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

თუ ვებფილტრს იყენებთ, დარწმუნდით, რომ *.kastatic.org და *.kasandbox.org დომენები არ არის დაბლოკილი.

ძირითადი მასალა

ლიპიდები

ლიპიდების მიმოხილვა, მათ შორის ცხიმებისა და ზეთების, ნაჯერი და უჯერი ცხიმების, ტრიგლიცერიდების (ტრიაცილგლიცეროლების), ფოსფოლიპიდებისა და სტეროიდების.

შესავალი

ზოგჯერ ცხიმებს მოვიხსენიებთ „ბოროტ" ნივთიერებებად, რომლებიც ჩვენს განადგურებას საკვების გზით ცდილობენ. რეალურად, ცხიმები მცირე ზომის, ელეგანტური მოლეკულებია, რომლებიც შედგება პატარა, „საკიდისებრი" გლიცეროლის მოლეკულისა და მასთან დაკავშედგებული სამი, გრძელი ნახშირწყალბადური კუდისგან. ისევე, როგორც სხვა დიდი ბიოლოგიური მოლეკულები, ისინიც განსაკუთრებულ როლს თამაშობენ ადამიანებისა და სხვა ორგანიზმების ბიოლოგიაში (საკვები რაციონის ბევრი ახალი კვლევის მიხედვით, შაქარი ბევრად მეტ ჯანმრთელობის პრობლემას იწვევს, ვიდრე ცხიმი!).
ცხიმები ლიპიდებს მიეკუთვნება, მოლეკულების ჯგუფს, რომლებსაც წყალში ცუდად ხსნადობა აერთიანებს. ლიპიდები ჰიდროფობური, არაპოლარულია და ძირითადად ნახშირწყალბადური ჯაჭვებითაა აგებული, თუმცა, არის გამონაკლისებიც, რომლებსაც ქვემოთ განვიხილავთ. ლიპიდების სხვადასხვა სახეს განსხვავებული აგებულება აქვს და, შესაბამისად, განსხვავებული ფუნქციაც ორგანიზმში. მაგალითად, ლიპიდები ინახავენ სამარაგო ენერგიას, უზრუნველყოფენ იზოლაციას (განმხოლოებას), ქმნიან უჯრედულ მემბრანებს, წყლის უკუმგდებ ფენას ფოთლებზე და წარმოადგენენ ჰორმონების, მაგალითად, ტესტოსტერონის, საშენ მასალასაც.
ამ სტატიაში უფრო დეტალურად გავეცნობით ლიპიდების ყველაზე მნიშვნელოვან სახეებს, მათ შორის ცხიმებს, ზეთებს, ცვილებს, ფოსფოლიპიდებსა და სტეროიდებს.

ცხიმები და ზეთები

ცხიმის მოლეკულა ორი ნაწილისგან შედგება: გლიცერინის ჩონჩხისა და სამი ცხიმოვანი მჟავის კუდისგან. გლიცერინი პატარა ორგანული მოლეკულაა სამი ჰიდროქსილის (OH) ჯგუფით, ცხიმოვანი მჟავა კი გრძელი ნახშირწყალბადური ჯაჭვისგან შედგება, რომელიც კარბოქსილის ჯგუფთანაა დაკავშირებული. ჩვეულებრივი ცხიმოვანი მჟავა 12-19 ნახშირბადს შეიცავს, თუმცა ზოგს სულ 4 შეიძლება ჰქონდეს, ზოგს კი - 36.
ცხიმის მოლეკულის წარმოსაქმნელად გლიცერინის ჩონჩხზე არსებული ჰიდროქსილის ჯგუფები რეაგირებენ ცხიმოვანი მჟავების კარბოქსილის ჯგუფებთან დეჰიდრატაციული სინთეზის რეაქციაში. შედეგად ვიღებთ ცხიმის მოლეკულას, რომელშიც გლიცერინის ჩონჩხს სამი ცხიმოვანი მჟავას კუდი უკავშირდება ესტერული ბმებით (ბმები, რომელშიც ჟანგბადის მოლეკულაა კარბონილის, ანუ C=O ჯგუფის გვერდითაა). ტრიგლიცერიდს შეიძლება, სამი ერთნაირი ან განსხვავებული (სიგრძით ან ორმაგი ბმების თავისებურებებით) ცხიმოვანი მჟავას კუდი ჰქონდეს.
ტრიაცილგლიცეროლის მოლეკულის სინთეზი გლიცერინის ჩონჩხისა და სამი ცხიმოვანი მჟავის კუდისგან, რა დროსაც წყლის სამი მოლეკულა თავისუფლდება.
მოდიფიცირებული სურათის წყაროა OpenStax Biology.
ცხიმის მოლეკულებს ასევე ტრიაცილგლიცეროლებს ან, თქვენი ექიმის დანიშნულ სისხლის ანალიზში, ტრიგლიცერიდებს უწოდებენ. ადამიანის ორგანიზმში ტრიგლიცერიდები ძირითადად სპეციალიზებულ ცხიმოვან უჯრედებში, ადიპოციტებში, ინახება, რომლებიც ცხიმოვან ქსოვილს ქმნიან1. ცხიმოვანი მჟავების უმრავლესობა ცხიმის მოლეკულების შემადგენლობაში შედის, მაგრამ მათი ნაწილი თავისუფალ მდგომარეობაშიც არსებობს ორგანიზმში და ისინი ლიპიდების ცალკე სახეობად ითვლება.

ნაჯერი და უჯერი ცხიმოვანი მჟავები

როგორც ზემოთ მოყვანილ მაგალითში ჩანს, აუცილებელი არ არის, ცხიმოვანი მჟავების სამივე კუდი ერთნაირი იყოს ტრიგლიცერიდში. ცხიმოვანი მჟავების ჯაჭვები შეიძლება, სიგრძით ან უჯერობის ხარისხით განსხვავდებოდეს.
  • თუ ნახშირწყალბადურ ჯაჭვში მეზობელ ნახშირბადებს შორის მხოლოდ ერთმაგი ბმებია, ცხიმოვანი მჟავა ნაჯერია (ეს ნიშნავს, რომ ცხიმოვანი მჟავა წყალბადითაა გაჯერებული; ნაჯერ ცხიმში ნახშირბადის ჩონჩხს წყალბადების მაქსიმალური შესაძლებელი რაოდენობა უკავშირდება).
  • როცა ნახშირწყალბადურ ჯაჭვში ორმაგი ბმაც გვხვდება, ცხიმოვან მჟავას უჯერი ეწოდება, რადგან ამ შემთხვევაში მას ნაკლები წყალბადის ატომი აქვს. თუ ცხიმოვან მჟავაში მხოლოდ ერთი ორმაგი ბმაა, მას მონოუჯერი ეწოდება, მრავალი ორმაგი ბმის შემთხვევაში კი — პოლიუჯერი.
უჯერი ცხიმოვანი მჟავების ორმაგი ბმები, სხვა მოლეკულების ორმაგი ბმების მსგავსად, ცის ან ტრანს კონფიგურაციით შეიძლება არსებობდეს. ცის კონფიგურაციაში ორმაგ ბმასთან მდებარე ორივე წყალბადი ერთ მხარესაა, ტრანს კონფიგურაციაში კი — ერთმანეთის საპირისპიროდ (იხ. ქვემოთ). ცის ორმაგი ბმის ადგილას ჯაჭვი იღუნება, იხრება. ეს თავისებურება ცხიმების თვისებებზე მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს.
ნაჯერი ცხიმოვანი მჟავას მაგალითი: სტეარინის მჟავა (სწორხაზოვანი ფორმა). უჯერი ცხიმოვანი მჟავას მაგალითი: ცის-ოლეინის მჟავა (ცის ორმაგი ბმა, მოხრილი ჯაჭვი), ტრანს-ოლეინის მჟავა (ტრანს ორმაგი ბმა, სწორი ჯაჭვი).
სურათის წყარო: OpenStax Biology.
ნაჯერი ცხიმოვანი მჟავები სწორხაზოვანია, ამიტომ ნაჯერი კუდების მქონე ცხიმის მოლეკულები მჭიდროდ განლაგდება ერთმანეთთან. ამის გამოა, რომ ეს ცხიმები ოთახის ტემპერატურაზე მყარია (შედარებით მაღალი დნობის ტემპერატურა აქვთ). მაგალითად, კარაქში არსებული ცხიმის უდიდესი ნაწილი ნაჯერია2.
ამის საპირისპიროდ, ცის-უჯერი ცხიმოვანი მჟავები ცის ორმაგი ბმის გამო მოხრილია. შესაბამისად, ერთი ან მეტი ცის-უჯერი კუდის მქონე ცხიმის მოლეკულებს ერთად მჭიდროდ ჩალაგება უჭირთ. ამის გამო უჯერი კუდების მქონე ცხიმები ოთახის ტემპერატურაზე თხევადია (შედარებით დაბალი დნობის ტემპერატურა აქვთ) და მათ ჩვენ ზეთებს ვეძახით. მაგალითად, ზეთისხილის ზეთი ძირითადად უჯერი ცხიმებისგან შედგება2.

ტრანს-ცხიმები

შესაძლოა, უკვე შეამჩნიეთ, რომ რაღაც გამომრჩა: არაფერი მითქვამს ცხიმებზე, რომელთაც ტრანს ორმაგი ბმები აქვთ ცხიმოვანი მჟავას კუდებში — ანუ, ტრანს-ცხიმებზე. ტრანს ცხიმები იშვიათად გვხვდება ბუნებაში, მაგრამ დიდი რაოდენობით წარმოიქმნება ინდუსტრიაში, ნაწილობრივი ჰიდროგენიზაციის პროცესში.
ამ პროცესში ზეთში (რომელსაც ძირითადად ცის-უჯერი ბმები აქვს) წყალბადის აირს ატარებენ, რაც ორმაგი ბმების ნაწილს — და არა ყველას — ერთმაგად გარდაქმნის. ნაწილობრივი ჰიდროგენიზაციის მიზანია ზეთებს ნაჯერი ცხიმების ზოგიერთი, სასურველი თვისება მიენიჭოს, მაგალითად, სიმყარე ოთახის ტემპერატურაზე. ამ პროცესს კიდევ ერთი უნებლიე შედეგი მოაქვს, ზოგი ცის ორმაგი ბმა კონფიგურაციას იცვლის და ტრანს ორმაგი ბმა ხდება3. ტრანს-უჯერი ცხიმები უფრო მჭიდროდ ლაგდება ერთმანეთთან და ოთახის ტემპერატურაზე უფრო მყარია. მაგალითად, საკონდიტრო ცხიმის ზოგი სახეობა დიდი რაოდენობით ტრანს-ცხიმებს შეიცავს3.
ნაწილობრივი ჰიდროგენიზაცია და ტრანს ცხიმები, ერთი შეხედვით, საკმაოდ კარგი საშუალებაა იმისთვის, რომ კარაქისმაგვარი ნივთიერებები ზეთის ფასი ღირდეს. სამწუხაროდ, აღმოჩნდა, რომ ტრანს-ცხიმები ძალიან ცუდად მოქმედებს ადამიანის ჯანმრთელობაზე. ტრანს-ცხიმებსა და გულის გვირგვინოვანი არტერიების დაავადებას შორის არსებული ძლიერი კავშირის გამო ამერიკის საკვებისა და მედიკამენტების უსაფრთხოების ადმინისტრაციამ (FDA) ცოტა ხნის წინ აკრძალა ტრანს-ცხიმების გამოყენება საკვებში და კომპანიებს 3-წლიანი ვადა მისცა ტრანს-ცხიმების პროდუქციიდან ამოსაღებად4.

ომეგა ცხიმოვანი მჟავები

ცხიმოვანი მჟავების კიდევ ერთი საყურადღებო ჯგუფია ომეგა-3 და ომეგა-6 ცხიმოვანი მჟავები. მათი სხვადასხვა სახე არსებობს, მაგრამ ყველა მათგანი ორი ძირითადი, წინამორბედი ფორმისგან წარმოიქმნება: ომეგა-3 ცხიმოვანი მჟავები ალფა-ლინოლენის მჟავასგან (ალმ), ომეგა-6 კი - ლინოლეის მჟავასგან (ლმ).
ადამიანის ორგანიზმს სჭირდება ეს მოლეკულები (და მათგან მიღებული ნაერთები), მაგრამ იგი თავად ვერც ალმ-ს წარმოქმნის და ვერც ლმ-ს5. შესაბამისად, ამ ორ ნივთიერებას ესენციურ ცხიმოვან მჟავებს უწოდებენ, რადგან ისინი აუცილებლად საკვებით უნდა მიიღოს ადამიანმა. ომეგა-3 ცხიმოვანი მჟავების კარგი წყაროა ზოგი თევზი, მაგალითად, ორაგული, და ზოგი მარცვლოვანი მცენარე, მაგალითად, ჩია და სელი.
ომეგა-3 და ომეგა-6 ცხიმოვან მჟავებს, სულ მცირე, ორი ცის-უჯერი ბმა აქვთ, რაც მათ მოხრილ ფორმას ანიჭებს. ალმ, როგორც ქვედა სურათზე ჩანს, საკმაოდ მოხრილია, მაგრამ არა ისე, როგორც ამის უკიდურესი მაგალითი — დჰმ (დოკოზაჰექსანოის მჟავა). იგი ომეგა-3 ცხიმოვანი მჟავაა, რომელიც ალმ-დან წარმოიქმნება დამატებითი ორმაგი ბმების ფორმირების გზით. მას ექვსი ცის-უჯერი ბმა აქვს და ისეა მოხრილი, რომ თითქმის წრეს ქმნის!
ალფა-ლინოლენის მჟავას (ალმ) დიაგრამა, რომელზეც ნაჩვენებია მისი მორკალული ფორმა სამი ცის ორმაგი ბმის გამო.
სურათის წყარო: OpenStax Biology.
ომეგა-3 და ომეგა-6 ცხიმოვანი მჟავები რამდენიმე მნიშვნელოვან ფუნქციას ასრულებენ ორგანიზმში. ისინი მრავალი მნიშვნელოვანი სასიგნალო მოლეკულის, მათ შორის ანთებისა და განწყობის მარეგულირებლის, წინამორბედი ნივთიერებებია (საწყისი მასალა მათი სინთეზისთვის). კერძოდ, ომეგა-3 ცხიმოვანი მჟავები, შესაძლოა, ამცირებდეს გულის შეტევით უეცარი სიკვდილის რისკს, ტრიგლიცერიდების შემცველობას სისხლში, არტერიულ წნევას და სისხლის თრომბების წარმოქმნის საშიშროებას.

ცხიმების ფუნქცია

ცხიმებს საკმაოდ ცუდი სახელი აქვთ ხალხში და ისიც მართალია, რომ დიდი რაოდენობით შემწვარი და სხვა „ცხიმიანი" საკვების მიღება წონაში მატებასა და ჯანმრთელობის პრობლემას იწვევს. მიუხედავად ამისა, ცხიმები აუცილებელია ორგანიზმისთვის და მათ რამდენიმე მნიშვნელოვანი ფუნქცია აქვთ.
მაგალითად, მრავალი ვიტამინი ცხიმში ხსნადია, ანუ, იმისთვის, რომ მათი შეწოვა მოახერხოს ორგანიზმმა, ისინი ჯერ ცხიმოვან მოლეკულებს უნდა დაუკავშირდეს. ცხიმები ენერგიის ხანგრძლივად შენახვის კარგი საშუალებაცაა, რადგან ერთ გრამ ცხიმში ორჯერ უფრო მეტი ენერგია ინახება, ვიდრე ნახშირწყალში და, ამასთანავე, ცხიმებს სხეულის თერმოიზოლაციის ფუნქციაც ეკისრებათ.
ყველა სხვა დიდი ბიოლოგიური მოლეკულის მსგავსად, ცხიმები, განსაზღვრული რაოდენობით, საჭიროა თქვენი სხეულის (და სხვა ორგანიზმების სხეულების) ნორმალურად ფუნქციონირებისთვის.

ცვილები

ცვილები ლიპიდების კიდევ ერთი ბიოლოგიურად მნიშვნელოვანი კატეგორიაა. ზოგიერთი წყლის ფრინველის ფრთები და ზოგი მცენარის ფოთლები ცვილითაა დაფარული, რადგან მისი ჰიდროფობური (წყლის უკუმგდები) თვისებები იცავს ზედაპირს წყლის ზედ დაგროვებისა და გაჟღენთვისგან. ამის გამოა, რომ წყალი წვეთებად გროვდება ბევრ მცენარეზე და ამის დამსახურებით არ სველდებიან ჩიტები წვიმაში.
ფოთლის პრიალა, ცვილით დაფარული ზედაპირის სურათი.
სურათის წყარო: OpenStax Biology.
სტრუქტურულად, ცვილი ძირითადად ცხიმოვანი მჟავების გრძელ ჯაჭვებს შეიცავს, რომელიც სპირტებთანაა დაკავშირებული ესტერული ბმებით, თუმცა მცენარეულ ცვილს ხშირად მარტივი ნახშირწყალბადებიც აქვს შერეული6.

ფოსფოლიპიდები

როგორ ჩერდება წყალწყალა შიგთავსი (ციტოპლაზმა) უჯრედებში და რატომ არ იღვრება გარეთ? უჯრედები შემოსაზღვრულია პლაზმური მემბრანით, რომელიც ერთგვარი ბარიერია უჯრედსა და გარესამყაროს შორის.
სპეციალიზებული ლიპიდები, იგივე ფოსფოლიპიდები, პლაზმური მემბრანის ძირითადი კომპონენტია. ცხიმების მსგავსად, ისინიც ძირითადად ცხიმოვანი მჟავას ჯაჭვებისგან შედგება, რომლებიც გლიცერინის ჩონჩხთანაა დაკავშირებული. მიუხედავად ამისა, სამი ცხიმოვანი კუდის ნაცვლად, მათ ძირითადად ორი აქვთ, გლიცერინის მესამე ნახშირბადთან კი მოდიფიცირებული ფოსფატის ჯგუფია დაკავშირებული. სხვადასხვა ფოსფოლიპიდში ფოსფატის ჯგუფი სხვადასხვანაირად მოდიფიცირდება, ძირითადად ქოლინის (აზოტის შემცველი ნაერთი) და სერინის (ამინომჟავა) დამატებით. ეს მოდიფიკატორები სხვადასხვა თვისებებსა და ფუნქციებს ანიჭებს ფოსფოლიპიდებს.
ფოსფოლიპიდის სტრუქტურა — ჰიდროფობური ცხიმოვანი მჟავის კუდები და ჰიდროფილური თავები (ეთერული ბმები, გლიცერინის ჩონჩხი, ფოსფატის ჯგუფი და მასთან დაკავშირებული R ჯგუფი). ორმაგშრიანი მემბრანა შედგება ორ შრედ განლაგებული ფოსფოლიპიდებისგან, რომელთა თავებიც გარეთაა, კუდები კი შუაში ისე, როგორც ნაჩვენებია.
მოდიფიცირებული სურათის წყაროა OpenStax Biology.
ფოსფოლიპიდი ამფიპათიური მოლეკულაა, ანუ, მას ჰიდროფობური და ჰიდროფილური ნაწილები აქვს. ცხიმოვანი მჟავას ჯაჭვები ჰიდროფობურია და წყალთან არ ურთიერთქმედებს, ფოსფატის შემცველი ჯგუფი კი ჰიდროფილურია (მუხტის გამო) და წყალთან ადვილად ურთიერთქმედებს. მემბრანაში ფოსფოლიპიდები ორშრიან სტრუქტურას ქმნიან. მათი ფოსფატის თავები წყლისკენაა, კუდები კი შიგნით (იხ. ზემოთ). ასეთი მოწყობა ჰიდროფობურ კუდებს იცავს წყალთან კონტაქტისგან, დაბალენერგეტიკული და სტაბილურია.
თუ ფოსფოლიპიდების წვეთი წყალში მოხვდა, იგი თავისით მიიღებს სფერულ ფორმას, რომელსაც მიცელა ეწოდება. მიცელაში ჰიდროფილური ფოსფატური თავები გარეთაა მოქცეული, ცხიმოვანი მჟავები კი — სფეროს შიგნით. მიცელას წარმოქმნა ენერგეტიკულად ხელსაყრელია, რადგან იგი შემოსაზღვრავს ცხიმოვანი მჟავების ჰიდროფობურ კუდებს და მათ ნაცვლად წყლიანი ზედაპირისკენ ჰიდროფილურ ფოსფატურ თავებს მიაქცევს7,8.

სტეროიდები

სტეროიდები ლიპიდური მოლეკულების კიდევ ერთი კლასია, რომელთა სტრუქტურული საფუძველი ოთხი შერწყმული რგოლია. მიუხედავად იმისა, რომ ისინი სტრუქტურულად არ ჰგვანან სხვა ლიპიდებს, სტეროიდები ლიპიდების კატეგორიაში შედის, რადგან ისინიც ჰიდროფობურია და წყალში არ იხსნება. ყველა სტეროიდს ოთხი, ერთმანეთთან დაკავშირებული ნახშირბადის რგოლი აქვს, ზოგიერთ მათგანს კი, მაგალითად, ქოლესტერინს - მოკლე კუდიც. ბევრ სტეროიდს -OH ფუნქციური ჯგუფი აქვს დაკავშირებული კონკრეტულ უბანზე, როგორც ქვემოთაა ნაჩვენები ქოლესტერინის შემთხვევაში; ასეთი სტეროიდები სპირტებსაც მიეკუთვნება და, შესაბამისად, სტეროლები ეწოდებათ.
სტეროიდების მაგალითები: ქოლესტეროლი და კორტიზოლი. ორივეს დამახასიათებელი სტრუქტურა — ოთხი შერწყმული ნახშირწყალბადური რგოლი აქვს.
სურათის წყარო: OpenStax Biology.
ქოლესტერინი ყველაზე გავრცელებული სტეროიდია, რომელიც ძირითადად ღვიძლში სინთეზირდება და ბევრი სტეროიდული ჰორმონის წინამორბედია. მათ მიეკუთვნება სასქესო ჰორმონები ტესტოსტერონი და ესტრადიოლი, რომლებიც სასქესო ჯირკვლებიდან გამოიყოფა (სათესლე ჯირკვლები და საკვერცხეები). ქოლესტერინი სხვა მნიშვნელოვანი მოლეკულების საწყისი ნივთიერებაცაა, მაგალითად, D ვიტამინისა და ნაღვლის მჟავების, რომლებიც საკვებით მიღებული ცხიმების გადამუშავებასა და შეწოვაში მონაწილეობენ. ის უჯრედების მემბრანების მნიშვნელოვანი კომპონენტიცაა, ცვლის რა მათს სიბლანტესა და დინამიკას.
რა თქმა უნდა, ქოლესტეროლი სისხლშიც გვხვდება და მის შემცველობაზე ხშირად საუბრობენ ექიმის კაბინეტსა და ახალ ამბებში. სისხლში არსებულ ქოლესტეროლს დამცავი ეფექტიც შეიძლება, ჰქონდეს (მისი მაღალი სიმკვრივის, ანუ HDL, ფორმას) და უარყოფითიც (დაბალი სიმკვრივის, ანუ LDL, ფორმას) გულსისხლძარღვთა სისტემის ჯანმრთელობაზე.

გსურთ, შეუერთდეთ დისკუსიას?

პოსტები ჯერ არ არის.
გესმით ინგლისური? დააწკაპუნეთ აქ და გაეცანით განხილვას ხანის აკადემიის ინგლისურენოვან გვერდზე.