Lemak

Minyak zaitun, salmon, alpukat, dan kenari adalah makanan tinggi lemak, sejenis lipid

Apa itu lipid?

lipid adalah kelompok penting dari makromolekul organik dari yang semua makhluk hidup. Lemak, minyak, dan lilin adalah beberapa contoh lipid. Mereka berbagi karakteristik bahwa mereka sebagian tidak larut dalam air (hidrofobik) dan cukup larut dalam pelarut nonpolar seperti eter, benzena, aseton, kloroform, antara lain.

Lipid, seperti molekul organik lainnya, terutama terdiri dari atom karbon, hidrogen dan oksigen, tetapi umumnya dicirikan oleh sebagian tidak larut dalam air.

Fungsinya yang paling penting termasuk pembentukan membran sel, pensinyalan sel dan penyimpanan energi.

Sangat sering kita mendengar bahwa untuk menjaga kesehatan yang baik dan makan dengan benar Anda harus mengkonsumsi sedikit lemak, itulah sebabnya kita umumnya mengasosiasikan senyawa ini dengan penyakit atau aspek yang sangat negatif bagi kesehatan kita.

Namun, lemak sangat penting untuk berfungsinya semua makhluk hidup, dan banyak di antaranya harus diperoleh manusia dari makanan seperti biji-bijian, minyak, kacang-kacangan, sayuran, dan produk hewani tertentu .

Karakteristik dan struktur lipid

– Umumnya mereka adalah molekul amfipatik: mereka memiliki daerah kutub, hidrofilik, larut dalam air dan daerah apolar lain, hidrofobik dan tidak larut dalam air.

– Mereka sebagian besar terdiri dari rantai atom karbon yang dihubungkan oleh ikatan tunggal, rangkap dua atau rangkap tiga (linier atau siklik) dan atom hidrogen, di salah satu ujungnya biasanya terdapat gugus kimia yang dikenal sebagai gugus karboksil , yang memberi mereka karakteristik asam (mereka disebut asam lemak).

– Mereka memiliki berat molekul tinggi, sehingga mereka juga memiliki titik leleh yang tinggi.

– Jenis ikatan utama yang membuat molekul-molekul ini bergabung satu sama lain adalah ikatan hidrogen dan interaksi van der Waals.

– Beberapa lipid ditemukan sebagai cairan pada suhu kamar, tetapi yang lain dapat ditemukan sebagai padatan kristal.

– Mereka adalah molekul larut dalam senyawa organik seperti alkohol, kloroform, aseton, dll, tetapi sebagian tidak larut dalam air.

– Mereka biasanya molekul tanpa muatan ion, tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa.

-Lipid memiliki berat molekul tinggi yang memberikan titik leleh tinggi, lebih tinggi pada lipid yang mengandung lebih banyak atom karbon. Tetapi titik leleh ini menurun ketika lipid memiliki asam lemak dengan rantai hidrokarbon tak jenuh.

Fungsi lipid

Lipid membentuk kelompok molekul yang sangat beragam, baik dari sudut pandang struktural maupun dalam kaitannya dengan fungsinya. Secara fungsional, molekul-molekul ini memenuhi beberapa peran penting:

Pembentukan membran biologis

Semua makhluk hidup di biosfer terdiri dari organ dan jaringan yang, pada gilirannya, terdiri dari miliaran sel. Sel, kemudian, adalah unit dasar makhluk hidup dan kita dapat mengatakan bahwa mereka adalah struktur hidup terkecil yang ada.

Terlepas dari jenis sel yang dimaksud, semua sel adalah struktur yang dipisahkan dari lingkungan yang mengelilinginya oleh membran yang kita kenal sebagai membran plasma .

Untuk beberapa organisme uniseluler seperti bakteri dan archaea, misalnya, membran plasma adalah satu-satunya membran yang menjadi ciri mereka, sedangkan untuk organisme lain, seperti hewan, tumbuhan dan jamur, sel memiliki sistem kompartemen membran yang kompleks di bagian dalamnya.

Apapun jenis membran yang kita rujuk, struktur yang berfungsi dalam pemisahan lingkungan intraseluler dan ekstraseluler ini terdiri dari lapisan lipid yang berbeda dan protein terkait.

Penyimpanan energi

Representasi trigliserida, sejenis lipid. Bola abu-abu sesuai dengan atom hidrogen, yang hitam untuk atom karbon dan yang merah untuk atom oksigen

Untuk sebagian besar hewan vertebrata dan beberapa hewan invertebrata , lipid mewakili sumber penyimpanan energi yang sangat khusus, yaitu, mereka membentuk senyawa yang, ketika diproses secara metabolik, melepaskan sejumlah besar energi yang berguna untuk melakukan fungsi seluler yang berbeda.

Pada mamalia seperti kita manusia, molekul lipid yang paling banyak digunakan untuk penyimpanan energi disebut trigliserida . Trigliserida terdiri dari tiga rantai asam lemak (jenis molekul yang sangat umum dalam lipid tertentu) yang melekat pada molekul gliserol (dengan 3 atom karbon).

Dari sudut pandang energi, trigliserida mengandung lebih banyak energi daripada karbohidrat dan karena alasan inilah trigliserida merupakan sumber utama penyimpanan energi.

Pada hewan yang berhibernasi, misalnya, trigliserida menumpuk di jaringan lemak (adiposa) dalam jumlah besar, membantu menjaga hewan ini tetap hidup selama periode ketika mereka biasanya tidak terlalu sering makan.

Sinyal intraseluler

Selain fungsi di atas, lipid juga berpartisipasi dalam proses yang sangat penting untuk semua sel: komunikasi antara lingkungan eksternal dan lingkungan internal.

Beberapa lipid yang ada dalam membran sel dapat berfungsi sebagai pembawa pesan kimia yang mengkomunikasikan pesan ke seluruh sel dan menghasilkan respons yang diperlukan untuk mempertahankan homeostasis internal dan beradaptasi dengan lingkungan lokal.

Dalam tubuh kita, banyak asam lemak berpartisipasi dalam mediasi proses neurologis yang penting, terutama dalam apa yang berkaitan dengan propagasi gelombang depolarisasi di neuron.

Fungsi lainnya

Lipid juga merupakan komponen penting untuk banyak reaksi, baik sebagai bagian integral dari enzim atau sebagai pengangkut elektron.

Beberapa organisme menggunakan lipid pada permukaan membran mereka untuk menyerap cahaya, sementara ada lipid yang penting untuk asosiasi protein dengan membran sel, apakah mereka perifer atau integral.

Hormon esensial tertentu pada manusia terdiri dari atau diturunkan dari lipid, seperti hormon steroid: hormon seks wanita estrogen , hormon seks pria testosteron , antara lain.

Lipid juga membantu beberapa hewan mengapung dan melindungi tubuh mereka dari suhu rendah.

Jenis lipid

Kelompok lipid sangat beragam dan heterogen, sehingga klasifikasinya sering membingungkan. Salah satu cara paling sederhana untuk memisahkannya didasarkan pada strukturnya, yang dengannya ada lipid sederhana, kompleks, dan terkait.

Lipid sederhana

Mereka adalah mereka yang terdiri dari gliserol, ester dan asam lemak. Lemak dan lilin termasuk dalam kelompok ini.

Lemak bisa berbentuk padat atau cair pada suhu kamar; minyak, misalnya, adalah lemak cair. Banyak lilin, di sisi lain, padat pada suhu kamar, seperti lilin lebah, misalnya.

Ketika lemak dihidrolisis umumnya melepaskan asam lemak dan molekul gliserol dan ketika lilin dihidrolisis produk yang dilepaskan adalah asam lemak rantai panjang dan alkohol.

Lipid majemuk

Lipid majemuk adalah lipid yang merupakan bagian dari senyawa yang lebih besar, terkait dengan molekul yang tidak harus memiliki karakteristik lipid: gula, protein, kelompok nitrogen, dll.

Perwakilan paling penting dari kelompok ini adalah fosfolipid, glikolipid, dan lipoprotein. Fosfolipid, misalnya, adalah bagian mendasar dari struktur dasar sebagian besar membran biologis.

Ketika fosfolipid dihidrolisis, produk yang dilepaskan adalah asam lemak, gliserol, asam fosfat, dan alkohol nitrogen. Glikolipid, di sisi lain, terdiri dari asam lemak, gliserol atau sphingosine, dan molekul karbohidrat (gula).

Akhirnya, lipoprotein adalah protein yang terikat pada bagian lipid yang sifatnya berbeda.

Lipid terkait

Mereka adalah makromolekul lipid yang sangat besar seperti pigmen, vitamin yang larut dalam lemak dan sterol. Banyak dari lipid ini digunakan untuk menyimpan energi.

Contoh lipid

Ada ratusan contoh lipid yang menarik di alam, dan inilah beberapa di antaranya:

lilin

Lilin ditemukan di daun tanaman

Lilin adalah jenis lipid yang sangat penting; mereka umumnya memenuhi fungsi pelindung. Tanaman menghasilkan lilin dalam daun mereka untuk menghindari kehilangan air melalui penguapan dan telinga kita mengandung sejenis lilin yang bekerja untuk melindungi organ-organ pendengaran kita terhadap pengenalan partikel atau mikroorganisme. Lilin sangat tahan terhadap air.

Trigliserida

Trigliserida tak jenuh

Trigliserida merupakan sumber energi yang sangat penting bagi hewan mamalia. Mereka terdiri dari molekul gliserol, yang memiliki 3 atom karbon, yang melekat pada tiga molekul asam lemak dengan jumlah atom karbon yang berbeda.

Lemak seperti yang terkandung dalam kacang-kacangan, dalam biji beberapa sayuran dan dalam daging beberapa buah-buahan seperti zaitun atau alpukat, merupakan lipid yang sangat penting bagi manusia.

Minyak yang diekstraksi dari daging kelapa, misalnya, kaya akan berbagai jenis lipid seperti asam laurat (12 karbon), asam miristat (14 karbon), dan asam palmitat (16 karbon).

Fosfolipid

Struktur kimia fosfatidilkolin, suatu fosfolipid

Fosfolipid adalah salah satu lipid terpenting bagi makhluk hidup. Molekul-molekul inilah yang membentuk blok bangunan utama membran biologis.

Mereka terdiri dari tulang punggung gliserol yang diesterifikasi menjadi dua molekul asam lemak dan ke gugus fosfat yang dapat mengikat gugus tambahan yang berbeda. Phosphatidylcholine, phosphatidylethanolamine, dan phosphatidylinositol adalah contoh yang baik dari fosfolipid.

Steroid

Struktur dasar steroid

Contoh lain dari lipid adalah steroid. Steroid alami ada di dalam tubuh dan dapat mencakup kolesterol, yang merupakan jenis yang paling umum, estrogen, testosteron, garam empedu yang ditemukan dalam empedu usus, dan kortisol, bahan kimia yang disekresikan oleh tubuh.

Kolesterol adalah lipid tipe sterol yang, tidak seperti fosfolipid, memiliki struktur atom karbon non-linier dan siklik. Molekul ini sangat penting untuk membran sel hewan, karena memberikan fluiditas atau soliditas tertentu dalam keadaan tertentu.

Asam palmitat

Rumus struktur asam palmitat

Ini adalah asam lemak jenuh rantai panjang (16 atom karbon). Ini adalah zat cadangan utama hewan vertebrata dan diproduksi secara endogen oleh lipogenesis.

Asam lemak ini berfungsi sebagai molekul basa untuk sintesis senyawa lain. Selanjutnya, oksidasi hanya 1 mol senyawa ini menghasilkan sekitar 2,59 mol ATP, yang merupakan pasokan energi yang besar untuk vertebrata, terutama berbeda dengan oksidasi karbohidrat dan protein.

Sfingomielin

Struktur sphingomyelin

Ini ditemukan di membran sel semua organisme dan banyak penelitian telah berfokus pada fungsi dan strukturnya, karena itu juga merupakan bagian dari selubung mielin yang menutupi akson neuron pada hewan.

Sphingomyelin termasuk dalam kelompok sphingolipids dan, pada manusia, ini adalah sphingolipid yang paling melimpah di seluruh tubuh. Hal ini ditandai dengan tulang punggung sphingosine, yang melekat melalui ikatan amida ke gugus polar, biasanya phosphatidylethanolamine.

estrogen

Yang disebut hormon wanita adalah lipid; Ini diproduksi terutama oleh ovarium dan bertanggung jawab untuk pemeliharaan karakteristik seksual sekunder wanita.

Testosteron

Molekul testosteron

Yang disebut hormon pria adalah lipid; Ini diproduksi terutama oleh testis dan bertanggung jawab untuk pemeliharaan karakteristik seksual sekunder pria.

vitamin

Struktur vitamin D (Sumber: Nwanneka123 [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] melalui Wikimedia Commons)

Vitamin yang larut dalam air adalah lipid; sebagian besar disimpan di hati atau di organ tubuh lainnya. Seperti vitamin A, vitamin D, vitamin E atau Vitamin K.

Referensi

Brady, S. (2011). Neurokimia dasar: prinsip-prinsip neurobiologi molekuler, seluler, dan medis. pers akademik.
Ha, CE, & Bhagawan, NV (2011). Esensi biokimia medis: dengan kasus klinis . Pers Akademik.
Litwack, G. (2017). Biokimia manusia . Pers Akademik.
Nelson, D., & Cox, M. Lehninger. (2000). Prinsip-prinsip biokimia,3.
Sargent, JR, Tocher, DR, & Bell, JG (2003). Lipid. Dalam nutrisi Ikan (hal. 181-257). Pers Akademik.