- Soponējamo lipīdu raksturojums un struktūra
- Fosfolipīdi
- Triglicerīdi
- Sfingolipīdi
- Fosfosfingolipīdi vai sfingomielīni
- Glikosfingolipīdi
- Vaski
- Iespējas
- Ekonomiskā un rūpnieciskā nozīme
- Ziepējošu lipīdu piemēri
- Atsauces
The neitralizējamu lipīdi ir tādi lipīdi kam funkcionālā estera grupa var hidrolizēties sārmainā vidē. Pārziepjošie lipīdi ir vaski, fosfolipīdi, triglicerīdi un sfingolipīdi.
Esteru sārmainas hidrolīzes ķīmiskais process bāzes klātbūtnē ūdens šķīdumā (NaOH vai KOH) ir pazīstams kā pārziepjošana. Šī reakcija sastāv no oglekļa-skābekļa saites pārrāvuma, kas "notur" estera skābo un spirta daļu.
Image by jacqueline macou no www.pixabay.com
Pārziepjošana ir process, kurā tiek iegūti karboksilētie sāļi, kas ir izejviela ziepju ražošanā, kuras mēs ikdienā izmantojam personīgajai vai mājas higiēnai.
Lipīdu pārziepjošanas rezultātā tiek atbrīvotas glicerīna molekulas un to taukskābju sāļi.
Lipīdu pārziepjošana vai hidrolīze (Avots: SVG versija: WhiteTimberwolfPNG versija: Bryan Derksen, H Padleckas / Public domain, via Wikimedia Commons)
Ņemot vērā faktu, ka lipīdi, kas veido gan dzīvnieku, gan augu audus, lielākoties ir pārziepjojami lipīdi, cilvēks vēstures gaitā ir izmantojis dažādus dabiskos avotus, lai iegūtu ziepes saturošas vielas ar dažādām sadzīves un rūpniecības komunālie pakalpojumi.
Tradicionāli tika izmantoti liellopu tauki (liellopu tauki) un balinātāji (pelni, netīrs KOH avots), tomēr mūsdienās tiek izmantoti dažāda veida dzīvnieku un augu tauki, un sārms parasti ir nātrija karbonāts.
Soponējamo lipīdu raksturojums un struktūra
Ziepjveida lipīdi, kā jau minēts, ir vaski, fosfolipīdi, triglicerīdi un sfingolipīdi. Tāpat kā visi dabā zināmie lipīdi, šīs ir amfātiskās molekulas, tas ir, tās ir molekulas ar polāro (hidrofīlo) galu un apolāro (hidrofobo) galu.
Strukturāli runājot, pārziepjojamo lipīdu apolārā daļa sastāv no vienas vai divām dažāda garuma un dažādas piesātinājuma taukskābju ķēdēm, kuras var būt sazarotas vai nav.
Taukskābju struktūras attēlojums (attēls no WikimediaImages vietnē www.pixabay.com)
Taukskābei ir arī amfātiskās īpašības, jo tā ir karbonskābe, ko veido apolārā alifātiskā (ogļūdeņraža) ķēde. Šie savienojumi bioloģiskajā kontekstā nav brīvi, bet vienmēr ir ķīmiski saistīti ar citām molekulām.
Tādējādi visu pārziepjojamo lipīdu pamatīpašība ir tā, ka tās ir molekulas, kas sastāv no taukskābēm, kuras ir esterificētas dažāda veida "skeletiem" vai "karkasiem".
Fosfolipīdi
Fosfolipīdi tiek esterificēti par glicerīna molekulu, kurai arī pie viena oglekļa atoma ir pievienota fosfātu grupa, kas spēj mijiedarboties ar dažādām grupām, caur fosfodiestera saiti veidojot dažāda veida fosfolipīdus, kas pazīstami kā fosfatidilholīns un piemēram, fosfatidiletanolamīns.
Fosfolipīdu vispārējā struktūra (Avots: Rupertsciamenna. Alejandro Porto spāņu valodas versija. / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0), izmantojot Wikimedia Commons)
Triglicerīdi
Triglicerīdi, līdzīgi fosfolipīdiem, ir lipīdu molekulas, kas samontētas uz glicerīna skeleta, taču tās atšķiras no iepriekšējām ar to, ka fosfātu grupas vietā tās tiek esterificētas par trešo taukskābi.
Triacilglicerīda veidošanās (Avots: Iacopo Leardini. Spāņu valodas versijas autors: Alejandro Porto. / CC0, izmantojot Wikimedia Commons)
Sfingolipīdi
Sfingolipīdus veido sfingozīna molekula (aminospirts ar 18 oglekļa atomiem), kas ar amīda saiti ir saistīta ar taukskābi.
Fosfosfingolipīdi vai sfingomielīni
Ir fosfofenolipīdi vai sfingomielīni, kas ir tādi, kuriem fosfātu grupa ir pievienota vienai no sfingozīna OH grupām un pie kurām var esterificēt holīna vai etanolamīna molekulas, veidojot molekulas polāro "galvu".
Sfingolipīda struktūra (Avots: Havjers Velasko / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0), izmantojot Wikimedia Commons)
Glikosfingolipīdi
Ir arī glikozingingolipīdi, kuriem fosfātu grupas vietā ir ogļhidrāti (monosaharīds vai oligosaharīds), kas caur glikozīda saiti ir saistīti ar vienu no sfingozīna OH grupām.
Vaski
Visbeidzot, vaski ir arī ļoti garu ķēžu taukskābju esteri, kuru "mugurkauls" ir spirts ar augstu molekulmasu (ar ķēdēm līdz 30 oglekļa atomiem).
Iespējas
Bioloģiski runājot, pārziepojamie lipīdi ir ārkārtīgi svarīgi visu dzīvo būtņu darbībai, jo vairums no tiem, īpaši fosfolipīdi un sfingolipīdi, veic strukturālas, vielmaiņas un pat starpšūnu signālfunkcijas.
Eikariotu un prokariotu organismu šūnu membrānas sastāv no lipīdu divslāņu kārtas.
Šos divslāņu slāņus galvenokārt veido fosfolipīdi, kas ir organizēti tā, ka to apolārie gali ir "aizsargāti" no iekšējās ūdens vides, bet to polārie "galviņi" pastāvīgi mijiedarbojas ar apkārtējo vidi.
No visa iepriekšminētā tiek saprasta šo molekulu nozīme šūnu pastāvēšanā, kā mēs tās šodien pazīstam.
Sfingolipīdi bagātina arī daudzu veidu šūnu membrānas, un papildus šai strukturālajai funkcijai tie tiek plaši pētīti par dalību šūnu signalizācijas parādībās, jo tie ir iesaistīti tādos procesos kā apoptoze, mitoze un šūnu proliferācija, starp citiem. citi.
Šīs molekulas ir īpaši svarīgas daudzu dzīvnieku nervu sistēmas šūnām, jo tās, piemēram, veido vairāk nekā 5% no cilvēka smadzeņu pelēkās vielas.
Ekonomiskā un rūpnieciskā nozīme
Ziepējošos lipīdus cilvēks rūpnieciski izmantojis desmitiem gadu, lai ar ziepēm ražotu ziepes.
Dzīvnieku tauku un nesenāku augu tauku, piemēram, palmu eļļas un kokosriekstu eļļas, izmantošanai ir bijusi liela nozīme, lai izstrādātu ziepes ar atšķirīgām īpašībām un īpašībām.
Spēja noņemt taukus un mazgāšanas līdzekļu vai ziepju "tīrīšanas spēja", ko pašlaik izmanto personīgajai, sadzīves un rūpnieciskajai higiēnai, ir saistīta ar jonu struktūru, kas atrodas taukskābju sāļos, kas tiek ražoti. ar lipīdu pārziepjošanu.
Tas ir saistīts ar šo jonu spēju piedalīties micellu veidošanā, kas ir sfēriskas struktūras, kuras veido šīs amfātiskās molekulas un kurās taukskābes saskaras centrā viena ar otru un joni saskaras ar hidrofīlo virsmu.
Ziepējošu lipīdu piemēri
To pārpilnības dēļ visatpazīstamākie pārziepjojamo lipīdu piemēri ir fosfolipīdi. Piemēram, fosfatidilholīns, fosfatidilserīns, fosfatidiletanolamīns un fosfatidilinozitols ir fosfolipīdi.
Bišu vasks un palmu vasks ir labi pārziepjojamā vaska tipa lipīdu piemēri, tikmēr dzīvnieku ķermeņa tauki, kā arī daudzi augu tauki ir labi pārziepjojamu triglicerīdu tipa lipīdu piemēri.
Atsauces
- Clayden, J., Greeves, N., Warren, S., & Wothers, P. (2001). Organiskā ķīmija.
- Law, SQ, Halim, R., Scales, PJ, & Martin, GJ (2018). No mikroaļģēm pārziepjojamo lipīdu pārvēršana un reģenerācija, izmantojot nepolāru šķīdinātāju, izmantojot ekstrakciju ar lipāzes palīdzību. Bioresursu tehnoloģija, 260, 338-347.
- Nelsons, DL, Lehingers, AL, & Cox, MM (2008). Lehingera bioķīmijas principi. Makmillans.
- Stoker, HS (2012). Vispārīgā, organiskā un bioloģiskā ķīmija. Nelsona izglītība.
- Vance, DE, un Vance, JE (Red.). (deviņpadsmit deviņdesmit seši). Lipīdu, lipoproteīnu un membrānu bioķīmija. Elsevier.