Lipidoak karbono, hidrogeno eta oxigenoz osaturiko biomolekulak dira, nahiz eta batzuek nitrogenoa eta fosforoa ere izan dezaketen[1][2].
Ezkerrean: glizerola, Eskuinean, goitik behera: azido palmatikoa, azido oleikoa, azido alfa-linolenikoa.
Formula: C55H98O6
Gluzidoek eta proteinek ez bezala (talde funtzional bereizgarriak dituzte), lipidoek ez dute berezko talde funtzionalik. Berez, disolbatzaile organiko ez-polarren (bentzenoa, eter dietilikoa...) barruko disolbagarritasuna da bere ezaugarri komun bakarra. Ezaugarri hori gluzidoen eta disolbatzaile polarretan disolbagarriak diren proteinen arteko aldea ere bada, ura kasu. Disolbatzaile polarretan disolbaezinak izatearen arrazoia beren egitura kimikoak apolarrak diren karbono-kate luzeek osatzen dituztelako da[3].
Lipidoek naturan agertzen diren molekula multzo handi bat osatzen dute, gantzak, argizariak, esterolak, bitamina liposolubleak (A, D, E eta K bitaminak, esaterako), monoglizeridoak, diglizeridoak, triglizeridoak, fosfolipidoak eta beste batzuk barne hartzen dituena. Lipidoen funtzio nagusiak energia biltegiratzea, zelula-mintzaren egiturazko osagaiak izatea eta seinaleztatzaile molekular garrantzitsu gisa hartzen dira[4][5].
Oro har, lipidoak molekula hidrofobo edo anfifiliko txiki gisa defini daitezke; lipido batzuen izaera anfifilikoari esker, zenbait egitura sor daitezke, hala nola besikula, liposomak edo, ingurune urtsu batean, mintzak. Lipido biologikoak azpiunitate biokimikoen bi motatakoak dira: zetoazilo eta isopreno taldeak[4]. Ikuspegi hori erabiliz, lipidoak 8 kategoriatan bana daitezke: gantz-azidoak, glizerolipidoak, glizerofosfolipidoak, esfingolipidoak, sakarolipidoak eta poliketidoak (zetoazilo-azpiunitateen kondentsaziotik eratorriak); eta lipido esterolikoak eta lipido prenolidoak (isopreno-azpiunitateen kondentsaziotik eratorriak)[4].
Batzuetan, lipido terminoa koipearen sinonimo gisa erabiltzen bada ere, gantzak triazilglizerolo izeneko lipidoen azpitaldea dira. Lipidoek barne hartzen dituzte gantz-azidoak eta horien deribatuak (tri-, di-, monoglizeridoak eta fosfolipidoak barne) eta esterolak dituzten beste metabolito batzuk ere, hala nola kolesterola[6]. Nahiz eta gizakiek eta beste ugaztun batzuek hainbat bide metaboliko erabiltzen dituzten lipidoak degradatzeko eta sintetizatzeko, funtsezko lipido batzuk ezin daiteke horrela egin, eta dietatik lortu behar dira.
Energia erreserba funtzioa
Triazilglizerolak gantz-ehunean biltegiratzen dira, eta, animalietan zein landareetan, energia biltegiratzeko modu nagusia dira. Triazilglizerolak animalia askoren larruazalaren gantz-ehunean eta landare batzuen hazietan pilatzen dira batez ere. Adipozitoa edo koipe-zelula animalietan triazilglizerolen sintesi eta degradazio jarraituak diseinatzen du, batez ere lipasa-ennimoaren aktibazioak kontrolatzen duen degradazioarekin[7]. Lipidoak, dituzten gantz-azidoak direla eta, elikaduraren energia mota aberatsenetako bat dira, eta, zeluletan, oxidazio osoa dute.
Gantz-azidoen oxidazio osoak kaloria ugari ematen ditu, 9 kcal/g inguru, gluzidoen eta proteinen degradazioaren ondorioz alderatuta, 4 kcal/g. Txori migratzaileek triazilglizerolen energia biltegiratua erabiltzen dute hegaldietan[8].
Arterien paretetan lipidoak patologikoki uzteak ateroma bat sortzen du.
Egitura-funtzioa
Zenbait lipido (fosfolipidoak eta kolesterola) zelula-mintzaren osagaiak dira, zeinen geruza lipidikoa osatzen duten. Bigeruza hori egitura-elementu nagusia da, baita mintzaren iragazkortasun selektiboaren arduraduna ere. Argizariak intsektuetan, zenbait zetazeotan eta landareetan daude hedatuta, eta, horietan, babes-funtzioak dituzte. Ugaztunetan, funtzio konplexua duten ehunek dute fosfolipido-edukirik handiena, hala nola garuna, nerbioa, gibela edo giltzurruneko ehuna.
Eukariotoen zelulak organuluen barruan banatuta daude, mintzari lotuta, eta hainbat funtzio biologiko gauzatzen dituzte. Glizerofosfolipidoak dira mintz biologikoen egitura-osagai nagusia, hala nola zelula-mintz plasmatikoa eta organuluen zelula-barneko mintzak; animalia-zeluletan, mintz plasmatikoak fisikoki bereizten ditu zelula-barneko osagaiak eta ingurune estrazelularra. Glizerofosfolipidoak molekula anfipatikoak dira, eta ester loturatik eratorritako bi gantz-azidoren bi kolari lotutako glizerol-nukleo bat dute, eta ester fosfato lotura batek, eragindako buru bat. Glizerofosfolipidoak dira mintz biologikoen osagai nagusia, eta glizerikoak ez diren beste osagai lipido batzuk ere (esfingomielina eta esterolak, batez ere kolesterola animalien zelula-mintzetan) mintz biologikoetan daude[9]. Landare eta algetan, galaktosildiazilglizerolak[10], sulfoquinovosildiacilglizerola, distromitidiacilgliercerola[11] (fosfato talderik ez duena) kloroplastoen mintzen eta lotutako organuluen osagai garrantzitsuak dira, eta, ehun fotosintetikoetan, lipido ugarienak dira, landare baskularrak, algak eta bakterio jakin batzuk barne.
Geruza bikiek birrefringentzia-maila handiak dituztela egiaztatu da, eta, geruza bikiaren barruan, ordena-maila (edo disrupzioa) zundatzeko erabil daitezkeela polarizazio bikoitzeko interferometria eta dikroismo zirkularra bezalako teknikak erabiliz.
Mintz biologiko bat lipido-geruza biko forma bat da. Glizerofosfolipidoak, ingurune urtsuan daudenean, bi lipidiko sortzea prozesu energetikoa da[12]. Horri, efektu hidrofoboa esaten zaio. Sistema urtsu batean, lipidoen buru polarrak mugimendu urtsu polarrera lerrokatzen dira, eta isats hidrofobikoek, berriz, urarekin ahalik eta kontaktu gutxien izan eta elkarrekin elkartzeko joera dute, besikula bat osatuz; lipidoaren kontzentrazioaren arabera, elkarreragin biofisiko horrek mizelak, liposomak edo lipido-bikiak sor ditzake. Beste agregazio batzuk ere ikusten dira, eta lipido anfiloen portaeraren polimorfismoaren parte dira. Fase-portaera biofisikaren eta ikerketaren azterketa-eremu bat da[13][14]. Mizelak eta bi apalak ingurune polar batean sortzen dira efektu hidrofobikoaren ondorioz[15]. Substantzia bat, giro lipofiliko edo anfifiliko batean disolbatzen denean, molekula polarrak (hau da, ura disoluzio urtsuan) ordenatuago bihurtzen dira substantzia lipofilikoaren inguruan; izan ere, molekula polarrek ezin dute hidrogeno-loturarik eratu anfifiloaren gune lipofilikoetan. Beraz, ur-giroan, ur-molekulek molekula lipofiliko disolbatuaren klatrato inguratzaileko kaiola ordenatu bat osatzen dute[16].
Funtzio katalitikoa eta erregulatzailea
Prozesu fisiologiko ugaritan parte hartzen duten substantzia batzuk lipidoak edo deribatuak dira, hala nola bitamina liposolubleak, hormona esteroideak eta prostaglandinak.
Garraio funtzioa
Lipidoak garraiatzen dituzte behazun-azidoek eta proteolipidoek hesteetatik helmugaraino.
Seinaleztapena
Lipido-seinaleztapena zelula-seinaleen funtsezko zati bat dela frogatzen duten frogak agertu dira[17][18][19][20]. Lipidoen seinaleztapena proteina akoplatuen edo hartzaile nuklearren aktibazioaren bidez egin daiteke, eta lipido kategoria desberdinetako kideak identifikatu dira, hala nola seinaleztapen molekulak eta zelula-mezulariak. Horien artean daude: esfingosina-1-fosfatoa, zeramidatik eratorritako esfingolipidoa (kaltzioaren mobilizazioaren erregulazioan inplikatutako mezulari molekula indartsua dena), hazkunde zelularra eta apoptosia; diazilglizerola (DAG) eta fosfatidilinositol fosfatoak (PIP), C proteina kinasaren kaltzioak eragindako aktibazioan parte hartzen dutenak; prostaglandinak, gantz-azidoetatik eratorritako eikosanoide mota bat, hanturan eta immunitatean parte hartzen dutenak; estrogenoa, testosterona eta kortisola gisako hormona esteroideak, ugalketa, metabolismoa eta odol-presioa moduko funtzio batzuk modulatzen dituztenak; eta gibeleko X hartzailearen agonistak diren 25-hidroxikolesterola moduko oxisterolak. Fosfatidilserinaren lipidoek zelula apoptotikoen edo zelula zatien fagozitosiaren seinaleztapenean parte hartzen dutela jakina da. Hori lortzen dute zelula-mintzaren zelulaz kanpoko aldearen eraginpean egonez gero, alde zitosolikoan soilik jartzen dituzten flipasen inaktibazioa aktibatu ondoren, fosfolipidoen orientazioa aldatzen baitute.
Beste funtzio batzuk
Bitamina gantz-disolbagarriak (liposolubleak) (A, D, E eta K), isoprenoan oinarritutako lipidoak direnak, gibelean eta ehun adiposoetan biltegiratutako funtsezko mantenugaiak dira, eta hainbat funtzio dituzte. Azil-karnitinek gantz-azidoen garraioan eta metabolismoan eragiten dute, mitokondrien barruan eta kanpoan, non Beta-oxidazioa jasaten duten[21]. Poliprenolek eta horien deribatu fosforilatuek ere paper garrantzitsuak dituzte mintzen bidez oligosakaridoak garraiatzen direnean. Poliprenol fosfatoaren azukreek eta poliprenol difosfatoaren azukreek funtzio bat dute glukosilazio estrakitoplasmatikoaren erreakzioetan, polisakarido kanpo zelularraren enbiosintesian (adibidez, peptidolikanaren polimerizazioa bakterioetan) eta proteina eukariotoen glukosilazioan[22][23]. Kardiolipinak 4 azilo kate eta hiru glizerol multzo dituzten glizerofosfolipido azpimultzo bat dira, mitokondrien barneko mintzean bereziki ugariak direnak[24][25][26]. Fosforilazio oxidatzailearekin zerikusia duten entzimak aktibatzen dituztela uste da[27]. Lipidoek ere hormona esteroideen oinarria osatzen dute[28].
Gantz-azidoak
Sakontzeko, irakurri: «gantz-azido»
Lipido sinpleenak dira, beste lipido konpleaxuago batzuen osagaiak izaten dira eta aske gutxitan aurki daitezke. Gantz-azidoak hidrokarburo katea luze bat eta karboxilo talde bat (-COOH) izaten dute, R-COOH formula orokorra aurkeztuz. Arruntenek karbono-kopuru bikoitia izaten dute 16 edo 18 normalean (nahiz eta 4-36 C kopurudunak ere agertu).
Karbono hauen arteko loturak bakunak izanez gero, gantz-azidoa asea edo saturatua izango da (hidrogeno kopuru maximoa izango duelako); bestalde, lotura bikoitzen bat izanez gero, asegabea edo insaturatua (monoinsaturatua, lotura bikoitz bakarra izanez gero; eta poliinsaturatua, gehiago izanez gero). Gantz-azidoa asea denean giro tenperaturan solidoa izango da eta asegabea denean likidoa.
Gantz azidoen eta gantz azidoak dituzten lipidoen ezaugarriak katearen luzera eta asegabetasun mailaren araberakoak dira:
- Gantz azidoak lipidoak izanik, ezin dira uretan disolbatu. Azido butirikoaren kasuan (4 karbonotako gantz azidoa), uretan disolbagarritasun maila bat du talde karboxilikoa polarra delako. Baina karbono katea luzatzen doan heinean, uretan disolbatzeko gaitasuna galduko du gantz azidoak, guztiz disolbaezina bihurtu arte.
- Urtze tenperaturari dagokionez, zenbat eta luzeagoa izan karbono katea handiagoa izango da. Zenbat eta lotura bikoitz gehiago izan aldiz, txikiagoa da urtze tenperatura.
Lotura bakunen inguruan atomoek errotatzeko ahalmena dute, gantz azido aseak oso malguak dira eta kateak zig-zag itxura hartzen du. Lotura bikoitzak dituztenean, distortsio bat gertatzen da. Ordezkariek ez dute lotura bikoitzaren inguruan biratzeko ahalmenik, lotura zurruna. Beraz, gantz azido asegabeak ez dira hain mmalguak.
Adibideak: ·A. palmitikoa CH3(CH2)14COOH gantz azido asea (asea) da, solidoa. ·A. oleikoa CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH asegabea (asegabea), likidoa.
Gantz-azidoak heteropolarrak edo anfipatikoak dira, izan ere buru-polarra (karboxilo taldea) eta isats-apolarra (hidrokarburo katea) dute. Izaera anfipatiko hau dela eta, uretan jokaera heteropolarra dute. Horrela, agregatu mikroskopiko iraunkorrak eratzen dituzte: mizelak, bigeruzak eta liposomak. Hauek eratuz fosfolipidoak egoten dira.
Gantz azidoen eratorriak
Gantz-azidoak dituzten lipidoak dira, saponifikagarriak ere deituak:
- Azilglizeridoak: koipe eta gantz neutroak dira. Lipido oso sinple eta ugariak. Animali eta landare zeluletan erreserba energetikoa osatzen dute. Animalien kasuan ehun adipotsuko zeluletan dago, hau da, adipozitoetan. Landareetan aldiz, fruitu eta hazietan.
Glizerina eta gantz-azidoa elkartuz eratutako esterrak (azidoa + alkohola // R-COOH + OH-R) dira. Hauek batzeko, esterifikazio prosezua ematen da, eta banantzeko hidrolisia.
- Glizerinarekin gantz-azido bat, bi edo hiru esterifika daitezke eta horren arabea, monoazilglizeridoa, diazilglizeridoa edo triazilglizeridoak (ohikoena) aurki daitezke.
- Azilglizeridoak gantz-azido asez osaturik daudenean solidoak (animalietan) izaten dira giro tenperaturan eta gantz izena hartzen dute. Bestalde, gantz-azido asegabez osaturikoak likidoak izaten dira eta koipe (landareetan) izena hartzen dute.
- Azilglizerido edo gantz hauek funtzio energetiko betetzen dute. Animalien kasuan gantz-zeluletan metatzen dira, energia premiak daudenean gorputzak erabili ahal izateko. Gantz gramo bat degradatzetik 9 Kcal lortzen ditu gorputzak, glukosa gramo batetik 4 Kcal lortzen dituen bitartean. Hau, dirudienez, gantzek duten hidrogeno kopuru handiari zor zaio.
- Bestalde, isolatzaile termiko bezala ere jarduten dute animaliek duten gantz-panikuluan.
- Adibidea: Glizerina + azido palmitikoa ↔ esterifikazioa/hidrolisia ↔ Tripalmitina (triazilglizeridoa) + ura
- Argizari edo ezkoak: gantz-azido batek eta katea luzeko alkohol monobalente batek eratutako esterrak dira. Argizari guztiak solidoak dira giro tenperaturan eta urtze-puntu handia dute. Beraien egitura berezia dela eta, ezkoek naturan funtzio bereziak betetzen dituzte, babes eta egituraketa funtzioa dute; landare eta animalietan substantzia iragazkaitz bezala jardunaz.
- Adibidea: Azido palmitikoa + alkohol mirizilikoa ↔ esterifikazioa/hidrolisia ↔ Mirizilo palmitatoa (erle-ezkoa) + ura
- Fosfolipidoak: bi motatako fosfolipidoak bereiz daitezke: glizerofosfolipidoak eta esfingolipidoak. Triglizeridoen antzeko egitura dute, baina kasu honetan glizerolari bi gantz azido lotzen zaizkio eta horietako bat asegabea izaten da beti. Fosfodiester lotura daramate molekulako zati polarra eta apolarra batzen eta hortik datorkie fosfolipido izena. Biak dute egituraketa funtzioa, zelula mintzaren oinarrizko egituraketa osatzen dutelarik.
- Glikoesfingolipidoak (glikolipidoak): esfingosinaren deribatu bezala har daitezke, izan ere, talde aldakorrean monosakaridoa edo honen deribatua aurkezten dute. Glikolipidoa zerebrozidoa dela esaten da, esfingosina taldea monosakarido batekin lotzen bada; eta bestalde, gangliosidoa dela esaten da talde aldakorrean oligosakaridoa aurkezten badu. Egituraketa funtzioa betetzeaz gain, glikoproteinekin batera zelularen errekonozimendu funtzioa betetzen dute.
Lipido isoprenoideak
Gantz-azidorik gabeko lipidoak dira, saponifikaezinak:
- Esteroideak: esteranoaren deribatu bezala har daitezke, izan ere, lau eraztunek osatzen dute egituraren gunea. Lau eraztunez gain, metilo, alkohol zein bestelako taldeak aurkeztu dezakete esteroideek. Ezagunena kolesterola dela esan daiteke, baina testosterona edo progesterona bezalako sexu-hormona batzuk, D bitamina, zenbait behazun-azido edo giltzurrun gainean agertzen diren hormona batzuk ere esteroideak dira.
- Terpenoak: isoprenoaren deribatuak dira (bost karbonodun hidrokarburoa). Katea luzea aurkezten dute eta funtzio ezberdinak betetzen dituzte organismoan:
- Olio lurrunkorren lurrinak (adb. mentola, limoneloa, kanforra) dira.
- Fitola, klorofilaren osagaia, terpenoa da 5 isopreno unitaterekin.
- A, E, K bitaminak terpenoak dira, 4 isopreno unitaterekin.
- Karotenoideak terpenoak dira 8 isopreno unitaterekin.
- Eikosanoideak: azido arakidonikoaren eratorkinak dira. Animali ornodunen zenbait ehunetan agertzen dira eta hormonen antzeko erregulatzaile zelularrak dira. Sintetizatutako ehun berdinean eragiten dute, hori dela eta hormona lokalak ere esaten zaie. Birsorkuntza, gorputzeko tenperatura eta sukarra, minaren sorkuntza, odol fluxuaren abiadura eta presioa, odolaren gatzapena, lo eta esnatu zikloak, hantura... erregulatzen dituzte. Lipido hauen barnean hiru talde bereizten dira:
- Prostaglandinak. Ugarienak dira. 20 karbonotako azido arboxiliko asegabek dira, 8. eta 12. karbonoen artean pentano eraztun bat dutelarik. Gainera, 15. karbonoan hidroxilo (-OH) talde bat dute.
- Tronboxanoak. Plaketetan sintetizatzen dira eta oxano eraztun bat da beren egitura.
- Leukotrienoak. Eikosanoide aziklikoak dira. Leukozitoetan aurkitu ziren baina beste zelula askotan ere sintetizatzen dira. Linealak dira eta eikosanoide guztietan eraginkorrenak, kontzentrazio oso txikietan eragin handiak dituztelako.
Lipido saponifikagarriak gantz-azidoak edo deribatuak dituztenak dira. Hala deitzen zaie gantz-azidoaren (edo deribatuen esterrak) talde karboxilikoak hidroxido batekin (NaOH, KOH, etab.) erreakziona dezakeelako azidoaren eta alkoholaren gatz alkalinoa sortzeko. Historikoki, saponifikazio hitzak koipeek potasa kaustikoarekin edo potasio hidroxidoarekin duten erreakzioari egiten dio erreferentzia, eta horrek xaboiak sortzea ekarri zuen. Esan beharra dago, gaur egun, ohiko xaboien % 80 baino gehiago oraindik metodo horren aldaerekin prestatzen direla.
Lipido talde horrek gantz-azidoak, triazilglizerolak, argizariak eta fosfolipidoak biltzen ditu.
Gantz-azidoak
Gantz-azido bat lerroan hidrokarburo-kate luze batek osatutako molekula organiko mota bat da, gehien-gehienak karbono-atomo bikoitiak dira, eta, horien artean, ohikoenak 16 eta 18 dutenak dira[29], eta horien amaieran talde karboxilo bat dago (-COOH). Karbono atomo bakoitza lotura kobalente bakar baten bidez lotzen da hurrengoari eta aurrekoari.
Gantz-azido ase molekula baten oinarrizko formula CH3–(CH2)n–COOH da. Bere muturrean, atomoak hiru lotura libre ditu, hidrogeno atomoek (H3C-) okupatzen dituztenak. Gainontzeko atomoek bi lotura aske dituzte, zeinak hidrogeno atomoek betetzen dituzten (...-CH2-CH2-CH2-...).
Karbono-katean, C-C lotura bakarrak dituzten gantz-azidoei, gantz-azido ase deitzen zaie.
| Gantz-azido saturatu garrantzitsuenak | |
| Azido | Formula |
|---|---|
| Azido laurikoa | CH3-(CH2)10-COOH |
| Azido miristikoa | CH3-(CH2)12-COOH |
| Azido palmitikoa | CH3-(CH2)14-COOH |
| Azido estearikoa | CH3-(CH2)16-COOH |
| Azido arakidikoa | CH3-(CH2)18-COOH |
| Azido lignozerikoa | CH3-(CH2)22-COOH |
C=C lotura bikoitzak baldin badituzte, gantz-azido asegabeak esaten zaie, eta, horien artean, cis eta trans daude, lotura bikoitzaren isomeriaren arabera. Asegabeak ere monoasegabeak izan daitezke lotura bikoitz bakarra badute (azido oleikoa), edo poliasegabeak, lotura bikoitz bat baino gehiago badute, hala nola azido linoleiko eta alfa-linolenikoak. Azken bi horiek gantz-azido esentzialak dira, hau da, gure gorputzak ezin ditu sintetizatu, eta, landare-olioetatik, dietan sartu behar ditu. Oro har, gantz-azido aseak animalia-koipeetan aurkitzen dira, eta asegabeak, berriz, landare-olioetan.
Omega 3 gantz-azidoak
, arrain urdina omega gantz-azidoetan aberatsa]]
Sakontzeko, irakurri: «Omega-3»
Omega 3 gantz-azidoek gantz-azidoen familia bat osatzen dute, eta bere lehen lotura bikoitza (asegabea) hirugarren posizioan daukate, azken karbono-atomotik hasita. Egitura-ezaugarri bereizgarri horrek propietate fisiko bereziak ematen dizkie, eta izaki bizidunek zirkulazio-funtzio jakin batzuk erregulatzeko erabiltzen dituzten molekulen aitzindari ordezkaezin bihurtzen ditu.
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
