Indhold
- Generel information om lipid
- Hvad er fedtsyrer?
- Fedtsyresmeltepunkter
- Fedtsyrer Opbevar energi
- Fedtsyrer danner membraner
- Fedtsyrer Pude og isolering
- Hvad er essentielle fedtsyrer?
- Hvorfor er essentielle fedtsyrer vigtige?
- Hvordan metaboliseres fedtsyrer?
- Andre lipider, du har brug for at vide
- En misforstået molekyle
Hvis du har taget et ernæringskursus eller endda har været opmærksom på etiketterne på fødevarer, er du sandsynligvis meget fortrolig med tre af de fire vigtigste biomolekyler af den menneskelige krop. Disse biomolekyler er kulhydrater, lipider, nukleinsyrer og proteiner. Lipider inkluderer en bred vifte af molekyler, herunder triglycerider, som undertiden kaldes fedt.
Lipider udfører mange vigtige funktioner i den menneskelige krop. Nogle af de mest afgørende af disse er lagring af energi og omfattende cellemembraner. Lipider giver også dæmpning og isolering til vitale organer.
Generel information om lipid
Lipider er den mest energitætte af alle fire basale biomolekyler, når det kommer til energilagring og adgang. Lipider kan levere 9 kalorier energi pr. gram. Dette er mere end både kulhydrater og proteiner, som hver kun leverer 4 kalorier energi pr. gram.
Lipider danner også cellemembraner takket være en meget vigtig egenskab ved kaldte lipidmolekyler hydrofobicitet. Dette udtryk kommer fra de græske ord hydor - betyder vand - og Phobos - betyder frygt. Hydrofobe molekyler, såsom lipider, blandes ikke godt med vand, fordi de afviser vandmolekyler.
Som du vil se, kan hydrofobe lipider bindes til hydrofile molekyler, hvilket betyder molekyler, der tiltrækker vandmolekyler, til dannelse af cellemembran.
Hvad er fedtsyrer?
Fedtmolekyler eller triglycerider, har en rygrad med glycerol og tre fedtsyrer. Disse fedtsyrer er lange kæder, der indeholder et skelet af carbonatomer med brintmolekyler bundet langs carbonskelettet og carboxylsyre bundet i den ene ende.
Fordi de indeholder så mange kulhydrater og hydrogener, kalder forskere disse carbonhydridkæder.
Der er to hovedtyper af fedtsyrer, mættede og umættede. Fedtsyrer får deres klassificering baseret på deres kemiske struktur. Mættede fedtsyrer har enkeltbindinger mellem carbonmolekylerne i carbonhydridkæderne.
De er mættet med brint, hvilket betyder, at de indeholder så mange brintmolekyler, som de muligvis kan.
Umættede fedtsyrer har dobbeltbindinger eller tredobbeltbindinger mellem carbonhydridkædernes carbonmolekyler. De er ikke mættet med brint, hvilket betyder, at de har åbne steder tilgængelige for andre molekyler at binde.
Fedtsyresmeltepunkter
På grund af forskellene i den måde, hvorpå enkeltbindinger og dobbelt (eller tredobbelte) bindinger påvirker molekylstrukturen, har mættede fedtsyrer med enkeltbindinger lige, lineære kæder, der kan pakkes meget tæt sammen. Umættede fedtsyrer har på den anden side kinks som følge af dobbeltbindingerne og kan derfor ikke stables sammen.
Denne struktur påvirker lipidernes virkelige funktioner.
En af disse er temperaturen, hvor fedtsyren smelter. Smeltepunktet for umættede fedtsyrer er lavere end smeltepunktet for mættede fedtsyrer med samme længde. F.eks. Smelter stearinsyre ved ca. 157 grader Fahrenheit, mens oliesyre smelter ved ca. 56 grader Fahrenheit.
Dette er grunden til, at mættede lipider, såsom fedt på en bøf, har en tendens til at være faste ved stuetemperatur, mens umættede lipider, såsom olivenolie, er flydende ved stuetemperatur.
Fedtsyrer Opbevar energi
En af de vigtigste roller lipider og deres bestanddele fedtsyrer er energilagring. Dette finder normalt sted i specialiserede væv, der kaldes fedtvæv. De celler, der udgør disse væv - kaldet adipocytter - kan indeholde fedtdråber af triglycerider, der udgør 90 procent af cellernes volumen!
Alt dette fedt har et afgørende hovedformål: at opbevare den energi, der kræves til at styrke menneskekroppen. Dette er en vigtig måde, hvorpå evolution gør det muligt for organismer at overleve perioder med lav madtilgængelighed ved at opbygge energilagre, når madkilder er let tilgængelige, så de kan tappe ind i disse butikker i mager tid.
For eksempel stoler dyr, som dvale eller migrerer, på fedtlagre for at bevare de nødvendige kropsfunktioner og holde sig i live i perioder, de ikke spiser.
Nogle forskere kører hjem tanken om, at lipider er ideelle til energilagring ved hjælp af eksemplet på et gennemsnitligt mandligt menneske, der vejer 154 pund. Hvis dette modeleksempler holder op med at spise, ville hans kulhydratlagre (fri glukose- og glykogenlagre i leveren og musklerne) holde ham i live i cirka en dag.
Hans proteinlagre (for det meste muskler) ville vare i cirka en uge, selvom nogle af de muskler, han til sidst har brug for at brænde for energi, også er afgørende for hans helbred, såsom hjertemusklerne i hjertet.
Imidlertid kunne hans lipidlagre - som udgør omkring 24 pund af hans samlede kropsvægt - opretholde ham i 30 eller 40 dage. Den type stofskifte, som hans krop bruger til at konvertere energien, der er lagret i hans fedtvæv, til brugbar energi er lipolyse.
Fedtsyrer danner membraner
Fedtsyrer muliggør også cellemembraner. Biologiske membraner, såsom plasmamembraner, er selektive barrierer mellem indersiden af cellen (eller organellen) og uden for cellen. I denne funktion tillader de, at nogle molekyler passerer igennem og holder andre molekyler ude.
Hovedkomponenten i disse membraner er specialiserede lipider, der kaldes fosfolipider. Phospholipider har to grundlæggende dele: et hoved og en hale. Hovedregionen er glycerol med en knyttet phosphatgruppe. Haleregionen er lavet af fedtsyrekæder. Disse phospholipidmolekyler er amfifatisk; fedtsyrets ende afviser vand (hydrofob), og hovedenden tiltrækker vand (hydrofil).
Biologiske membraner dannes normalt ved hjælp af lipid dobbeltlag. Dette betyder, at to rækker phospholipider stiller sammen hale til hale med de hydrofile hoveder i kontakt med det indre og det ydre af cellen, som hovedsageligt omfatter vand.
Dette gør phospholipidmembranen vandtæt, mens de stadig tillader små molekyler at passere gennem den semipermeable membran uden at have brug for specialiserede transportører, såsom proteinpumper.
Fedtsyrer Pude og isolering
Alt det fedt, der hænger ud i fedtvævet og opbevarer energi til, når det er nødvendigt, tjener også andre nyttige formål. Fedtvæv er blødt og giver derfor en pude til sårbare organer i kroppen, såsom hjerte, nyrer og lever.
Dette er grunden til at du kan tage et hårdt fald eller endda modstå en bilulykke uden nødvendigvis at skade dine vitale organer.
Fedtvæv fungerer også som isolering for at hjælpe kroppen med at regulere dens kernetemperatur. Dette er især vigtigt under omstændigheder, der inkluderer ekstreme klimaer eller temperaturændringer. Dette er grunden til at pattedyr, der lever i ekstremt kolde miljøer, såsom nogle hvaler, der rejser gennem frysevand, opretholder lagre af fedt kaldet spæk.
Fedtaflejringer lige under huden kan endda metaboliseres for at skabe varme, når hudtemperaturen bliver for lav.
Hvad er essentielle fedtsyrer?
Mennesker kan syntetisere mange fedtsyrer ved hjælp af kulstofatomer, der findes i biomolekyler som kulhydrater og proteiner. Imidlertid, essentielle fedtsyrer er en type fedtsyre, som den menneskelige krop ikke kan fremstille på egen hånd.
Disse kaldes undertiden diætfedtsyrer, da disse molekyler i stedet skal stamme fra maden i din diæt.
To velkendte essentielle fedtsyrer er omega-3-fedtsyrer, også kaldet alfa-linolensyre, og omega-6-fedtsyrer, også kaldet linolsyre. Diary omega-3 og omega-6 fedtsyrer danner andre essentielle fedtsyrer, såsom arachidonsyre (AA), inde i kroppen.
Mad der naturligt indeholder disse fedtsyrer inkluderer:
Hvorfor er essentielle fedtsyrer vigtige?
Disse essentielle fedtsyrer er afgørende for korrekt membranfunktion, især i vigtige nervecellemembraner og blodcellemembraner. Der bidrager de til membranfluiditet, som er kritisk for at opretholde koncentrationsgradienterne, der muliggør livsoprettholdende processer som diffusion og osmose.
Forskere mener, at essentielle fedtsyrer spiller vigtige roller i sygdomsudvikling og det generelle helbred. Forhold, der er påvirket af fedtsyremangel, kan omfatte:
Nogle fedtsyrer er kun essentielle under specifikke forhold, såsom sygdom eller udviklingsstatus. For eksempel kaldes langkædet flerumættede fedtsyrer docosahexaensyre (DHA) er afgørende for hjernestruktur og kognitiv funktion samt korrekt syn. Nyfødte mennesker, især dem, der er født for tidligt, kræver omhyggelig fodring af modermælk rig på DHA og AA eller modermælkserstatninger, der er befæstet med disse essentielle fedtsyrer.
Hvordan metaboliseres fedtsyrer?
Du er allerede blevet bekendt med ordet lipolyse, som er den måde, fedtsyrer metaboliserer for at frigive lagret energi. Når cellerne i fedtvæv modtager signalet om, at kroppen har brug for adgang til lagret energi, begynder lipaseenzymer en flertrinsproces kaldet hydrolyse, der bryder triglyceriderne i deres bestanddele, fedtsyrer og glycerol.
Hvert trin i hydrolyse spalter en fedtsyre fra triglyceridmolekylet.
Fra dette punkt citronsyrecyklus, også kaldet Krebs cyklus, overtager. Denne række kemiske reaktioner spalter yderligere fedtsyrekæderne for at frigive al den lagrede energi indeholdt i kæderne. Alle aerobe organismer, inklusive mennesker, bruger denne cyklus til at generere energi.
Den modsatte proces fra lipolyse gør det muligt for menneskekroppen at lagre denne energi i første omgang. lipogenese, eller esterificering, omdanner enkle sukkerarter til fedtsyrer. Derefter syntetiseres disse fedtsyrekæder til triglycerider for at lagre energi som fedt i kroppen, især i fedtvævet.
Andre lipider, du har brug for at vide
Du har måske hørt om et andet vigtigt lipid, der kaldes kolesterol. Dette steroidmolekyle findes i to former: høj tæthed (HDL) kolesterol og lav tæthed (LDL) kolesterol. Da kolesterol rejser gennem blodbanen, kan udbydere af sundhedsydelser kontrollere dine kolesterolniveauer med en simpel blodprøve.
Mens HDL-kolesterol er gavnligt for den menneskelige krop, kan høje niveauer af LDL-kolesterol skade det kardiovaskulære system.
Selvom de fleste mennesker sidestiller udtrykket kolesterol med LDL-kolesterol og er bekymrede for at have for meget kolesterol i deres blod, spiller kolesterolmolekylet meget vigtige roller i den menneskelige krop. Ud over de beskyttende virkninger af HDL-kolesterol fungerer steroidmolekylet også som forløber for mange vigtige hormoner.
Disse inkluderer kønshormoner, der er vigtige for dit reproduktive system, f.eks østrogen, progesteron og testosteron.
Kolesterol er også ansvarlig for produktionen af stresshormoner, inklusive kortisol. Disse hormoner hjælper kroppen med at montere vigtige stressresponser i lyset af fare, f.eks. Flyve-eller-kamp-respons.
En misforstået molekyle
I årenes løb har lipider fået et dårligt offentligt image på grund af fedtfattige slankekure. Som du kan se, er dette dårlige omdømme ikke fortjent, fordi de roller, som lipider spiller i den menneskelige krop - fra energilagring til membrandannelse til enkel polstring og isolering - ikke bare er vigtige; de er afgørende for livet.