6-3 الليبيدات
انظر إلى تعريف اللبيبيدات: هي جزيئات حيوية كبيرة غير قطبية، ولهذا السبب لا تذوب في الماء. هي ليست بوليمرات كالكربوهيدرات، بل تتكون من وحدات أساسية تسمى الأحماض الدهنية. انظر إلى الصيغة العامة — هذه السلسلة الطويلة من الكربون هي ما يجعل الجزء غير قطبي. في الشكل 13-6، قارن بين حمض الأوليك وحمض السيتريك: حمض الأوليك يحتوي على رابطة ثنائية واحدة بين ذرات الكربون، مما يجعله غير مشبع، بينما حمض السيتريك تخللوه روابط أحادية فقط فهو مشبع تماماً. هذه الرابطة الثنائية في حمض الأوليك تصنع انحناءً في الجزيء يمنع الجزيئات من التراص بانتظام.
الليبيدات جزيئات حيوية غير قطبية وغير قابلة للذوبان في الماء، وتؤدي دوراً رئيسياً في تخزين الطاقة وتكوين الأغشية الخلوية. تتكون أساساً من الأحماض الدهنية التي قد تكون مشبعة أو غير مشبعة، وتشمل أنواعاً متعددة مثل الجليسريدات الثلاثية التي تتكون من اتحاد جليسرول وثلاثة أحماض دهنية عبر تفاعل إستر، والليبيدات الفوسفورية التي تدخل في تركيب أغشية الخلايا بطبقة مزدوجة ذات رؤوس قطبية وديول غير قطبية، إضافة إلى الشموع التي تقي النباتات من الجفاف، والستيرويدات التي تشمل الكوليسترول والهرمونات الجنسية وتنظم عمليات الأيض. كمثال، تفاعل التصبن ينتج الصابون عبر تميؤ الجليسريد الثلاثي بوجود قاعدة قوية.
الفكرة الأساسية
تكون الليبيدات الأغشية الخلوية، وتختزن الطاقة وتنظم العمليات الخلوية.
الشرح
الليبيدات جزيئات حيوية كبيرة غير قطبية غير قابلة للذوبان في الماء. لا تعد بوليمرات ذات وحدات أساسية متكررة، رغم أن الأحماض الدهنية تعد وحدات البناء الرئيسية لها. الأحماض الدهنية هي أحماض كربوكسيلية ذات سلاسل طويلة تحتوي غالباً على ما بين 12 و24 ذرة كربون، وتصنف إلى مشبعة (لا تحتوي روابط ثنائية) وغير مشبعة (تحتوي على رابطة ثنائية أو أكثر).
تتكون الجليسريدات الثلاثية عندما تتحد ثلاث جزيئات من الأحماض الدهنية مع جزيء جليسرول واحد عبر تفاعل إستر يتم فيه نزع جزيئات ماء. وعندما تتفاعل هذه الجليسريدات الثلاثية مع قاعدة قوية مثل هيدروكسيد الصوديوم في وجود ماء، يتكون الصابون وأملاح الكربوكسيلات والجليسرول في تفاعل يسمى التصبن.
أما الليبيدات الفوسفورية فهي تشبه الجليسريدات الثلاثية لكن استبدل فيها أحد الأحماض الدهنية بمجموعة فوسفات مرتبطة برأس قطبي، وتتكون أغشية الخلايا من طبقة فوسفوليبيد مزدوجة ترتب بحيث تتجه الذيول غير القطبية نحو الداخل والرؤوس القطبية نحو الخارج. وتشمل الليبيدات أيضاً الشموع التي تتكون من اتحاد حمض دهني مع كحول ذي سلسلة طويلة وتقي النباتات من فقدان الماء، والستيرويدات التي لا تحتوي على سلاسل أحماض دهنية بل تتكون من تراكيب ذات حلقات متعددة مثل الكوليسترول وبعض الهرمونات الجنسية.
مثال محلول خطوة بخطوة
لتوضيح تفاعل تكوين الجليسريد الثلاثي: خذ جزيء جليسرول صيغته مع ثلاث جزيئات من الأحماض الدهنية ولتكن صيغتها العامة . عند اتحاد مجموعة الهيدروكسيل في الجليسرول مع مجموعة الكربوكسيل في كل حمض دهني، ينزع ماء وينتج جليسريد ثلاثي وثلاث جزيئات ماء عبر روابط إستر.
أخطاء شائعة
- الاعتقاد بأن الليبرات بوليمرات تماماً كالكربوهيدرات والبروتينات، بينما هي ليست كذلك رغم امتلاكها وحدات بناء رئيسية.
- الخلط بين الأحماض الدهنية المشبعة وغير المشبعة من حيث وجود الروابط الثنائية.
- الظن أن جميع الليبيدات تحتوي على سلاسل أحماض دهنية، بينما الستيرويدات تتكون من حلقات متعددة ولا تحتوي على سلاسل أحماض دهنية.
سؤالان للتدريب مع الإجابة
- ما الفرق الأساسي في التركيب بين الجليسريد الثلاثي والليبيد الفوسفوري؟ الإجابة: الجليسريد الثلاثي يتكون من جليسرول مرتبط بثلاثة أحماض دهنية، بينما الليبيد الفوسفوري يتم فيه استبدال أحد الأحماض الدهنية بمجموعة فوسفات مرتبطة برأس قطبي.
- ماذا ينتج عن تفاعل الجليسريد الثلاثي مع قاعدة قوية مثل هيدروكسيد الصوديوم في وجود الماء؟ الإجابة: ينتج الصابون (الذي يتكون من أملاح الصوديوم للأحماض الدهنية) مع الجليسرول.