Садржај
- ТЛ; ДР (Предуго; нисам прочитао)
- Структура липида
- Примери липида
- Функције липида
- Липиди и здравље
- У току је истраживање липида
Липиди садрже групу једињења као што су масти, уља, стероиди и воскови који се налазе у живим организмима. И прокариоти и еукариоти поседују липиде који играју важну биолошку улогу, попут формирања мембране, заштите, изолације, складиштења енергије, дељења ћелија и још много тога. У медицини се липиди односе на масти у крви.
ТЛ; ДР (Предуго; нисам прочитао)
Липиди означавају масти, уља, стероиде и воскове који се налазе у живим организмима. Липиди служе вишеструким функцијама међу врстама, за складиштење енергије, заштиту, изолацију, дељење ћелија и остале важне биолошке улоге.
Структура липида
Липиди су направљени од триглицерида који је направљен од алкохолног глицерола, плус масних киселина. Додаци овој основној структури дају велику разноликост липида. До сада је откривено преко 10 000 врста липида, а многе раде са огромном разноликошћу протеина за ћелијски метаболизам и транспорт материјала. Липиди су знатно мањи од протеина.
Примери липида
Масне киселине су једна врста липида и служе као грађевни блок и за остале липиде. Масне киселине садрже карбоксилне (-ЦООХ) групе повезане у угљенични ланац са прикљученим водоникима. Овај ланац је нерастворљив у води. Масне киселине могу бити засићене или незасићене. Засићене масне киселине имају једноструке угљеничне везе, док незасићене масне киселине имају двоструке везе угљеника. Када се засићене масне киселине комбинују са триглицеридима, то резултира чврстим мастима на собној температури. То је зато што их њихова структура узрокује да се заједно чврсто спајају. Супротно томе, незасићене масне киселине у комбинацији са триглицеридима имају тенденцију да дају течна уља. Кинкаста структура незасићених масти даје лабавију и течнију супстанцу на собној температури.
Фосфолипиди су направљени од триглицерида са фосфатном групом замењеном масном киселином. Могу се описати као да имају напуњену главу и реп угљоводоника. Њихове главе су хидрофилне или воле воду, док су им репови хидрофобни или одбијају воду.
Други пример липида је холестерол. Холестерол се распоређује у круте структуре прстена од пет или шест атома угљеника, са причвршћеним водоникима и флексибилним угљоводоничним репом. Први прстен садржи хидроксилну групу која се шири у водену средину мембрана животињских ћелија. Остатак молекула је, међутим, нетопљив у води.
Полинезасићене масне киселине (ПУФА) су липиди који помажу у флуидности мембране. ПУФА учествују у ћелијској сигнализацији која се односи на неуралну упалу и енергетски метаболизам. Они могу да пруже неуропротективне ефекте као омега-3 масне киселине, а у овој формулацији делују противупално. За омега-6 масне киселине, ПУФА могу изазвати упалу.
Стероли су липиди који се налазе у биљним мембранама. Гликолипиди су липиди повезани са угљеним хидратима и део су ћелијских липидних базена.
Функције липида
Липиди играју неколико улога у организмима. Липиди чине заштитне баријере. Садрже ћелијске мембране и део структуре ћелијских зидова у биљкама. Липиди обезбеђују складиштење енергије биљкама и животињама. Често, липиди функционишу упоредо са протеинима. На липидне функције могу утицати промене њихових група поларних глава, као и бочних ланаца.
Фосфолипиди чине основу за липидне двослојеве, са својом амфипатском природом, који чине ћелијске мембране. Спољни слој је у интеракцији са водом док унутрашњи слој постоји као флексибилна масна супстанца. Течна природа ћелијских мембрана помаже у њиховој функцији. Липиди не чине само плазма мембране, већ и ћелијске коморе као што су нуклеарна овојница, ендоплазматски ретикулум (ЕР), Голгијев апарат и везикуле.
Липиди такође учествују у подели ћелија. Подељене ћелије регулишу садржај липида у зависности од ћелијског циклуса. Најмање 11 липида је укључено у активност ћелијског циклуса. Сфинголипиди играју улогу у цитокинези током интерфазе. Пошто деоба ћелија резултира напетошћу мембрана у плазми, чини се да липиди помажу у механичким аспектима деобе као што је крутост мембране.
Липиди пружају заштитне баријере за специјализована ткива као што су нерви. Заштитна мијелинска овојница окружује живце садржи липиде.
Липиди обезбеђују највећу количину енергије од потрошње, с више од двоструке количине енергије као протеини и угљени хидрати. Тело разграђује масти у варењу, неке за тренутне енергетске потребе а друге за складиштење. Тело привлачи складиште липида за вежбање користећи липазе за разградњу тих липида и на крају да би направило више аденозин трифосфата (АТП) до ћелија снаге.
У биљкама семенска уља као што су триацилглицероли (ТАГ) обезбеђују складиштење хране за клијање и раст семенки и у киосци и у теретани. Ова уља се чувају у уљним телима (ОБ) и заштићена су фосфолипидима и протеинима званим олеосин. Све ове материје производе ендоплазматски ретикулум (ЕР). Капљице масти из ЕР.
Липиди дају биљкама потребну енергију за њихове метаболичке процесе и сигнале између ћелија. Флоем, један од главних транспортних делова биљака (заједно са ксилемом), садржи липиде попут холестерола, ситостерола, кампостерола, стигмастерола и неколико различитих липофилних хормона и молекула. Различити липиди могу играти улогу у сигнализацији када је биљка оштећена. Фосфолипиди у биљкама делују и као одговор на стрес у окружењу биљака, као и као одговор на патогене инфекције.
У животиња липиди служе и као изолација од животне средине и као заштита виталних органа. Липиди такође пружају пловност и хидроизолацију.
Липиди звани церамиди, који се заснивају на сфингоидима, обављају важне функције за здравље коже. Помажу у стварању епидерме, која служи као најудаљенији слој коже који штити од околине и спречава губитак воде. Церамиди делују као прекурсори за метаболизам сфинголипида; у кожи се одвија активни метаболизам липида. Сфинголипиди чине структурни и сигнални липиди који се налазе у кожи. Сфингомијелини, направљени од церамида, превладавају у нервном систему и помажу моторним неуронима да преживе.
Липиди такође играју улогу у ћелијској сигнализацији. У централном и периферном нервном систему липиди контролирају флуидност мембрана и помажу у преношењу електричног сигнала. Липиди помажу у стабилизацији синапсе.
Липиди су неопходни за раст, здрав имунолошки систем и репродукцију. Липиди омогућавају телу да складишти витамине у јетри као што су витамини растворљиви у масти А, Д, Е и К. холестерол служи као прекурсор за хормоне као што су естроген и тестостерон. Такође ствара жучне киселине које растварају масти. Јетра и црева чине око 80 одсто холестерола, а остатак се добија из хране.
Липиди и здравље
Уопштено, животињске масти су засићене и стога чврсте, док су биљна уља обично незасићена и самим тим течна. Животиње не могу да производе незасићене масти, па те масти морају да се конзумирају од произвођача попут биљака и алги. Заузврат, животиње које једу оне биљне конзументе (попут рибе са хладном водом) добијају те корисне масти. Незасићене масти су најздравије масти за јело, јер смањују ризик од болести. Примери ових масти укључују уља попут маслиновог и сунцокретовог уља, као и семенке, орашасте плодове и рибу. Листнасто зелено поврће је такође добар извор незасићених масти у исхрани. Масне киселине у лишћу користе се у хлоропластима.
Транс-масти су дјелимично хидрогенизирана планинска уља која подсећају на засићене масти. Раније коришћене у кувању, транс-масти се сада сматрају нездравим за конзумацију.
Засићене масти треба конзумирати мање од незасићених масти јер засићене масти могу повећати ризик од болести. Примери засићених масти укључују црвено животињско месо и масне млечне производе као и кокосово уље и палмино уље.
Када медицински професионалци наводе липиде као масти у крви, ово описује врсту масти која се често расправља о здрављу кардиоваскуларног система, нарочито холестеролу. Липопротеини помажу у транспорту холестерола кроз организам. Липопротеин високе густине (ХДЛ) односи се на холестерол који је "добра" маст. Служи за уклањање лошег холестерола кроз јетру. „Лоши“ холестерол укључује ЛДЛ, ИДЛ, ВЛДЛ и одређене триглицериде. Лоше масти повећавају ризик од срчаног удара и шлога због њиховог накупљања као плака, што може довести до зачепљења артерија. Стога је равнотежа липида од пресудне важности за здравље.
Упална стања коже могу имати користи од конзумирања одређених липида као што су еикосапентаенојска киселина (ЕПА) и доксахексаенојска киселина (ДХА). Показано је да ЕПА мења профил церамида коже.
Бројне болести су повезане са липидима у људском телу. Хипертриглицеридемија, стање високих триглицерида у крви, може довести до панкреатитиса. Бројни лекови делују на смањење триглицерида, попут ензима који разграђују масти у крви. Високо смањење триглицерида пронађено је и код неких појединаца лекарским додавањем рибљег уља.
Хиперхолестеролемија (висок ниво холестерола у крви) може бити стечена или генетска. Појединци са породичном хиперхолестеролемијом поседују изузетно високе вредности холестерола које се не могу контролисати лековима. Ово увелике повећава ризик од срчаног и можданог удара, јер многи појединци умиру пре навршене 50 године живота.
Генетске болести које резултирају високим накупљањем липида у крвним судовима називају се болестима складиштења липида. Ово прекомерно складиштење масти штетно делује на мозак и остале делове тела. Неки примери болести складиштења липида укључују Фабријеву болест, Гауцхерову болест, Ниеманн-Пицкову болест, Сандхоффову болест и Таи-Сацхс. На жалост, многе од ових болести складиштења липида доводе до болести и смрти у младости.
Липиди такође играју улогу у болестима моторног неурона (МНД), јер ова стања карактеришу не само дегенерација и смрт моторних неурона, већ и проблеми са метаболизмом липида. Код МНД-а, структурни липиди централног нервног система се мењају и то утиче на мембране и ћелијску сигнализацију. На пример, хиперметаболизам настаје са амиотрофичном латералном склерозом (АЛС). Чини се да постоји веза између исхране (у овом случају није потрошено довољно липидних калорија) и ризика од развоја АЛС-а. Виши липиди одговарају бољим резултатима за пацијенте са АЛС-ом. Лекови који циљају сфинголипиде сматрају се лековима за АЛС пацијенте. Потребно је више истраживања како би се боље разумели механизми који су укључени и обезбедили одговарајуће могућности лечења.
Код спиналне мишићне атрофије (СМА), генетске аутосомно рецесивне болести, липиди се не користе правилно за енергију. Појединци СМА поседују велику масну масу у окружењу са ниским уносом калорија. Због тога, опет, дисфункција метаболизма липида игра велику улогу у болести моторних неурона.
Постоје докази за омега-3 масне киселине које имају корисну улогу код дегенеративних болести попут Алзхеимерове и Паркинсонове болести. Није се показало да је то случај са АЛС-ом, а заправо је супротан ефекат токсичности пронађен код модела миша.
У току је истраживање липида
Научници и даље откривају нове липиде.Тренутно се липиди не проучавају на нивоу протеина и због тога их се мање разуме. Велики део тренутне класификације липида ослањао се на хемичаре и биофизичаре, са нагласком на структуру, а не на функцију. Поред тога, изазовно је изазивање липидних функција због њихове склоности да се комбинују са протеинима. Такође је тешко разјаснити функцију липида у живим ћелијама. Нуклеарна магнетна резонанца (НМР) и масна спектрометрија (МС) дају одређену идентификацију липида уз помоћ рачунарског софтвера. Међутим, потребно је боље разлучивање у микроскопији да би се добио увид у липидне механизме и функције. Уместо да се анализира група липидних екстраката, биће потребни специфичнији МС да би се липиди изоловали из њихових протеинских комплекса. Означавање изотопом може послужити за побољшање визуелизације и самим тим идентификације.
Јасно је да липиди, поред познатих структурних и енергетских карактеристика, играју улогу и у важним моторичким функцијама и сигнализацији. Како се технологија побољшава за препознавање и визуализацију липида, потребно је још истраживања да би се утврдила функција липида. На крају се нада да би могли бити дизајнирани маркери који неће претјерано нарушити функцију липида. Способност манипулирања функцијом липида на субцелијским нивоима могла би осигурати искорак у истраживању. Ово би могло претворити науку на готово исти начин као што то има и истраживање протеина. Заузврат би се могли направити нови лекови који би потенцијално могли помоћи онима који пате од поремећаја липида.