فهرست مطالب
لیپیدها ترکیبات شیمیایی در بدن شما هستند که به برخی از عملکردهای آن کمک میکنند. اینها مواد چرب یا مومی شکل هستند که توسط بدن شما ساخته میشود و در آب حل نمیشوند. ما در ادامه قصد داریم به بررسی این موضوع بپردازیم که لیپید چیست؟ ساختار لیپیدها به چه صورت است؟ فواید لیپید چیست؟
لیپید چیست؟
هر یک از گروههای متنوعی از ترکیبات آلی مانند چربیها، روغنها، هورمونها و اجزای مشخصی از غشاها که با یکدیگر تجمع پیدا میکنند، بهدلیل آنکه بهطور مناسبی با آب واکنش نمیدهند، لیپید نامیده میشوند. یکی از انواع لیپیدها، تریگلیسریدها هستند که در سلولهای آدیپوز (adipose cells) ذخیره میشوند و بهعنوان انبار ذخیرهی انرژی برای ارگانیسمها و همچنین عایق حرارتی عمل میکند. بعضی لیپیدها مانند هورمونهای استروئیدی، به عنوان پیامرسانهای مولکولی بین سلولها، بافتها، اندامها و برخی دیگر پیامها را بین سیستمهای بیوشیمیایی در یک سلول مخابره میکنند. غشای سلولها و اندامکها از منظر میکروسکوپی، از دو لایه مولکولهای فسفولیپیدی تشکیل شدهاست. غشا، مرزی بین محیط درون و بیرون سلول ایجاد میکند و داخل سلول را به بخشهایی تقسیم میکند که عملکردهای خاصی را انجام دهند.
اسیدهای چرب
اسیدهای چرب، بهندرت به شکل مولکولهای آزاد در طبیعت مشاهده میشوند؛ اما بهطور معمول جزئی از کمپلکس مولکولهای لیپیدی، مانند چربیها (اجزای ذخیرهکنندهی انرژی) و فسفولیپیدها (اجزای لیپیدی اولیه از غشاهای سلولی) هستند.
ساختار لیپیدها
اسیدهای چرب بیولوژیکی در گروه کربوکسیلیک اسیدها قرار میگیرند و از زنجیرهی هیدروکربن همراه با یک گروه کربوکسیل انتهای (COOH) تشکیل شدهاند. قطعهای از کروبوکسیلیک اسید که فاقد گروه هیدروکسیل (OH) است، گروه آسیل نامیده میشود. در شرایط فیزیولوژیک یعنی در آب، این گروه اسیدی بهطور معمول یون هیدروژن (H+) را از دست میدهد و به شکل گروه کربوکسیلات با بار منفی (COO–) در میآید. بیشتر اسیدهای چرب بیولوژیکی، حاوی تعداد زوجاتمهای کربن هستند؛ زیرا در مسیر بیوسنتز متداول برای همهی ارگانیسمها، دو واحد کربن به صورت شیمیایی با یکدیگر متصل میشوند؛ مقادیر نسبتا کمی از اسیدهای چرب با عدد فرد در برخی از موجودات وجود دارد. این مولکول به دلیل زنجیره هیدروکربنی آبگریز خود در آب نامحلول است، کربوکسیلات با بار منفی آبدوست است. معمولا لیپیدهای بیولوژیک، یک بخش آبگریز و یک بخش آبدوست دارند به همین دلیل آمفیپاتیک (amphipathic) نامیده میشوند.
علاوه بر هیدروکربنهای زنجیره مستقیم، ممکن است اسیدهای چرب نیز حاوی جفت کربن باشند که توسط یک یا چند پیوند دوگانه به هم متصل شدهاند.
اسیدهای چرب اشباع
سادهترین اسیدهای چرب، زنجیرههای خطی و غیرشاخهای از گروههای CH2 هستند که توسط پیوندهای منفرد کربن-کربن با یک گروه اسید کربوکسیلیک انتهایی به هم متصل شدهاند. اصطلاح «اشباعشده» بدین معناست که حداکثر تعداد ممکن اتمهای هیدروژن به هر کربن موجود در مولکول، متصل شدهاست. بسیاری از اسیدهای چرب اشباع، دارای یک نام ساده یا معمول و همچنین یک نام سیستماتیک توصیفی شیمیایی هستند. نامهای سیستماتیک بر اساس شمارهگذاری اتمهای کربن است که با کربن اسیدی شروع میشود؛ اگرچه طول زنجیرهها بهطور معمول بین 12 تا 24 کربن است، اما چندین اسید چرب با زنجیرهی کوتاهتر از نظر بیوشیمیایی مهم هستند. برای مثل بوتیریک اسید (butyric acid) (C4) و کاپرویک اسید (caproic acid) لیپیدهایی هستند که در شیر یافت میشوند. روغن هستهی خرما، منبع غذایی مهم چربی در مناطق خاصی از جهان، سرشار از اسیدهای چرب است که 8 و 10 کربن دارد.
اسیدهای چرب غیراشباع
اسیدهای چرب غیراشباع دارای یک یا چند پیوند دوگانه کربن-کربن است. اصطلاح غیراشباع بدین معناست که کمتر از حداکثر تعداد ممکن اتمهای هیدروژن به هر کربن موجود در مولکول، پیوند داده شدهاست. تعداد پیوندهای دوگانه، تعیینکنندهی نام عمومی است؛ تکغیراشباع (monounsaturated) برای مولکولهای دارای یک پیوند دوگانه یا چندغیراشباع (polyunsaturated) برای مولکولهای با دو یا چند پیوند دوگانه استفاده میشود. اسید اولئیک (Oleic acid) نمونهای از اسیدهای چرب تکغیراشباع است. پیشوند سیس 9 (cis9) در نام سیستماتیک اسید پالمیتولئیک، نشان میدهد که موقعیت پیوند دوگانه بین کربنهای 9 و 10 است.
دو کانفورماسیون احتمالی سیس و ترانس به این صورت است که دو گروه CH2بلافاصله در مجاورت کربنهای با پیوند دوگانه قرار داده میشوند. پیکربندی سیس، در تمام اسیدهای چرب غیراشباع بیولوژیکی وجود دارد؛ دو کربن مجاور در یک طرف کربنهای با پیوند دوگانه قرار دارند. در پیکربندی ترانس، دو کربن مجاور در طرف مقابل کربنهای با پیوند دوگانه قرار دارند.
اسیدهای چربی که دارای بیشتر از یک پیوند دوگانه کربن-کربن هستند، در مقادیر نسبتاً جزئی یافت میشوند. چندین پیوند دوگانه تقریباً همیشه توسط یک گروه CH2 از هم جدا میشوند (―CH2―CH=CH―CH2―CH=CH―CH2―). پیوندهای دوگانه به واسطهی یک موتیف فاصله منظم که نتیجهی مکانیسم بیوسنتزی است به زنجیره هیدروکربنی وارد میشود. اسید آراشیدونیک (C20) بهدلیل آنکه پیشساز گروهی از مولکولهاست، حائز اهمیت است. این مولکولها را تحت عنوان ایکوزانوئید (eicosanoid) میشناسیم که شامل پروستاگلاندینها (prostaglandin)، ترومبوکسانها (thromboxane) و لکوترینها (leukotriene) است. این ترکیبات تحت شرایط خاصی، توسط سلولها تولید میشوند.
دارای خواص فیزیولوژیکی قوی هستند. حیوانات نمیتوانند دو اسید چرب مهم شامل لینولئیک اسید (اُمگا 6) و آلفا لینولئیک اسید (اُمگا 3) را سنتز کنند که پیشساز ایکوزانوئیدها هستند و در منابع غذایی گیاهی یافت میشوند. به همین دلیل به این پیشسازها اسیدهای چرب ضروری میگویند. اسیدهای چرب چندغیراشباع ترانس، اگرچه به صورت بیوسنتزی توسط پستانداران تولید نمیشوند، اما توسط میکروارگانیسمهای موجود در رودهی حیوانات نشخوارکننده مانند گاو و بز تولید میشوند. شواهدی وجود دارد که مصرف چربیهای ترانس میتواند اثرات متابولیکی مضری داشته باشد.
انواع لیپیدها
کلسترول، یک لیپید در خون شماست. بدن شما برای کمک به دریافت چربیها و ویتامینها و ساختن هورمونها به آن نیاز دارد. کلسترول و تری گلیسیرید، آب آبگریز هستند؛ بنابراین نمیتوانند از طریق خون عبور کنند. به همین دلیل است که آنها با پروتئین ترکیب میشوند تا لیپوپروتئینهایی بسازند که میتوانند در سراسر بدن حرکت کنند. لیپوپروتئینها شامل HDL (لیپوپروتئین های با چگالی بالا) و LDL (لیپوپروتئینهای با چگالی کم) هستند. کبد و رودهی کوچک شما HDL میسازد که کلسترول را به لیپوپروتئینها یا کبد شما منتقل میکند. کبد شما آن را به اسید صفراوی تبدیل میکند تا بتوانید از شر آن خلاص شوید؛HDL (کلسترول خوب) همچنین با التهاب، لختهشدن خون و اکسیداسیون مبارزه میکند. کبد شما VLDL (لیپوپروتئینهای با چگالی بسیار کم) میسازد که تریگلیسیرید را از کبد به سلولهای دیگر میبرد. هنگامیکهVLDL ها تریگلیسیرید و کلسترول را کاهش میدهند، متراکمتر میشوند و به LDL یا کلسترول بد تبدیل میشوند. LDLها میتوانند به دیوارهی شریان شما بچسبند و عبور خون از شریانها را سختتر کنند.
فواید لیپیدها در بدن
-
غشای سلولی
غشای سلولی که غشای پلاسمایی نیز نامیده میشود، غشای نازکی است که هر سلول زنده را احاطه کرده و سلول را از محیط اطراف آن جدا میکند. غشای سلولی از دو لایهی لیپیدی تشکیل شدهاست که نیمهتراوا است. در خارج از سلول که یک محیط آبی است، یونها، اسیدها و بازها وجود دارند که برای سلول سمی هستند و همچنین مواد مغذی که سلول برای زندگی و رشد باید آن را جذب کند؛ بنابراین، غشای سلولی دو وظیفه دارد: اول اینکه برای نگهداشتن اجزای تشکیلدهندهی سلول، سدی ایجاد میکند و مواد ناخواسته را به خارج سلول میفرستد؛ دوم آنکه بهعنوان دروازهای عمل میکند و اجازه میدهد مواد مغذی وارد سلول و مواد زائد خارج شود.
غشای سلولی بهطور عمده از لیپیدها و پروتئینهای مبتنیبر اسیدهای چرب تشکیل شدهاست. لیپیدهای غشایی اصولاً دو نوع هستند؛ فسفولیپیدها و استرولها (به طور کلی کلسترول). هر دو نوع دارای ویژگی تعیینکننده لیپیدها هستند. آنها بهآسانی در حلالهای آلی حل میشوند؛ اما علاوهبر این، هر دو دارای قسمتی هستند که محلول در آب است. لیپیدها بهعنوان بلوکهای سازنده غشاهای سلولی نقش اساسی ایفا میکنند. ساختار شیمیایی غشای سلولی، آن را بهطرز قابلتوجهی انعطافپذیر و مرزی ایدهآل برای رشد سریع و تقسیم سلولی فراهم میکند.
-
ذخیرهی انرژی
انرژی اضافی حاصل از غذایی که میخوریم، هضم و در بافت آدیپوز یا بافت چربی قرار میگیرد. بیشتر انرژی مورد نیاز بدن انسان توسط کربوهیدراتها و لیپیدها تامین میشود. بدن، گلوکز را به صورت گلیکوژن ذخیره میکند؛ برخلاف گلیکوژن که منبع آماده انرژی است، لیپیدها در درجه اول بهعنوان یک ذخیرهکنندهی انرژی عمل میکنند. اگر به خاطر داشته باشید، گلیکوژن با محتوای آب سنگین بسیار حجیم است؛ بنابراین بدن نمیتواند برای مدت طولانی مقدار زیادی از آن را ذخیره کند؛ از طرف دیگر، چربیها بدون آب در کنار هم قرار میگیرند و مقادیر بسیار بیشتری انرژی را در فضای کاهشیافته ذخیره میکنند.
یک گرم چربی، بیش از دو برابر یک گرم کربوهیدرات انرژی دارد. انرژی عضلات را جهت انجام تمام کارهای فیزیکی و بازیهایی که یک فرد یا کودک معمولی در آن شرکت میکند، تقویت میکند. به عنوان مثال، انرژی ذخیرهشده در عضلات، ورزشکار را به سمت مسیر میراند، پاهای یک رقصنده را تحریک میکند تا آخرین گامها را به نمایش بگذارد و باعث میشود تمام قسمتهای متحرک بدن بهخوبی کار کنند.
برخلاف سایر سلولهای بدن که میتوانند چربی را در منابع محدود ذخیره کنند، سلولهای چربی برای ذخیرهسازی چربی تخصصی هستند و میتوانند بهطور نامحدودی از نظر اندازه بزرگ شوند. فراوانی بیشازحد بافت چربی میتواند منجر به استرس بیمورد بر بدن شود و میتواند برای سلامتی شما مضر باشد.
-
تنظیم و پیامرسانی
تریگلیسریدها دمای بدن را ثابت نگه میدارند. افرادی که چربی کافی در بدن خود ندارند، زودتر احساس سرما میکنند؛ اغلب خسته میشوند و بهدلیل کمبود اسید چرب زخمبستر، بر روی پوست آنها ایجاد میشود. تریگلیسیرید همچنین به بدن در تولید و تنظیم هورمونها کمک میکند؛ به عنوان مثال، هورمون لپتین توسط بافت چربی ترشح میشود که اشتها را تنظیم میکند. در سیستم تولید مثل، اسیدهای چرب برای سلامت باروری مورد نیاز است.
زنانی که کمبود اسیدهای چرب دارند، قاعدگی آنها متوقف و نابارور میشوند. اسیدهای چرب ضروری امگا 3 و امگا 6 به تنظیم کلسترول و لختهشدن خون و کنترل التهاب در مفاصل، بافتها و جریان خون کمک میکنند؛ چربیها همچنین نقش عملکردی مهمی در حفظ انتقال ایمپالسهای عصبی، ذخیرهسازی حافظه و ساختار بافت دارند. بهطور ویژه در مغز، لیپیدها از نظر ساختار و عملکرد، کانون فعالیت مغز هستند؛ آنها به تشکیل غشای سلولیِ عصبی، عایقبندی نورونها و تسهیل سیگنالدهی ایمپالسهای الکتریکی در سراسر مغز کمک میکنند.
-
کمک به هضم و افزایش فراهمی زیستی
چربیهای غذایی موجود در غذاهایی که میخوریم در سیستم گوارش ما تجزیه میشوند و مواد مغذی ارزشمند را انتقال میدهند. با حمل مواد مغذی محلول در چربی، از طریق فرآیند گوارش، جذب روده بهبود مییابد. این جذب بهبودیافته بهعنوان افزایش فراهمی زیستی نیز شناخته میشود. مواد مغذی محلول در چربی برای سلامتی مهم هستند و عملکردهای مختلفی از خود نشان میدهند. ویتامینهای A، K، D و E (ویتامینهای محلول در چربی) عمدتا در غذاهای حاوی چربی یافت میشوند.
برخی از ویتامینهای محلول در چربی (مانند ویتامین A) نیز در غذاهای طبیعی بدون چربی مانند: سبزیجات برگسبز، هویج و کلم بروکلی یافت میشوند. این ویتامینها زمانیکه با غذاهای حاوی چربی ترکیب شوند، بهتر جذب میشوند؛ چربیها همچنین دسترسی زیستی ترکیباتی به نام فیتوکمیکالها (phytochemicals) را افزایش میدهند که ترکیبات گیاهی مانند لیکوپن (موجود در گوجه فرنگی) و بتاکاروتن (موجود در هویج) هستند.
اعتقاد بر این است که فیتوکمیکالها باعث ارتقای سلامت و تندرستی میشوند. در نتیجه، خوردن گوجه فرنگی با روغن زیتون یا سس سالاد، جذب لیکوپن را تسهیل میکند. سایر مواد مغذی ضروری مانند اسیدهای چرب ضروری، اجزای تشکیلدهندهی خود چربیها هستند و به عنوان بلوکهای سازنده یک سلول عمل میکنند.
-
عایق و محافظتکننده
30 درصد وزن بدن از بافت چربی تشکیل شدهاست. بعضی از اینها چربی احشایی یا بافت آدیپوزِ اطراف اندامهای ظریف هستند. اندامهای حیاتی مانند قلب، کلیهها و کبد، توسط چربی احشایی محافظت میشوند. ترکیب مغز بهطور قابلتوجهی 60 درصد چربی است که نشاندهنده نقش ساختاری اصلی چربی در بدن است. ممکن است بیشتر با چربی زیر پوست آشنا باشید. این لایه، پتویی از بافت بدن را در برابر دمای شدید، عایق و به کنترل دمای بدن کمک میکند. دستها و دیگر نواحی که با سطوح سخت در تماس هستند، میپوشاند و از اصطکاک جلوگیری میکند.
نام نویسنده: ریحانه ارفعی
نام ویراستار: سارا تاجداری
منابع:
https://www.britannica.com/science/lipid
https://www.britannica.com/science/cell-membrane
https://pressbooks-dev.oer.hawaii.edu/humannutrition/chapter/the-functions-of-lipids-in-the-body/