Sisu
- Üldine teave lipiidide kohta
- Mis on rasvhapped?
- Rasvhapete sulamispunktid
- Rasvhapped salvestavad energiat
- Rasvhapped moodustavad membraane
- Rasvhapete polster ja isoleerimine
- Mis on asendamatud rasvhapped?
- Miks on asendamatud rasvhapped olulised?
- Kuidas rasvhapped metaboliseeruvad?
- Muud lipiidid, mida peate teadma
- Valesti mõistetud molekul
Kui olete võtnud toitumiskursuse või pööranud tähelepanu isegi toiduainete etikettidele, olete tõenäoliselt neljast peamisest kolmest tuttav biomolekulid inimkehast. Need biomolekulid on süsivesikud, lipiidid, nukleiinhapped ja valgud. Lipiidid sisaldavad laias valikus molekule, sealhulgas triglütseriide, mida mõnikord nimetatakse rasvadeks.
Lipiidid täidavad inimkehas palju olulisi funktsioone. Neist ühed kõige olulisemad on energia salvestamine ja rakumembraanide moodustamine. Samuti pakuvad lipiidid elutähtsate elundite polsterdust ja isolatsiooni.
Üldine teave lipiidide kohta
Lipiidid on kõigist neljast põhilisest biomolekulist kõige energiatihedam, kui tegemist on energia salvestamise ja sellele juurdepääsuga. Lipiidid võivad varustada 9 kalorit energiat grammi kohta. See on rohkem kui süsivesikud ja valgud, mida igaüks ainult tarnib 4 kalorit energiat grammi kohta.
Lipiidid moodustavad ka rakumembraane tänu lipiidimolekulide ühele väga olulisele omadusele, mida nimetatakse hüdrofoobsus. See termin pärineb kreeka sõnadest hüdor - tähendab vett - ja foobid - tähendab hirmu. Hüdrofoobsed molekulid, nagu lipiidid, ei segune veega hästi, kuna need tõrjuvad veemolekule.
Nagu näete, võivad hüdrofoobsed lipiidid kinnituda rakumembraanide moodustamiseks hüdrofiilsete molekulidega, see tähendab molekulidega, mis meelitavad veemolekule.
Mis on rasvhapped?
Rasvamolekulid või triglütseriidid, millel on glütserooli selgroog ja kolm rasvhapete saba. Need rasvhapped on pikad ahelad, mis sisaldavad süsinikuaatomite skeletti koos vesiniku molekulidega, mis on kinnitatud mööda süsiniku skeletti, ja ühe otsa külge kinnitatud karboksüülhapet.
Kuna need sisaldavad nii palju süsinikke ja vesinikke, nimetavad teadlased neid süsivesinike ahelad.
On kahte peamist tüüpi rasvhappeid, küllastunud ja küllastumata. Rasvhapped klassifitseeritakse nende keemilise struktuuri alusel. Küllastunud rasvhapped süsivesinike ahelate süsiniku molekulide vahel on üksiksidemed.
Need on vesinikuga küllastunud, mis tähendab, et need sisaldavad nii palju vesiniku molekule kui võimalik.
Küllastumata rasvhapped süsivesinikahelate süsiniku molekulide vahel on kaksiksidemeid või kolmiksidemeid. Need ei ole vesinikuga küllastunud, mis tähendab, et neil on teiste molekulide sidumiseks avatud kohad.
Rasvhapete sulamispunktid
Kuna üksiksidemed ja kaksiksidemed (või kolmiksidemed) mõjutavad molekulaarstruktuuri erinevalt, on üksiksidemetega küllastunud rasvhapetel sirged, lineaarsed ahelad, mis võivad väga tihedalt kokku pakkida. Teisest küljest on küllastumata rasvhapetel kaksiksidemete tagajärjel kokkukleepumised ja seetõttu ei saa nad ka omavahel kokku kuhjuda.
See struktuur mõjutab lipiidide tegelikke funktsioone.
Üks neist on temperatuur, mille juures rasvhape sulab. Küllastumata rasvhapete sulamistemperatuur on madalam kui sama pikkusega küllastunud rasvhapete sulamistemperatuur. Näiteks sulab steariinhape temperatuuril umbes 157 kraadi Fahrenheiti, oleiinhape aga umbes 56 kraadi Fahrenheiti järgi.
Seetõttu kipuvad küllastunud lipiidid, näiteks praadil olevad rasvad, toatemperatuuril olema tahked, küllastumata lipiidid, näiteks oliiviõli, aga toatemperatuuril vedelad.
Rasvhapped salvestavad energiat
Lipiidide ja nende koostisosade rasvhapete üks olulisemaid rolle on energia salvestamine. Tavaliselt toimub see spetsiaalsetes kudedes, mida nimetatakse rasvkude. Neid kudesid moodustavad rakud - nn adipotsüüdid - võivad sisaldada triglütseriidide rasvatilku, mis võtavad 90 protsenti rakkude mahust!
Sellel rasval on ülioluline peamine eesmärk: inimkeha energia saamiseks vajaliku energia talletamine. See on oluline viis, kuidas evolutsioon võimaldab organismidel üle elada vähese toidu kättesaadavusega perioode, rajades energiavarusid, kui toiduallikad on hõlpsasti kättesaadavad, et nad saaksid nendesse kauplustesse siseneda ka kergematel aegadel.
Näiteks loodavad talvitunud või rändavad loomad rasvavarusid, et säilitada vajalikke kehafunktsioone ja elada elus ajal, mil nad ei söö.
Mõned teadlased ajavad koju 154 naela kaaluva keskmise meessoost inimese mõtte, et lipiidid sobivad ideaalselt energia salvestamiseks. Kui see mudelnäidis söömise lõpetab, hoiaksid tema süsivesikutevarud (maksa ja lihaste vaba glükoosi ja glükogeeni varud) teda umbes ühe päeva elus.
Tema valguvarud (enamasti lihased) kestaksid umbes nädala, ehkki mõned lihased, mida ta energia saamiseks peaks lõpuks põletama, on ka tema tervise jaoks üliolulised, näiteks südame südamelihased.
Kuid tema lipiidivarud - mis moodustavad umbes 24 naela kogu kehakaalust - suudavad teda säilitada 30 või 40 päeva. See, millist tüüpi metabolismi tema keha kasutab rasvkoes talletatud energia muundamiseks kasutatavaks energiaks, on lipolüüs.
Rasvhapped moodustavad membraane
Rasvhapped võimaldavad ka rakumembraane. Bioloogilised membraanid, näiteks plasmamembraanid, on selektiivsed barjäärid raku (või organellide) sisemuse ja raku välispinna vahel. Selle funktsiooni käigus lasevad nad mõnel molekulil läbi pääseda ja hoiavad teised molekulid väljas.
Nende membraanide peamine komponent on spetsialiseerunud lipiidid, mida nimetatakse fosfolipiidid. Fosfolipiididel on kaks põhiosa: pea ja saba. Pea piirkond on kinnitatud fosfaatrühmaga glütserool. Saba piirkond on valmistatud rasvhapete ahelatest. Need fosfolipiidmolekulid on amfipaatne; rasvhappe sabaots tõrjub vett (hüdrofoobset) ja pea ots tõmbab vett (hüdrofiilset).
Bioloogilised membraanid moodustuvad tavaliselt lipiidide abil kahekihilised. See tähendab, et kaks rida fosfolipiide on saba ja saba vahel hüdrofiilsete peadega, mis puutuvad kokku raku sise- ja välisküljega, mis koosneb peamiselt veest.
See muudab fosfolipiidmembraani veekindlaks, võimaldades väikestel molekulidel siiski läbida poolläbilaskva membraani ilma spetsiaalseid vedajaid, näiteks valgupumbasid.
Rasvhapete polster ja isoleerimine
Kogu rasvkude, mis ripub rasvkoes välja ja hoiab energiat vajaduse korral, teenib ka muid kasulikke eesmärke. Rasvkude on pehme ja pakub seetõttu pehmet keha haavatavatele organitele, nagu süda, neerud ja maks.
Seetõttu võite raskelt alla kukkuda või isegi autoõnnetusele vastu seista, kahjustamata tingimata oma elutähtsaid organeid.
Rasvkude toimib ka isolatsioon et aidata kehal reguleerida oma põhitemperatuuri. See on eriti oluline olukorras, mis hõlmab äärmuslikku kliimat või temperatuurimuutusi. Seetõttu peavad äärmiselt külmas keskkonnas elavad imetajad, näiteks mõned külmumisvetest läbi liikuvad vaalad, rasvavarusid, mida nimetatakse räbuks.
Naha alla jääv rasvaladestus võib isegi metaboliseeruda ja soojeneda, kui naha temperatuur langeb liiga madalale.
Mis on asendamatud rasvhapped?
Inimesed saavad sünteesida paljusid rasvhappeid, kasutades biomolekulides leiduvaid süsinikuaatomeid nagu süsivesikud ja valgud. Kuid, asendamatud rasvhapped on teatud tüüpi rasvhapped, mida inimkeha ei saa iseseisvalt valmistada.
Neid nimetatakse mõnikord toidurasvhapeteks, kuna need molekulid peavad tulema hoopis teie dieedi toidust.
Kaks üldtuntud asendamatut rasvhapet on oomega-3 rasvhapped, mida nimetatakse ka alfa-linoleenhappeks, ja oomega-6 rasvhapped, mida nimetatakse ka linoolhappeks. Dieetilised oomega-3 ja oomega-6 rasvhapped moodustavad keha sees muid asendamatuid rasvhappeid, näiteks arahhidoonhapet (AA).
Looduslikult neid rasvhappeid sisaldavate toitude hulka kuuluvad:
Miks on asendamatud rasvhapped olulised?
Need asendamatud rasvhapped on üliolulised membraanide funktsioneerimiseks, eriti olulistes närvirakkude membraanides ja vererakkude membraanides. Seal aitavad nad kaasa membraani voolavusele, mis on kriitilise tähtsusega kontsentratsioonigradientide säilitamiseks, mis võimaldavad elu säilitavaid protsesse nagu difusioon ja osmoos.
Teadlased usuvad, et asendamatud rasvhapped mängivad olulist rolli haiguse arengus ja üldises tervises. Rasvhapete puudusest mõjutatud seisundid võivad hõlmata:
Mõned rasvhapped on hädavajalikud ainult konkreetsetel tingimustel, nagu haigus või arenguseisundid. Näiteks pika ahelaga polüküllastumata rasvhapped, mida nimetatakse dokosaheksaeenhape (DHA) on aju struktuuri ja kognitiivse funktsiooni, samuti õige nägemise jaoks üliolulised. Vastsündinud inimesed, eriti enneaegselt sündinud inimesed, vajavad DHA- ja AA-rikka rinnapiima või nende oluliste rasvhapetega rikastatud imiku piimasegu hoolikat söötmist.
Kuidas rasvhapped metaboliseeruvad?
Olete selle mõistega juba tutvunud lipolüüs, mis on viis, kuidas rasvhapped metaboliseeruvad, et vabastada salvestatud energiat. Kui rasvkudede rakud saavad signaali, et keha vajab juurdepääsu salvestatud energiale, alustavad lipaasi ensüümid mitmeastmelist protsessi, mida nimetatakse hüdrolüüs, mis lõhustab triglütseriidid nende koostisosadeks, rasvhapeteks ja glütserooliks.
Hüdrolüüsi igas etapis eraldatakse triglütseriidimolekulist üks rasvhape.
Sellest hetkest alates sidrunhappe tsükkel, mida nimetatakse ka Krebsi tsükkel, võtab üle. See keemiliste reaktsioonide seeria lõhustab rasvhappe ahelaid veelgi, vabastades kogu ahelates sisalduva salvestatud energia. Kõik aeroobsed organismid, sealhulgas inimesed, kasutavad seda tsüklit energia saamiseks.
Lipolüüsist vastupidine protsess võimaldab inimkehal seda energiat talletada. Lipogeneesvõi esterdamine, muundab lihtsad suhkrud rasvhapeteks. Seejärel sünteesitakse need rasvhapete ahelad triglütseriidideks, et hoida kehas, eriti rasvkudedes, rasvana energiat.
Muud lipiidid, mida peate teadma
Võib-olla olete kuulnud veel ühest olulisest lipiidist, mida nimetatakse kolesterool. See steroidmolekul on kahel kujul: kõrge tihedusega (HDL) kolesterool ja madala tihedusega (LDL) kolesterool. Kuna kolesterool liigub läbi vereringe, saavad tervishoiuteenuse osutajad teie kolesterooli taset kontrollida lihtsa vereanalüüsiga.
Kuigi HDL-kolesterool on inimorganismile kasulik, võib kõrge LDL-kolesterooli tase kahjustada südame-veresoonkonda.
Ehkki enamik inimesi võrdsustab termini kolesterool LDL-kolesterooliga ja muretseb, et nende veres on liiga palju kolesterooli, mängib kolesterooli molekul inimkehas väga olulist rolli. Lisaks HDL-kolesterooli kaitsvale toimele toimib steroidmolekul ka paljude oluliste hormoonide eelkäijana.
Nende hulka kuuluvad suguhormoonid, mis on olulised teie reproduktiivsüsteemile, näiteks östrogeen, progesterooni ja testosterooni.
Kolesterool vastutab ka stressihormoonide, sealhulgas kortisool. Need hormoonid aitavad kehal ohu korral reageerida olulistele stressireaktsioonidele, näiteks reageerimisele lennule või võitlusele.
Valesti mõistetud molekul
Aastate jooksul on lipiidid saanud madala rasvasisaldusega dieeditrendide tõttu halva avaliku maine. Nagu näete, on see halb maine teenimata, kuna rollid, mida lipiidid inimkehas mängivad - alates energia salvestamisest kuni membraani moodustumiseni kuni lihtsa polstri ja isolatsioonini - pole just olulised; need on elu jaoks üliolulised.