MUILINAMIEJI LIPIDAI: SAVYBĖS, STRUKTŪRA, FUNKCIJOS, PAVYZDŽIAI - BIOLOGIJA - 2025

Kad Saponifikuojančiomis lipidai yra tie lipidai, turintys funkcinę esterio grupę gali būti hidrolizuotas pagal šarminėje terpėje. Muilinamieji lipidai yra vaškai, fosfolipidai, trigliceridai ir sfingolipidai.

Cheminis esterių hidrolizės procesas esant vandenilio tirpale (NaOH arba KOH) šarmams yra žinomas kaip muilinimas. Ši reakcija susideda iš anglies ir deguonies jungties, kuri „sulaiko“ rūgštinę ir alkoholinę esterio dalį, suskaidymo.

Vaizdas: jacqueline macou iš www.pixabay.com

Muilinimas - tai procesas, kurio metu gaunamos karboksilintos druskos, kurios yra žaliava gaminant muilus, kuriuos kasdien naudojame asmeninei ar namų higienai.

Lipidų muilinimas lemia glicerolio molekulių ir jų riebalų rūgščių druskų išsiskyrimą.

Lipido muilinimas arba hidrolizė (Šaltinis: SVG versija: „WhiteTimberwolfPNG“ versija: Bryanas Derksenas, H Padleckas / viešoji nuosavybė, per „Wikimedia Commons“)

Atsižvelgiant į tai, kad lipidai, sudarantys tiek gyvūnų, tiek augalų audinius, didžiąja dalimi yra muilinami lipidai, per visą istoriją žmogus naudojo įvairius natūralius šaltinius muilo medžiagoms gauti su skirtingais buitinės ir pramoninės komunalinės paslaugos.

Tradiciškai buvo naudojami galvijų taukai (jautienos riebalai) ir balikliai (pelenai, nešvarūs KOH šaltiniai), tačiau šiandien naudojami įvairių rūšių gyvuliniai ir augaliniai riebalai, o šarmas paprastai yra natrio karbonatas.

Muilinamų lipidų charakteristika ir struktūra

Muiliniai lipidai, kaip jau minėta, yra vaškai, fosfolipidai, trigliceridai ir sfingolipidai. Kaip ir visi gamtoje žinomi lipidai, tai yra amfipatinės molekulės, tai yra, molekulės, turinčios polinį (hidrofilinį) galą ir apoliarinį (hidrofobinį) galą.

Struktūriškai kalbant, apolonišką muilinamų lipidų dalį sudaro viena arba dvi skirtingo ilgio ir skirtingo prisotinimo riebalų rūgščių grandinės, kurios gali būti šakotos arba ne.

Riebalų rūgšties struktūrinis vaizdas (vaizdas iš „WikimediaImages“ tinklalapyje www.pixabay.com)

Riebalų rūgštis taip pat turi amfipatines savybes, nes tai yra karboksirūgštis, sudaryta iš apolinės alifatinės (angliavandenilinės) grandinės. Šie junginiai nėra laisvi biologiniame kontekste, tačiau visada yra chemiškai susieti su kitomis molekulėmis.

Taigi, visų muilinamų lipidų pagrindinė savybė yra ta, kad jie yra molekulės, sudarytos iš riebalų rūgščių, esterintų įvairių tipų „skeletuose“ ar „karkasuose“.

Fosfolipidai

Fosfolipidai esterinami iki glicerolio molekulės, kurioje taip pat yra fosfato grupė, prijungta prie vieno iš jos anglies atomų, galinčių sąveikauti su įvairiomis grupėmis, kad per fosfodiesterinį ryšį sudarytų skirtingų tipų fosfolipidus, vadinamus fosfatidilcholinu ir pvz., fosfatidiletanolamino.

Bendroji fosfolipido struktūra (Šaltinis: „Rupertsciamenna“. Ispanų kalbos versiją pateikė Alejandro Porto. / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) per „Wikimedia Commons“).

Trigliceridai

Trigliceridai, panašūs į fosfolipidus, yra lipidų molekulės, surinktos ant glicerolio skeleto, tačiau nuo ankstesnių jos skiriasi tuo, kad vietoj fosfato grupės esterinamos į trečiąją riebalų rūgštį.

Triacilglicerido susidarymas (Šaltinis: Iacopo Leardini. Ispanų kalbos versiją pateikė Alejandro Porto. / CC0, per „Wikimedia Commons“)

Sfingolipidai

Sfingolipidai yra sudaryti iš sfingozino (amino anglies, turinčio 18 anglies atomų) molekulės, kuri yra sujungta su riebalų rūgštimi per amido ryšį.

Fosfosfingolipidai ar sfingomielinai

Yra fosfofenolipidai arba sfingomielinai, kurie turi fosfato grupę, prijungtą prie vienos iš sfingozino OH grupių, ir prie kurios gali būti esterintos cholino arba etanolamino molekulės, sudarančios molekulės polinę „galvą“.

Sfingolipido struktūra (Šaltinis: Javieras Velasco / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) per „Wikimedia Commons“)

Gliukofingolipidai

Taip pat yra glikosfingolipidų, kurie vietoj fosfato grupės turi angliavandenių (monosacharidų arba oligosacharidų), sujungtų per glikozidinį ryšį su viena iš sfingozino OH grupių.

Vaškai

Galiausiai, vaškai yra ir labai ilgos grandinės riebalų rūgščių esteriai, kurių „stuburas“ yra didelės molekulinės masės alkoholis (kurio grandinės sudaro iki 30 anglies atomų).

funkcijos

Biologiniu požiūriu muilinamieji lipidai yra nepaprastai svarbūs visų gyvų būtybių funkcionavimui, nes dauguma jų, ypač fosfolipidai ir sfingolipidai, atlieka struktūrines, metabolines ir net tarpląstelines signalines funkcijas.

Eukariotinių ir prokariotinių organizmų ląstelių membranas sudaro lipidų dvisluoksniai sluoksniai.

Šie dvisluoksniai sluoksniai yra daugiausia sudaryti iš fosfolipidų, kurie yra organizuoti taip, kad jų apoliariniai galai būtų „apsaugoti“ nuo jų viduje esančios vandeninės terpės, o jų polinės „galvos“ nuolat veiktų supančia aplinka.

Iš to, kas pasakyta, suprantama šių molekulių svarba ląstelių egzistavimui, kaip mes jas šiandien žinome.

Sfingolipidai taip pat praturtina daugelio tipų ląstelių membranas ir, be šios struktūrinės funkcijos, yra plačiai tiriami dėl jų dalyvavimo ląstelių signalizacijos reiškiniuose, nes jie buvo įsitraukę į tokius procesus kaip apoptozė, mitozė ir ląstelių proliferacija. kiti.

Šios molekulės yra ypač svarbios daugelio gyvūnų nervų sistemos ląstelėms, nes, pavyzdžiui, jos sudaro daugiau kaip 5% žmogaus smegenų pilkosios medžiagos.

Ekonominė ir pramoninė svarba

Muilinamus lipidus žmogus daugelį metų pramoniniu būdu naudojo muilų gamybai muilinant.

Gyvūninių riebalų ir visai neseniai augalinių riebalų, tokių kaip, pavyzdžiui, palmių aliejus ir kokosų aliejus, naudojimas turėjo didelę reikšmę kuriant muilus, turinčius skirtingas savybes ir savybes.

Galimybė pašalinti riebalus ir ploviklių ar muilų, kurie šiuo metu naudojami asmeninei, buitinei ir pramoninei higienai, „valymo galia“ yra susijusi su jonų, esančių susidarančių riebalų rūgščių druskose, struktūra. muilinant lipidus.

Taip yra dėl šių jonų gebėjimo dalyvauti formuojant micelius, kurie yra sferinės struktūros, suformuotos iš šių amfipatinių molekulių, kuriose riebalų rūgštys yra viena kitos atžvilgiu centre, o jonai - prieš hidrofilinį paviršių.

Muilinamų lipidų pavyzdžiai

Dėl jų gausos labiausiai atpažįstami muilinamų lipidų pavyzdžiai yra fosfolipidai. Fosfatidilcholinas, fosfatidilserinas, fosfatidiletanolaminas ir fosfatidilinozitolis yra, pavyzdžiui, fosfolipidai.

Bičių vaškas ir palmių vaškas yra geri muilinamojo vaško tipo lipidų pavyzdžiai, tuo tarpu gyvuliniai kūno riebalai, taip pat daugelis augalinių riebalų yra geri muilinamų trigliceridų tipo lipidų pavyzdžiai.

Nuorodos

1. Clayden, J., Greeves, N., Warren, S., & Wothers, P. (2001). Organinė chemija.
2. Įstatymas, SQ, Halim, R., Svarstyklės, PJ, ir Martin, GJ (2018). Iš mikrodumblių muilinamų lipidų pavertimas ir gavimas naudojant nepolinį tirpiklį ekstrahuojant lipazę. Bioresursų technologija, 260, 338-347.
3. Nelsonas, D. L., Lehningeris, AL ir „Cox“, MM (2008). Lehningerio biochemijos principai. Macmillanas.
4. Stokeris, HS (2012). Bendroji, organinė ir biologinė chemija. Nelsono švietimas.
5. „Vance“, DE ir „Vance“, JE (Red.). (devyniolika devyniasdešimt šeši). Lipidų, lipoproteinų ir membranų biochemija. Elsevier.