lipidy jsou velkou a heterogenní skupinou látek biologického původu, které se snadno rozpustí v organických rozpouštědlech, jako je methanol, aceton, chloroform a benzen. Naproti tomu jsou buď nerozpustné nebo jen špatně rozpustné ve vodě. Jejich nízká rozpustnost ve vodě je způsobena nedostatkem polarizačních atomů, jako jsou o, N, S A P.
klasifikace lipidů
lipidy lze rozdělit na látky, které jsou buď hydrolyzovatelné-tj., schopné podstoupit hydrolytické štěpení-nebo nehydrolyzovatelné.
hydrolyzovatelné lipidy
jednoduché estery zahrnují tuky (triacylglycerol; jeden glycerol + tři acylové zbytky); vosky (jeden mastný alkohol + jeden acylový zbytek) a estery sterolu(jeden sterol + jeden acylový zbytek).
fosfolipidy jsou estery se složitějšími strukturami. Jejich charakteristickou složkou je fosfátový zbytek. Fosfolipidy zahrnují fosfatidové kyseliny (jeden glycerol + dva acylové zbytky + jeden fosfát) a fosfatidy (jeden glycerol + dva acylové zbytky + jeden fosfát + jeden aminoalkohol).
ve sfingolipidech jsou glycerol a jeden acylový zbytek nahrazeny sfingosinem. Zvláště důležité v této skupině jsou glykolipidy obsahující cukr (jeden sfingosin + jedna mastná kyselina + cukr). Zástupci této skupiny jsou cerebrosidy (jeden sfingosin + jedna mastná kyselina + jeden cukr) a gangliosidy (jeden sfingosin + jedna mastná kyselina + několik různých cukrů, včetně kyseliny neuraminové). Složky hydrolyzovatelných lipidů jsou navzájem spojeny esterovými vazbami. Snadno se rozkládají buď enzymaticky nebo chemicky.
nehydrolyzovatelné lipidy
uhlovodíky zahrnují alkany a karotenoidy. Lipidové alkoholy také nejsou hydrolyzovatelné. Zahrnují alkanoly s dlouhým řetězcem a cyklické steroly, jako je cholesterol, a steroidy, jako je estradiol a testosteron. Nejdůležitějšími kyselinami mezi lipidy jsou mastné kyseliny. Do této skupiny patří také eikosanoidy; jedná se o deriváty polynenasycené mastné kyseliny kyseliny arachidonové.
lipidy se běžně dělí do čtyř hlavních skupin:
mastné kyseliny (nasycené a nenasycené)
mastné kyseliny jsou monokarboxylové kyseliny s dlouhým řetězcem. V důsledku jejich biosyntézy mastné kyseliny obecně obsahují sudý počet atomů uhlíku.
obecný vzorec pro nasycenou mastnou kyselinu je CH3 (CH2) N COOH, ve kterém n v biologických systémech je sudé celé číslo.
příkladem nenasycené mastné kyseliny je 18-uhlíková nenasycená mastná kyselina olejová. V případě nenasycených mastných kyselin existuje alespoň jedna dvojná vazba uhlík-uhlík. Kvůli dvojným vazbám nejsou atomy uhlíku zapojené do těchto vazeb „nasyceny“ atomy vodíku. Dvojné vazby nalezené téměř ve všech přirozeně se vyskytujících nenasycených mastných kyselinách jsou v konfiguraci cis.
glyceridy (lipidy obsahující glycerol)
glyceridy jsou lipidové estery, které obsahují molekulu glycerolu a mastné kyseliny. Mohou být rozděleny do dvou tříd: neutrální glyceridy a fosfoglyceridy.
neutrální glyceridy jsou neiontové a nepolární. Molekuly fosfoglyceridů mají kromě nepolárních ocasů mastných kyselin polární oblast, fosforylovou skupinu. Struktury každého z těchto typů glyceridů jsou rozhodující pro jejich funkci. Esterifikace glycerolu mastnou kyselinou produkuje neutrální glycerid. Esterifikace může nastat v jedné, dvou nebo všech třech polohách, produkující monoglyceridy, diglyceridy nebo triglyceridy. Přestože jsou v přírodě přítomny monoglyceridy a diglyceridy, nejdůležitějšími neutrálními glyceridy jsou triglyceridy, hlavní složka tukových buněk.
fosfolipidy jsou skupinou lipidů, které jsou fosfátovými estery. Přítomnost fosforylové skupiny vede k molekule s polární hlavou (fosforylová skupina) a nepolárním ocasem (alkylový řetězec mastné kyseliny). Protože fosforylová skupina ionizuje v roztoku, vzniká nabitý lipid. Nejhojnější membránové lipidy jsou odvozeny od glycerol-3-fosfátu a jsou známé jako fosfoglyceridy.
Nonglyceridové lipidy (sfingolipidy, steroidy, vosky)
sfingolipidy jsou lipidy, které nejsou odvozeny od glycerolu. Stejně jako fosfolipidy jsou sfingolipidy amfipatické, mají skupinu polárních hlav a dva nepolární ocasy mastných kyselin a jsou strukturálními složkami buněčných membrán.
steroidy jsou přirozeně se vyskytující rodina organických molekul biochemického a lékařského zájmu. Steroidy jsou členy Velké, rozmanité sbírky lipidů nazývaných isoprenoidy. Všechny tyto sloučeniny jsou vyrobeny z jedné nebo více pětiuhlíkových jednotek nazývaných isopren.
vosky jsou odvozeny z mnoha různých zdrojů a mají různé chemické složení, v závislosti na zdroji. Parafinový vosk se například skládá ze směsi pevných uhlovodíků (obvykle sloučenin s přímým řetězcem). Přírodní vosky se obecně skládají z esterifikované mastné kyseliny s dlouhým řetězcem na alkohol s dlouhým řetězcem. Protože dlouhé uhlovodíkové ocasy jsou extrémně hydrofobní, vosky jsou zcela nerozpustné ve vodě. Vosky jsou také pevné při pokojové teplotě, vzhledem k jejich vysoké molekulové hmotnosti. Dva příklady vosků jsou myricylpalmitát, hlavní složka včelího vosku, a velrybí olej (spermacetiho vosk), z hlavy velryby spermie, která se skládá z cetylpalmitátu.
komplexní lipidy (lipoproteiny)
komplexní lipidy jsou lipidy, které jsou vázány na jiné typy molekul. Nejběžnějšími a nejdůležitějšími komplexními lipidy jsou plazmatické lipoproteiny, které jsou zodpovědné za transport dalších lipidů v těle.
lipidy jsou jen málo rozpustné ve vodě a pohyb lipidů z jednoho orgánu do druhého krevním řečištěm vyžaduje transportní systém, který používá plazmatické lipoproteiny. Lipoproteinové částice se skládají z jádra hydrofobních lipidů obklopených amfipatickými proteiny, fosfolipidy a cholesterolem.