Lipidy

Lipidy
Lipidy, popularnie zwane tłuszczami, to związki organiczne, które są estrami alkoholu (zazwyczaj gliceryny) i kwasów tłuszczowych. Lipidy budują wodór, węgiel oraz tlen, jednak w niektórych lipidach mogą występować także dodatkowe pierwiastki. Lipidy są nierozpuszczalne w wodzie, jednak dobrze rozpuszczają się w rozpuszczalnikach niepolarnych takich jak benzyna. Zawierają bardzo dużo energii, dlatego są wykorzystywane jako materiał zapasowy dla organizmów.
Podział lipidów
Lipidy możemy podzielić ze względu na budowę na lipidy proste i lipidy złożone. Lipidy proste w swojej budowie zawierają jedynie alkohol i kwasy tłuszczowe, a lipidy złożone dodatkowo inne związki. Lipidy proste możemy podzielić na tłuszcze właściwe i woski. Tłuszcze właściwe są estrami kwasów tłuszczowych i glicerolu- alkoholu, którego nazwa brzmi propano-1,2,3-triol, czyli takiego, który zawiera 3 grupy hydroksylowe (grupy OH). Z kolei woski są estrami alkoholu innego niż glicerol i kwasów tłuszczowych.

Lipidy możemy podzielić też ze względu na ich stan skupienia. Wyróżniamy lipidy stałe i lipidy ciekłe. Stałe tłuszcze to np. smalec i masło, a ciekłe to np. tran, olej, oliwa.
Lipidy możemy podzielić ze względu na ich pochodzenie. Możemy mieć do czynienia z lipidami roślinnymi, takimi jak olej i oliwa lub z lipidami zwierzęcymi takimi jak tran, smalec oraz masło. Istnieje oczywiście masło roślinne, jednak w tym opracowaniu mówimy o maśle odzwierzęcym.
Ciekawostka!
Tran jest jedynym tłuszczem zwierzęcym, który jest tłuszczem ciekłym.
Skoro już wiemy jaki jest podział lipidów, przejdźmy do omówienia poszczególnych grup.
Tłuszcze właściwe są estrami glicerolu. Glicerol może przyłączyć trzy kwasy tłuszczowe. Kwasy te mogą być nasycone lub nienasycone. Kwasy nasycone to takie, które nie mają w swojej budowie wiązań wielokrotnych, z kolei kwasy nienasycone mają co najmniej jedno wiązanie podwójne. Rodzaj kwasów tłuszczowych będzie miał wpływ na stan skupienia lipidów. Tłuszcz, w którym wszystkie kwasy tłuszczowe są nasycone będzie miał postać stanu stałego. Natomiast tłuszcz, w którym przeważają nienasycone kwasy będzie miał formę cieczy. Większość tłuszczów zwierzęcych w swojej budowie zawiera kwasy tłuszczowe nasycone, wyjątkiem jest wspomniany wcześniej tran. Z kolei tłuszcze roślinne zazwyczaj będą zbudowane głównie z kwasów tłuszczowych nienasyconych.

Na rysunku pokazano schematyczny wzór tłuszczu właściwego. Kwasy tłuszczowe przyłączają się do alkoholu za pomocą wiązań estrowych- zaznaczonych na niebiesko. Z kolei na pomarańczowo zaznaczono grupę estrową. Należy pamiętać, że wiązanie podwójne obecne w grupie estrowej nie determinuje tego, czy tłuszcz jest nasycony czy nienasycony. Wiązanie podwójne musi znajdować się w kwasie tłuszczowym.

Przykładowy wzór tłuszczu właściwego- nasyconego. Jak widać nie jego kwasy tłuszczowe nie zawierają wiązań podwójnych. Jego nazwa brzmi 1,2,3-tripalmitynianglicerolu, ponieważ kwasy tłuszczowe w tym tłuszczu to właśnie kwasy palmitynowe.
Woski są estrami kwasów tłuszczowych i alkoholi innych niż glicerol. Możemy je podzielić na woski zwierzęce i roślinne. Przykładem wosku zwierzęcego jest lanolina, która jest otrzymywana podczas czyszczenia wełny owczej i jest wykorzystywana w produktach kosmetycznych- wygładza skórę.

Lipidy złożone oprócz alkoholu i kwasów tłuszczowych zawierają dodatkowe związki. Najpopularniejszymi lipidami złożonymi są fosfolipidy i glikolipidy. Fosfolipidy zawierają dodatkowo resztę kwasu fosforowego(V), natomiast glikolipidy zawierają cukier.
Fosfolipidy zawierają dwa kwasy tłuszczowe, a zamiast trzeciego do glicerolu przyłączona jest reszta kwasu fosforowego(V). Fosfolipidy mają charakterystyczną budowę:

Dwa kwasy tłuszczowe połączone z glicerolem tworzą ogon, natomiast reszta kwasy fosforowego(V) z glicerolem tworzy głowę. Możemy powiedzieć, że głowa fosfolipidów lubi wodę i będzie zwrócona w kierunku wody. Mówimy o tym, że głowa jest hydrofilowa. Z kolei ogon jest hydrofobowy (skojarz z fobia- strach, hydro-woda, strach przed wodą)- nie lubi wody i będzie się od niej odwracał. Dzięki tej własności fosfolipidy budują błony komórkowe, zapewniając granicę między wnętrzem komórki a otoczeniem.
Glikolipidy najczęściej w swojej budowie będą zawierały glukozę lub galaktozę i też będą składnikami błon komórkowych.

Funkcje lipidów
Oprócz wcześniej wspominanych funkcji lipidy pełnią bardzo ważną rolę w rozpuszczaniu witamin. Wyróżnia się 4 witaminy rozpuszczalne w tłuszczach A, D, E, K i aby nasz organizm mógł je przyswoić muszą one najpierw zostać rozpuszczone w tłuszczach. Co więcej lipidy tworzą warstwę na powierzchni roślin, która chroni je przed nadmierną transpiracją (parowaniem) i utratą wody. Ponadto lipidy znajdują się w warstwie podskórnej i chronią nasze ciało przed nadmierną utratą ciepła oraz zapewniają ochronę mechaniczną wrażliwym organom, jak np. nerkom czy oczom. Lipidy pozwalają kaczce pływać! Tworzą nieprzemakalną barierę na powierzchni piór tego ptaka i dzięki temu kaczka może pływać.
Lipidem o którym bardzo dużo się słyszy jest cholesterol. Cholesterol jest lipidem złożonym należącym do steroidów, które mają w szkielet węglowy zbudowany z 4 pierścieni. Cholesterol w nadmiarze może być szkodliwy dla naszego organizmu, ponieważ prowadzi do miażdżycy. Jednak nasze błony komórkowe go potrzebują. Powoduje on ich usztywnianie, a jego obecność jest charakterystyczną cechą błon zwierzęcych. Cholesterol nie jest więc tylko czymś co szkodzi.
Wykrywanie tłuszczy oraz reakcja zmydlania
Do wykrywania obecności lipidów służy odczynnik Sudan III, który przy kontrakcie z lipidami zabarwi się na kolor ceglasto pomarańczowy
Tłuszcze są substratami w reakcji zmydlania (saponifikacji)- jak sama nazwa sugeruje, prowadzi ona do otrzymania mydeł. W obecności silnej zasady- sodowej lub potasowej, ogrzewa się tłuszcz. Produktami tej reakcji są glicerol i mydło- czyli sól kwasu tłuszczowego. Reakcja ta wykorzystywana jest również na skalę przemysłową- przez długi czas ogrzewa się tłuszcze w obecności silnej zasady, a wykorzystany tłuszcz jest najczęściej tłuszczem nasyconym. Reakcja ta zasadowa hydroliza tłuszczy.
tłuszcz+ silna zasada→ gliceryna + mydło.