Conţinut
- Informații generale despre lipide
- Ce sunt acizii grași?
- Puncte de topire a acidului gras
- Acizii grași stochează energie
- Acizii grași formează membrane
- Pernă și izolat acizi grași
- Ce sunt acizii grași esențiali?
- De ce sunt importanți acizii grași esențiali?
- Cum metabolizează acizii grași?
- Alte lipide pe care trebuie să le știi
- O moleculă înțeleasă greșit
Dacă ați urmat un curs de nutriție sau chiar ați acordat atenție etichetelor de pe produsele alimentare, probabil că sunteți foarte familiari cu trei dintre cele patru principale biomolecule a corpului uman. Aceste biomolecule sunt hidrati de carbon, lipide, acizi nucleici și proteine. Lipidele includ o gamă largă de molecule, inclusiv trigliceridele, care sunt uneori numite grăsimi.
Lipidele îndeplinesc multe funcții importante în corpul uman. Unele dintre cele mai cruciale dintre acestea sunt stocarea de energie și cuprinzând membranele celulare. Lipidele asigură, de asemenea, amortizare și izolare pentru organele vitale.
Informații generale despre lipide
Lipidele sunt cele mai dense energii dintre cele patru biomolecule de bază atunci când vine vorba de stocarea și accesul la energie. Lipidele pot furniza 9 calorii de energie pe gram. Acest lucru este mai mult decât carbohidrați și proteine, care fiecare furnizează numai 4 calorii de energie pe gram.
Lipidele formează, de asemenea, membrane celulare datorită unei caracteristici foarte importante a moleculelor lipidice numite hidrofobie. Acest termen provine din cuvintele grecești hydor - adică apă - și Phobos - adică frică. Moleculele hidrofobe, cum ar fi lipidele, nu se amestecă bine cu apa, deoarece resping moleculele de apă.
După cum veți vedea, lipidele hidrofobe se pot atașa de molecule hidrofile, adică molecule care atrag molecule de apă, pentru formarea membranelor celulare.
Ce sunt acizii grași?
Molecule de grăsime sau trigliceride, au coloana vertebrală a glicerolului și trei cozi de acizi grași. Acești acizi grași sunt lanțuri lungi care conțin un schelet de atomi de carbon cu molecule de hidrogen atașate de-a lungul scheletului de carbon și acid carboxilic atașat la un capăt.
Deoarece conțin atâția carbuni și hidrogeni, oamenii de știință numesc acestea lanțuri de hidrocarburi.
Există două tipuri majore de acizi grași, saturați și nesaturați. Acizii grași primesc clasificarea lor în funcție de structura lor chimică. Acizi grași saturați au legături unice între moleculele de carbon ale lanțurilor de hidrocarburi.
Sunt saturate cu hidrogen, ceea ce înseamnă că conțin cât mai multe molecule de hidrogen.
Acizi grași nesaturați au legături duble sau triple legături între moleculele de carbon ale lanțurilor de hidrocarburi. Nu sunt saturate de hidrogen, ceea ce înseamnă că au situri deschise disponibile pentru alte molecule de a se lega.
Puncte de topire a acidului gras
Din cauza diferențelor în modul în care legăturile simple și dublele (sau triple) afectează structura moleculară, acizii grași saturați cu legături unice au lanțuri liniare liniare care se pot împacheta foarte strâns. Acizii grași nesaturați, pe de altă parte, au legături ca urmare a legăturilor duble și, prin urmare, nu se pot stiva împreună.
Această structură afectează funcțiile reale ale lipidelor.
Unul dintre acestea este temperatura la care se topește acidul gras. Punctul de topire pentru acizii grași nesaturați este mai mic decât punctul de topire pentru acizii grași saturați de aceeași lungime. De exemplu, acidul stearic se topește la aproximativ 157 grade Fahrenheit în timp ce acidul oleic se topește la aproximativ 56 grade Fahrenheit.
Acesta este motivul pentru care lipidele saturate, cum ar fi grăsimea de pe o friptură, tind să fie solide la temperatura camerei, în timp ce lipidele nesaturate, cum ar fi uleiul de măsline, sunt lichide la temperatura camerei.
Acizii grași stochează energie
Unul dintre cele mai importante roluri ale lipidelor și a acizilor grași constituenți este depozitarea energiei. Aceasta are loc de obicei în țesuturi specializate numite țesut adipos. Celulele care alcătuiesc aceste țesuturi - numite adipocite - pot conține picături de grăsime de trigliceride care ocupă 90% din volumul celulelor!
Toată acea grăsime are un scop principal crucial: stocarea energiei necesare pentru a alimenta corpul uman. Acesta este un mod important prin care evoluția permite organismelor să supraviețuiască perioadelor cu o disponibilitate redusă a alimentelor, prin construirea de depozite de energie atunci când sursele de alimente sunt ușor disponibile, astfel încât acestea să poată face acces la aceste magazine în perioade mai slabe.
De exemplu, animalele care hibernează sau migrează se bazează pe depozitele de grăsimi pentru a menține funcțiile necesare ale corpului și pentru a rămâne în viață în perioadele în care nu mănâncă.
Unii oameni de știință conduc acasă ideea că lipidele sunt ideale pentru stocarea energiei folosind exemplul unui om de sex masculin mediu care cântărește 154 de kilograme. Dacă acest model de model va înceta să mănânce, depozitele de carbohidrați (glicemii și glicogene gratuite din ficat și mușchi) îl vor menține în viață aproximativ o zi.
Depozitele sale de proteine (în mare parte mușchi) ar dura aproximativ o săptămână, deși unii dintre mușchii pe care i-ar trebui în cele din urmă să îi ardă pentru energie sunt, de asemenea, cruciali pentru sănătatea sa, cum ar fi mușchii cardiaci ai inimii.
Cu toate acestea, depozitele sale de lipide - care cuprind aproximativ 24 de kilograme din greutatea totală a corpului său - l-ar putea susține 30 sau 40 de zile. Tipul de metabolism pe care corpul său l-ar folosi pentru a converti energia stocată în țesuturile sale adipoase în energie utilizabilă este lipoliza.
Acizii grași formează membrane
Acizii grași fac posibilă și membranele celulare. Membranele biologice, cum ar fi membranele plasmatice, sunt bariere selective între interiorul celulei (sau organela) și exteriorul celulei. În această funcție, ele permit ca unele molecule să treacă și să păstreze alte molecule afară.
Componenta principală a acestor membrane sunt lipidele specializate numite fosfolipide. Fosfolipidele au două părți de bază: un cap și o coadă. Regiunea capului este glicerina cu un grup fosfat atașat. Regiunea cozii este formată din lanțuri de acizi grași. Aceste molecule fosfolipide sunt amfipatic; capătul cozii de acid gras respinge apa (hidrofobă), iar capătul capului atrage apă (hidrofilă).
Membranele biologice se formează de obicei folosind lipide bistraturi. Aceasta înseamnă că două rânduri de fosfolipide aliniază coada la coadă cu capetele hidrofile în contact cu interiorul și exteriorul celulei, care cuprind în mare parte apă.
Acest lucru face ca membrana fosfolipidă să fie etanșă, lăsând totuși molecule mici să treacă prin membrana semipermeabilă fără a avea nevoie de transportori specializați, cum ar fi pompele de proteine.
Pernă și izolat acizi grași
Toată acea grăsime care stă în țesuturile adipoase, care stochează energie atunci când este nevoie, servește și altor scopuri utile. Țesutul adipos este moale și, prin urmare, oferă o pernă pentru organele vulnerabile din organism, cum ar fi inima, rinichii și ficatul.
Acesta este motivul pentru care puteți lua o cădere grea sau chiar să rezistați la un accident de mașină fără a vă deteriora neapărat organele vitale.
Țesutul adipos acționează, de asemenea, ca izolatie pentru a ajuta organismul să-și regleze temperatura de bază. Acest lucru este important mai ales în circumstanțe care includ climă extremă sau schimbări de temperatură. Acesta este motivul pentru care mamiferele care trăiesc în medii extrem de reci, cum ar fi unele balene care călătoresc prin apele înghețate, mențin depozite de grăsimi numite blubber.
Depozitele de grăsime chiar sub piele se pot metaboliza chiar și pentru a face căldură atunci când temperatura pielii devine prea scăzută.
Ce sunt acizii grași esențiali?
Oamenii pot sintetiza mulți acizi grași folosind atomii de carbon găsiți în biomolecule precum carbohidrații și proteinele. In orice caz, acizi grași esențiali sunt un tip de acid gras pe care corpul uman nu îl poate face singur.
Aceștia sunt uneori numiți acizi grași dietetici, deoarece aceste molecule trebuie să provină în schimb din alimentele din dieta dvs.
Doi acizi grași esențiali bine-cunoscuți sunt acizii grași omega-3, numiți de asemenea acidul alfa-linolenic și acizii grași omega-6, numiți și acid linoleic. Acizii grași dietetici omega-3 și omega-6 formează alți acizi grași esențiali, cum ar fi acidul arahidonic (AA), în interiorul corpului.
Alimentele care conțin în mod natural acești acizi grași includ:
De ce sunt importanți acizii grași esențiali?
Acești acizi grași esențiali sunt cruciali pentru funcționarea corectă a membranei, în special în membranele celulare nervoase importante și membranele celulelor sanguine. Acolo contribuie la fluiditatea membranei, ceea ce este esențial pentru menținerea gradienților de concentrație care fac posibile procese de viață precum difuzia și osmoza.
Oamenii de știință cred că acizii grași esențiali joacă un rol important în dezvoltarea bolii și în sănătatea generală. Condițiile afectate de deficiențele de acizi grași pot include:
Unii acizi grași sunt esențiali numai în condiții specifice, cum ar fi bolile sau stările de dezvoltare. De exemplu, numiți acizi grași polinesaturați cu lanț lung acid docosahexaenoic (DHA) sunt cruciale pentru structura creierului și funcția cognitivă, precum și pentru viziunea corespunzătoare. Oamenii nou-născuți, în special cei născuți prematur, necesită o hrănire atentă a laptelui uman bogat în DHA și AA sau formule pentru copii fortificate cu acești acizi grași esențiali.
Cum metabolizează acizii grași?
Ați făcut deja cunoștință cu termenul lipoliza, care este modul în care acizii grași metabolizează pentru a elibera energia stocată. Când celulele din țesuturile adipoase primesc semnalul că organismul are nevoie de acces la energia stocată, enzimele lipază încep un proces în mai multe etape numit hidroliză, care sparge trigliceridele în părțile lor constitutive, acizi grași și glicerol.
Fiecare etapă de hidroliză scindează un acid gras din molecula trigliceridelor.
Din acel moment, ciclul acidului citric, numit și Ciclul Krebs, preia. Această serie de reacții chimice clipește în continuare lanțurile de acizi grași pentru a elibera toată energia stocată conținută în lanțuri. Toate organismele aerobe, inclusiv oamenii, folosesc acest ciclu pentru a genera energie.
Procesul opus de la lipoliză permite organismului uman să stocheze această energie în primul rând. lipogenezei, sau esterificare, transformă zaharurile simple în acizi grași. Apoi, aceste lanțuri de acizi grași sunt sintetizate în trigliceride pentru a stoca energia ca grăsime în organism, în special în țesuturile adipoase.
Alte lipide pe care trebuie să le știi
Este posibil să fi auzit de o altă lipidă importantă numită colesterol. Această moleculă de steroizi vine sub două forme: colesterolul de înaltă densitate (HDL) și colesterolul de densitate mică (LDL). Deoarece colesterolul călătorește prin fluxul sanguin, furnizorii de servicii medicale îți pot verifica nivelul de colesterol printr-un simplu test de sânge.
În timp ce colesterolul HDL este benefic pentru organismul uman, nivelurile ridicate de colesterol LDL pot dăuna sistemului cardiovascular.
Deși majoritatea oamenilor echivalează termenul de colesterol cu colesterolul LDL și își fac griji că au prea mult colesterol în sângele lor, molecula de colesterol joacă roluri foarte importante în corpul uman. Pe lângă efectele protectoare ale colesterolului HDL, molecula de steroizi acționează și ca precursor pentru mulți hormoni importanți.
Acestea includ hormonii sexuali importanți pentru sistemul dvs. de reproducere, cum ar fi estrogen, progesteron și testosteron.
Colesterolul este, de asemenea, responsabil pentru producerea hormonilor de stres, inclusiv cortizol. Acești hormoni ajută organismul să monteze răspunsuri importante la stres în fața pericolului, cum ar fi răspunsul la zbor sau la luptă.
O moleculă înțeleasă greșit
De-a lungul anilor, lipidele au obținut o imagine publică proastă datorită tendințelor de dietă cu conținut redus de grăsimi. După cum puteți vedea, această reputație slabă nu este meritată, deoarece rolurile pe care lipidele le joacă în corpul uman - de la stocarea de energie la formarea membranei la o simplă amortizare și izolare - nu sunt tocmai importante; ele sunt cruciale pentru viață.