Struktur von Lipiden

Lipide sind eine Gruppe hydrophober Moleküle, zu denen Triglyceride gehören, die zur Energiespeicherung verwendet werden, und Phospholipide, die die Hauptstrukturkomponenten der Zellmembranen sind.

Triglyceride und die meisten Phospholipide bestehen aus Glycerin- und Fettsäureketten.

Fettsäuren haben Methylgruppen an einem Ende der Kette und Carboxylgruppen am anderen Ende. Der Kohlenstoff, der mit der Carboxylgruppe verbunden ist, wird als Alpha-Kohlenstoff bezeichnet, und der Kohlenstoff der Methylgruppe wird als Omega-Kohlenstoff bezeichnet.

Fettsäuren variieren in der Länge und dem Vorhandensein von Doppelbindungen in der Kohlenwasserstoffkette. Diejenigen mit Doppelbindungen sind ungesättigte Fettsäuren und solche mit nur Einfachbindungen sind gesättigte Fettsäuren, weil sie mit der größtmöglichen Anzahl von Wasserstoffatomen gesättigt sind.

Fettsäuren haben oft gebräuchliche Namen, können aber systematisch nach der Anzahl der Kohlenstoffatome und der Anzahl und Position der Doppelbindungen in der Kohlenstoffkette benannt werden.

Es gibt mehrere gängige Nummerierungsmethoden. Das Carboxyl-Referenzierungssystem zählt die Position aller Doppelbindungen vom Carboxylkohlenstoff, der als 1 nummeriert ist. Das Omega-Referenzierungssystem zählt die Position der Doppelbindung, die dem Omega-Kohlenstoff am nächsten liegt, wobei der Omega-Kohlenstoff als 1 nummeriert ist.

Zum Beispiel hat Linolensäure, eine Omega-3-Fettsäure, 18 Kohlenstoffe und Doppelbindungen an den Positionen 9, 12 und 15, gerechnet vom Carboxylende. Dies wird 18:3 Δ^{9, 12, 15} nach dem Carboxyl-Referenzierungssystem und 18:3 (ω-3) nach dem Omega-Referenzierungssystem genannt.

Ungesättigte Fettsäuren können in zwei Konfigurationen vorkommen: cis und trans. In der cis-Konfiguration befinden sich die Wasserstoffatome an den an der Doppelbindung beteiligten Kohlenstoffen auf der gleichen Seite der Bindung, während sich die Wasserstoffatome in der trans-Konfiguration auf den gegenüberliegenden Seiten befinden.

Strukturell haben cis-Fettsäuren gebogene Ketten, während trans-Fettsäuren gerade Ketten haben.

Es wurde festgestellt, dass der Verzehr von Transfetten für verschiedene Herz-Kreislauf-Erkrankungen verantwortlich ist, während der Verzehr von cis-Fettsäuren wie Omega-3 und Omega-6 als gesundheitsfördernd bekannt ist.

Triglyceride, umgangssprachlich als Fette bekannt, werden in erster Linie zur Speicherung von Energie verwendet. Sie bestehen aus drei Fettsäuren, die durch Esterbindungen zwischen den Hydroxylenden des Glycerins und den Carboxylenden der Fettsäuren mit Glycerin verbunden sind, was zur Bildung eines unpolaren Moleküls führt.

Wenn alle drei Fettsäuren vom gleichen Typ sind, werden sie als einfache Triglyceride bezeichnet. Unterscheiden sich die drei Fettsäuren, spricht man von gemischten Triglyceriden.

Eine andere Art von Lipiden, die Phospholipide, ist ein wichtiges strukturelles Merkmal biologischer Membranen.

Sie haben hydrophile Köpfe, die aus Phosphatgruppen bestehen, die mit einer hydrophilen Alkoholgruppe modifiziert sind, und hydrophoben Fettsäureschwänzen. Die Zusammensetzung dieser Köpfe und Schwänze kann variieren, was zu unterschiedlichen Arten von Membranlipiden führt.

Glycerophospholipide sind eine häufige Art von Phospholipiden, die aus zwei Fettsäuren und einer hochpolaren Gruppe bestehen, die an jeden Kohlenstoff des Glycerins durch Ester- bzw. Phosphodiesterbindungen gebunden sind.