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lipide


Lipide sind der dritte Haupttyp von biochemischen Molekülen, die beim Menschen vorkommen. Sie haben mehrere wichtige Rollen in unserem Körper, einschließlich der Speicherung von Energie, der Signalübertragung und der Funktion als strukturelle Komponenten von Zellmembranen.

Fun Fact - Wissen Sie, dass Ohrenschmalz ein Lipid ist?

Lernziele

In dieser Lektion lernen wir:

Was sind Lipide?

Lipide sind organische Verbindungen mit Wasserstoff-, Kohlenstoff- und Sauerstoffatomen, die den Rahmen für die Struktur und Funktion lebender Zellen bilden. Im menschlichen Körper können diese Moleküle in der Leber synthetisiert werden.

Ein allgemeiner Überblick über Arten von Lipiden:

  1. Triglyceride - Funktion als langfristige Energiequelle in Tieren (Fetten) und Pflanzen (Ölen)
  2. Phospholipide - wirken als Strukturkomponente von Zellmembranen
  3. Steroide - wirken als Hormone in Pflanzen und Tieren und sind ein struktureller Bestandteil der tierischen Zellmembranen (Cholesterin)
  4. Wachse - Wirken als Schutzschicht gegen Wasserverlust in Pflanzenblättern und Tierhaut
  5. Carotinoide - Lichtabsorbierendes akzessorisches Pigment in Pflanzen (an der Photosynthese beteiligt)
  6. Glykolipide - Komplexe aus Kohlenhydraten und Lipiden, die als Zellrezeptor- und Zellerkennungsmoleküle fungieren
Eigenschaften von Lipiden
  1. Lipide sind ölige oder fettige unpolare Moleküle, die im Fettgewebe des Körpers gespeichert sind.
  2. Lipide sind eine heterogene Gruppe von Verbindungen, die hauptsächlich aus Kohlenwasserstoffketten bestehen.
  3. Lipide sind energiereiche organische Moleküle, die Energie für verschiedene Lebensprozesse liefern.
  4. Lipide sind eine Klasse von Verbindungen, die sich durch ihre Unlöslichkeit in Wasser und Löslichkeit in unpolaren Lösungsmitteln auszeichnen.
  5. Lipide sind in biologischen Systemen wichtig, weil sie die Zellmembran bilden, eine mechanische Barriere, die eine Zelle von der äußeren Umgebung trennt.
Struktur von Lipiden

Lipide sind die Polymere von Fettsäuren, die eine lange, unpolare Kohlenwasserstoffkette mit einer kleinen polaren Region enthalten, die Sauerstoff enthält.

Kategorien von Lipiden

Es gibt vier Hauptgruppen von Lipiden.

1. Triglyceride

Dies ist eine Gruppe von gespeicherten Lipiden und umfasst Fette und Öle. Triglyceride bestehen aus einem einzelnen Glycerinmolekül, das an drei Fettsäuren gebunden ist. Glycerin ist Alkohol mit drei Kohlenstoffatomen und drei OH-Gruppen, die als Bindungsstellen dienen.

Fettsäuren sind langkettige Kohlenwasserstoffmoleküle mit einer Carboxylgruppe (COOH) an einem Ende, die frei an eine der OH-Gruppen des Glycerins binden kann und so eine Bindung bildet, die als Esterbindung bezeichnet wird.

Die Fette können gesättigt oder ungesättigt sein. Wenn die Kohlenstoffe in der Kette einfach gebunden sind, ist das Fett gesättigt; Wenn mindestens eine C = C-Bindung in der Kette vorhanden ist, ist sie ungesättigt. Die Struktur von Fettsäuren ist verantwortlich für die physikalische Natur von Fetten und Ölen (flüssigen Fetten), die fettig und unlöslich sind.

Im Allgemeinen sind feste Fette gesättigt und Öle sind ungesättigt. In den meisten Zellen werden Triglyceride in konzentrierter Form als Tröpfchen oder Kügelchen für die Langzeitanwendung gelagert.

2. Phospholipide

Dies ist eine Klasse von Lipiden, die als Hauptstrukturkomponente von Zellmembranen dienen. Obwohl Phospholipide Triglyceriden ähnlich sind, wenn sie Glycerin und Fettsäuren enthalten, gibt es einige signifikante Unterschiede.

Phospholipide enthalten nur zwei an das Glycerin gebundene Fettsäuren, während die dritte Glycerinbindungsstelle eine Phosphatgruppe enthält. Dieses Phosphat ist wiederum an Alkohol gebunden. Diese Lipide haben sowohl hydrophile als auch hydrophobe Bereiche aufgrund einer Änderung des Phosphorsäure / Alkohol- "Kopfes" des Moleküls und des Fehlens einer Ladung am langen "Schwanz" des Moleküls (gebildet durch die Fettsäure).

Wenn sie einer wässrigen Lösung ausgesetzt werden, werden die geladenen Köpfe von der Wasserphase angezogen und die unpolaren Schwänze werden von der Wasserphase abgestoßen. Die Art und Weise, wie Lipide auf natürliche Weise eine ein- und zweischichtige (Doppelschicht-) Konfiguration annehmen, macht sie zu einem wertvollen Bestandteil des primären Gerüsts von Zellmembranen.

Wenn zwei einzelne Schichten polarer Lipide zusammenkommen, um eine Doppelschicht zu bilden, orientiert sich die äußere hydrophile Fläche jeder einzelnen Schicht, die Lösung und der hydrophobe Teil werden in den Kern der Doppelschicht eingetaucht.

Die Struktur der Lipiddoppelschicht hilft der Membran bei Funktionen wie selektiver Permeabilität und Flüssigkeitsnatur.

3. Steroide

Dies sind komplexe Verbindungen, die üblicherweise in Zellmembranen und tierischen Hormonen vorkommen. Das bekannteste davon ist das als Cholesterin bezeichnete Sterol, das die Struktur der Zellmembran in tierischen Zellen und in einer ungewöhnlichen Gruppe von Bakterien mit Zellwandmangel, den sogenannten Mykoplasmen, verstärkt. Die Zellmembran von Pilzen enthält auch ein Sterol namens Ergosterol.

4. Wachs

Wachse sind Ester, die zwischen langkettigem Alkohol und gesättigten Fettsäuren gebildet werden. Dieses Material ist normalerweise biegsam und weich, wenn es warm ist, aber hart und wasserbeständig, wenn es kalt ist, z. B. Paraffin. Fell, Federn, Früchte, Blätter, menschliche Haut und Insekten-Exoskelett sind von Natur aus mit einer Wachsschicht wasserdicht. Wachse werden von Tieren und Pflanzen hergestellt und typischerweise zum Schutz verwendet. Pflanzen verwenden Wachse, um Wasserverlust zu vermeiden. Menschen haben Wachs in den Ohren, um das Trommelfell zu schützen.

Funktionen von Lipiden

Lipide können eine Vielzahl von Funktionen innerhalb einer Zelle erfüllen, einschließlich

Die zentralen Thesen
  1. Lipide sind organische Verbindungen, die Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff enthalten.
  2. Lipide sind Polymere von Fettsäuren.
  3. Lipide sind hydrophob, dh sie lösen sich nicht in Wasser.
  4. Lipide umfassen Triglyceride, Phospholipide, Fette und Wachs.
  5. Triglyceride sind Fette. Sie dienen als Energiespeicher in unserem Körper.
  6. Fette können gesättigt und ungesättigt sein.
  7. Gesättigte Fette sind bei Raumtemperatur Feststoffe und ungesättigte Fette sind bei Raumtemperatur flüssig.
  8. Phospholipide sind in Zellmembranen wichtig.
  9. Steroide kommen in Hormonen vor und wirken als Signalmoleküle.
  10. Wachse werden verwendet, um Dinge in der Natur zu beschichten und zu schützen.

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