ข้อมูล

4.16: ไขมัน - ชีววิทยา

4.16: ไขมัน - ชีววิทยา


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

วัตถุประสงค์การเรียนรู้

  • แยกแยะความแตกต่างระหว่างไขมันชนิดต่างๆ
  • ระบุหน้าที่หลักหลายประการของไขมัน

ลิปิดประกอบด้วยสารประกอบหลายชนิดซึ่งส่วนใหญ่ไม่มีขั้วในธรรมชาติ เนื่องจากเป็นไฮโดรคาร์บอนที่ประกอบด้วยพันธะคาร์บอน-คาร์บอนหรือคาร์บอน-ไฮโดรเจนที่ไม่มีขั้วเป็นส่วนใหญ่ โมเลกุลที่ไม่มีขั้วเป็นแบบไม่ชอบน้ำ ("กลัวน้ำ") หรือไม่ละลายในน้ำ ลิปิดทำหน้าที่หลายอย่างในเซลล์ เซลล์เก็บพลังงานไว้ใช้ในระยะยาวในรูปของไขมัน ไขมันยังเป็นฉนวนป้องกันสิ่งแวดล้อมสำหรับพืชและสัตว์อีกด้วย (ภาพที่ 1) ตัวอย่างเช่น พวกมันช่วยให้นกน้ำและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมแห้งเมื่อสร้างชั้นป้องกันเหนือขนหรือขนนกเนื่องจากธรรมชาติไม่ชอบน้ำของพวกมัน ไขมันยังเป็นส่วนประกอบสำคัญของฮอร์โมนหลายชนิดและเป็นองค์ประกอบสำคัญของเยื่อหุ้มเซลล์ทั้งหมด ไขมัน ได้แก่ ไขมัน น้ำมัน ไข ฟอสโฟลิปิด และสเตียรอยด์

ไขมันและน้ำมัน

โมเลกุลไขมัน เช่น ไตรกลีเซอไรด์ ประกอบด้วยส่วนประกอบหลัก 2 ส่วนคือกลีเซอรอลและกรดไขมัน กลีเซอรอลเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีคาร์บอนสามอะตอม ไฮโดรเจนห้าอะตอม และกลุ่มไฮดรอกซิล (–OH) สามกลุ่ม กรดไขมันมีสายไฮโดรคาร์บอนเป็นสายยาวซึ่งมีกลุ่มคาร์บอกซิลที่เป็นกรดอยู่ด้วย จึงเป็นที่มาของชื่อ “กรดไขมัน” จำนวนคาร์บอนในกรดไขมันอาจมีตั้งแต่ 4 ถึง 36; ส่วนใหญ่ประกอบด้วยคาร์บอน 12-18 ในโมเลกุลไขมัน กรดไขมันจะติดอยู่กับอะตอมของออกซิเจนทั้งสามอะตอมในกลุ่ม –OH ของโมเลกุลกลีเซอรอลที่มีพันธะโควาเลนต์ (รูปที่ 2)

ในระหว่างการก่อพันธะโควาเลนต์นี้ โมเลกุลของน้ำสามตัวจะถูกปลดปล่อย กรดไขมันสามชนิดในไขมันอาจเหมือนหรือต่างกัน ไขมันเหล่านี้เรียกว่าไตรกลีเซอไรด์เพราะมีกรดไขมันสามชนิด กรดไขมันบางชนิดมีชื่อสามัญที่ระบุที่มาของกรดไขมัน ตัวอย่างเช่น กรดปาลมิติกซึ่งเป็นกรดไขมันอิ่มตัวได้มาจากต้นปาล์ม กรด Arachidic มาจาก Arachis hypogaea, ชื่อวิทยาศาสตร์ของถั่วลิสง.

กรดไขมันอาจอิ่มตัวหรือไม่อิ่มตัว ในสายโซ่กรดไขมัน หากมีพันธะเดี่ยวระหว่างคาร์บอนที่อยู่ใกล้เคียงในสายโซ่ไฮโดรคาร์บอน กรดไขมันจะอิ่มตัว กรดไขมันอิ่มตัวอิ่มตัวด้วยไฮโดรเจน กล่าวอีกนัยหนึ่งคือจำนวนอะตอมของไฮโดรเจนที่ติดอยู่กับโครงกระดูกคาร์บอนจะถูกขยายให้ใหญ่สุด

เมื่อสายโซ่ไฮโดรคาร์บอนมีพันธะคู่ กรดไขมันก็คือกรดไขมันไม่อิ่มตัว

ไขมันไม่อิ่มตัวส่วนใหญ่เป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้องและเรียกว่าน้ำมัน หากมีพันธะคู่หนึ่งพันธะในโมเลกุล ก็จะเรียกว่าไขมันไม่อิ่มตัวเชิงเดี่ยว (เช่น น้ำมันมะกอก) และหากมีพันธะคู่มากกว่าหนึ่งพันธะ ก็จะเรียกว่าไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อน (เช่น น้ำมันคาโนลา)

ไขมันอิ่มตัวมักจะแน่นและแข็งตัวที่อุณหภูมิห้อง ไขมันสัตว์ที่มีกรดสเตียริกและกรดปาลมิติกที่มีอยู่ในเนื้อสัตว์ และไขมันที่มีกรดบิวทิริกในเนย เป็นตัวอย่างของไขมันอิ่มตัว สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเก็บไขมันไว้ในเซลล์พิเศษที่เรียกว่า adipocytes ซึ่งก้อนไขมันส่วนใหญ่ครอบครองเซลล์ ในพืช ไขมันหรือน้ำมันจะถูกเก็บไว้ในเมล็ดพืชและถูกใช้เป็นแหล่งพลังงานในระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อน

ไขมันหรือน้ำมันไม่อิ่มตัวมักมีต้นกำเนิดจากพืชและมีกรดไขมันไม่อิ่มตัว พันธะคู่ทำให้เกิดการโค้งงอหรือ "หงิกงอ" ที่ป้องกันไม่ให้กรดไขมันอัดแน่น ทำให้เป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้อง น้ำมันมะกอก น้ำมันข้าวโพด น้ำมันคาโนลา และน้ำมันตับปลาเป็นตัวอย่างของไขมันไม่อิ่มตัว ไขมันไม่อิ่มตัวช่วยเพิ่มระดับคอเลสเตอรอลในเลือด ในขณะที่ไขมันอิ่มตัวมีส่วนทำให้เกิดคราบพลัคในหลอดเลือดแดง ซึ่งจะเพิ่มความเสี่ยงต่ออาการหัวใจวาย

มาการีน เนยถั่วบางชนิด และชอร์ตเทนนิ่งเป็นตัวอย่างของการเติมไฮโดรเจนเทียม ทรานส์-ไขมัน. ผลการศึกษาล่าสุดพบว่าการเพิ่มขึ้นของ ทรานส์-ไขมันในอาหารของมนุษย์อาจทำให้ระดับไลโปโปรตีนความหนาแน่นต่ำ (LDL) เพิ่มขึ้นหรือคอเลสเตอรอลที่ "ไม่ดี" ซึ่งอาจนำไปสู่การสะสมของคราบพลัคในหลอดเลือดแดง ส่งผลให้เกิดโรคหัวใจ ร้านอาหารฟาสต์ฟู้ดหลายแห่งเพิ่งเลิกใช้ ทรานส์-ไขมันและฉลากอาหารของสหรัฐฯ จะต้องแสดงรายการ ทรานส์-ปริมาณไขมันในอุตสาหกรรมอาหาร น้ำมันถูกเติมไฮโดรเจนโดยเทียมเพื่อให้เป็นกึ่งแข็ง ซึ่งนำไปสู่การเน่าเสียน้อยลงและอายุการเก็บรักษาที่เพิ่มขึ้น พูดง่ายๆ ก็คือ ก๊าซไฮโดรเจนจะถูกทำให้เป็นฟองผ่านน้ำมันเพื่อทำให้พวกมันแข็งตัว ในระหว่างกระบวนการไฮโดรจิเนชันนี้ พันธะคู่ของ cis- โครงสร้างในสายโซ่ไฮโดรคาร์บอนอาจถูกแปลงเป็นพันธะคู่ใน ทรานส์- โครงสร้าง รูปแบบนี้ ทรานส์-ไขมันจาก cis-อ้วน. การวางแนวของพันธะคู่ส่งผลต่อคุณสมบัติทางเคมีของไขมัน (รูปที่ 3)

กรดไขมันจำเป็นคือกรดไขมันที่ร่างกายต้องการแต่ไม่ได้สังเคราะห์ขึ้นเอง ดังนั้นจึงต้องเสริมด้วยการรับประทานอาหาร กรดไขมันโอเมก้า 3 จัดอยู่ในประเภทนี้และเป็นหนึ่งในสองกรดไขมันจำเป็นที่มนุษย์รู้จัก พวกมันเป็นไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อนชนิดหนึ่งและถูกเรียกว่ากรดไขมันโอเมก้า 3 เนื่องจากคาร์บอนที่สามจากส่วนท้ายของกรดไขมันนั้นมีพันธะคู่

ปลาแซลมอน ปลาเทราท์ และทูน่าเป็นแหล่งของกรดไขมันโอเมก้า 3 ที่ดี กรดไขมันโอเมก้า 3 มีความสำคัญต่อการทำงานของสมองและการเจริญเติบโตและพัฒนาการตามปกติ พวกเขายังอาจป้องกันโรคหัวใจและลดความเสี่ยงของโรคมะเร็ง

เช่นเดียวกับคาร์โบไฮเดรต ไขมันได้รับการเผยแพร่ที่ไม่ดีมากมาย เป็นความจริงที่การรับประทานอาหารทอดและอาหาร "ที่มีไขมัน" มากเกินไปจะทำให้น้ำหนักเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม ไขมันมีหน้าที่สำคัญ ไขมันทำหน้าที่เป็นที่เก็บพลังงานในระยะยาว พวกเขายังให้ฉนวนกันความร้อนสำหรับร่างกาย ดังนั้นควรบริโภคไขมันไม่อิ่มตัว”สุขภาพดี”ในปริมาณปานกลางเป็นประจำ

ฟอสโฟลิปิด

ฟอสโฟลิปิดเป็นองค์ประกอบหลักของเมมเบรนในพลาสมา เช่นเดียวกับไขมัน พวกมันประกอบด้วยโซ่กรดไขมันที่ยึดติดกับกลีเซอรอลหรือกระดูกสันหลังที่คล้ายกัน อย่างไรก็ตาม แทนที่จะติดกรดไขมันสามตัว แต่มีกรดไขมันสองชนิดและคาร์บอนตัวที่สามของแกนหลักกลีเซอรอลจะจับกับกลุ่มฟอสเฟต กลุ่มฟอสเฟตถูกแก้ไขโดยการเติมแอลกอฮอล์

ฟอสโฟลิปิดมีทั้งบริเวณที่ชอบน้ำและชอบน้ำ สายกรดไขมันไม่ชอบน้ำและแยกออกจากน้ำในขณะที่ฟอสเฟตชอบน้ำและมีปฏิกิริยากับน้ำ

เซลล์ถูกล้อมรอบด้วยเมมเบรนซึ่งมีฟอสโฟลิปิดเป็นชั้นสอง กรดไขมันของฟอสโฟลิปิดหันหน้าไปทางด้านใน ห่างจากน้ำ ในขณะที่กลุ่มฟอสเฟตสามารถเผชิญกับสภาพแวดล้อมภายนอกหรือภายในเซลล์ซึ่งเป็นทั้งน้ำ

สเตียรอยด์และแว็กซ์

ซึ่งแตกต่างจากฟอสโฟลิปิดและไขมันที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ สเตียรอยด์มีโครงสร้างเป็นวงแหวน แม้ว่าจะไม่เหมือนกับลิพิดอื่นๆ แต่พวกมันก็ถูกจัดกลุ่มกับพวกมันเพราะพวกมันไม่ชอบน้ำ สเตียรอยด์ทั้งหมดมีวงแหวนคาร์บอนสี่วงที่เชื่อมโยงกัน และหลายวง เช่น โคเลสเตอรอล มีหางสั้น

คอเลสเตอรอลเป็นสเตียรอยด์ คอเลสเตอรอลส่วนใหญ่สังเคราะห์ขึ้นในตับและเป็นสารตั้งต้นของฮอร์โมนสเตียรอยด์หลายชนิด เช่น เทสโทสเตอโรนและเอสตราไดออล นอกจากนี้ยังเป็นสารตั้งต้นของวิตามินอีและเค คอเลสเตอรอลเป็นสารตั้งต้นของเกลือน้ำดี ซึ่งช่วยในการสลายไขมันและการดูดซึมของเซลล์ในภายหลัง แม้ว่าโคเลสเตอรอลมักถูกพูดถึงในแง่ลบ แต่ก็จำเป็นสำหรับการทำงานที่เหมาะสมของร่างกาย เป็นองค์ประกอบสำคัญของเยื่อหุ้มพลาสมาของเซลล์สัตว์

ขี้ผึ้งประกอบด้วยสายโซ่ไฮโดรคาร์บอนที่มีกลุ่มแอลกอฮอล์ (–OH) และกรดไขมัน ตัวอย่างของขี้ผึ้งจากสัตว์ ได้แก่ ขี้ผึ้งและลาโนลิน พืชยังมีแว็กซ์เช่นการเคลือบบนใบที่ช่วยป้องกันไม่ให้แห้ง

สำหรับมุมมองเพิ่มเติมเกี่ยวกับไขมัน ให้สำรวจภาพเคลื่อนไหวแบบโต้ตอบนี้

วัตถุประสงค์การเรียนรู้

ลิปิดเป็นกลุ่มของโมเลกุลขนาดใหญ่ที่มีลักษณะไม่มีขั้วและไม่ชอบน้ำ ประเภทหลัก ได้แก่ ไขมันและน้ำมัน ไข ฟอสโฟลิปิด และสเตียรอยด์ ไขมันเป็นรูปแบบของพลังงานที่เก็บไว้และเรียกอีกอย่างว่าไตรเอซิลกลีเซอรอลหรือไตรกลีเซอไรด์ ไขมันประกอบด้วยกรดไขมันและกลีเซอรอลหรือสฟิงโกซีน กรดไขมันอาจไม่อิ่มตัวหรืออิ่มตัว ขึ้นอยู่กับการมีหรือไม่มีพันธะคู่ในสายโซ่ไฮโดรคาร์บอน หากมีเพียงพันธะเดียวจะเรียกว่ากรดไขมันอิ่มตัว กรดไขมันไม่อิ่มตัวอาจมีพันธะคู่หนึ่งพันธะหรือมากกว่าในสายโซ่ไฮโดรคาร์บอน ฟอสโฟลิปิดประกอบขึ้นเป็นเมทริกซ์ของเยื่อหุ้มเซลล์ พวกมันมีกลีเซอรอลหรือกระดูกสันหลังสฟิงโกซีนซึ่งมีสายโซ่กรดไขมันสองสายและกลุ่มที่ประกอบด้วยฟอสเฟต สเตียรอยด์เป็นไขมันอีกประเภทหนึ่ง โครงสร้างพื้นฐานมีวงแหวนคาร์บอนผสมสี่วง คอเลสเตอรอลเป็นสเตียรอยด์ชนิดหนึ่งและเป็นองค์ประกอบสำคัญของเมมเบรนในพลาสมา ซึ่งช่วยรักษาลักษณะของเหลวของเยื่อหุ้มเซลล์ นอกจากนี้ยังเป็นสารตั้งต้นของฮอร์โมนสเตียรอยด์เช่นฮอร์โมนเพศชาย


ดูวิดีโอ: วตามน D จากอาหาร: รสโรค (อาจ 2022).