรือของแข็ง เช่น เนย ที่อุณหภูมิห้อง ความแตกต่างระหว่างน้ำมันกับเนยเกิดจากความอิ่มตัวของหางของกรดไขมัน สิ่งที่ทำให้ไขมันแตกต่างจากไขมันอื่นๆ คือ โครงสร้างทางเคมีและคุณสมบัติทางกายภาพ ไขมันเป็นแหล่งสะสมพลังงานและฉนวนที่สำคัญ

•••รูปภาพ Ryan McVay / Lifesize / Getty

ไขมันประกอบด้วยไทรสเตอร์ของกลีเซอรอลที่ติดอยู่กับหางของกรดไขมันซึ่งทำจากไฮโดรคาร์บอน เนื่องจากมีกรดไขมันสามชนิดสำหรับกลีเซอรอลทุกตัว ไขมันจึงมักเรียกว่าไตรกลีเซอไรด์ สายโซ่ไฮโดรคาร์บอนที่ประกอบเป็นกรดไขมันทำให้ส่วนท้ายของโมเลกุลไม่ชอบน้ำหรือกันน้ำได้ในขณะที่ หัวกลีเซอรอลชอบน้ำหรือ "ชอบน้ำ" คุณสมบัติเหล่านี้เกิดจากขั้วของโมเลกุลที่ประกอบขึ้นเป็นแต่ละขั้ว ด้าน. ความไม่ชอบน้ำเกิดจากลักษณะที่ไม่มีขั้วของพันธะคาร์บอน-คาร์บอนและคาร์บอน-ไฮโดรเจนในสายโซ่ไฮโดรคาร์บอน ลักษณะที่ชอบน้ำของกลีเซอรอลเกิดจากหมู่ไฮดรอกซิล ซึ่งทำให้โมเลกุลมีขั้วและผสมกับโมเลกุลที่มีขั้วอื่นๆ เช่น น้ำได้ง่าย

•••รูปภาพ Comstock / รูปภาพ Comstock / Getty

หนึ่งในคุณสมบัติที่ผิดปกติของไขมันคือความสามารถในการทำให้เป็นอิมัลชัน การทำอิมัลชันเป็นแนวคิดหลักที่อยู่เบื้องหลังสบู่ ซึ่งสามารถโต้ตอบกับทั้งน้ำโพลาร์และอนุภาคสิ่งสกปรกที่ไม่มีขั้ว หัวขั้วของกรดไขมันทำปฏิกิริยากับน้ำและหางไม่มีขั้วสามารถโต้ตอบกับสิ่งสกปรกได้ อิมัลซิฟิเคชั่นนี้สามารถสร้างไมเซลล์ ซึ่งเป็นลูกของกรดไขมัน โดยที่หัวขั้วประกอบขึ้นเป็นชั้นนอก และหางที่ไม่ชอบน้ำก่อตัวเป็นชั้นใน หากไม่มีไฮโดรคาร์บอน ไมเซลล์จะเป็นไปไม่ได้ เนื่องจากเกณฑ์ความไม่ชอบน้ำของความเข้มข้นของไมเซลล์วิกฤตหรือ cmc มีบทบาทสำคัญในการก่อตัวของไมเซลล์ หลังจากที่ความไม่ชอบน้ำของไฮโดรคาร์บอนถึงจุดหนึ่งในตัวทำละลายที่มีขั้ว ไฮโดรคาร์บอนจะรวมกลุ่มเข้าด้วยกันโดยอัตโนมัติ หัวขั้วดันออกไปด้านนอกเพื่อโต้ตอบกับตัวทำละลายขั้วและโมเลกุลของขั้วทั้งหมดจะถูกแยกออกจาก exclude ปริมาณภายในของไมเซลล์เมื่ออนุภาคสิ่งสกปรกที่ไม่มีขั้วและไฮโดรคาร์บอนเติมภายใน พื้นที่

ความอิ่มตัวหมายถึงจำนวนของพันธะคู่ที่มีอยู่ในหางไฮโดรคาร์บอน ไขมันบางชนิดไม่มีพันธะคู่และมีจำนวนอะตอมไฮโดรเจนสูงสุดติดอยู่ที่หางไฮโดรคาร์บอน หรือที่เรียกว่าไขมันอิ่มตัว กรดไขมันเหล่านี้มีโครงสร้างตรงและอัดแน่นเข้าด้วยกันเพื่อสร้างเป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้อง ความอิ่มตัวยังกำหนดสถานะทางกายภาพและจุดหลอมเหลวของกรดไขมัน ตัวอย่างเช่น ในขณะที่ไขมันอิ่มตัวเป็นของแข็ง เนื่องจากโครงสร้างที่อุณหภูมิห้องไม่อิ่มตัว ไขมัน เช่น น้ำมัน มีส่วนโค้งที่หางไฮโดรคาร์บอนจากการยึดติดคู่ระหว่างคาร์บอนกับคาร์บอน พันธบัตร การโค้งงอทำให้น้ำมันเป็นของเหลวหรือกึ่งของแข็งที่อุณหภูมิห้อง ดังนั้นไขมันอิ่มตัวจึงมีจุดหลอมเหลวสูงกว่าเนื่องจากโครงสร้างตรงของหางไฮโดรคาร์บอน พันธะคู่ในไขมันไม่อิ่มตัวช่วยให้สลายตัวได้ง่ายขึ้นที่อุณหภูมิต่ำ