Περιεχόμενο
- Γενικές πληροφορίες για τα λιπίδια
- Ποια είναι τα λιπαρά οξέα;
- Σημεία τήξης λιπαρών οξέων
- Τα λιπαρά οξέα αποθηκεύουν ενέργεια
- Μεμβράνες μορφών λιπαρών οξέων
- Μαξιλάρι λιπαρών οξέων και μονώστε
- Ποια είναι τα απαραίτητα λιπαρά οξέα;
- Γιατί είναι απαραίτητα τα απαραίτητα λιπαρά οξέα;
- Πώς μεταβολίζονται τα λιπαρά οξέα;
- Άλλα λιπίδια πρέπει να ξέρετε
- Ένα παρεξηγημένο μόριο
Αν έχετε κάνει μια πορεία διατροφής ή έχετε δώσει προσοχή στις ετικέτες στα προϊόντα διατροφής, ίσως είστε πολύ εξοικειωμένοι με τρεις από τις τέσσερις κύριες βιομορίων του ανθρώπινου σώματος. Αυτά τα βιομόρια είναι υδατάνθρακες, λιπίδια, νουκλεϊκά οξέα και πρωτεΐνες. Τα λιπίδια περιλαμβάνουν ένα ευρύ φάσμα μορίων, συμπεριλαμβανομένων των τριγλυκεριδίων, τα οποία μερικές φορές ονομάζονται λίπη.
Τα λιπίδια εκτελούν πολλές σημαντικές λειτουργίες στο ανθρώπινο σώμα. Μερικά από τα πιο σημαντικά από αυτά είναι η αποθήκευση ενέργειας και η κυτταρική μεμβράνη. Τα λιπίδια επίσης παρέχουν αποσβέσεις και μόνωση για ζωτικά όργανα.
Γενικές πληροφορίες για τα λιπίδια
Τα λιπίδια είναι τα πιο ενεργειακά πυκνά και των τεσσάρων βασικών βιομορίων, όταν πρόκειται για αποθήκευση και πρόσβαση ενέργειας. Τα λιπίδια μπορούν να τροφοδοτήσουν 9 θερμίδες ενέργειας ανά γραμμάριο. Αυτό είναι κάτι περισσότερο από υδατάνθρακες και πρωτεΐνες, οι οποίες παρέχονται μόνο από τους ίδιους 4 θερμίδες ενέργειας ανά γραμμάριο.
Τα λιπίδια σχηματίζουν επίσης μεμβράνες κυττάρων χάρη σε ένα πολύ σημαντικό χαρακτηριστικό των μορίων λιπιδίων που ονομάζονται υδροφοβία. Ο όρος αυτός προέρχεται από τις ελληνικές λέξεις hydor - που σημαίνει νερό - και φοβος - που σημαίνει φόβο. Τα υδρόφοβα μόρια, όπως τα λιπίδια, δεν αναμειγνύονται καλά με το νερό επειδή απωθεί τα μόρια του νερού.
Όπως θα δείτε, τα υδρόφοβα λιπίδια μπορούν να προσκολληθούν σε υδρόφιλα μόρια, που σημαίνουν μόρια που προσελκύουν μόρια νερού, για σχηματισμό κυτταρικής μεμβράνης.
Ποια είναι τα λιπαρά οξέα;
Λιπαρά μόρια, ή τριγλυκερίδια, έχουν μια ραχοκοκαλιά γλυκερόλης και τρεις ουρές λιπαρών οξέων. Αυτά τα λιπαρά οξέα είναι μακριές αλυσίδες που περιέχουν έναν σκελετό από άτομα άνθρακα με μόρια υδρογόνου συνδεδεμένα κατά μήκος του σκελετού άνθρακα και καρβοξυλικό οξύ που συνδέεται στο ένα άκρο.
Επειδή περιέχουν τόσο πολλούς άνθρακες και υδρογόνα, οι επιστήμονες τις ονομάζουν αλυσίδες υδρογονανθράκων.
Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι λιπαρών οξέων, κορεσμένων και ακόρεστων. Τα λιπαρά οξέα λαμβάνουν την ταξινόμησή τους με βάση τη χημική δομή τους. Κορεσμένα λιπαρά οξέα έχουν απλούς δεσμούς μεταξύ των μορίων άνθρακα των αλυσίδων υδρογονάνθρακα.
Είναι κορεσμένα με υδρογόνο, πράγμα που σημαίνει ότι περιέχουν όσο το δυνατόν περισσότερα μόρια υδρογόνου.
Ακατέργαστα λιπαρά οξέα έχουν διπλούς δεσμούς ή τριπλούς δεσμούς μεταξύ των μορίων άνθρακα των αλυσίδων υδρογονάνθρακα. Δεν είναι κορεσμένα με υδρογόνο, πράγμα που σημαίνει ότι έχουν ανοικτές θέσεις που είναι διαθέσιμες για άλλα μόρια που δεσμεύονται.
Σημεία τήξης λιπαρών οξέων
Λόγω των διαφορών στον τρόπο που οι μονονικοί δεσμοί και οι διπλοί (ή τριπλοί) δεσμοί επηρεάζουν τη μοριακή δομή, τα κορεσμένα λιπαρά οξέα με απλούς δεσμούς έχουν ευθύγραμμες, γραμμικές αλυσίδες που μπορούν να συσσωρευτούν πολύ σφιχτά. Τα ακόρεστα λιπαρά οξέα, από την άλλη πλευρά, έχουν συστροφή ως αποτέλεσμα των διπλών δεσμών και συνεπώς δεν μπορούν να στοιβάζονται μαζί.
Αυτή η δομή επηρεάζει τις πραγματικές λειτουργίες των λιπιδίων.
Μία από αυτές είναι η θερμοκρασία στην οποία λιπαίνεται το λιπαρό οξύ. Το σημείο τήξης για ακόρεστα λιπαρά οξέα είναι χαμηλότερο από το σημείο τήξης για κορεσμένα λιπαρά οξέα του ίδιου μήκους. Για παράδειγμα, το στεατικό οξύ τήκεται περίπου στους 157 βαθμούς Φαρενάιτ, ενώ το ελαϊκό οξύ τήκεται περίπου στους 56 βαθμούς Φαρενάιτ.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα κορεσμένα λιπίδια, όπως το λίπος σε μια μπριζόλα, τείνουν να είναι στερεά σε θερμοκρασία δωματίου, ενώ τα ακόρεστα λιπίδια, όπως το ελαιόλαδο, είναι υγρά σε θερμοκρασία δωματίου.
Τα λιπαρά οξέα αποθηκεύουν ενέργεια
Ένας από τους σημαντικότερους ρόλους των λιπιδίων και των συστατικών λιπαρών οξέων τους είναι η αποθήκευση ενέργειας. Αυτό συνήθως λαμβάνει χώρα σε εξειδικευμένους ιστούς που ονομάζονται λιπώδη ιστό. Τα κύτταρα που απαρτίζουν αυτούς τους ιστούς - που ονομάζονται λιποκύτταρα - μπορούν να περιέχουν λίπη σταγονιδίων τριγλυκεριδίων που καταλαμβάνουν το 90% του όγκου των κυττάρων!
Όλο αυτό το λίπος έχει έναν κρίσιμο κύριο σκοπό: να αποθηκεύσει την ενέργεια που απαιτείται για να τροφοδοτήσει το ανθρώπινο σώμα. Αυτός είναι ένας σημαντικός τρόπος με τον οποίο η εξέλιξη επιτρέπει στους οργανισμούς να επιβιώσουν σε περιόδους χαμηλής διαθεσιμότητας τροφίμων με την κατασκευή ενεργειακών αποθηκών, όταν οι πηγές τροφίμων είναι άμεσα διαθέσιμες, ώστε να μπορούν να βρεθούν σε αυτά τα καταστήματα κατά τη διάρκεια των πιθανοτέρων χρόνων.
Για παράδειγμα, τα ζώα που αδρανοποιούν ή μεταναστεύουν βασίζονται σε αποθέματα λίπους για να διατηρήσουν τις απαραίτητες λειτουργίες του σώματος και να παραμείνουν ζωντανοί σε περιόδους που δεν τρώνε.
Μερικοί επιστήμονες οδηγούν στο σπίτι την ιδέα ότι τα λιπίδια είναι ιδανικά για την αποθήκευση ενέργειας χρησιμοποιώντας το παράδειγμα ενός μέσου αρσενικού ανθρώπου που ζυγίζει 154 κιλά. Εάν το μοντέλο αυτό σταματήσει να τρώει, τα αποθέματα υδατανθράκων (τα ελεύθερα γλυκόζη και τα γλυκογόνα στο ήπαρ και τους μύες) θα τον κρατήσουν ζωντανούς για περίπου μία ημέρα.
Τα αποθέματα πρωτεϊνών του (κυρίως μύες) θα διαρκέσουν περίπου μια εβδομάδα, αν και μερικοί από τους μυς που τελικά θα χρειαστεί να καούν για ενέργεια είναι επίσης κρίσιμοι για την υγεία του, όπως οι καρδιακοί μύες της καρδιάς.
Ωστόσο, τα λιπιδικά του καταστήματα - τα οποία περιλαμβάνουν περίπου 24 κιλά από το συνολικό σωματικό βάρος του - θα μπορούσαν να τον διατηρήσουν για 30 ή 40 ημέρες. Ο τύπος του μεταβολισμού που χρησιμοποιεί το σώμα του για να μετατρέψει την ενέργεια που αποθηκεύεται στους λιπώδεις ιστούς του σε χρήσιμη ενέργεια είναι λιπόλυση.
Μεμβράνες μορφών λιπαρών οξέων
Τα λιπαρά οξέα επίσης καθιστούν δυνατές τις κυτταρικές μεμβράνες. Οι βιολογικές μεμβράνες, όπως οι μεμβράνες πλάσματος, είναι επιλεκτικοί φραγμοί μεταξύ του εσωτερικού του κυττάρου (ή του οργανίου) και έξω από το κύτταρο. Σε αυτή τη λειτουργία, επιτρέπουν σε ορισμένα μόρια να περάσουν και να διατηρήσουν άλλα μόρια έξω.
Το κύριο συστατικό αυτών των μεμβρανών είναι εξειδικευμένα λιπίδια που ονομάζονται φωσφολιπίδια. Τα φωσφολιπίδια έχουν δύο βασικά μέρη: ένα κεφάλι και μια ουρά. Η περιοχή της κεφαλής είναι γλυκερόλη με συνδεδεμένη φωσφορική ομάδα. Η ουρά περιοχή αποτελείται από αλυσίδες λιπαρών οξέων. Αυτά τα μόρια φωσφολιπιδίου είναι αμφιπαθητική. το άκρο ουράς λιπαρών οξέων απωθεί το νερό (υδρόφοβο), και το άκρο του κεφαλιού προσελκύει νερό (υδρόφιλο).
Οι βιολογικές μεμβράνες σχηματίζονται συνήθως χρησιμοποιώντας λιπίδια διπλοστοιβάδες. Αυτό σημαίνει ότι δύο σειρές φωσφολιπιδίων ευθυγραμμίζουν την ουρά με την ουρά με τις υδρόφιλες κεφαλές σε επαφή με το εσωτερικό και το εξωτερικό του κυττάρου, οι οποίες αποτελούνται κυρίως από νερό.
Αυτό καθιστά τη μεμβράνη φωσφολιπιδίου στεγανή ενώ επιτρέπει ακόμη στα μικρά μόρια να διέλθουν μέσω της ημιπερατής μεμβράνης χωρίς να χρειάζονται εξειδικευμένοι μεταφορείς, όπως οι αντλίες πρωτεϊνών.
Μαξιλάρι λιπαρών οξέων και μονώστε
Όλο αυτό το λίπος που κρέμεται στους λιπώδεις ιστούς, αποθηκεύοντας ενέργεια όταν χρειάζεται, εξυπηρετεί και άλλους χρήσιμους σκοπούς. Ο λιπώδης ιστός είναι μαλακός και ως εκ τούτου παρέχει ένα μαξιλάρι για τα ευάλωτα όργανα στο σώμα, όπως η καρδιά, τα νεφρά και το ήπαρ.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μπορείτε να πάρετε μια σκληρή πτώση ή ακόμα και να αντέξει ένα αυτοκινητιστικό ατύχημα χωρίς αναγκαστικά να βλάψει τα ζωτικά όργανα σας.
Ο λιπώδης ιστός λειτουργεί επίσης ως μόνωση για να βοηθήσει το σώμα να ρυθμίσει την θερμοκρασία του πυρήνα του. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό σε περιστάσεις που περιλαμβάνουν ακραία κλίματα ή αλλαγές θερμοκρασίας. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα θηλαστικά που ζουν σε εξαιρετικά ψυχρά περιβάλλοντα, όπως μερικές φάλαινες που ταξιδεύουν μέσω παγωμένων υδάτων, διατηρούν αποθήκες λίπους που ονομάζονται υγρασία.
Οι αποθέσεις λίπους ακριβώς κάτω από το δέρμα μπορούν ακόμη και να μεταβολιστούν για να κάνουν θερμότητα όταν η θερμοκρασία του δέρματος είναι πολύ χαμηλή.
Ποια είναι τα απαραίτητα λιπαρά οξέα;
Οι άνθρωποι μπορούν να συνθέσουν πολλά λιπαρά οξέα χρησιμοποιώντας τα άτομα άνθρακα που βρίσκονται σε βιομόρια όπως οι υδατάνθρακες και οι πρωτεΐνες. Ωστόσο, απαραίτητα λιπαρά οξέα είναι ένας τύπος λιπαρού οξέος που το ανθρώπινο σώμα δεν μπορεί να κάνει μόνο του.
Αυτά καλούνται μερικές φορές διατροφικά λιπαρά οξέα, επειδή αυτά τα μόρια πρέπει να προέρχονται από το φαγητό στη διατροφή σας.
Δύο γνωστά βασικά λιπαρά οξέα είναι τα ωμέγα-3 λιπαρά οξέα, που ονομάζονται επίσης άλφα-λινολενικό οξύ και ωμέγα-6 λιπαρά οξέα, που ονομάζεται επίσης λινελαϊκό οξύ. Τα διαιτητικά ωμέγα-3 και ωμέγα-6 λιπαρά οξέα σχηματίζουν άλλα απαραίτητα λιπαρά οξέα, όπως το αραχιδονικό οξύ (ΑΑ), μέσα στο σώμα.
Τα τρόφιμα που περιέχουν φυσικά αυτά τα λιπαρά οξέα περιλαμβάνουν:
Γιατί είναι απαραίτητα τα απαραίτητα λιπαρά οξέα;
Αυτά τα απαραίτητα λιπαρά οξέα είναι ζωτικής σημασίας για τη σωστή λειτουργία της μεμβράνης, ειδικά στις σημαντικές μεμβράνες των νευρικών κυττάρων και στις μεμβράνες των κυττάρων του αίματος. Εκεί συντελούν στη ρευστότητα της μεμβράνης, η οποία είναι κρίσιμη για τη διατήρηση των βαθμίδων συγκέντρωσης που καθιστούν δυνατές τις διαδικασίες διατήρησης της ζωής όπως η διάχυση και η όσμωση.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι τα απαραίτητα λιπαρά οξέα διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη της νόσου και στη γενική υγεία. Οι καταστάσεις που επηρεάζονται από ανεπάρκειες λιπαρών οξέων μπορεί να περιλαμβάνουν:
Ορισμένα λιπαρά οξέα είναι απαραίτητα μόνο υπό συγκεκριμένες συνθήκες, όπως ασθένειες ή αναπτυξιακές καταστάσεις. Για παράδειγμα, πολυακόρεστα λιπαρά οξέα μακράς αλυσίδας που ονομάζονται το δοκοσαεξαενοϊκό οξύ (DHA) είναι ζωτικής σημασίας για τη δομή και τη γνωστική λειτουργία του εγκεφάλου, καθώς και για το σωστό όραμα. Οι νεογέννητοι άνθρωποι, ειδικά εκείνοι που γεννιούνται πρόωρα, απαιτούν προσεκτική σίτιση ανθρώπινου γάλακτος πλούσιου σε DHA και ΑΑ ή παρασκευάσματα για βρέφη εμπλουτισμένα με αυτά τα απαραίτητα λιπαρά οξέα.
Πώς μεταβολίζονται τα λιπαρά οξέα;
Έχετε ήδη εξοικειωθεί με τον όρο λιπόλυση, που είναι ο τρόπος μεταβολισμού των λιπαρών οξέων για την απελευθέρωση της αποθηκευμένης ενέργειας. Όταν τα κύτταρα στους λιπώδεις ιστούς λαμβάνουν το σήμα ότι το σώμα χρειάζεται πρόσβαση στην αποθηκευμένη ενέργεια, τα ένζυμα λιπάσης αρχίζουν μια διαδικασία πολλαπλών βημάτων που ονομάζεται υδρόλυση, η οποία διασπά τα τριγλυκερίδια στα συστατικά μέρη τους, λιπαρά οξέα και γλυκερόλη.
Κάθε βήμα της υδρόλυσης διασπά ένα λιπαρό οξύ από το μόριο τριγλυκεριδίου.
Από εκείνο το σημείο, το κύκλος του κιτρικού οξέος, που ονομάζεται επίσης Κύκλος Krebs, αναλαμβάνει. Αυτή η σειρά χημικών αντιδράσεων περαιτέρω διασπά τις αλυσίδες λιπαρών οξέων για να απελευθερώσει όλη την αποθηκευμένη ενέργεια που περιέχεται στις αλυσίδες. Όλοι οι αερόβιοι οργανισμοί, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, χρησιμοποιούν αυτόν τον κύκλο για να παράγουν ενέργεια.
Η αντίθετη διαδικασία από τη λιπόλυση επιτρέπει στο ανθρώπινο σώμα να αποθηκεύσει αυτή την ενέργεια στην πρώτη θέση. Λιπογένεση, ή εστεροποίηση, μετατρέπει απλά σάκχαρα σε λιπαρά οξέα. Στη συνέχεια αυτές οι αλυσίδες λιπαρών οξέων συντίθενται σε τριγλυκερίδια για να αποθηκεύουν ενέργεια ως λίπος στο σώμα, ειδικά στους λιπώδεις ιστούς.
Άλλα λιπίδια πρέπει να ξέρετε
Μπορεί να έχετε ακούσει για ένα άλλο σημαντικό λιπίδιο που ονομάζεται χοληστερίνη. Αυτό το μόριο στεροειδών έρχεται σε δύο μορφές: χοληστερόλη υψηλής πυκνότητας (HDL) και χοληστερόλη χαμηλής πυκνότητας (LDL). Δεδομένου ότι η χοληστερόλη ταξιδεύει μέσω της κυκλοφορίας του αίματος, οι πάροχοι υγειονομικής περίθαλψης μπορούν να ελέγξουν τα επίπεδα χοληστερόλης σας με ένα απλό τεστ αίματος.
Ενώ η HDL χοληστερόλη είναι ευεργετική για το ανθρώπινο σώμα, υψηλά επίπεδα LDL χοληστερόλης μπορούν να βλάψουν το καρδιαγγειακό σύστημα.
Αν και οι περισσότεροι άνθρωποι εξισώνουν τον όρο χοληστερόλη με τη χοληστερόλη LDL και ανησυχούν για την υπερβολική χοληστερόλη στο αίμα τους, το μόριο χοληστερόλης διαδραματίζει πολύ σημαντικό ρόλο στο ανθρώπινο σώμα. Εκτός από τις προστατευτικές επιδράσεις της HDL χοληστερόλης, το μόριο στεροειδών δρα επίσης ως πρόδρομος για πολλές σημαντικές ορμόνες.
Αυτές περιλαμβάνουν ορμόνες φύλου που είναι σημαντικές για το αναπαραγωγικό σας σύστημα, όπως οιστρογόνο, προγεστερόνη και τεστοστερόνη.
Η χοληστερόλη είναι επίσης υπεύθυνη για την παραγωγή ορμονών στρες, συμπεριλαμβανομένων κορτιζόλη. Αυτές οι ορμόνες βοηθούν το σώμα να τοποθετήσει σημαντικές αντιδράσεις στρες ενάντια στον κίνδυνο, όπως η αντίδραση πτήσης-ή-αγώνα.
Ένα παρεξηγημένο μόριο
Με τα χρόνια, τα λιπίδια έχουν πάρει μια κακή δημόσια εικόνα λόγω των χαμηλών λιπαρών τάσεων δίαιτα. Όπως μπορείτε να δείτε, αυτή η κακή φήμη δεν αξίζει τον κόπο επειδή οι ρόλοι που διαδραματίζουν τα λιπίδια στο ανθρώπινο σώμα - από την αποθήκευση ενέργειας έως τον σχηματισμό μεμβρανών μέχρι απλή απορρόφηση και μόνωση - δεν είναι απλά σημαντικές. είναι ζωτικής σημασίας για τη ζωή.