Innhold
- Generell lipidinformasjon
- Hva er fettsyrer?
- Fettsyresmeltepunkter
- Fettsyrer lagrer energi
- Fettsyrer danner membraner
- Fettsyrer Pute og isolere
- Hva er essensielle fettsyrer?
- Hvorfor er essensielle fettsyrer viktige?
- Hvordan metaboliserer fettsyrer?
- Andre lipider du trenger å vite
- En misforstått molekyl
Hvis du har tatt et ernæringskurs eller til og med har lagt merke til etikettene på matprodukter, er du sannsynligvis veldig kjent med tre av de fire viktigste biomolekyler av menneskekroppen. Disse biomolekylene er karbohydrater, lipider, nukleinsyrer og proteiner. Lipider inkluderer et bredt spekter av molekyler, inkludert triglyserider, som noen ganger kalles fett.
Lipider utfører mange viktige funksjoner i menneskekroppen. Noen av de mest avgjørende av disse er lagring av energi og omfattende cellemembraner. Lipider gir også demping og isolering for vitale organer.
Generell lipidinformasjon
Lipider er den mest energitette av alle de fire grunnleggende biomolekylene når det gjelder energilagring og tilgang. Lipider kan levere 9 kalorier med energi per gram. Dette er mer enn både karbohydrater og proteiner, som hver leverer bare 4 kalorier med energi per gram.
Lipider danner også cellemembraner takket være et veldig viktig kjennetegn på lipidmolekyler som kalles hydrofobisitet. Dette begrepet kommer fra de greske ordene Hydor - som betyr vann - og Phobos - som betyr frykt. Hydrofobe molekyler, for eksempel lipider, blandes ikke godt med vann fordi de frastøter vannmolekyler.
Som du vil se, kan hydrofobe lipider feste seg til hydrofile molekyler, som betyr molekyler som tiltrekker vannmolekyler, for dannelse av cellemembran.
Hva er fettsyrer?
Fettmolekyler, eller triglyserider, har en ryggrad av glyserol og tre fettsyretaler. Disse fettsyrene er lange kjeder som inneholder et skjelett av karbonatomer med hydrogenmolekyler festet langs karbonskjelettet og karboksylsyre festet i den ene enden.
Fordi de inneholder så mange karbonhydrater og hydrogen, kaller forskere disse hydrokarbonkjeder.
Det er to hovedtyper av fettsyrer, mettede og umettede. Fettsyrer får sin klassifisering basert på deres kjemiske struktur. Mettede fettsyrer har enkeltbindinger mellom karbonmolekylene i hydrokarbonkjedene.
De er mettet med hydrogen, noe som betyr at de inneholder så mange hydrogenmolekyler som de muligens kan.
Umettede fettsyrer har dobbeltbindinger eller trippelbindinger mellom karbonmolekylene i hydrokarbonkjedene. De er ikke mettet med hydrogen, noe som betyr at de har åpne steder som andre molekyler kan binde seg til.
Fettsyresmeltepunkter
På grunn av forskjellene i måten enkeltbindinger og doble (eller tredobbelte) bindinger påvirker molekylstrukturen, har mettede fettsyrer med enkeltbindinger rette, lineære kjeder som kan pakke sammen veldig tett. Umettede fettsyrer har derimot knekk som et resultat av dobbeltbindingene og kan derfor ikke stable sammen.
Denne strukturen påvirker lipidenes virkelige funksjoner.
En av disse er temperaturen som fettsyren smelter til. Smeltepunktet for umettede fettsyrer er lavere enn smeltepunktet for mettede fettsyrer med samme lengde. For eksempel smelter stearinsyre ved omtrent 157 grader Fahrenheit mens oljesyre smelter ved omtrent 56 grader Fahrenheit.
Dette er grunnen til at mettede lipider, som fettet på en biff, har en tendens til å være faste ved romtemperatur mens umettede lipider, som olivenolje, er flytende ved romtemperatur.
Fettsyrer lagrer energi
En av de viktigste rollene til lipider og deres bestanddeler fettsyrer er energilagring. Dette foregår vanligvis i spesialiserte vev som kalles fettvev. Cellene som utgjør disse vevene - kalt adipocytter - kan inneholde fettdråper triglyserider som tar opp 90 prosent av cellens volum!
Alt det fettet har et avgjørende hovedformål: å lagre energien som kreves for å gi menneskekroppen kraft. Dette er en viktig måte som evolusjonen gjør at organismer kan overleve perioder med lav mattilgjengelighet ved å bygge opp energilagre når matkilder er lett tilgjengelige, slik at de kan benytte seg av disse butikkene i løpet av smalere tider.
For eksempel er dyr som dvaler eller vandrer, avhengige av fettlagre for å opprettholde nødvendige kroppsfunksjoner og holde seg i live i tider som de ikke spiser.
Noen forskere kjører hjem ideen om at lipider er ideelle for energilagring ved å bruke eksemplet på et gjennomsnittlig mannlig menneske som veier 154 pund. Hvis denne modellprøven slutter å spise, ville karbohydratlagrene hans (gratis glukose- og glykogenlagre i leveren og musklene) holde ham i live i omtrent et døgn.
Hans proteinlagre (for det meste muskler) ville vare i omtrent en uke, selv om noen av musklene han til slutt vil trenge å forbrenne for energi også er avgjørende for helsen hans, for eksempel hjertemuskulaturen i hjertet.
Imidlertid kan lipidlagrene hans - som utgjør cirka 24 pund av hans totale kroppsvekt - opprettholde ham i 30 eller 40 dager. Den typen metabolisme kroppen hans ville bruke for å konvertere energien som er lagret i fettvevet hans til brukbar energi er lipolyse.
Fettsyrer danner membraner
Fettsyrer muliggjør også cellemembraner. Biologiske membraner, så som plasmamembraner, er selektive barrierer mellom innsiden av cellen (eller organellen) og utsiden av cellen. I denne funksjonen lar de noen molekyler passere og holde andre molekyler ute.
Hovedkomponenten i disse membranene er spesialiserte lipider som kalles fosfolipider. Fosfolipider har to grunnleggende deler: et hode og en hale. Hodeområdet er glyserol med en tilknyttet fosfatgruppe. Haleregionen er laget av fettsyrekjeder. Disse fosfolipidmolekylene er amphipathic; fettsyrens halende ende frastøter vann (hydrofobt), og hodeenden tiltrekker vann (hydrofilt).
Biologiske membraner dannes vanligvis ved hjelp av lipid dobbeltlag. Dette betyr at to rader med fosfolipider stiller opp hale til hale med de hydrofile hodene i kontakt med det indre og det ytre av cellen, som stort sett består av vann.
Dette gjør at fosfolipidmembranen er vanntett mens den fremdeles lar små molekyler passere gjennom den semipermeable membranen uten å trenge spesialiserte transportører, for eksempel proteinpumper.
Fettsyrer Pute og isolere
Alt det fettet som henger i fettvevet og lagrer energi til når det trengs, serverer andre nyttige formål også. Fettvev er mykt og gir derfor en pute for sårbare organer i kroppen, som hjerte, nyrer og lever.
Dette er grunnen til at du kan ta et hardt fall eller til og med motstå en bilulykke uten nødvendigvis å skade livsviktige organer.
Fettvev fungerer også som isolasjon for å hjelpe kroppen med å regulere kjernetemperaturen. Dette er spesielt viktig under omstendigheter som inkluderer ekstreme klimaer eller temperaturendringer. Dette er grunnen til at pattedyr som lever i ekstremt kalde omgivelser, for eksempel noen hvaler som ferdes gjennom frysevann, opprettholder fettlager kalt spekk.
Fettforekomster rett under huden kan til og med metaboliseres for å lage varme når hudtemperaturen blir for lav.
Hva er essensielle fettsyrer?
Mennesker kan syntetisere mange fettsyrer ved å bruke karbonatomene som finnes i biomolekyler som karbohydrater og proteiner. Men, essensielle fettsyrer er en type fettsyre som menneskekroppen ikke kan lage på egen hånd.
Disse kalles noen ganger kostholdsfettsyrer siden disse molekylene i stedet må komme fra maten i kostholdet ditt.
To kjente essensielle fettsyrer er omega-3 fettsyrer, også kalt alfa-linolensyre, og omega-6 fettsyrer, også kalt linolsyre. Kosthold omega-3 og omega-6 fettsyrer danner andre essensielle fettsyrer, som arachidonsyre (AA), i kroppen.
Matvarer som naturlig inneholder disse fettsyrene inkluderer:
Hvorfor er essensielle fettsyrer viktige?
Disse essensielle fettsyrene er avgjørende for riktig membranfunksjon, spesielt i viktige nervecellemembraner og blodcellemembraner. Der bidrar de til membranfluiditet, som er avgjørende for å opprettholde konsentrasjonsgradientene som gjør livsopprettholdende prosesser som diffusjon og osmose mulig.
Forskere mener at essensielle fettsyrer spiller viktige roller i sykdomsutvikling og generell helse. Forhold påvirket av fettsyremangel kan omfatte:
Noen fettsyrer er bare essensielle under spesifikke forhold, for eksempel sykdom eller utviklingstilstander. For eksempel kalt langkjedede flerumettede fettsyrer docosaheksaensyre (DHA) er avgjørende for hjernestruktur og kognitiv funksjon samt riktig syn. Nyfødte mennesker, spesielt de som er født for tidlig, krever nøye fôring av morsmelk rik på DHA og AA eller morsmelkerstatninger forsterket med disse essensielle fettsyrene.
Hvordan metaboliserer fettsyrer?
Du har allerede blitt kjent med begrepet lipolyse, som er måten fettsyrer metaboliserer for å frigjøre lagret energi. Når cellene i fettvev mottar signalet om at kroppen trenger tilgang til lagret energi, starter lipaseenzymer en flerstegsprosess som kalles hydrolyse, som bryter triglyseridene i deres bestanddeler, fettsyrer og glyserol.
Hvert trinn i hydrolyse spalter en fettsyre fra triglyseridmolekylet.
Fra det tidspunktet sitronsyresyklus, også kalt Krebs sykler, tar over. Denne serien med kjemiske reaksjoner spalter fettsyrekjedene ytterligere for å frigjøre all den lagrede energien som finnes i kjedene. Alle aerobe organismer, inkludert mennesker, bruker denne syklusen til å generere energi.
Den motsatte prosessen fra lipolyse gjør det mulig for menneskekroppen å lagre denne energien i utgangspunktet. lipogenese, eller esterification, omdanner enkle sukkerarter til fettsyrer. Så blir disse fettsyrkjedene syntetisert til triglyserider for å lagre energi som fett i kroppen, spesielt i fettvevet.
Andre lipider du trenger å vite
Du har kanskje hørt om en annen viktig lipid som heter kolesterol. Dette steroidmolekylet kommer i to former: høy tetthets (HDL) kolesterol og lav tetthet (LDL) kolesterol. Siden kolesterol reiser gjennom blodomløpet, kan helsepersonell sjekke kolesterolnivået med en enkel blodprøve.
Mens HDL-kolesterol er gunstig for menneskekroppen, kan høye nivåer av LDL-kolesterol skade det kardiovaskulære systemet.
Selv om de fleste likestiller begrepet kolesterol med LDL-kolesterol og bekymrer seg for å ha for mye kolesterol i blodet, spiller kolesterolmolekylet veldig viktige roller i menneskekroppen. I tillegg til de beskyttende effektene av HDL-kolesterol, fungerer steroidmolekylet også som forløper for mange viktige hormoner.
Disse inkluderer kjønnshormoner som er viktige for reproduksjonssystemet ditt, som østrogen, progesteron og testosteron.
Kolesterol er også ansvarlig for produksjon av stresshormoner, inkludert kortisol. Disse hormonene hjelper kroppen med å montere viktige stressresponser i møte med fare, for eksempel fly-eller-kamp-responsen.
En misforstått molekyl
I løpet av årene har lipider fått et dårlig offentlig bilde på grunn av trett med slankekosthold. Som du kan se, er dette dårlige omdømmet ufortjent fordi rollene som lipider spiller i menneskekroppen - fra energilagring til membrandannelse til enkel polstring og isolering - ikke bare er viktige; de er avgjørende for livet.