Sifat-sifat lipid – pengertian dan fungsinya

Lipid adalah molekul biologis kecil yang larut dalam pelarut organik, seperti kloroform / metanol, dan sedikit larut dalam larutan air. Mereka dapat diklasifikasikan dalam berbagai cara. Dalam satu kategorisasi, dapat dibagi menjadi dua kelas mayor, lipid dapat disaponifikasi dan non-saponifikasi , berdasarkan reaktivitasnya dengan basa kuat.

Lipid yang dapat disaponifikasi mengandung asam karboksilat (dari lemak) rantai panjang, yang dihubungkan dengan gugus fungsi alkoholik melalui hubungan ester. Asam lemak ini dilepaskan berdasarkan hidrolisis ester yang dikatalisasi. Kelas non-saponifikasi termasuk vitamin “yang larut dalam lemak” (A, E) dan kolesterol. Lipid sering dibedakan dari kata lain yang umum digunakan, lemak. Beberapa mendefinisikan lemak sebagai lipid yang mengandung asam lemak yang diesterifikasi menjadi gliserol. Saya akan menggunakan lipid dan lemak secara sinonim.

Pengertian

Lipid adalah seperangkat molekul organik (umumnya biomolekuler) yang sebagian besar terdiri dari karbon dan hidrogen dan pada tingkat yang lebih rendah oksigen, meskipun mereka juga dapat mengandung fosfor, belerang dan nitrogen.

Karakteristik

Karakteristik utama lipid adalah hidrofobik (tidak larut dalam air) dan larut dalam pelarut organik seperti benzin, benzena, dan kloroform. Dalam penggunaan sehari-hari, lipid secara keliru disebut lemak, karena lemak hanya satu jenis lipid dari hewan.

Lipid adalah kelompok zat yang sangat heterogen yang hanya memiliki dua karakteristik yang sama:

  • Mereka tidak larut dalam air
  • Mereka larut dalam pelarut organik, seperti eter, kloroform, benzena, dll.

Karakteristik dasar dari lipid, dan dari mana mereka memperoleh sifat biologis utama mereka adalah hidrofobisitas. Kelarutan lipid yang rendah disebabkan oleh struktur kimianya pada dasarnya adalah hidrokarbon (alifatik, alisiklik atau aromatik), dengan sejumlah besar ikatan C-H dan C-C.

Sifat dari tautan ini adalah 100% kovalen dan momen dipolnya minimal. Air, sebagai molekul yang sangat polar, dengan sangat mudah untuk membentuk ikatan hidrogen, tidak dapat berinteraksi dengan molekul-molekul ini.

Di hadapan molekul lipid, air mengadopsi di sekitar mereka struktur yang sangat teratur yang memaksimalkan interaksi antara molekul air itu sendiri, memaksa molekul hidrofobik di dalam struktur berbentuk sangkar, yang juga mengurangi mobilitas lipid .

Semua ini menyiratkan konfigurasi entropi rendah, yang secara energik tidak menguntungkan. Penurunan entropi ini minimal jika molekul lipid berkumpul satu sama lain, dan berinteraksi dengan kekuatan jarak pendek, seperti gaya Van der Waals. Fenomena ini disebut efek hidrofobik.

Konstituen penting dari makanan (minyak, mentega, kuning telur), mewakili sumber energi dan penyimpanan yang penting, berfungsi sebagai isolator termal, komponen struktural membran biologis, adalah prekursor hormon (kelamin, kortikal).

Sifat Lipid

Struktur lipid menentukan fungsinya. Misalnya, triasilgliserida yang sangat tidak larut digunakan sebagai bentuk penyimpanan utama energi kimia dalam tubuh. Berbeda dengan polisakarida seperti glikogen (polimer glukosa), Cs dalam rantai asil dari triasilgliserida berada dalam keadaan sangat tereduksi.

Sumber utama energi untuk menggerakkan tidak hanya tubuh kita tetapi juga masyarakat kita diperoleh melalui oksidasi molekul berbasis karbon menjadi karbon dioksida dan air, dalam reaksi yang sangat eksergonik dan eksotermik.

Gula sudah berada di bagian bawah spektrum energi bebas karena setiap karbon teroksidasi sebagian. 9 kkal / mol dapat diturunkan dari oksidasi lemak lengkap, berbeda dengan 4,5 kkal / mol dari oksidasi protein atau karbohidrat. Selain itu, glikogen sangat terhidrasi.

Untuk setiap 1 g glikogen, 2 gram air terikat-H padanya. Oleh karena itu, dibutuhkan berat 3 kali lebih banyak untuk menyimpan jumlah energi yang setara dalam karbohidrat seperti yang disimpan dalam triasilgliserida, yang disimpan dalam “tetes” lipid anhidrat di dalam sel. Bagian lain dari unit ini pada lipid tidak akan berfokus pada triasilgliserida, yang fungsi utamanya adalah penyimpanan energi, tetapi pada asam lemak dan fosfolipid, dan struktur yang mereka bentuk dalam larutan air.

Struktur asam lemak dan fosfolipid menunjukkannya pada amfifilik – yaitu keduanya memiliki domain hidrofobik dan hidrofilik. Asam lemak dapat direpresentasikan dalam “bentuk-kartun” sebagai amfifil rantai tunggal dengan kelompok kepala polar melingkar dan satu ekor asil non-polar yang memanjang dari kepala.

Demikian juga, fosfolipid dapat ditampilkan sebagai amfifil rantai ganda. Bahkan kolesterol dapat direpresentasikan dengan cara ini, dengan gugus OH tunggalnya sebagai kepala polar, dan 4 anggota yang kaku berdering sebagai “ekor” hidrofobik.

Bahkan melalui ada sejumlah besar asam lemak yang dapat diesterifikasi menjadi C1 dan C2 fosfolipid dan berbagai gugus PX di C3, membuat fosfolipid dan asam lemak menjadi gugus molekul yang sangat heterogen, perannya dalam struktur biologis dapat dipahami ke perkiraan pertama dengan memodelkannya baik sebagai amfifil rantai tunggal atau ganda.

Selain itu, mereka, berbeda dengan karbohidrat, asam amino, dan nukleotida, tidak membentuk polimer kovalen. Oleh karena itu, kami akan memulai studi molekul biologis dengan lipid sederhana (asam lemak, gliserofosfolipid dan sfingolipid) dan kemudian menerapkan pemahaman kita tentang lipid ke sistem polimer biologis yang lebih kompleks.

Kita akan melihat bahwa gliserofosfolipid dan sfingolipid merupakan komponen penting dari struktur membran. Kolesterol juga ditemukan di membran dan merupakan prekursor hormon steroid.

Fungsi Lipid

lipidLipid memenuhi berbagai fungsi dalam organisme hidup, termasuk cadangan energi (seperti trigliserida), struktural (seperti fosfolipid bilayer) dan pengatur (seperti hormon steroid).

FUNGSI ENERGI

Lipid (biasanya dalam bentuk triasilerger) merupakan cadangan energi untuk penggunaan organisme yang terlambat atau tertunda. Kandungan kalori mereka sangat tinggi (10 Kkal / gram), dan mereka mewakili bentuk penyimpanan energi yang kompak dan anhidrat.

Tidak seperti karbohidrat, yang dapat dimetabolisme dengan adanya atau tidak adanya oksigen, lipid hanya dapat dimetabolisme secara aerobik.

CADANGAN AIR

Meskipun tampak paradoksal, lipid mewakili cadangan air yang penting. Dengan tingkat pengurangan karbohidrat yang jauh lebih besar, pembakaran lipid secara aerobik menghasilkan sejumlah besar air (air metabolik).

Dengan demikian, pembakaran satu mol asam palmitat dapat menghasilkan hingga 146 mol air (32 oleh pembakaran langsung asam palmitat, dan sisanya oleh fosforilasi oksidatif digabungkan dengan respirasi). Pada hewan padang pasir, cadangan lemak terutama digunakan untuk menghasilkan air (ini adalah kasus cadangan lemak unta dan punuk dromedaris).

PRODUKSI PANAS

Pada beberapa hewan ada jaringan adiposa khusus yang disebut lemak coklat. Dalam jaringan ini, pembakaran lipid dipisahkan dari fosforilasi oksidatif, sehingga ATP tidak diproduksi, dan sebagian besar energi yang berasal dari pembakaran triasilgliserol digunakan untuk produksi panas.

Pada hewan yang berhibernasi, lemak coklat bertanggung jawab untuk menghasilkan energi kalori yang diperlukan untuk hibernasi dalam waktu lama. Dalam proses ini, beruang bisa kehilangan hingga 20% dari massa tubuhnya.

FUNGSI STRUKTURAL

Media biologis adalah media berair. Sel-sel, pada gilirannya, dikelilingi oleh media berair lain. Oleh karena itu, untuk membatasi ruang seluler dengan baik, antarmuka sel-medium harus hidrofobik. Antarmuka ini dibentuk oleh lipid amfipatik, yang memiliki bagian dari molekul tipe hidrofobik dan bagian lain dari jenis hidrofilik. Dalam media berair, lipid ini cenderung struktur diri membentuk bilayer lipid dari membran plasma yang mengelilingi sel.

Dalam sel eukariotik ada serangkaian organel seluler (nukleus, mitokondria, kloroplas, lisosom, dll.) Yang juga dikelilingi oleh membran yang terbentuk, terutama oleh bilayer lipid yang terdiri dari fosfolipid. Lilin adalah jenis lipid netral, yang fungsi utamanya adalah perlindungan mekanis terhadap struktur tempat mereka muncul.

FUNGSI INFORMATIF

Organisme multiseluler telah mengembangkan sistem komunikasi yang berbeda antara organ dan jaringannya. Dengan demikian, sistem endokrin menghasilkan sinyal kimia untuk adaptasi organisme terhadap keadaan lingkungan yang beragam. Sinyal-sinyal ini disebut hormon. Banyak dari hormon ini (steroid, prostaglandin, leukotrien, kalsiferol, dll.) Memiliki struktur lipid.

Dalam kasus lain, lipid dapat berfungsi sebagai pembawa pesan kedua. Ini terjadi ketika fosfolipase atau sphingomyelinase diaktifkan dan menghidrolisis gliserolipid atau sphingolipid yang menghasilkan berbagai senyawa yang bertindak sebagai pembawa pesan kedua (diasilgliserol, seramida, inositolfosfat, dll.) Yang ikut dalam banyak proses seluler.

FUNGSI KATALITIK

Ada sejumlah zat yang penting untuk berfungsinya organisme, dan yang tidak dapat disintesis olehnya. Karena itu mereka harus disertakan dalam makanan Anda. Zat ini disebut vitamin.

Fungsi vitamin adalah untuk bertindak sebagai enzim kofaktor (protein yang mengkatalisasi reaksi biologis). Dengan tidak adanya kofaktornya, enzim tidak dapat berfungsi, dan jalur metabolisme terganggu, dengan semua kerusakan yang mungkin ditimbulkannya. Contohnya adalah retinoid (vitamin A), tokoferol (vitamin E), naphthoquinones (vitamin K) dan calciferoles (vitamin D).

Lipid melakukan empat jenis fungsi:

  • Fungsi cadangan. Mereka adalah cadangan energi utama organisme. Satu gram lemak menghasilkan 9,4 kilokalori dalam reaksi oksidasi metabolik, sedangkan protein dan karbohidrat hanya menghasilkan 4,1 kilokalori / gr.
  • Fungsi struktural. Mereka membentuk lapisan ganda lipid dari membran. Mereka menutupi organ dan memberi mereka konsistensi, atau melindungi secara mekanis seperti jaringan lemak kaki dan tangan.
  • Fungsi Biokatalis. Dalam tulisan ini, lipid disukai atau memfasilitasi reaksi kimia yang terjadi pada makhluk hidup. Vitamin lipid, hormon steroid, dan prostaglandin memenuhi fungsi ini.
  • Fungsi transpor. Pengangkutan lipid dari usus ke tujuannya dibuat oleh emulsi berkat asam empedu dan proteolipid.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *