Name: types of lipids and their structure
Uploaded: 2020-11-23T11:47:33.000Z
Duration: 3 min 38 s
Channel: JoVE

الليبيدات مجموعة من الجزيئات الكارهة للماء ومنها الدهون الثلاثية،المُستخدمة لتخزين الطاقة،والدهون الفوسفورية،وهي مكوّنات أساسية لبنية أغشية الخلايا. تتكون الدهون الثلاثية ومعظم الدهون الفوسفورية من غليسرول وسلاسل من الأحماض الدهنية. تحتوي الأحماض الدهنية على مجموعات ميثيل على أحد طرفي السلسلة ومجموعات كربوكسيل على الطرف المقابل.يُسمى الكربون المتصل بمجموعة الكربوكسيل كربون ألفا،ويُعرف الكربون المتصل بمجموعة ميثيل بكربون أوميغا. تتفاوت الأحماض الدهنية من حيث طول سلسلة الهيدروكربون،ومن حيث وجود روابط ثنائية فيها. الأحماض التي فيها روابط ثنائية هي أحماض دهنية غير مشبعة،وتلك التي فيها روابط أحادية هي أحماض دهنية مشبعة،لأنها تشبع بأكبر عدد ممكن من ذرات الهيدروجين.غالبًا ما تشترك الأحماض الدهنية في الأسماء،ولكن يمكن تسميتها بصورة منتظمة وفقًا لعدد ذرات الكربون،وكذلك عدد وموضع الروابط الثنائية في السلسلة الكربونية. توجد عدة طرق للترقيم. النظام الذي يعتمد الكربوكسيل،يعدّموضع جميع الروابط الثنائية من الكربون الكربوكسيلي،والذي يأخذ الرقم 1.أما النظام الذي يعتمد أوميغا،فيعدّموضع الرابطة الثنائية الأقرب إلى كربون أوميغا،بحيث يأخذ كربون أوميغا الرقم 1. على سبيل المثال،حمض اللينولينيك،وهو حمض دهني من فئة أوميغا-3،يحتوي على 18 ذرة كربون وروابط ثنائية عند موضعي 9 و 12 و 15،إذا بدأنا العد من جهة الكربوكسيل. هذا سيُسمى 18:3 دلتا 9،12،15 وفقًا للنظام الذي يعتمد الكربوكسيل ويُسمى 18:3 أوميغا 3،وفقًا للنظام الذي يعتمد أوميغا.يمكن أن توجد الأحماض الدهنية في تشكيلين:المقرون والمفروق. في التشكيل المقرون،تكون ذرتي الهيدروجين على الكربون المشارك في الرابطة الثنائية في الطرف ذاته من الرابطة،بينما في التشكيل المفروق،تكون ذرات الهيدروجين على الطرفين المتقابلين. من حيث البنية،الأحماض الدهنية المقرونة تشكّل سلاسل منحنية،بينما تشكّل الأحماض الدهنية المفروقة سلاسل مستقيمة.تبيّن أن تناول الدهون المفروق هو المسؤول عن العديد من أمراض القلب والأوعية الدموية،بينما يُعرف تناول الأحماض الدهنية المقرونة،مثل أوميغا-3 وأوميغا-6 على أنه مفيد للصحة. تُستخدم الدهون الثلاثية،أو المعروفة عمومًا بالدهون،و تستخدم بصورة أساسية في تخزين الطاقة. تتكون من ثلاثة أحماض دهنية متصلة بالجليسرول عبر روابط إسترات بين الأطراف الهيدروكسيلية للجليسرول والأطراف الكربوكسيلية للأحماض الدهنية،متسببة بتشكيل جزيء غير قطبي.إذا كانت الأحماض الدهنية الثلاثة من نوع واحد،تُعرف بالدهون الثلاثية البسيطة. أما إذا اختلفت الأحماض الدهنية الثلاثة،فتُعرف بالدهون الثلاثية المختلطة. نوع آخر من الليبيدات،وهو الليبيدات الفوسفورية،يُشكّل سمة بنيوية مهمة للأغشية البيولوجية.تحتوي على رؤوس محبة للماء تتكون من مجموعات فوسفات معدّلة مع مجموعات كحول محبة للماء،وذيول أحماض دهنية كارهة للماء. يمكن أن يتفاوت تركيب هذه الرؤوس والذيول،فينتج عن ذلك أنواع مختلفة من ليبيدات الأغشية. ليبيدات الجلسيروفوسفوليبيد،هي نوع شائع من الليبيدات الفوسفورية،يتكون من حمضين دهنيين ومجموعة ذات قطبية عالية مرتبطة بكل ذرة كربون من ذرات الجليسرول،بواسطة إسترات أو روابط فوسفات ثنائي الإستر،على التوالي.

تركيب الدهون

Structure of Lipids

تشتمل الدهون على مجموعة متنوعة من المركبات ذات الطبيعة غير القطبية إلى حد كبير. هذا لأنها هيدروكربونات تتضمن في الغالب روابط كربون-كربون غير قطبية أو روابط كربون-هيدروجين. الجزيئات غير القطبية كارهة للماء (“كره للماء”) ، أو غير قابلة للذوبان في الماء. تؤدي الدهون وظائف مختلفة في الخلية. تخزن الخلايا الطاقة للاستخدام طويل الأمد في شكل دهون. توفر الدهون أيضاً عزلاً عن البيئة للنباتات والحيوانات. على سبيل المثال، تساعد في الحفاظ على الطيور المائية والثدييات جافة عند تكوين طبقة واقية فوق الفراء أو الريش بسبب طبيعتها المقاومة للماء. الدهون هي أيضاً اللبنات الأساسية للعديد من الهرمونات وهي مكون مهم لجميع أغشية الخلايا. تشمل الدهون الشحوم والزيوت والشموع والفوسفوليبيد والستيروئيدات. التركيب العام للدهون يتكون جزيء الدهون من مكونين رئيسيين—الجلسرين والأحماض الدهنية. الجلسرين مركب عضوي (كحول) يحتوي على ثلاث كربون وخمسة هيدروجين وثلاث مجموعات هيدروكسيل (OH). الأحماض الدهنية لها سلسلة طويلة من الهيدروكربونات التي ترتبط بها مجموعة الكربوكسيل، ومن هنا جاء اسم “الحمض الدهني.” قد يتراوح عدد الكربون في الأحماض الدهنية من 4 إلى 36. والأكثر شيوعاً هي تلك التي تحتوي على 12–18 ذرة كربون. في جزيء الدهون، ترتبط الأحماض الدهنية بكل جزيء من جزيئات’ الجلسرين الثلاثة مع رابطة استر من خلال ذرة أكسجين. يؤدي ضم ثلاثة أحماض دهنية إلى العمود الفقري للجليسرول في تفاعل التجفاف إلى تكوين ثلاثي الجلسرين. قد تكون الأحماض الدهنية الثلاثة في ثلاثي الجلسرين متشابهة أو غير متشابهة. الفوسفوليبيد هو نوع شائع آخر من الدهون. إنه جزيء أمفيباثي، مما يعني أنه يحتوي على جزء كاره للماء وجزء محب للماء. سلاسل الأحماض الدهنية كارهة للماء ولا يمكنها التفاعل مع الماء؛ في حين أن المجموعة المحتوية على الفوسفات هي محبة ماء وتتفاعل مع الماء. تواجه مجموعات الرأس المحبة للماء من الفوسفوليبيد المحلول المائي. يتم عزل ذيول الكارهة للماء في منتصف الطبقة الثنائية. الأحماض الدهنية قد تكون الأحماض الدهنية مشبعة أو غير مشبعة. في سلسلة الأحماض الدهنية، إذا كان هناك روابط أحادية فقط بين الكربون المتجاور في سلسلة الهيدروكربون، فإن الحمض الدهني يكون مشبعاً. حمض الستيريك (حمض الشمع) مثال على الأحماض الدهنية المشبعة. عندما تحتوي سلسلة الهيدروكربون على رابطة مزدوجة، يكون الحمض الدهني غير مشبع. حمض الأوليك (حمض الزيت) مثال على الأحماض الدهنية غير المشبعة. معظم الدهون غير المشبعة سائلة في درجة حرارة الغرفة وتسمى بالزيوت. إذا كان هناك رابطة مزدوجة واحدة في الجزيء، فهي دهون أحادية غير مشبعة (مثل زيت الزيتون)، وإذا كان هناك أكثر من رابطة مزدوجة واحدة، فهي دهون متعددة غير مشبعة (مثل زيت الكانولا). تتراكم الأحماض الدهنية الطويلة المستقيمة ذات الروابط الأحادية بإحكام وتكون صلبة في درجة حرارة الغرفة. تعتبر الدهون الحيوانية التي تحتوي على حامض دهني وحمض البالميتيك (حمض النخيل) (شائعة في اللحوم) والدهون مع حمض البوتيريك (حمض الزبدة) (شائع في الزبدة) أمثلة على الدهون المشبعة. يمكن أيضاً تصنيف الأحماض الدهنية إلى سيس و ترانس. روابط سيس و ترانس تشير إلى تكوين جزيء حول الرابطة المزدوجة. إذا كانت الهيدروجين موجودة في نفس المستوى، فهي عبارة عن دهون سيس. إذا كانت ذرات الهيدروجين على مستويين مختلفين، فهي دهون ترانس. تتسبب الرابطة المزدوجة سيس في حدوث انحناء أو “تعقّد” يمنع الأحماض الدهنية من التعبئة بإحكام، مما يحفظها سائلة في درجة حرارة الغرفة. زيت الزيتون وزيت الذرة وزيت الكانولا وزيت كبد الحوت أمثلة على الدهون غير المشبعة. تساعد الدهون غير المشبعة على خفض مستويات الكوليسترول في الدم. بينما تساهم الدهون المشبعة في تكوين طبقة الصفيحات في الشرايين. الدهون المتحولة تعمل صناعة الأغذية على هدرجة الزيوت صناعياً لجعلها شبه صلبة وذات قوام مرغوب فيه للعديد من المنتجات الغذائية المصنعة. خلال هذه العملية، يتم إنشاء روابط مزدوجة لـ سيس– قد يتحول التشكل في سلسلة الهيدروكربون إلى روابط مزدوجة في تشكل ترانس–. المارجارين وبعض أنواع زبدة الفول السوداني والسمن أمثلة على دهون ترانس المهدرجة صناعياً. أظهرت الدراسات الحديثة أن الزيادة في دهون المتحولة ترانس في النظام الغذائي للإنسان قد تؤدي إلى مستويات أعلى من البروتينات الدهنية منخفضة الكثافة (LDL)، أو الكولسترول “السيئ”، والذي بدوره قد يؤدي إلى ترسب اللويحات في الشرايين، مما يؤدي إلى الإصابة بأمراض القلب. 
 أحماض أوميغا الدهنية الأحماض الدهنية الأساسية هي تلك التي يحتاجها جسم الإنسان ولكنه لا يصنعها. وبالتالي ، يجب استكمالها من خلال تناولها عن طريق النظام الغذائي. تندرج أحماض أوميغا-3 الدهنية ضمن هذه الفئة وهي واحدة من اثنين فقط معروفتان للبشر (الآخر هو أحماض أوميغا-6 الدهنية). هذه أحماض دهنية متعددة غير مشبعة وهي أوميغا-3 لأن الرابطة المزدوجة تربط الكربون الثالث من سلسلة’ الهيدروكربونات بالكربون المجاور لها. حمض ألفا لينولينيك هو مثال على أحماض أوميغا-3 الدهنية. يحتوي على ثلاث روابط سيس المزدوجة، ونتيجة لذلك، لها شكل منحني. يعتبر السلمون والسلمون المرقط والتونة مصادر جيدة لأحماض أوميغا-3 الدهنية. تشير الأبحاث إلى أن أحماض أوميغا-3 الدهنية تقلل من خطر الموت المفاجئ من النوبات القلبية، وتقلل من الدهون الثلاثية في الدم، وتقلل من ضغط الدم، وتمنع تجلط الدم عن طريق تثبيط تخثر الدم. كما أنها تقلل الالتهاب وقد تساعد في تقليل خطر الإصابة ببعض أنواع السرطان لدى الحيوانات. هذا النص مقتبس من <a href="https://openstax.org/books/biology-2e/pages/3-3-lipids">Openstax, Biology 2e, Chapter 3.3: Lipids</a>.

تشمل الدهون مجموعة متنوعة من المركبات غير القطبية إلى حد كبير في الطبيعة. هذا لأنها هيدروكربونات تشمل في الغالب غير قطبية ...

Education

JoVE Core

Molecular Biology

البيولوجيا الجزيئية

Unit 1

الوحدة الأولى

Biochemistry of the Cell

الكيمياء الحيوية للخلية

KEY TERMS AND CONCEPTS

المصطلحات والمفاهيم الأساسية

types of lipids and their structure

Lipids are a major group of biological molecules, and their structure helps explain their different forms. Many lipids are built from fatty acids, which are long hydrocarbon chains with a carboxyl group. The carbon chain is hydrophobic, meaning it does not mix well with water, while the carboxyl group is the acidic end.

Triglycerides are one common lipid type. They consist of a glycerol molecule joined to three fatty acid chains. Saturated triglycerides have fatty acids with only single carbon-carbon bonds, so the chains stay straight and pack tightly. Unsaturated triglycerides contain one or more double bonds, which create bends in the chains.

Phospholipids are another important lipid class. They have a glycerol backbone, but one fatty acid is replaced by a phosphate group. This gives phospholipids a polar head and nonpolar tails, which is useful in cell membranes.

Some lipids are steroids. These have a four-ring structure rather than long fatty acid chains. Cholesterol is a familiar example, and its ring structure makes it different from triglycerides and phospholipids.

Types of Lipids and Their Structure

the periodic table and organismal elements

the-periodic-table-and-organismal-elements

Element Groups in Living Things

Living things are built from elements found on the periodic table. This page focuses on the elements that make up organisms and how they are grouped in biology. These organismal elements are usually divided into major, minor, and trace categories. Major elements make up most of the mass of living matter. Minor elements are needed in smaller amounts. Trace elements are present in very small amounts but still play important roles. The periodic table helps show where these elements fit and how...

functional groups

Functional Groups in Organic Molecules

Functional groups are the parts of organic molecules that give them specific chemical behavior. They help determine how a compound reacts and what properties it has. In organic chemistry, these groups are used to classify molecules in a clear way. Hydrocarbons are one common class of organic compounds. They contain only carbon and hydrogen. Alcohols, aldehydes, and ketones are other classes that are identified by their functional groups. These groups make each class behave differently from the...

polymers

Polymer Structures and Uses

Polymers are large molecules built from repeating smaller units called monomers. Their long-chain structure gives them many different properties and makes them useful in everyday materials. Polymers can form in two main ways. In addition polymerization, monomers join together without losing any atoms. In condensation polymerization, monomers link while a small molecule is released. These two pathways help explain how many common plastics and related materials are made. The structure of a...

what are lipids?

Lipids in Cells: Fats and Membranes

Lipids are a group of biomolecules found in living things. They are known for their role in energy storage and in building cell membranes. This makes them important in many parts of biology. Fats are one common type of lipid. Other lipids include phospholipids and steroids. Each group has a different structure and a different job in the body. Phospholipids are especially important because they help form cell membranes. Steroids also belong to the lipid group, and they have their own distinct...

structure of lipids

Lipids are a major group of biological molecules, and their structure helps explain their different forms. Many lipids are built from fatty acids, which are long hydrocarbon chains with a carboxyl group. The carbon chain is hydrophobic, meaning it does not mix well with water, while the carboxyl group is the acidic end. Triglycerides are one common lipid type. They consist of a glycerol molecule joined to three fatty acid chains. Saturated triglycerides have fatty acids with only single...

chemistry of carbohydrates

Carbohydrate Structures and Types

Carbohydrates are biomolecules built from carbon, hydrogen, and oxygen. Their chemistry helps explain how simple sugars join together and how larger carbohydrate molecules form. The smallest carbohydrates are monosaccharides, or single sugar units. These can link to make disaccharides, which contain two sugar units, and polysaccharides, which are long chains of many sugar units. Carbohydrates play an important role in biology because they are part of the structures and processes found in...

nucleic acids

Nucleic Acids and Genetic Information

Nucleic acids carry genetic information in cells. They include DNA and RNA, which are made from nucleotide building blocks. These molecules store, copy, and help use the instructions needed for life. DNA is the main long-term storage molecule for genetic information. RNA helps carry and use that information in cells. Together, these nucleic acids connect the code in a cell to the proteins it can make.

intermolecular forces

Forces Between Molecules

Forces between molecules help explain why matter behaves the way it does. These intermolecular attractions act between separate molecules, not within a single molecule. They are often much weaker than the bonds that hold atoms together inside a molecule, but they still affect many properties of liquids and solids. Several common types of intermolecular forces are covered in this topic. These include dipole-dipole forces, hydrogen bonding, ion-dipole forces, and van der Waals forces. Van der...

noncovalent attractions in biomolecules

How Biomolecules Hold Their Shape

Biomolecules hold their shape through noncovalent attractions. These interactions occur within and between molecules and help control the structure and stability of complexes. They are different from covalent bonds because they do not involve sharing electrons. Four main noncovalent interactions are important in biology: hydrogen bonds, van der Waals forces, ionic bonds, and hydrophobic interactions. Hydrogen bonds form when a hydrogen atom is covalently bonded to a strongly electronegative...

pH Scale and Acid-Base Balance

pH measures how acidic or basic an aqueous solution is. It is a key way to describe the balance between acids and bases in water-based solutions. The pH scale shows this balance with low values for acidic solutions and high values for basic solutions. Neutral solutions fall in the middle of the scale. Understanding pH helps explain how different substances behave in water. It also helps compare solutions that are more acidic, more basic, or neutral.

hydrolysis of atp

ATP Hydrolysis and Energy Release

ATP hydrolysis is a key chemical reaction in cells that releases energy. ATP, or adenosine triphosphate, is the molecule cells use to store and transfer energy for many processes. During hydrolysis, water breaks the bond in ATP’s terminal phosphate group. This reaction converts ATP into ADP, or adenosine diphosphate, and inorganic phosphate. The released energy can then be used to drive cellular work. High school biology students often see ATP hydrolysis as part of energy transfer in living...

key terms and concepts

Explore lipid structure through fatty acids, triglycerides, phospholipids, and steroids. Learn how each type differs in shape and bonding.

Types of Lipids and Their Structure | JoVE K12

molecular biology

JoVE Core Molecular Biology showcases the molecular processes of the cell through clear and concise animated video lessons. Additionally, in scientist-in-action videos, these concepts' application is demonstrated through real experiments in modern laboratories.

Types of Lipids and Their Structure

Description

Transcript