SABUNLAŞABILEN LIPIDLER: ÖZELLIKLERI, YAPILARI, IŞLEVLERI, ÖRNEKLERI - BIYOLOJI - 2025

Sabunlaşmayan lipitler fonksiyonel ester grubuna sahip olan bu lipidler alkali şartlar altında hidrolize edilebilir bulunmaktadır. Sabunlaşabilen lipitler mumlar, fosfolipidler, trigliseridler ve sfingolipidlerdir.

Sulu çözelti (NaOH veya KOH) içinde bir baz varlığında esterlerin alkalin hidrolizinin kimyasal işlemi, sabunlaştırma olarak bilinir. Bu reaksiyon, esterin asidik kısmını ve alkollü kısmını "tutan" karbon-oksijen bağını kırmaktan oluşur.

Jacqueline macou tarafından görüntü www.pixabay.com

Sabunlaştırma, kişisel veya ev hijyeni için günlük kullandığımız sabunların üretiminde hammadde olan karboksilatlı tuzların elde edildiği süreçtir.

Lipitlerin sabunlaşması, gliserol moleküllerinin ve bunların yağ asitlerinin tuzlarının salınmasına neden olur.

Bir lipidin sabunlaşması veya hidrolizi (Kaynak: SVG sürümü: WhiteTimberwolfPNG sürümü: Bryan Derksen, H Padleckas / Public domain, Wikimedia Commons aracılığıyla)

Tarih boyunca insan, hem hayvanların hem de bitkilerin dokularını oluşturan lipidlerin çoğunlukla sabunlaştırılabilir lipidler olduğu gerçeğinden hareketle, farklı sabunlu maddeler elde etmek için çeşitli doğal kaynaklar kullanmıştır. evsel ve endüstriyel hizmetler.

Geleneksel olarak, sığır donyağı (sığır yağı) ve ağartıcı (kül, saf olmayan KOH kaynağı) kullanılmıştır, ancak günümüzde farklı tiplerde hayvansal ve bitkisel yağlar kullanılmaktadır ve alkali genellikle sodyum karbonattır.

Sabunlaşabilir lipitlerin özellikleri ve yapısı

Sabunlaşabilen lipitler, daha önce bahsedildiği gibi, mumlar, fosfolipitler, trigliseritler ve sfingolipidlerdir. Doğada bilinen tüm lipidler gibi bunlar da amfipatik moleküllerdir, yani polar (hidrofilik) uçlu ve apolar (hidrofobik) uçlu moleküllerdir.

Yapısal olarak konuşursak, sabunlaştınlabilir lipitlerin apolar kısmı, dallanmış olabilen veya olmayabilen farklı uzunluklarda ve değişen doygunluk derecelerinde bir veya iki yağ asidi zincirinden oluşur.

Bir yağ asidinin yapısal temsili (www.pixabay.com adresindeki WikimediaImages'dan görüntü)

Bir yağ asidi, bir apolar alifatik (hidrokarbon) zincirden oluşan bir karboksilik asit olduğundan amfipatik özelliklere de sahiptir. Bu bileşikler biyolojik bağlamda özgür değildir, ancak her zaman kimyasal olarak diğer moleküllerle ilişkilidir.

Bu nedenle, tüm sabunlaştırılabilir lipitlerin temel özelliği, farklı "iskeletlere" veya "çerçevelere" esterleştirilmiş yağ asitlerinden oluşan moleküller olmalarıdır.

Fosfolipitler

Fosfolipidler, bir fosfodiester bağı aracılığıyla, fosfatidilkolin ve örneğin fosfatidiletanolamin.

Bir fosfolipidin genel yapısı (Kaynak: Rupertsciamenna. İspanyolca versiyonu Alejandro Porto. / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0), Wikimedia Commons aracılığıyla)

Trigliserid

Trigliseridler, fosfolipidlere benzer şekilde, bir gliserol iskeleti üzerinde toplanmış lipid molekülleridir, ancak öncekilerden farklıdırlar, çünkü bir fosfat grubu yerine üçüncü bir yağ asidine esterleştirilirler.

Bir triaçilgliserid oluşumu (Kaynak: Iacopo Leardini. Alejandro Porto'nun İspanyolca versiyonu. / CC0, Wikimedia Commons aracılığıyla)

Sfingolipidler

Sfingolipidler, bir amid bağı aracılığıyla bir yağ asidine bağlanan bir sfingozin molekülünden (18 karbon atomlu bir amino alkol) oluşur.

Fosforofingolipidler veya sfingomiyelinler

Sfingosinin OH gruplarından birine bağlanmış bir fosfat grubuna sahip olan ve molekülün polar "başını" oluşturan kolin veya etanolamin moleküllerinin esterleştirilebildiği fosforofingolipidler veya sfingomiyelinler vardır.

Bir sfingolipidin yapısı (Kaynak: Javier Velasco / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0), Wikimedia Commons aracılığıyla)

Glucosphingolipids

Ayrıca, bir fosfat grubu yerine, bir glikosidik bağ yoluyla sfingozinin OH gruplarından birine bağlanmış bir karbonhidrata (monosakarit veya oligosakarit) sahip olan glikosfingolipidler de vardır.

Mumlar

Son olarak, mumlar ayrıca "omurgası" yüksek moleküler ağırlıklı bir alkol olan (30 karbon atomuna kadar zincirlerle) çok uzun zincirli yağ asidi esterleridir.

Özellikleri

Biyolojik olarak bakıldığında, sabunlaşabilen lipidler, tüm canlı varlıkların işleyişi için büyük önem taşımaktadır, çünkü bunların çoğu, özellikle fosfolipidler ve sfingolipidler yapısal, metabolik ve hatta hücre içi sinyal işlevlerini yerine getirmektedir.

Ökaryotik ve prokaryotik organizmaların hücre zarları, lipit çift katmanlarından oluşur.

Bu çift tabakalar esas olarak, polar "kafaları" çevreleyen çevre ile kalıcı etkileşim halindeyken, apolar uçları içlerindeki sulu ortamdan "korunacak" şekilde organize edilen fosfolipitlerden oluşur.

Yukarıdan, bu moleküllerin bugün bildiğimiz haliyle hücrelerin varlığı için önemi anlaşılmaktadır.

Sfingolipidler ayrıca birçok hücre tipinin zarlarını zenginleştirir ve bu yapısal işleve ek olarak, apoptoz, mitoz ve hücre proliferasyonu gibi süreçlerde rol oynadıkları için hücre sinyalleşme fenomenine katılımları için geniş çapta incelenirler. diğerleri.

Bu moleküller, örneğin insan beyninin gri maddesinin% 5'inden fazlasını oluşturdukları için birçok hayvanın sinir sistemi hücreleri için özellikle önemlidir.

Ekonomik ve endüstriyel önemi

Sabunlaşabilen lipidler, sabunlaştırma yoluyla sabun üretimi için insanlar tarafından onlarca yıldır endüstriyel olarak kullanılmaktadır.

Hayvansal yağların ve son zamanlarda örneğin hurma yağı ve hindistancevizi yağı gibi bitkisel yağların kullanımı, farklı özelliklere ve özelliklere sahip sabunların geliştirilmesinde büyük önem kazanmıştır.

Kişisel, evsel ve endüstriyel hijyen için halihazırda kullanılan deterjan veya sabunların yağı ve "temizleme gücü", üretilen yağ asitlerinin tuzlarında bulunan iyonların yapısı ile ilgilidir. lipitlerin sabunlaştırılmasıyla.

Bunun nedeni, bu amfipatik moleküllerin oluşturduğu küresel yapılar olan, yağ asitlerinin merkezde birbirine baktığı ve iyonların hidrofilik yüzeye baktığı, bu iyonların misellerin oluşumuna katılabilmesidir.

Sabunlaşabilir lipit örnekleri

Bol olmalarından dolayı, sabunlaştırılabilir lipitlerin en bilinen örnekleri fosfolipidlerdir. Fosfatidilkolin, fosfatidilserin, fosfatidiletanolamin ve fosfatidilinositol, örneğin fosfolipidlerdir.

Balmumu ve hurma mumu, sabunlaştırılabilir balmumu tipi lipitlerin iyi örnekleridir, bu arada hayvansal vücut yağının yanı sıra bitkisel yağların çoğu sabunlaşabilir trigliserit tipi lipitlerin iyi örnekleridir.

Referanslar

1. Clayden, J., Greeves, N., Warren, S. ve Wothers, P. (2001). Organik Kimya.
2. Law, SQ, Halim, R., Scales, PJ ve Martin, GJ (2018). Sabunlaştırılabilir lipidlerin, lipaz destekli ekstraksiyon yoluyla polar olmayan bir çözücü kullanılarak mikroalglerden dönüştürülmesi ve geri kazanılması. Bioresource teknolojisi, 260, 338-347.
3. Nelson, DL, Lehninger, AL ve Cox, MM (2008). Lehninger biyokimyanın ilkeleri. Macmillan.
4. Stoker, HS (2012). Genel, organik ve biyolojik kimya. Nelson Eğitimi.
5. Vance, DE ve Vance, JE (Eds.). (bin dokuz yüz doksan altı). Lipidlerin, lipoproteinlerin ve zarların biyokimyası. Elsevier.