Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

3.7: Wat zijn lipiden?
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Wat zijn lipiden?
 
Deze voice-over is door de computer gegenereerd
TRANSCRIPT
* De tekstvertaling is door de computer gegenereerd

3.7: Wat zijn lipiden?

Overzicht

Lipiden zijn een groep van structureel en functioneel diverse organische verbindingen die onoplosbaar zijn in water. Bepaalde klassen lipiden, zoals vetten, fosfolipiden en steroïden, zijn cruciaal voor alle levende organismen. Ze functioneren als structurele componenten van celmembranen, energiereservoirs en signaalmoleculen.

Lipiden zijn een diverse groep hydrofobe moleculen

Lipiden zijn structureel en functioneel diverse koolwaterstoffen. Koolwaterstoffen zijn chemische verbindingen die bestaan uit koolstof- en waterstofatomen. De koolstof-koolstof- en koolstof-waterstofbindingen zijn niet-polair , wat betekent dat de elektronen tussen de atomen gelijkelijk worden verdeeld. De afzonderlijke niet-polaire bindingen verlenen de koolwaterstofverbinding een algemeen niet-polair kenmerk. Bovendien polaire verbindingen zijn hydrofoob of “water-haten.” Dit betekent dat ze geen waterstofbruggen vormen met watermoleculen, waardoor ze bijna onoplosbaar zijne in water.

Afhankelijk van de chemische samenstelling kunnen lipiden worden onderverdeeld in verschillende klassen. De biologisch belangrijke klassen van lipiden zijn vetten, fosfolipiden en steroïden.

Vet is een triester van vetzuren en glycerol

De koolwaterstofruggengraat van vet heeft drie koolstofatomen. Elke koolstof bevat een hydroxylgroep (–OH), waardoor het glycerol is. Om een vet te vormen, wordt elk van de hydroxylgroepen van glycerol aan een vetzuur gekoppeld. Een vetzuur is een lange koolwaterstofketen met aan één uiteinde een carboxylgroep (-COOH). De carboxylgroep van het vetzuur en de hydroxylgroep van de glycerol vormen een stabiele binding met de afgifte van een watermolecuul. Het resulterende molecuul wordt een ester (–COOR) genoemd. Vet is een ester van glycerol en drie vetzuren; daarom wordt het ook wel triglyceride genoemd. De drie samenstellende vetzuren kunnen identiek of verschillend zijn en zijn gewoonlijk 12-18 koolstofatomen lang.

Verzadigde versus onverzadigde vetten

Vetten zijn eizijn verzadigd of onverzadigd, afhankelijk van de aanwezigheid of afwezigheid van dubbele bindingen in de koolwaterstofketens van hun vetzuren. Als een vetzuurketen geen dubbele bindingen tussen de koolstofatomen heeft, binden de individuele koolstofatomen een maximum aantal waterstofatomen. Zo'n vetzuur is volledig verzadigd met waterstof en wordt een verzadigd vetzuur genoemd. Aan de andere kant, als het vetzuur een of meer dubbelgebonden koolstofatomen bevat, wordt het vetzuur onverzadigd vetzuur genoemd.

Vetten die alle verzadigde vetzuren bevatten, worden verzadigde vetten genoemd. Vetten die worden verkregen uit dierlijke bronnen, bijvoorbeeld boter, melk, kaas en reuzel, zijn meestal verzadigd. Vetten uit vis of plantaardige bronnen zijn vaak onverzadigd, zoals olijfolie, arachideolie en levertraan. De afwezigheid van dubbele bindingen in de koolwaterstofketens van verzadigde vetzuren, maakt ze flexibel. De flexibele vetzuurketens kunnen strak met elkaar worden verpakt; daarom zijn verzadigde vetten bij kamertemperatuur meestal vastperatuur.

De meeste natuurlijk voorkomende onverzadigde vetzuren zijn in " cis " -conformatie, wat betekent dat de waterstofatomen grenzend aan de koolstof-zuurstof dubbele binding aan dezelfde kant zijn. De aanwezigheid van cis- dubbele bindingen veroorzaakt een buiging in de koolwaterstofketen waardoor de lange koolwaterstofketen minder flexibel en moeilijk in te pakken is. Als gevolg hiervan zijn de meeste onverzadigde vetzuren vloeibaar bij kamertemperatuur.

Vetten zijn in veel organismen een langdurig energiereservoir. Als de behoefte zich voordoet, breekt het organisme vetten af om energie te produceren. Bij dieren zorgt vet voor demping rond vitale organen en een onderhuidse vetlaag isoleert het lichaam tegen externe temperaturen.

Fosfolipiden zijn een integraal onderdeel van celmembranen

Fosfolipiden zijn essentieel voor de cel, aangezien ze hoofdbestanddelen zijn van celmembranen. Fosfolipiden zijn structureel vergelijkbaar met vetten, maar bevatten slechts twee vetzuren die aan glycerol zijn gekoppeld in plaats van drie. ThDe vetzuurresten kunnen verzadigd of onverzadigd zijn. In fosfolipiden is de derde hydroxylgroep van glycerol gekoppeld aan een negatief geladen fosfaatgroep.

Een extra functionele groep die aan de fosfaatgroep is gehecht, kan leiden tot diverse chemische eigenschappen van fosfolipiden. De meest voorkomende toevoegingen zijn kleine polaire groepen zoals choline of serine.

Fosfolipiden zijn amfipatische moleculen, wat betekent dat ze onderdelen die hydrofoob zijn en anderen die hydrofiel of water-houdende zijn hebben. Wanneer fosfolipiden aan water worden toegevoegd, vormen ze spontaan een dubbellaag, een dunne film die twee fosfolipidemoleculen dik is. Deze zelforganisatie vindt plaats doordat de poolkoppen worden aangetrokken door water, terwijl de hydrofobe vetzuren in het midden van de laag worden begraven om contact met water te vermijden. Zo'n fosfolipide dubbellaag vormt het celmembraan in alle levende organismen. Het verdeelt de vloeistoffen aan de binnen- en buitenkant van de cel. Ingebed in de bilayer zijn eiwitten en steroïden, een andere klasse van lipiden. Extra fosfolipide dubbellaagse lagen kunnen het inwendige van de eukaryote cel verder compartimenteren, bijvoorbeeld het lysosoom en het endoplasmatisch reticulum.

Steroïden bestaan uit een structuur met vier ringen

Steroïden zijn een andere biologisch belangrijke klasse van lipiden. Steroïden zijn samengesteld uit vier koolstofringen die met elkaar zijn versmolten. Steroïden variëren van elkaar op basis van de chemische groepen die aan de koolstofringen zijn bevestigd. Hoewel steroïden structureel verschillend zijn, zijn ze hydrofoob en onoplosbaar in water. Steroïden verminderen de vloeibaarheid van het celmembraan. Ze functioneren ook als signaalmoleculen in de cel. Cholesterol is de meest voorkomende steroïde en wordt gesynthetiseerd door de lever. Het is aanwezig in het celmembraan en is een voorloper van geslachtshormonen bij dieren.


Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter