Λιπίδιο

Ως λιπίδιο χαρακτηρίζεται μία βιολογική οργανική ένωση που έχει προέλθει από την αντίδραση γλυκερόλης και λιπαρών οξέων και περιέχει άνθρακα, υδρογόνο, οξυγόνο, μαζί με κάποια άλλα στοιχεία όπως άζωτο και φώσφορο. Τα λιπίδια, λεγόμενα ορισμένες φορές και λίπη, αποτελούν τα δομικά συστατικά των κυτταρικών μεμβρανών καθώς και του νευρικού ιστού. Πρόκειται για πολύ σημαντικές πηγές ενέργειας, που αποθηκεύονται σε διάφορα μέρη του σώματος, καθώς και σπουδαίους (προστατευτικούς) μονωτές. Το μεγάλο μοριακό τους μέγεθος κάνει τα λιπίδια αδιάλυτα στο νερό, πλην όμως διαλυτά σε οργανικούς διαλύτες, όπως η ακετόνη και ο αιθέρας. Το τεστ γαλακτωματοποίησης (emulsion test) είναι μια χοντρική μέθοδος για να διαπιστωθεί η παρουσία ή απουσία λιπιδίων σε ένα δείγμα.

Η χοληστερίνη, που βρίσκεται σε όλες τις κυτταρικές μεμβράνες

Τα λιπίδια, σε γενικές γραμμές, αποτελούν λιποδιαλυτά μόρια που απαντώνται φυσιολογικά σε έναν ζωντανό οργανισμό, όπως τα λίπη, τα έλαια, οι κηροί, η χοληστερίνη, οι στερόλες, οι λιποδιαλυτές βιταμίνες (A, D, E και K), τα μονογλυκερίδια, διγλυκερίδια, φωσφολιπίδια και άλλες. Τα λιπίδια είναι αναγκαία δομικά συστατικά των κυττάρων, αλλά προτιμώνται και ως αποθήκες ενέργειας σε πολλούς οργανισμούς, επειδή κατά την διάσπασή τους απελευθερώνεται μεγάλο ποσό ενέργειας (διπλάσιο από αυτό που απελευθερώνεται από τους υδατάνθρακες).

Ορισμός

Αν και ο όρος λιπίδια ταυτίζεται ορισμένες φορές με τα λίπη, τα τελευταία, με γνωστότερα ανάμεσά τους τα τριγλυκερίδια, στην πραγματικότητα ανήκουν σε υποομάδα λιπιδίων. Στα λιπίδια συμπεριλαμβάνονται επίσης μόρια όπως τα λιπαρά οξέα και τα παράγωγά τους (π.χ. μονογλυκερίδια, διγλυκερίδια και τα φωσφολιπίδια) και μεταβολίτες, όπως η χοληστερίνη.

Κατηγορίες

Τα λιπίδια μπορούν γενικά να περιγραφούν ως μικρά υδρόφοβα ή αμφιφιλικά μόρια που προέρχονται στο σύνολό τους ή εν μέρει από δυο διακριτούς τύπους βιοχημικών δομικών υπομονάδων: τις ομάδες ισοπρενίου και κετοακυλίων. Σύμφωνα με αυτή τη θεώρηση, τα λιπίδα μπορούν να χωριστούν σε οκτώ κατηγορίες: λιπαρά οξέα, λιπίδια γλυκερόλης (γλυκερολιπίδια), γλυκεροφωσφολιπίδια, σφιγγολιπίδια, σακχαρολιπίδια και πολυκετίδια (που συντίθενται από υπομονάδες κετοάκυλων) και τα λιπίδια στερόλης και πρενόλης (που παράγονται από υπομονάδες ισοπρενίου).

Τρεις είναι οι σημαντικότερες κατηγορίες των λιπιδίων:

• τα ουδέτερα λίπη, που διακρίνονται επιμέρους σε "κορεσμένα" που περιέχουν μόνο απλούς δεσμούς και "ακόρεστα" που περιέχουν και διπλούς δεσμούς,
• τα φωσφολιπίδια, κύριο συστατικό των μεμβρανών των κυττάρων, και
• τα στεροειδή.

Ωστόσο, σύμφωνα με άλλη κατηγοριοποίηση, τα λιπίδια διακρίνονται σε πέντε βασικές ομάδες (τριγλυκερίδια – λίπη και έλαια, φωσφολιπίδια, γλυκολιπίδια, στερόλες (και στεροειδή) και κεριά). Κατ' άλλο σύστημα, τα λιπίδια διαιρούνται σε τέσσερις υποομάδες (λιπαρά οξέα (κορεσμένα και ακόρεστα), γλυκερίδια – λιπίδια που περιέχουν την αλκόολη γλυκερόλη, μη γλυκεριδικά λιπίδια (σφιγγολιπίδια, στεροειδή, κήροι) και σύνθετα λιπίδια – λιποπρωτεΐνες και γλυκολιπίδια).

Κοινό χαρακτηριστικό όλων των κατηγοριών των λιπιδίων είναι ότι δεν διαλύονται στο νερό.

Βιολογικός ρόλος

Δείτε επίσης: λίπος (βιολογία)

Αποτέλεσμα των σημαντικών διαφορών στη χημική τους σύνθεση είναι το γεγονός ότι τα λιπίδια εξυπηρετούν πολλές διαφορετικές λειτουργίες στους οργανισμούς. Πιο συγκεκριμένα, δρουν ως πηγή και αποθήκη ενέργειας, δομικά συστατικά των κυτταρικών μεμβρανών, ως μεταφορείς μηνυμάτων (ορμόνες), βιταμίνες (λιποδιαλυτές βιταμίνες Α, D,E και Κ), προστασία και μόνωση.

Λιπίδια μεμβρανών

Οι κυτταρικές μεμβράνες αποτελούνται από μια διπλοστιβάδα αμφιπαθών λιπιδίων, όπου η υδρόφιλη κεφαλή αλληλεπιδρά με την υδάτινη φάση και η υδρόφοβη ουρά βρίσκεται στο κέντρο της μεμβράνης. Ο σχηματισμός της λιπιδικής διπλοστιβάδας είναι αποτέλεσμα της τάσης των ουρών να αποστρέφονται το υδατικό περιβάλλον. Η διπλοστιβάδα αποτελεί ένα φραγμό ανάμεσα στο εσωτερικό και το περιβάλλον του κυττάρου. Τα περισσότερα από τα λιπίδια της κυτταρικής μεμβράνης είναι ακόρεστα, αυξάνοντας τη ρευστότητα των μεμβρανών. Τα λιπίδια των φυτικών κυττάρων είναι γλυκοζυλογλυκερίδια και φωσφογλυκερίδια. Στα ζώα είναι κυρίως φωσφολιπίδια.

Αποταμιευτικά λιπίδια

Δείτε επίσης: συσσώρευση σωματικού λίπους και παχυσαρκία

Τα λιπίδια είναι η αποδοτικότερη μορφή αποταμίευσης ενέργειας. Τα λιπίδια έχουν μικρότερο αριθμό οξείδωσης από τα σάκχαρα και έτσι παράγουν περισσότερο ATP κατά την οξείδωσή τους. Ένα γραμμάριο λίπους αποδίδει θεωρητικά περίπου 9,3 θερμίδες, ενώ ένα γραμμάριο αμύλου 3,8 θερμίδες. Τα αποταμιευτικά λιπίδια είναι σχεδόν αποκλειστικά τριακυλογλυκερίδια στα φυτά και τα ζώα, τα οποία διαφέρουν μόνο ως προς το είδος λιπαρών οξέων.

Στα ζώα, η κύρια αποθήκη λιπιδίων είναι ο λιπώδης ιστός. Τα λιπίδια στον λιπώδη ιστό έχουν τη μορφή λιπαρών οξέων και τριγλυκεριδίων. Τα τριγλυκερίδια στο λιπώδη ιστό συνεχώς υδρολύονται και επανασυντίθενται. Σε περίπτωση που χρειαστεί μια πηγή ενέργειας, τα τριγλυκερίδια υδρολύονται από τις λιπάσες και τα λιπαρά οξέα και γλυκερόλη που μεταφέρονται στο ήπαρ για περαιτέρω επεξεργασία.

Στα φυτά, τα αποταμιευτικά λιπίδια εντοπίζονται στα ελαιοσώματα, ενώ σε πολλούς ώριμους καρπούς, όπως του αβοκάντο και της ελιάς, σχηματίζουν ένα ετερογενές μείγμα σταγονιδίων. Το μεγαλύτερο μέρος των αποταμιευτικών λιπιδίων εντοπίζεται στα σπέρματα. Το σπέρμα του φυτού χρησιμοποιεί την ενέργεια που παρέχουν τα λιπίδια για να βλαστήσει. Επίσης, λίπη βρίσκονται και στους χλωροπλάστες όπου χρησιμοποιούνται ως πηγή ενέργειας σε περιόδους σκότους.