- Značilnosti in struktura liponifibilnih lipidov
- Fosfolipidi
- Trigliceridi
- Sfingolipidi
- Fosfoesfingolipidi ali sfingomijelini
- Glukosfingolipidi
- Voski
- Lastnosti
- Gospodarski in industrijski pomen
- Primeri saponifibilnih lipidov
- Reference
V umiljive lipidi so ti lipidi, ki imajo funkcionalno estrsko skupino, lahko hidroliziramo pod alkalnimi pogoji. Saponifibilni lipidi so voski, fosfolipidi, trigliceridi in sfingolipidi.
Kemični postopek alkalne hidrolize estrov v prisotnosti baze v vodni raztopini (NaOH ali KOH) je znan kot saponifikacija. Ta reakcija je sestavljena iz pretrganja vezi ogljik-kisik, ki "zadržuje" kisli in alkoholni del estra.
Slika Jacqueline Macou z www.pixabay.com
Saponifikacija je postopek, s katerim dobimo karboksilirane soli, ki so surovina za izdelavo mil, ki jih vsakodnevno uporabljamo za osebno ali domačo higieno.
Saponifikacija lipidov povzroči sproščanje molekul glicerola in soli njihovih maščobnih kislin.
Saponifikacija ali hidroliza lipidov (Vir: SVG različica: WhiteTimberwolfPNG različica: Bryan Derksen, H Padleckas / Public domain, via Wikimedia Commons)
Glede na dejstvo, da so lipidi, ki sestavljajo tkiva živali in rastlin, večino časa liponibilni lipidi, je človek skozi zgodovino uporabljal različne naravne vire za pridobivanje milnih snovi z različnimi gospodinjstva in gospodarske javne službe.
Tradicionalno sta bila uporabljena goveji loj (goveja maščoba) in belilo (pepel, nečist vir KOH), vendar se danes uporabljajo živalske in rastlinske maščobe različnih vrst, alkalija pa je običajno natrijev karbonat.
Značilnosti in struktura liponifibilnih lipidov
Liponi, ki jih je mogoče saponificirati, so, kot že omenjeno, voski, fosfolipidi, trigliceridi in sfingolipidi. Kot vsi lipidi, ki jih v naravi poznamo, so tudi to amfipatične molekule, to so molekule s polarnim (hidrofilnim) koncem in apolarnim (hidrofobnim) koncem.
Strukturno gledano je apolarni del saponifibilnih lipidov sestavljen iz ene ali dveh verig maščobnih kislin različnih dolžin in različne stopnje nasičenosti, ki se lahko razvejajo ali ne.
Strukturni prikaz maščobne kisline (Slika z WikimediaImages na www.pixabay.com)
Maščobna kislina ima tudi amfipatične lastnosti, saj gre za karboksilno kislino, sestavljeno iz apolarne alifatske (ogljikovodikove) verige. Te spojine v biološkem kontekstu niso proste, ampak so vedno kemično povezane z drugimi molekulami.
Temeljna značilnost vseh liponifibilnih lipidov je, da gre za molekule, sestavljene iz maščobnih kislin, esterificiranih v različne vrste "okostja" ali "ogrodja".
Fosfolipidi
Fosfolipidi so esterificirani do molekule glicerola, ki ima tudi fosfatno skupino, vezano na enega izmed njegovih ogljikovih atomov, ki je sposobna medsebojno vplivati z različnimi skupinami in s pomočjo fosfodiesterske vezi tvoriti različne vrste fosfolipidov, ki so znani kot fosfatidilholin in na primer fosfatidiletanolamin.
Splošna zgradba fosfolipida (Vir: Rupertsciamenna. Španska različica Alejandro Porto. / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) prek Wikimedia Commons)
Trigliceridi
Trigliceridi, podobni fosfolipidom, so lipidne molekule, sestavljene na skeletu glicerola, vendar se od prejšnjih razlikujejo po tem, da se namesto iz fosfatne skupine esterificirajo v tretjo maščobno kislino.
Tvorba triacilglicerida (Vir: Iacopo Leardini. Španska različica Alejandro Porto. / CC0, prek Wikimedia Commons)
Sfingolipidi
Sfingolipidi so sestavljeni iz molekule sfingozina (amino alkohola z 18 atomi ogljika), ki je z amidno vezjo povezan z maščobno kislino.
Fosfoesfingolipidi ali sfingomijelini
Obstajajo fosfoesfingolipidi ali sfingomijelini, ki imajo fosfatno skupino, vezano na eno od skupin sfingozina OH in na katero se molekule holina ali etanolamina lahko esterificirajo in predstavljajo polarno "glavo" molekule.
Struktura sfingolipida (Vir: Javier Velasco / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) prek Wikimedia Commons)
Glukosfingolipidi
Obstajajo tudi glikofingolipidi, ki imajo namesto fosfatne skupine ogljikov hidrat (monosaharid ali oligosaharid), povezan preko glikozidne vezi v eno od OH skupin sfingozina.
Voski
Nazadnje so voski tudi zelo dolgo verižni estri maščobnih kislin, katerih hrbtenica je alkohol z visoko molekulsko maso (z verigami do 30 atomov ogljika).
Lastnosti
Biološko gledano so saponifibilni lipidi izjemnega pomena za delovanje vseh živih bitij, saj večina njih, zlasti fosfolipidov in sfingolipidov, izpolnjuje strukturne, presnovne in celo znotrajcelične signalne funkcije.
Celične membrane evkariontskih in prokariotskih organizmov so sestavljene iz lipidnih dvoslojev.
Ti dvosloji so v glavnem sestavljeni iz fosfolipidov, ki so organizirani tako, da so njihovi apolarni konci "zaščiteni" pred vodnim medijem znotraj njih, medtem ko so njihove polarne "glave" v stalni interakciji z okoliškim okoljem.
Iz zgoraj navedenega je razviden pomen teh molekul za obstoj celic, kot jih poznamo danes.
Sfingolipidi obogatijo tudi membrane mnogih vrst celic, poleg te strukturne funkcije pa jih na široko preučujejo tudi zaradi njihove udeležbe v pojavih celične signalizacije, saj so bili vključeni v procese, kot so apoptoza, mitoza in razmnoževanje celic. drugi.
Te molekule so še posebej pomembne za celice živčnega sistema mnogih živali, saj na primer obsegajo več kot 5% sive snovi človeških možganov.
Gospodarski in industrijski pomen
Saponifiable lipidov človek že desetletja industrijsko izkorišča za proizvodnjo mil s pomočjo saponifikacije.
Uporaba živalskih maščob in v zadnjem času rastlinskih maščob, na primer palmovega in kokosovega olja, je bila zelo pomembna za razvoj mil z različnimi lastnostmi in lastnostmi.
Sposobnost odstranjevanja maščob in „čistilna moč“ detergentov ali mil, ki se trenutno uporabljajo za osebno, domačo in industrijsko higieno, je povezana s strukturo ionov, ki so prisotni v soli maščobnih kislin. z saponifikacijo lipidov.
To je posledica sposobnosti teh ionov, da sodelujejo pri nastajanju micelov, to so sferične strukture, ki jih tvorijo te amfipatične molekule, v katerih se maščobne kisline v središču obrnejo drug proti drugemu, ioni pa se soočajo s hidrofilno površino.
Primeri saponifibilnih lipidov
Zaradi svoje številčnosti so najbolj prepoznani primeri liponifibilnih lipidov fosfolipidi. Fosfatidilholin, fosfatidilserin, fosfatidiletanolamin in fosfatidilinozitol so na primer fosfolipidi.
Čebelji vosek in palminski vosek sta dobra primera zastrupljajočih lipidov v vosku, medtem ko so živalske telesne maščobe, pa tudi številne rastlinske maščobe dobri primeri lipoidov trigliceridnih lipidov.
Reference
- Clayden, J., Greeves, N., Warren, S., & Wothers, P. (2001). Organska kemija.
- Law, SQ, Halim, R., lestvice, PJ, & Martin, GJ (2018). Pretvorba in obnova saponifibilnih lipidov iz mikroalg z uporabo nepolarnega topila s pomočjo lipaze. Bioresource tehnologija, 260, 338–347.
- Nelson, DL, Lehninger, AL, Cox, MM (2008). Lehningerjeva načela biokemije. Macmillan.
- Stoker, HS (2012). Splošna, organska in biološka kemija. Nelson Education.
- Vance, DE in Vance, JE (ur.). (devetnajst devetinšestdeset). Biokemija lipidov, lipoproteinov in membran. Elsevier.