LIPID: CIRI, CONTOH, FUNGSI, KLASIFIKASI - BIOLOGI - 2025

The lipid adalah kelompok makromolekul heterogen termasuk lemak, minyak, sterol, lilin, dll, yang berbagi karakteristik menjadi sebagian larut air (hidrofobik) dan cukup larut dalam pelarut nonpolar seperti eter, benzena, aseton, kloroform, antara lain.

Dulunya, semua senyawa yang tidak larut dalam air dan larut dalam pelarut organik dianggap lipid. Namun, saat ini banyak senyawa lain yang bukan lipid memiliki sifat ini, beberapa di antaranya adalah terpene, vitamin dan karotenoid tertentu.

Lipid adalah komponen fundamental dari membran sel dan oleh karena itu juga dari membran plasma (Sumber: Jpablo cad / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0), melalui Wikimedia Commons)

Kata "lipid" berasal dari kata Yunani "lipos", yang artinya gemuk. Beberapa penulis menganggap sebagai lipid hanya molekul yang merupakan produk atau turunan dari asam lemak, termasuk terutama semua senyawa yang diklasifikasikan sebagai minyak dan lemak.

Senyawa lipid terdapat pada semua makhluk hidup di bumi, bahkan beberapa virus memiliki molekul ini di kapsidnya.

Dipercaya bahwa lipid adalah bagian dari senyawa karbon pertama yang terbentuk selama awal mula kehidupan dan merupakan molekul fundamental untuk "pengompleksan" kehidupan.

Saat ini, banyak variasi senyawa berbeda yang dikenal dalam kelompok lipid, masing-masing dengan fungsi dan sifat yang berbeda.

Ini diklasifikasikan tergantung pada kelompok substituen yang menyusun kerangkanya (dan rangkanya itu sendiri) dan juga tergantung pada fungsinya (struktural, penyimpanan, pensinyalan, perlindungan, dll.).

Karakteristik umum lipid

Rantai atom karbon terikat pada atom hidrogen

Sebagian besar lipid memiliki struktur pusatnya rantai atom karbon yang terhubung dengan atom hidrogen, yang dikenal sebagai "asam lemak".

Jika semua atom karbon dari asam lemak dijenuhkan oleh atom hidrogen, ia disebut sebagai "asam lemak jenuh".

Sebaliknya, jika dua atau lebih atom karbon dalam rantai yang sama bergabung bersama melalui ikatan rangkap atau rangkap tiga, asam lemak dikatakan "tak jenuh", karena ia telah kehilangan 2 atau lebih atom karbon melalui dehidrogenasi. hidrogen.

Titik leleh tinggi

Lipid memiliki berat molekul tinggi yang membuatnya memiliki titik leleh yang tinggi

Titik leleh lipid lebih tinggi pada lipid yang mengandung lebih banyak atom karbon. Tetapi titik leleh ini berkurang ketika lipid memiliki asam lemak dengan rantai hidrokarbon tak jenuh.

Mereka adalah molekul amphipathic

Semua lipid memiliki bagian polar atau hidrofilik dan bagian apolar atau hidrofobik lainnya, diwakili oleh rantai alifatik dari asam lemak yang menyusunnya.

Kebanyakan molekul lipid berasosiasi satu sama lain melalui ikatan hidrogen dan interaksi van der Waals antara rantai hidrokarbonnya.

Mereka memiliki ketahanan yang baik terhadap tekanan mekanis

Ikatan yang terbentuk antara atom karbon dan hidrogen memberi lipid beberapa ketahanan fisik terhadap tekanan mekanis. Selain itu, karena sebagian tidak larut dalam air, asosiasi lipid sulit untuk hancur dalam media berair.

Fungsi lipid

Lipid memiliki keragaman fungsi biologis yang besar, sama beragamnya dengan sejumlah besar struktur kimia yang ditemukan dalam kelompok ini.

Energik

Pada kebanyakan vertebrata dan banyak hewan invertebrata, lipid adalah bentuk utama penyimpanan energi dan pengangkutan asam lemak di dalam sel.

Pada vertebrata, lipid yang diserap dengan makanan disimpan dalam jaringan adiposa dalam bentuk asam lemak dan di sana mereka berfungsi sebagai zat isolasi termal untuk organ dan jaringan subkutan.

Asam lemak adalah lipid khusus untuk menyimpan energi di dalam organisme hidup, karena oksidasi mereka melepaskan energi dalam jumlah besar dalam bentuk ATP. Ini dilakukan melalui proses yang disebut "β-oksidasi asam lemak", yang dilakukan oleh hampir semua sel organisme hidup.

Struktural

Fosfolipid dan sterol adalah komponen penting dari membran biologis sel dan organelnya (dalam sel eukariotik).

Banyak molekul lipid kecil di permukaan membran berfungsi sebagai pigmen untuk menyerap cahaya, sementara yang lain berfungsi sebagai jangkar bagi beberapa protein membran untuk menempel ke permukaan.

Enzimatik

Banyak lipid adalah kofaktor dalam katalisis enzimatik atau bertindak sebagai transporter elektronik dalam gradien elektrokimia.

Yang lain berpartisipasi dalam penyebaran cepat gelombang depolarisasi ke seluruh tubuh hewan, yang tentu saja terkait dengan sel saraf khusus.

Klasifikasi lipid

Lipid dapat diklasifikasikan menjadi empat kelompok besar: lemak dan minyak, fosfolipid, lilin, sterol, dan terpene dan eikosanoid.

Lemak dan minyak

Kelompok ini termasuk asam lemak, yang biasanya merupakan elemen struktural paling umum untuk pembentukan lipid yang lebih kompleks seperti fosfolipid dan lilin, misalnya.

Lemak umumnya adalah senyawa yang terdiri dari asam lemak yang terikat dengan molekul gliserol di masing-masing dari 3 atom karbonnya melalui ikatan tipe ester, itulah sebabnya mereka umumnya dikenal sebagai trigliserida.

Fosfolipid

Fosfolipid adalah komponen utama membran sel. Mereka adalah lipid yang terdiri dari tulang punggung gliserol atau sfingosin di mana dua molekul asam lemak diesterifikasi dan gugus fosfat yang mampu bereaksi dan mengikat molekul alkohol yang berbeda.

Tergantung pada kerangka di mana fosfolipid "dibangun", mereka dapat berupa gliserofosfolipid atau fosfoesphingolipid.

Gliserolipid atau Fosfolipid (Sumber: Yo / Domain publik, melalui Wikimedia Commons)

Ada kelompok lipid lain yang mirip dengan fosfolipid dan dikenal sebagai kelompok e sphingolipid. Ini adalah lipid yang dibangun di atas kerangka sfingosin di mana dua asam lemak dan karbohidrat atau senyawa polar lainnya terikat oleh ikatan amida.

Lilin

Cetyl palmitate, sejenis wax ester

Lilin adalah lipid yang dibangun di atas alkohol rantai panjang yang diesterifikasi menjadi asam lemak rantai panjang.

Mereka berfungsi dalam melapisi permukaan struktur tubuh tumbuhan dan hewan dan umumnya dalam bentuk padat, itulah sebabnya mereka dikatakan sama sekali tidak larut dalam air atau larutan berair.

Sterol

Struktur umum sterol dan turunannya. Sumber: Ahli Vaksinasi

Mereka adalah lipid besar yang terdiri dari 4 unit hidrokarbon siklik dan bukan dari asam lemak rantai lurus. Beberapa memiliki gugus fungsi -OH, sehingga termasuk dalam klasifikasi alkohol. Kolesterol dan turunannya sangat penting.

Terpen dan eikosanoid

Struktur kimia myrcene, sebuah monoterpene (Sumber: Jan Herold, Leyo / Domain publik, melalui Wikimedia Commons

Dua jenis lipid lainnya adalah terpene dan eicosanoids. Terpen, tidak seperti lipid yang lebih umum, tidak terdiri dari asam lemak, tetapi dari unit berulang dari 5 atom karbon yang dikenal sebagai "unit isoprena".

Klasifikasinya dalam kelompok lipid sangat berkaitan dengan karakter hidrofobiknya dan sifat tidak larutnya dalam pelarut polar atau air.

Eicosanoid, di sisi lain, adalah lipid yang dihasilkan dari metabolisme beberapa asam lemak dan merupakan prekursor hormon penting bagi manusia dan hewan mamalia lainnya, seperti prostaglandin.

Contoh lipid

Seperti yang telah dikomentari, di alam terdapat keragaman yang besar dari senyawa dengan karakteristik lipid, jadi hanya beberapa contoh terpenting yang akan disebutkan di bawah ini.

Asam palmitat

Ini adalah asam lemak jenuh rantai panjang (16 atom karbon). Ini adalah zat cadangan utama hewan vertebrata dan diproduksi secara endogen oleh lipogenesis.

Asam lemak ini berfungsi sebagai molekul basa untuk sintesis senyawa lain. Lebih lanjut, oksidasi hanya 1 mol senyawa ini menghasilkan sekitar 2,59 mol ATP, yang merepresentasikan pasokan energi yang besar untuk vertebrata, terutama berbeda dengan oksidasi karbohidrat dan protein.

Kolesterol

Struktur kimia kolesterol (Sumber: Guillem d'Occam. Dimodifikasi oleh Alejandro Porto. / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) melalui Wikimedia Commons)

Ini adalah lipid yang termasuk dalam kelompok sterol dan ditemukan di membran sel hampir semua sel. Kehadiran molekul-molekul ini dalam membran plasma sangat penting untuk mengatur kekakuan, kelengkungan dan kelenturannya.

Ia memiliki kerangka pusat dari 27 atom karbon. Namun, ini adalah molekul yang terdiri dari cincin aromatik, yang memberikan kekerasan, ketahanan, dan kekakuan yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan lipid lainnya. Lipid ini adalah prekursor dari banyak hormon hewan.

Pada manusia, kolesterol sangat penting untuk sintesis testosteron dan hormon seks lain yang sangat relevan.

Fosfatidilkolin

Itu milik kelompok fosfolipid dan hadir di membran plasma hampir semua sel. Ini biasanya memiliki rantai asam palmitat dan terutama disintesis di hati hewan vertebrata.

Senyawa ini penting untuk sintesis kolesterol dan untuk fleksibilitas sel yang khas. Banyak protein yang mengikat pada membran sel secara khusus menempel pada kepala kutub lipid ini.

Sphingomyelin

Struktur sphingomyelin (Sumber: Jag123 di Wikipedia bahasa Inggris, melalui Wikimedia Commons)

Ini ditemukan di membran sel semua organisme dan banyak penelitian telah berfokus pada fungsi dan strukturnya, karena ia juga merupakan bagian dari selubung mielin yang menutupi akson neuron pada hewan.

Sphingomyelin termasuk dalam kelompok sphingolipid dan, pada manusia, ini adalah sphingolipid paling melimpah di seluruh tubuh. Ini dicirikan oleh tulang punggung sfingosinnya, yang dihubungkan oleh ikatan amida ke gugus kutub, biasanya fosfatidiletanolamina.

Steroid

Struktur dasar steroid (Sumber: Hati di Wikipedia Jerman / Domain publik, melalui Wikimedia Commons)

Contoh lain dari lipid adalah steroid. Steroid alami ada di dalam tubuh dan dapat mencakup kolesterol, yang merupakan jenis yang paling umum, estrogen, testosteron, garam empedu yang ditemukan di empedu usus, dan kortisol, zat kimia yang disekresikan oleh tubuh.

Estrogen

Hormon wanita yang disebut adalah lipid; itu diproduksi terutama oleh ovarium dan bertanggung jawab untuk pemeliharaan karakteristik seksual sekunder wanita.

Testosteron

Hormon yang disebut laki-laki adalah lipid; itu diproduksi terutama oleh testis dan bertanggung jawab untuk pemeliharaan karakteristik seksual sekunder laki-laki.

Vitamin

Vitamin yang larut dalam air adalah lipid; kebanyakan disimpan di hati atau di organ tubuh lainnya. Sebagai contoh:

• Vitamin A, yang penting untuk fungsi kekebalan, penglihatan, dan reproduksi. Ini dapat ditemukan dalam buah dan sayuran berwarna, susu murni, dan hati.
• Vitamin D, digunakan untuk meningkatkan penyerapan kalsium, seng, fosfat, zat besi, dan magnesium di usus. Itu bisa didapat dari makanan tertentu dan paparan sinar matahari.
• Vitamin E melindungi jantung dan membantu tubuh melindungi diri dari radikal bebas; oleh karena itu membantu menjaga sel tetap sehat. Ini bisa ditemukan dalam minyak nabati, biji-bijian, dan kacang-kacangan.
• Vitamin K memungkinkan darah untuk menggumpal dan dapat membantu kekuatan tulang pada lansia. Ini dapat ditemukan dalam bayam, kangkung, selada, peterseli, kubis Brussel, brokoli, kubis, hati, daging, telur, sereal, dan ikan.

Pentingnya bagi makhluk hidup

Lipid adalah bagian dari biomolekul yang penting bagi kehidupan, karena tanpa perkembangannya, kehidupan seperti yang kita ketahui tidak akan berkembang, karena keberadaan membran lipid hanya dimungkinkan berkat zat ini.

Lipid, seperti yang telah dibahas sebelumnya, terlibat dalam hampir semua proses fisiologis yang diketahui, mulai dari melindungi sel dari infeksi virus hingga produksi dan penyimpanan energi.

Mereka juga bertindak sebagai isolator sehingga rangsangan listrik ditransmisikan secara efisien antara sel-sel saraf dan akumulasi lipid dalam tubuh beberapa hewan penting untuk penyimpanan energi dan perlindungan terhadap suhu rendah atau tekanan mekanis.

Referensi

1. Brady, S. (2011). Neurokimia dasar: prinsip-prinsip neurobiologi molekuler, seluler, dan medis. Pers akademis.
2. Ha, CE, & Bhagawan, NV (2011). Dasar-dasar biokimia medis: dengan kasus klinis. Pers Akademik.
3. Litwack, G. (2017). Biokimia manusia. Pers Akademik.
4. Nelson, D., & Cox, M. Lehninger. (2000). Prinsip biokimia, 3.
5. Sargent, JR, Tocher, DR, & Bell, JG (2003). Lipid. Dalam nutrisi Ikan (hlm. 181-257). Pers Akademik.