کربوهیدراتها و لیپیدها
کربوهیدراتها و لیپیدها دو دسته اصلی از زیستمولکولها هستند که به عنوان ذخایر انرژی، مواد ساختاری، و – از طریق تنوع شیمیایی خود – اجزای حامل اطلاعات و تشکیلدهنده سد در سلولها عمل میکنند.
Definition
کربوهیدراتها پلیهیدروکسی آلدئیدها و کتونها و پلیمرهای آنها هستند؛ لیپیدها گروهی از زیستمولکولهای از نظر شیمیایی متنوع، نامحلول در آب یا آمفیپاتیک هستند که شامل اسیدهای چرب، تریآسیلگلیسرولها، فسفولیپیدها و استرولها میشوند.
Scope
این حوزه ساختارها و شیمی قندها و پلیمرهای آنها، پیوند گلیکوزیدی و گلیکوبیولوژی، دستههای لیپیدها از اسیدهای چرب تا لیپیدهای غشایی پیچیده و استرولها، و مسیرهای مرکزی سنتز و اکسیداسیون اسیدهای چرب را پوشش میدهد. این مولکولها را از دیدگاه ساختاری و شیمی واکنش بررسی میکند.
Sub-topics
Core questions
- چگونه شیمی مونوساکاریدها منجر به پلیساکاریدها و گلیکوکونژوگههای متنوع میشود؟
- چه ویژگیهای ساختاری دستههای اصلی لیپیدها را متمایز میکند؟
- کربوهیدراتها و لیپیدها چگونه برای ذخیره انرژی استفاده میشوند؟
- اسیدهای چرب چگونه سنتز و اکسید میشوند؟
Key theories
- خودآرایی آمفیپاتیک لیپیدها
- از آنجا که بسیاری از لیپیدها یک سر آبدوست را با دمهای آبگریز ترکیب میکنند، آنها به طور خودبهخودی در آب به صورت دولایه و میسلها جمع میشوند که اساس فیزیکی غشاهای بیولوژیکی و انتقال لیپیدها است.
Mechanisms
مونوساکاریدها در تعادل بین اشکال زنجیره باز و حلقوی وجود دارند و از طریق پیوندهای گلیکوزیدی به هم متصل میشوند تا الیگو- و پلیساکاریدهایی را بسازند که الگوهای پیوند و شاخهبندی آنها عملکردهای ساختاری یا شناسایی را کدگذاری میکند. لیپیدها از اسیدهای چرب ساده تا تریآسیلگلیسرولها برای ذخیره انرژی و فسفولیپیدهای آمفیپاتیک که غشاها را میسازند، متغیر هستند؛ اکسیداسیون اسید چرب، زنجیرهها را دو کربن در هر بار به استیل-کوآ تجزیه میکند، در حالی که سنتز آنها را از واحدهای استیل میسازد، که هر یک توسط سیستمهای آنزیمی و کوفاکتورهای متمایز هدایت میشوند.
Clinical relevance
شیمی کربوهیدرات و لیپید زیربنای گلیکوساینس، مواد حاصل از بیوپلیمرها، و درک رفتار غشا است؛ اینها موضوعات اصلی در زیستشناسی شیمیایی هستند. این بررسی توصیفی و غیرتجویزی است.
History
کار استریوشیمیایی فیشر ساختارهای قندها را تثبیت کرد؛ للوآر شیمی قند-نوکلئوتید و بیوسنتز کربوهیدرات را روشن ساخت؛ و کار اواسط قرن بیستم لینن و بلوخ متابولیسم اسید چرب و استرول را توضیح داد و تصویر مدرن این زیستمولکولها را بنا نهاد.
Key figures
- Emil Fischer
- Luis Leloir
- Feodor Lynen
- Konrad Bloch
Related topics
Seminal works
- nelson2021
- berg2019
Frequently asked questions
- چرا لیپیدها با وجود تنوع شیمیایی با هم گروهبندی میشوند؟
- لیپیدها بر اساس یک ویژگی فیزیکی مشترک – حلالیت کم در آب – تعریف میشوند، نه یک ساختار واحد، به همین دلیل این دسته شامل اسیدهای چرب، چربیها، فسفولیپیدها و استرولها میشود.
- پیوند گلیکوزیدی چیست؟
- پیوند گلیکوزیدی پیوند کووالانسی است که کربن آنومری یک قند را به مولکول دیگری، معمولاً یک قند دیگر، متصل میکند و الیگوساکاریدها و پلیساکاریدها را تشکیل میدهد.