المركبات الشحمية “lipids compound”: أنوعها ووظائفها في الأنظمة الحية

الزيوت والدهون هما نوعين من الجزيئات الحيوية الشحمية الموجودة في حياتنا اليومية، ولكن عندما نذكر كلمة دهون تظهر صورة سلبية في أذهاننا، والجدير بالذكر أنه في بعض الأنظمة الغذائية يُنصح بالابتعاد عن الدهون كلياً.

في جميع الحالات، أجسامنا تحتاج إلى بعض الدهون للبقاء على قيد الحياة، فهناك أيضاً دهون ضرورية لحياة الإنسان مثل:

• المنشطات الطبيعية (إستيرويدات -steroids)
• الدهون الفسفورية (الفسفوليبيد- phospholipids)
• والشموع(waxes)

في حين أن زيادة أي مادة منهم قد تتسبب في مشكلة، فكل نوع من هذه الشحوم يلعب دورًا محورياً في أجسام الكائنات الحية.

الشحوم “Lipids”

تشمل الشحوم مجموعة واسعة من المركّبات التي تكون إلى حد كبير مركبات غير قطبية، لأن الهيدروكربونات تحتوي على روابط غير قطبية بين ذرات الكربون والكربون أو بين ذرات الكربون والهيدروجين، فالجزيئات غير القطبية تكون كارهة للماء وترفض الذوبان فيه (منظر1).

ومن الملفت أن الدهون تؤدي العديد من الوظائف المختلفة في الخلية مثل:

• اختزان الطاقة في الخلايا لاستخدامها على المدى الطويل.
• توفير طبقة عازلة عن البيئة المحيطة في النباتات والحيوانات بغرض التدفئة أو لأغراض أخرى.
• تشكيل العديد من الهرمونات.

تشمل الجزيئات الشحمية:

1. الدهون
2. الزيوت
3. الشموع
4. الدهون الفسفورية
5. الاستيرويد1ت

الدهون والزيوت (Fats & Oil)

هناك العديد من الدهون والزيوت، فمثلاً يتألف جُزيء الدهون الثلاثي (ثلاثي الجليسريد) من مكونين رئيسيين:

1. الجليسيرول: مركب عضوي يمتلك ثلاث ذرات كربون (C)، وخمس ذرات هيدروجين(H)، وثلاث مجموعات هيدروكسيل (OH).
2. الأحماض الدهنية: تحتوي على سلسلة طويلة من الهيدروكربونات مرتبطة بمجموعة كربوكسيل حمضية، ومنها جاء اسم الأحماض الدهنية.

قد يتراوح عدد الكربونات في الأحماض الدهنية بين 4 إلى 36 كربونه، أما الأحماض التي تحتوي على 12 إلى 18 ذرة كربون هي الأكثر انتشاراً.

في الدهون: يرتبط الحمض الدهني مع ثلاث ذرات أكسجين في مجموعات الهيدروكسيل (OH)، بالإضافة إلى جزيء الجلسرين مع رابطة تساهمية (منظر 2).

وخلال تكوين تلك الرابطة التساهمية بين الحمض الدهني والجلسرين، تنطلق ثلاث جزيئات ماء ناتجة من التفاعل، كما يتواجد أنواع دهون لديها أحماض دهنية ثلاثية متشابهة أو حتى مختلفة، وحينها تسمى تلك الدهون بالدهون الثلاثية لأنها تحتوي على أحماض دهنية ثلاثية.

تمتلك بعض الأحماض الدهنية أسماء شائعة بناءً على أصلها، فعلى سبيل المثال هناك:

• حمض النخيل: عبارة عن حمض دهني مشبع مصدره النخيل.
• حمض أرا شيديك: مشتق من اسم “Arachis hypogea” وهو الاسم العلمي للفول السوداني.

ما الفرق بين الأحماض الدهنية المشبعة والغير مشبعة؟

الجدير بالذكر أن الأحماض الدهنية يمكن أن تكون مشبعة أو غير مشبعة، والفرق بينهما كما يلي:

ما معنى هدرجة الزيوت؟

يُعتبر السمن النباتي وبعض أنواع زبدة الفول السوداني هي أمثلة مختصرة على الدهن المهدرج صناعياً.

وقد أظهرت الدراسات الحديثة أن زيادة الدهن المهدرج في الطعام يؤدي إلى ارتفاع مستويات البروتين الدهني منخفض الكثافة (LDL) داخل جسم الإنسان، مع ارتفاع نسبة الكولسترول الضار، مما يؤدي بدوره إلى مشاكل في الشرايين والجهاز الدوري للجسم ككل على المدى البعيد.

تخضع الزيوت للهدرجة صناعياً لجعلها شبه صلبة لتقليل نسبة التالف منها وزيادة عمر التخزين، ومن هنا نستطيع القول ببساطة أن غاز الهيدروجين يمر من خلال بقبقته في الزيت، حتى يتصلب الزيت أو يكون أقرب للتصلب (منظر3).

وقد ألغت مؤخرا العديد من مطاعم الوجبات السريعة استخدام الدهن المهدرج، وذلك في بعض دول العالم، وأصبح مطلوبًا منهم وضع ملصقات توضح محتوى الوجبة من الدهون وهل بها دهن مهدرج أم لا.

الأحماض الدهنية الأساسية

الأحماض الدهنية الأساسية هي أحماض دهنية مطلوبة حيوياً، ولكن لا يصنعها الجسد البشري، وبالتالي يتطلب تعويضها من خلال النظام الغذائي الخارجي.

فمن المهم ذكر أن الأحماض الدهنية وخاصة أوميجا 3 من الأحماض الدهنية الأساسية، وهي واحدة من اثنين فقط من الأحماض الدهنية الأساسية المعروفة للبشر، أما الحمض الدهني الآخر هو أوميجا 6 وهو نوع من الدهون غير المشبعة المتعددة.

وتسمى الأحماض الدهنية أوميجا 3 بهذا الاسم لأن ذرة الكربون الثالثة في نهاية الأحماض الدهنية تشارك في رابطة مزدوجة.

مصادر الأحماض الدهنية الأساسية

أما عن مصادر الأحماض الدهنية الأساسية فالسلمون والسلمون المرقط والتونة والأسماك بشكل عام تُعتبر مصادر جيدة للحمض الدهني أوميجا 3، فهو مهم في وظائف حيوية مرتبطة بصحة الدماغ والنمو الطبيعي، كما أنه قد يزيد من صحة القلب والجهاز الدوري بشكل عام، ويحمي من أمراض عديدة.

أما الدهون والكربوهيدرات، فكلاهما يتلقون الكثير من الدعاية السيئة، فمن المعروف أن تناول الأطعمة المقلية وغيرها من الأطعمة الدهنية يؤدي إلى زيادة الوزن.

ومع ذلك، فإن للدهون وظائف مهمة، فهي تعمل كمخزن للطاقة على المدى الطويل، كما أنها توفر العزل الحراري للجسم في درجات الحرارة المنخفضة، ولذلك ينبغي استهلاك الدهون غير المشبعة الصحية بكميات معتدلة على أساس منتظم بدلاً من منعها نهائياً.

الدهون الفوسفورية

تُعتبر الفوسفوليبيدات، أو الدهون الفوسفورية هي المكون الرئيسي للغشاء البلازمي في الخلية، وتتكون من سلاسل أحماض دهنية تتعلق على الجلسرين (منظر4).

تحتوي الدهون الفسفورية على كل من مناطق كارهة للماء وأخري محبة للماء، فسلاسل الأحماض الدهنية تستبعد نفسها عن الماء، في حين أن الفوسفات مائي ويتفاعل مع الماء.

تحاط الخلايا الحية بغشاء يحتوي على طبقة ثنائية من الدهون الفسفورية، ومن المعروف أن الأحماض الدهنية من الدهون الفوسفورية، فالوجه في الداخل بعيداً عن الماء في حين أن مجموعة الفوسفات لديها مرونة عالية حيث يمكن أن تواجه إما البيئة الخارجية أو الداخلية للخلية، وكلاهما مائيان.

الدهون الستيرويدية

على عكس الدهون الفسفورية، والدهون التي ناقشناها سابقًا، فإن الستيرويدات لها بنية مختلفة، فتركيبها الكيميائي حلقي (منظر 5).

وعلى الرغم من أنها لا تشبه الدهون الأخرى، إلا أنها تتبع الدهون، لأنها أيضًا كارهة للماء، فجميع الستيرويدات لديها أربع حلقات كربون مرتبطة، والعديد منها مثل الكولسترول له ذيل قصير.

يُعتبر الكوليسترول نوع من الستيرويدات يُصنع بشكل رئيسي في الكبد، ويعتبر شرارة البدء في تكوين العديد من الهرمونات الستيرويدية، مثل التستوستيرون، والإستراديول DC، وكذا الحال بالنسبة لفيتامينات E وK، وحتى الأملاح الصفراوية والتي بدورها تساعد في تكسير الدهون وامتصاصها في الخلايا.

وعلى الرغم من أن الكوليسترول غالبا يحكي عنه الجميع بعبارات سلبية، إلا أنه ضروري لأداء الجسم بشكل صحيح، فهو مكون رئيسي في الأغشية البلازمية للخلايا الحيوانية.

الشموع

أما الشموع فتتكون من سلسلة هيدروكربونية مع مجموعة كحول (-OH) وحمض دهني.

ومن الأمثلة على شمع الحيوانات:

• شمع النحل
• لانولين (شمع الصوف)

كما أن للنباتات أيضا شمعاً يطلي أوراقها والذي يساعد في حمايتها من الجفاف.

الخلاصة

تعد الجزيئات الحيوية الشحمية نوع من الجزيئات الضخمة غير القطبية الكارهة للماء في الطبيعة ولديها العديد من الأنواع متعددة الوظائف.

وتشمل الأنواع الرئيسية هي:

1. الدهون
2. والزيوت
3. الشموع
4. الدهون الفسفورية
5. الستيرويدات

فالدهون شكل من أشكال الطاقة المختزنة، ومعروفة أيضاً باسم ثلاثي الجليسيرول أو ثلاثي الجليسريد، وتتكون من الأحماض الدهنية أو الغليسرول أو السفينغوزين.

أبرز ما أتى في المقالة العلمية:

• قد تكون الأحماض الدهنية غير مشبعة، أو مشبعة اعتمادًا على وجود أو عدم وجود روابط مزدوجة في سلسلة الهيدروكربون.
• وإذا كانت الروابط الأحادية موجودة فقط، فإنها تُعرف باسم الأحماض الدهنية المشبعة، وقد تحتوي الأحماض الدهنية غير المشبعة على واحدة أو أكثر من الروابط المزدوجة في سلسلة الهيدروكربون.
• الفوسفوليبيدات تُشكِل المادة الخلوية المنبتة للأغشية، فلديهم العمود الفقري الجلسريني أو sphingosine يرتبط مع اثنين من سلاسل الأحماض الدهنية ومجموعة تحتوي على الفوسفات.
• الستيرويدات نوع آخر من الدهون وهيكلها الأساسي يحتوي على أربع حلقات كربون.
• الكوليسترول هو نوع من الستيرويدات ومكون هام للغشاء البلازمي حيث يساعد في الحفاظ على الطبيعة السائلة للغشاء.

أسئلة شائعة؟

موضوع آتي من coursehero تحت رخصة المشاع الإبداعي.