If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Եթե գտնվում ես վեբ զտիչի հետևում, խնդրում ենք համոզվել, որ *.kastatic.org և *.kasandbox.org տիրույթները հանված են արգելափակումից։

Հիմնական նյութ

Լիպիդներ

Ակնարկ լիպիդների՝ ճարպերի, յուղերի, հագեցած և չհագեցած ճարպերի, եռգլիցերիդների (եռացլգլիցերոլներ), ֆոսֆոլիպիդների և ստերոիդների մասին։

Ներածություն

Մենք երբեմն ճարպի մասին խոսում ենք այնպես, ասես այն վատ նյութ է, որը սպառնում է մեր առողջ սննդակարգին։ Իրականում ճարպերը նրբագեղ փոքրիկ մոլեկուլներ են՝ կազմված ածխաջրածնային երեք երկար պոչերից, որոնք միացած են վերարկուի կախիչի նմանվող մի մոլեկուլի՝ գլիցերոլի։ Ինչպես մյուս կենսաբանական հսկա մոլեկուլները, ճարպերը նույնպես կարևոր դեր են խաղում մարդու և այլ օրգանիզմների կենսաբանության մեջ։ Բացի այդ՝ վերջերս կատարված սննդակարգի ուսումնասիրությունները փաստում են, որ շաքարն ավելի վտանգավոր է առողջության համար, քան ճարպը։
Ճարպերը լիպիդների միայն մի տեսակն են, որոնք ջրում չեն լուծվում։ Լիպիդները հակված են լինել հիդրոֆոբ, ոչ բևեռային և հիմնականում կազմված են ածխաջրածնային շղթաներից, սակայն կան լիպիդների որոշ այլ տեսակներ, որոնք մենք ստորև կուսումնասիրենք։ Տարբեր տեսակի լիպիդները տարբեր կառուցվածք ունեն, և, հետևաբար, օրգանիզմներում տարբեր դեր են կատարում։ Օրինակ, լիպիդներն էներգիա են պահեստավորում, ապահովում են ջերմամեկուսացումը, մտնում են բջջաթաղանթների կազմության մեջ, ստեղծում են ջրամեկուսիչ շերտեր և հանդիսանում են հորմոնների, օրինակ՝ տեստոստերոնի կառուցվածքային միավորը։
Այստեղ մենք մանրամասն կուսումնասիրենք ամենակարևոր լիպիդների որոշ տեսակներ՝ ներառյալ ճարպերը, յուղերը, մոմերը, ֆոսֆոլիպիդները և ստերոիդները։

Ճարպեր և յուղեր

Ճարպի մոլեկուլը երկու մասից է կազմված՝ գլիցերոլի կմախքից և ճարպաթթվային երեք պոչիկներլց։ Գլիցերոլը փոքր օրգանական մոլեկուլ է և ունի երեք հիդրօքսիլ (OH) խումբ, իսկ ճարպաթթուն կազմված է կորբօքսիլ խմբին միացած ածխաջրածնային երկար շղթայից։ Սովորական ճարպաթթուն կարող է պարունակել 12-18 ածխածին, սակայն կան նաև ճարպաթթուններ, որոնք ունեն 4-36 ածխածնի ատոմ։
Որպեսզի ճարպ առաջանա, գլիցերոլի կմախքի հիդրօքսիլ խմբերը փոխազդում են ճարպաթթուների կարբօքսիլ խմբերի հետ։ Արդյունքում՝ դեհիդրատացման ռեակցիայով առաջանում է ճարպ՝ կազմված գլիցերինի կմախքին էսթերային կապերով միացած ճարպաթթվի երեք պոչիկներից (կապը ածխածնի և թթվածնի ատոմի միջև՝ C=O խումբ): Եռգլիցերիդները կարող են պարունակել երեք նույնանման կամ տարբեր ճարպաթթվային պոչիկներ (տարբեր երկարություններով կամ կրկնակի կապերի կառուցվածքներով)։
Եռգլիցերիդի մոլեկուլը սինթեզվում է գլիցերոլի կմախքից և ճարպաթթվային երեք շղթաներից, որի արդյունքում անջատվում է երեք մոլեկուլ ջուր։
Նկարի աղբյուրը՝ OpenStax Biology
Ճարպի մոլեկուլները կոչվում են նաև եռգլիցերոլներ կամ բժշկական եզրույթով՝ եռգլիցերիդներ: Մարդու օրգանիզմում եռգլիցերիդները հիմնականում պահեստավորվում են մասնագիտացված ճարպային բջիջներում՝ ադիպոցիտներում, որոնցից կազմված է ճարպային հյուսվածքը1։ Թեև ճարպաթթուների մեծ մասը տեղեկայված է ճարպի մոլեկուլներում, որոշ ճարպաթթուներ ազատ ձևով են հանդիպում օրգանիզմում և պատկանում են լիպիդների այլ տեսակների։

Հագեցած և չհագեցած ճարպաթթուներ

Ինչպես երևում է վերևում պատկերված նկարից, եռգլիցերիդի ճարպաթթվային պոչերը կարող են միանման չլինել։ Ճարպաթթվային շղթաները կարող են ունենալ տարբեր երկարություն, ինչպես նաև չհագեցվածության տարբեր աստիճան։
  • Ճարպաթթուն համարվում է հագեցած, եթե ածխաջրածնային շղթայում երկու հարևան ածխածինները միացած են միակի կապով։ (Ճարպաթթուների հագեցածությունը կախված է ջրածնի ատոմների քանակից․ հագեցած ճարպերում ածխածնային կմախքին կապված են ջրածնի այնքան ատոմներ, որքան հնարավոր է)։
  • Երբ ածխաջրածնային շղթան պարունակում է կրկնակի կապ, ճարպաթթուն համարվում է չհագեցած, քանի որ այդ դեպքում այն ավելի քիչ ջրածնի ատոմներ է պարունակում։ Եթե ճարպաթթուն ունի միայն մեկ կրկնակի կապ, այն կոչվում է միաչհագեցած, իսկ մի քանի կրկնակի կապերի դեպքում՝ բազմաչհագեցած։
Չհագեցած ճարպաթթուների կրկնակի կապերը այլ կրկնակի կապերի նման կարող են գոյություն ունենալ ցիս կամ տրանս տարածական դասավորություններով։ Ցիսի դեպքում կապում առկա ջրածնի երկու ատոմները տարածական նույն հարթության մեջ են, իսկ տրանսի դեպքում՝ հակառակ հարթություններում (տե՛ս ստորև)։ Ցիս կրկնակի կապը թեքություն է առաջացնում, որը կարևոր հատկություն է ճարպերի գործառույթի համար։
Հագեցած ճարպաթթուններից է ստեարինաթթուն (ուղիղ շթղա): Չհագեցած ճարպաթթուներ են ցիս օլեինաթթուն (ցիս կրկնակի կապ և թեք շղթա) և տրանս օլեինաթթուն (տրանս կրկնակի կապ և ուղիղ շղթա)։
Նկարի աղբյուրը՝ OpenStax Biology
Հագեցած ճարպաթթուների պոչիկներն ուղիղ են, հետևաբար ամբողջովին հագեցած ճարպի մոլեկուլները կարող են սերտորեն փաթաթվել մեկը մյուսին։ Այս ամուր փաթեթավորման արդյունքում առաջանում են ճարպեր, որոնք պինդ են սենյակային ջերմաստիճանում (բավականին բարձր հալման կետ ունեն)։ Օրինակ՝ կարագի մեջ եղած ճարպերի մեծ մասը հագեցած ճարպեր են2։
Դրան հակառակ՝ ցիս չհագեցած ճարպաթթուների պոչիկները ցիս կրկնակի կապի պատճառով թեքված են։ Սա դժվարացնում է ցիս չհագեցած ճարպաթթվային պոչիկների ամուր փաթեթավորումը։ Արդյունքում՝ չհագեցած ճարպաթթվային պոչիկներ ունեցող ճարպերը սենյակային պայմաններում լինում են հեղուկ վիճակում (հալման կետը համեմատաբար ցածր է)։ Մենք դրանք սովորաբար անվանում ենք յուղեր (ձեթեր): Օրինակ՝ ձիթապտղի յուղը հիմնականում բաղկացած է չհագեցած ճարպերից2։

Տրանս ճարպեր

Հավանաբար արդեն նկատել ես, որ ճարպաթթվային պոչիկներում տրանս չհագեցած կրկնակի կապեր ունեցող չհագեցած ճարպերի կամ տրանս ճարպերի մասին դեռ ոչինչ չենք քննարկել: Տրանս ճարպերը բնության մեջ հազվադեպ են հանդիպում, սակայն արդյունաբերության մեջ դրանք կարելի է ստանալ մասնակի հիդրոգենացման (ջրածնի ավելացման) միջոցով։
Այս գործընթացում ջրածին գազը բաց է թողնվում յուղի (հիմնականում կազմված ցիս չհագեցած ճարպերից) միջով, որի արդյունքում կրկնակի կապերի մի մասը վերածվում է միակի կապերի։ Մասնակի հիդրոգենացման նպատակը յուղերը հագեցած ճարպերի որոշ հատկություններով ապահովելն է, օրինակ՝ սենյակային ջերմաստիճանում պինդ վիճակի ապահովումը, սակայն որոշ ցիս կրկնակի կապեր կարող են իրենց դասավորությունը փոխել և վերածվել տրանս չհագեցած3 կապերի, որը ցանկալի չէ։ Տրանս չհագեցած ճարպաթթուները կարող են ավելի ամուր փաթեթավորվել և սենյակային ջերմաստիճանում մեծ մասամբ լինել պինդ վիճակում։ Some types of shortening, for example, contain a high fraction of trans fats3.
Մասնակի հիդրոգենացումը և տրանս ճարպերը կարագանման նյութերի ստացման մատչելի եղանակ են։ Ցավոք, պարզվում ՝ տրանս ճարպերը մարդու առողջության վրա բացասաբար են ազդում։ ԱՄՆ սննդի և դեղերի որակի հսկողության վարչությունն արգելել է տրանս ճարպերի օգտագործումը, քանի որ հավաստի կապ է հայտնաբերվել սրտի պսակաձև անոթների հիվանդության և տրանս ճարպերի միջև։ Մթերային կազմակերպությունները 3 տարվա ընթացքում պետք է իրենց արտադրանքից4 բացառեն տրանս ճարպերը։

Օմեգա ճարպաթթուներ

Ճարպաթթուների այլ տեսակ են օմեգա-3 և օմեգա-6 ճարպաթթուները, որոնց անհրաժեշտ է անդրադառնալ։ Գոյություն ունեն օմեգա-3 և օմեգա-6 ճարպաթթուների տարբեր տեսակներ, որոնք բոլորը երկու հիմնական նախատիպից են առաջանում. ալֆա լինոլենաթթուն1 օմեգա-3-ների, իսկ լինոլաթթուն օմեգա-6-երի նախատիպն է։
Մարդու օրգանիզմը այս մոլեկուլների (և նրանց ածանցյալների) կարիքն ունի, սակայն ինքնուրույն ալֆա լինոլենաթթու կամ լինոլաթթու սինթեզել չի կարող5։ Այդ պատճառով էլ վերջիններս դասվում են անփոխարինելի ճարպաթթուների շարքին, որոնք օրգանիզմը ստանում է սննդի միջոցով։ Որոշ ձկներ, օրինակ՝ սաղմոնը, կամ որոշ սերմեր, օրինակ՝ չիայի և կտավատի սերմերը, օմեգա-3 ճարպաթթուների լավ աղբյուր են։
Օմեգա-3 և օմեգա-6 ճարպաթթուներն իրենց կազմում առնվազն 2 ցիս չհագեցած կապեր ունեն, որոնք ապահովում է վերջիններիս մոլեկուլի թեքված ձևը։ Ներքևի նկարում պատկերված է ալֆա լինոլաթթուն, որը բավականին թեքված է, բայց ամենավառ օրինակը չէ։ Օմեգա-3 ճարպաթթվի մեկ այլ տեսակ է դոկոզահեքսանաթթուն, որը կազմված է լրացուցիչ կրկնակի կապեր պարունակող ալֆա լինոլաթթվից, վեց ցիս չհագեցած կապ ունի, որի պատճառով այնքան է թեքված, որ գրեթե դարձել է շրջանաձև։
Ալֆա լինոլաթթվի նկարը, որտեղ ցույց է տրված վերջինիս՝ երեք ցիս կրկնակի կապերով պայմանավորված թեքված տեսքը։
Նկարի աղբյուրը՝ OpenStax Biology
Օմեգա-3 և օմեգա-6 ճարպաթթուներն օրգանիզմում տարբեր դերեր են կատարում։ Դրանք մեկնարկային նյութ են մի շարք կարևոր ազդանշանային մոլեկուլների, այդ թվում ՝ բորբոքումն ու տրամադրությունը կարգավորող մոլեկուլների սինթեզի համար: Մասնավորապես օմեգա-3 ճարպաթթուները նվազեցնում են սրտի կաթվածի պատճառով հանկարծակի մահվան հավանականությունը, արյան մեջ եղած եռգլիցերիդները, արյան ճնշումը և կանխում են արյան մակարդումը։

Ճարպերի դերը

Ճարպերը վատ համբավ են ձեռք բերել, քանի որ տապակած և այլ «յուղոտ» ուտելիքների չարաշահումը հանգեցնում է քաշի աճի ու սպառնում մեր առողջությանը։ Սակայն ճարպերը մեր օրգանիզմի համար անփոխարինելի են և շար կարևոր գործառույթներ ունեն։
Օրինակ՝ շատ վիտամիններ ճարպալույծ են, ինչը նշանակում է, որ այդ վիտամինները մարսելու համար օրգանիզմին անհրաժեշտ են ճարպի մոլեկուլներ։ Ճարպերը նաև էներգիայի արդյունավետ և երկարաժամկետ պահեստ են, քանի որ դրանց մեկ գրամում երկու անգամ ավելի շատ էներգիա է պարունակվում, քան ածխաջրերում։ Ճարպերը նաև լավ մեկուսիչ են օրգանիզմի համար։
Մյուս բոլոր կենսաբանական հսկա մոլեկուլների պես ճիշտ քանակով ճարպերը անհրաժեշտ են՝ օրգանիզմի նորմալ գործունեությունը ապահովելու համար։

Մոմեր

Լիպիդների մեկ այլ կենսաբանորեն կարևոր տեսակ են մոմերը։ Որոշ ջրային թռչունների փետուրներ և որոշ բույսերի տերևների մակերեսները պատված են մոմով, որի հիդրոֆոբ (ջրավախ) հատկությունների շնորհիվ կանխվում է մակերևույթից ջրի ներթափանցումը կամ թրջվելը։ Այդ պատճառով ջրի կաթիլները մնում են տերևների մակերեսին, իսկ անձրևների ժամանակ թռչունները չեն թրջվում։
Նկարում պատկերված է մոմով պատված տերևի փայլուն մակերեսը։
Նկարի աղբյուրը՝ OpenStax Biology
Կառուցվածքային տեսանկյունից մոմերը պարունակում են ճարպաթթվային երկար շղթաներ, որոնք էսթերային կապով միացած են սպիրտներին, իսկ բուսական մոմերը հաճախ պարունակում են նաև պարզ ածխաջրածիններ6։

Ֆոսֆոլիպիդներ

Ի՞նչն է կանխում քո բջիջներում եղած ջրային հեղուկին դուրս գալ բջջից։ Բջիջները շրջապատված են պլազմային թաղանթով, որը պատնեշ է բջջի և արտաքաին միջավայրի միջև։
Ֆոսֆոլիպիդներ կոչվող մասնագիտացված լիպիդները պլազմային թաղանթի հիմնական մասն են։ Ճարպերի նման դրանք էլ հիմնականում կազմված են գլիցերոլի կմախքին միացած ճարպաթթվային շղթաներից։ Սակայն ճարպաթթվի երեք պոչիկի փոխարեն ֆոսֆոլիպիդներն ունեն միայն երկուսը, իսկ գլիցերոլի երրորդ ածխածինը զբաղեցված է փոփոխված ֆոսֆատային խմբով։ Տարբեր ֆոսֆոլիպիդների ֆոսֆատային խմբի փոփոխությունները տարբեր են, խոլինը (ազոտ պարունակող միացություն) և սերինը (ամինաթթու) հիմնական օրինակներն են։ Այդ փոփոխությունների պատճառով բջջում տարբեր ֆոսֆոլիպիդներ տարբեր հատկություններ և դերեր ունեն։
Ֆոսֆոլիպիդի կառուցվածքը, որտեղ երևում են հիդրոֆոբ ճարպաթթվային պոչիկները և հիդրոֆիլ գլխիկը (ներառյալ էսթերային կապերը, գլիցերոլի մոլեկուլը, ֆոսֆատային խումբը և ֆոսֆատային խմբին միացած R խումբը)։ Նաև ներկայացված է երկշերտ թաղանթի կառուցվածքը՝ կազմված երկու շերտով դասավորված ֆոսֆոլիպիդներից, որտեղ գլխիկներն ուղղված են դեպի դուրս, իսկ պոչիկները՝ դեպի ներս։
Նկարի աղբյուրը՝ OpenStax Biology
Ֆոսֆոլիպիդն ամֆիֆիլ մոլեկուլ է, այսինքն՝ ունի և՛ հիդրոֆոբ, և՛ հիդրոֆիլ մասեր։ Ճարպաթթվային շղթաները հիդրոֆոբ են և ջրի հետ չեն փոխազդում, իսկ ֆոսֆատ պարունակող խումբը հիդրոֆիլ է (իր լիցքի շնորհիվ) և փոխազդում է ջրի հետ։ Թաղանթում ֆոսֆոլիպիդները դասավորված են երկշերտի ձևով, որտեղ ֆոսֆատային գլխիկները դեպի ջուրն են ուղղված, իսկ պոչերը՝ դեպի ներս։ Այս դասավորությունը կանխում է հիդրոֆոբ պոչերի և ջրի շփումը՝ այն դարձնելով քիչ էներգիա պարունակող կայուն կառուցվածք։
Եթե ֆոսֆոլիպիդի մի կաթիլ դնենք ջրի վրա, այն ինքնաբերաբար կառաջացնի շրջանաձև կառուցվածք՝ միցել, որտեղ հիդրոֆիլ ֆոսֆատային գլխիկները դեպի դուրս են ուղղված, իսկ ճարպաթթուները՝ դեպի այդ կառուցվածքի ներսը։ Միցելի առաջացումը էներգիայի տեսանկյունից ձեռնտու է, քանի որ այն մեկուսացնում է հիդրոֆոբ ճարպաթթվային պոչերը՝ հիդրոֆիլ ֆոսֆատային գլխիկին թույլ տալով փոխազդել շրջապատող ջրի հետ7,8։

Ստերոիդներ

Ստերոիդները լիպիդի մոլեկուլների մեկ այլ տեսակ են, որոնք նույնականացվում են միաձուլված չորս օղակների կառուցվածքով: Դրանք կառուցվածքային առումով դրանք լիպիդներ չեն հիշեցնում, ստերոիդները համարվում են լիպիդներ, քանի որ հիդրոֆոբ են և ջրում չեն լուծվում։ Բոլոր ստերոիդները իրար միացած ածխածնային չորս օղակներ ունեն, իսկ դրանցից որոշները, օրինակ՝ խոլեստերոլը, նաև կարճ պոչիկ ունի։ Շատ ստերոիդներ նաև –OH ֆունկցիոնալ խումբ են պարունակում, որը որոշակի հատվածի է միացած, ինչպես ցույց է տրված ներքևում։ Այսպիսի ստերոիդները համարվում են նաև ալկոհոլներ և այդ պատճառով կոչվում են ստերոլներ։
Ստերոիդների օրինակներ՝ խոլեստերոլ և կորտիզոլ։ Երկուսն էլ ունեն չորս միաձուլված ածխաջրածնային օղակներին բնորոշ կառուցվածք։
Նկարի աղբյուրը՝ OpenStax Biology
Խոլեստերոլն ամենատարածված ստերոիդն է, որը բացառապես սինթեզվում է լյարդում, և շատ ստերոիդային հորմոնների մեկնարկային ձևն է։ Դրանք են սեռական հորմոններ տեստոստերոնը և էստրադիոլը, որոնք արտազատվում են սեռական գեղձերից՝ գոնադներից (սերմնարաններ և ձվարաններ)։ Խոլեստերոլը նաև օրգանիզմի համար շատ կարևոր այլ մոլեկուլների՝ ներառյալ D վիտամինի և լեղաթթուների մեկնարկային ձևն է, որոնք կարևոր են սննդանյութերում եղած ճարպերի մարսման և ներծծման համար։ Այն նաև բջջաթաղանթների հիմնական բաղադրիչն է՝ փոխելով դրանց հեղուկությունն ու դինամիկան։
Խոլեստերոլն, իհարկե, հայտնաբերվում է արյան հոսքում, և նրա մակարդակն արյան մեջ մի բան է, որի մասին մենք հաճախ լսում ենք բժշկի սենյակում կամ լուրերով։ Արյան մեջ խոլեստերոլը սրտանոթային համակարգի համար կարող է և՛ պաշտպանական (բարձր խտությամբ լիպոպրոտեիններ՝ ԲԽԼ), և՛ բացասական ազդեցություն ունենալ (ցածր խտությամբ լիպոպրոտեիններ՝ ՑԽԼ)։

Ուզո՞ւմ ես միանալ խոսակցությանը։

Առայժմ հրապարակումներ չկան։
Անգլերեն հասկանո՞ւմ ես: Սեղմիր այստեղ և ավելի շատ քննարկումներ կգտնես «Քան» ակադեմիայի անգլերեն կայքում: