ما هي الليبيدات؟
الليبيدات هي أي مجموعة متنوعة من المركبات العضوية بما في ذلك الدهون والزيوت والهرمونات ومكونات معينة من الأغشية التي يتم تجميعها معًا؛ لأنّها لا تتفاعل بشكل ملحوظ مع الماء. يتم عزل نوع واحد من دهون الليبيدات، وهي الدهون الثلاثية، كدهن في الخلايا الدهنية والتي تعمل كمستودع لتخزين الطاقة للكائنات الحية وتوفر أيضًا عزلًا حراريًا. تعمل بعض الدهون الليبيدية مثل هرمونات الستيرويد كمراسلة كيميائية بين الخلايا والأنسجة والأعضاء، والبعض الآخر ينقل الإشارات بين الأنظمة الكيميائية الحيوية داخل خلية واحدة.
أغشية الخلايا والعضيات (الهياكل داخل الخلايا) هي هياكل رقيقة مجهريًا تتكون من طبقتين من جزيئات الفوسفوليبيد. تعمل الأغشية على فصل الخلايا الفردية عن بيئاتها وتقسيم الخلايا الداخلية إلى هياكل تؤدي وظائف خاصة. من الأهمية بمكان أن وظيفة التقسيم هذه أن الأغشية، والدهون التي تشكلها، يجب أن تكون ضرورية لأصل الحياة نفسها.
تركيبة الليبيدات
تتكون الليبيدات من أحماض دهنيةوفسفاتيديل كولين ويتكون كل حمض دهني ووفسفاتيديل كولين من مجموعات كيميائية تشكل “رؤوس” قطبية و “ذيول” غير قطبية. الرؤوس القطبية محبة للماء، أو قابلة للذوبان في الماء، في حين أنّ ذيول غير القطبية كارهة للماء، أو غير قابلة للذوبان في الماء. تشكل جزيئاتالدهون من هذه التركيبة تلقائيًا هياكل مجمعة مثل المذيلات وطبقات ثنائية الدهون، مع نهاياتها المحبة للماء موجهة نحو الوسط المائي ونهاياتها الكارهة للماء محمية من الماء.
الماء هو الوسط البيولوجي – المادة التي تجعل الحياة ممكنة – وتقريبًا جميع المكونات الجزيئية للخلايا الحية، سواء وجدت في الحيوانات أو النباتات أو الكائنات الحية الدقيقة، قابلة للذوبان في الماء. جزيئات مثل البروتيناتوالأحماض النوويةوالكربوهيدرات لها صلة بالماء وتسمى محبة للماء (“محبة للماء”). ومع ذلك، فإنّ الدهون الليبيدية كارهة للماء (“تخشى الماء”). بعض الدهون الليبيدية هي amphipathic – جزء من بنيتها محبة للماء وجزء آخر، عادةً قسم أكبر، كاره للماء.
تُظهر الدهون الأمفيباثية سلوكًا فريدًا في الماء: فهي تشكل تلقائيًا مجاميع جزيئية مرتبة، مع نهاياتها المحبة للماء من الخارج عند ملامستها للماء، وأجزاءها الكارهة للماء من الداخل، محمية من الماء. هذه الخاصية هي مفتاح دورها كمكونات أساسية للأغشية الخلوية والعضية. على الرغم من أنّ الدهون الليبيدية البيولوجية ليست بوليمرات كبيرة الجزيئات (على سبيل المثال: البروتينات والأحماض النووية والسكريات المتعددة)، يتم تشكيل العديد من خلال الارتباط الكيميائي للعديد من الجزيئات المكونة الصغيرة.
العديد من هذه اللبنات الجزيئية متشابهة أو متماثلة في التركيب. تسمح التماثلات بتصنيف الدهون الليبيدية إلى مجموعات رئيسية قليلة: الأحماض الدهنية ومشتقات الأحماض الدهنية والكوليسترول ومشتقاته والبروتينات الدهنية.
مصادر الليبيدات
تم استخلاص الدهون الليبيدية الكلية من خمسة أصناف من بذور العنب، وتم تحليلها بشكل منهجي لتركيباتها الكيميائية. كانت محصول إجمالي الدهون (10-16٪)، وعادةً ما يصل ثلاثي الجلسرين (TG) إلى c. 90٪ من الكل. من تحليل كروماتوجرافي سائل عالي الأداء ذي المرحلة المعكوسة، تبين أنّ الأنواع الجزيئية الرئيسية لـ TG هي trilinolein (40٪)، وoleoyldilinolein (21٪) وpalmitoyldilinolein (18٪). تمّ توزيع الأحماض الدهنية المكونة بشكل غير متماثل في C-1 و C-3 من جزيء TG. كان حمض البالمتيك موجودًا حصريًا في الموضع C-1.
على الرغم من أنّ الأحماض الدهنية غير المشبعة، وخاصةً حمض اللينوليك، كانت سائدة في الموضع C-1، كما هو الحال في C-2 وC-3. بالمقارنة مع TG، لوحظت نسب أعلى من الأحماض البالميتية واللينولينيك بشكل عام في ثلاثة عشر فئة دهنية أخرى معزولة من بذور العنب، على الرغم من أنّ تركيبات الأحماض الدهنية في (diacylglycerol) والأحماض الدهنية الحرة كانت متطابقة تقريبًا مع تلك الموجودة في TG. كمكونات ستيرول، كان سيتوستيرول، كامبستيرول وستيغماستيرول وخاصةً الأول، هي السائدة. كانت نسبهم النسبية مختلفة نوعًا ما عن بعضها البعض بين دهون الستيرول المحايدة.
خصائص الليبيدات
الليبيدات غير قطبية وغير قابلة للذوبان في الماء. هذا لأنّ هيكلها لا يحتوي على نهاية كهربية أو أكثر إيجابية، ومع ذلك فإنّ الماء قطبي بالمقارنة. عندما تختلط الليبيدات مع الماء، فإنّ الليبيدات سوف ترتبط بشكل وثيق وتتجمع بدلاً من أن تذوب بالتساوي في الماء.
تحتوي بعض الليبيدات على أجزاء إضافية مثل الفوسفات مما يجعلها أمفيباثيك. هذا يعني أنّه سيكون لديهم نهاية محبة للماء مثل الفوسفات ونهاية كارهة للماء، مثل سلسلة الكربون الدهنية. هذه هي الطريقة التي تتشكل بها أغشية الخلايا. تلتقي سلاسل الكربون الدهنية الكارهة للماء في وسط الغشاء، مكونةً طبقة مزدوجة من الفوسفات. توجد الفوسفات المحبة للماء على السطح الخارجي للغشاء، وتحيط بها المياه الموجودة داخل وخارج الخلية.
