लिपिड: परिभाषा, संरचना, कार्य और उदाहरण

विषय

• टीएल; डीआर (बहुत लंबा; डिडंट रीड)
• लिपिड की संरचना
• लिपिड के उदाहरण
• लिपिड के कार्य
• लिपिड और स्वास्थ्य
• जारी लिपिड अनुसंधान

लिपिड में जीवित जीवों में पाए जाने वाले वसा, तेल, स्टेरॉयड और वैक्स जैसे यौगिकों का एक समूह होता है। प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स दोनों में लिपिड होते हैं, जो जैविक रूप से कई महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जैसे कि झिल्ली गठन, सुरक्षा, इन्सुलेशन, ऊर्जा भंडारण, कोशिका विभाजन और बहुत कुछ। दवा में, लिपिड रक्त वसा का उल्लेख करते हैं।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; डिडंट रीड)

लिपिड वसा, तेल, स्टेरॉयड और मोम को जीवित जीवों में पाया जाता है। लिपिड ऊर्जा भंडारण, संरक्षण, इन्सुलेशन, कोशिका विभाजन और अन्य महत्वपूर्ण जैविक भूमिकाओं के लिए प्रजातियों में कई कार्य करते हैं।

लिपिड की संरचना

लिपिड एक ट्राइग्लिसराइड से बने होते हैं जो अल्कोहल ग्लिसरॉल, प्लस फैटी एसिड से बनता है। इस बुनियादी संरचना के अतिरिक्त लिपिड में बहुत विविधता मिलती है। 10,000 से अधिक प्रकार के लिपिड अब तक खोजे जा चुके हैं, और कई सेलुलर सेलुलर चयापचय और सामग्री परिवहन के लिए प्रोटीन की एक विशाल विविधता के साथ काम करते हैं। लिपिड प्रोटीन की तुलना में काफी कम होते हैं।

लिपिड के उदाहरण

फैटी एसिड एक प्रकार के लिपिड हैं और अन्य लिपिड के लिए बिल्डिंग ब्लॉक के रूप में भी काम करते हैं। फैटी एसिड में कार्बोक्सिल (-OHOH) समूह होते हैं जो संलग्न हाइड्रोजेन के साथ एक कार्बन श्रृंखला से बंधे होते हैं। यह श्रृंखला जल-अघुलनशील है। फैटी एसिड संतृप्त या असंतृप्त हो सकता है। संतृप्त फैटी एसिड में एकल कार्बन बॉन्ड होते हैं, जबकि असंतृप्त फैटी एसिड में दोहरे कार्बन बॉन्ड होते हैं। जब संतृप्त फैटी एसिड ट्राइग्लिसराइड्स के साथ संयोजन करते हैं, तो इससे कमरे के तापमान पर ठोस वसा उत्पन्न होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि उनकी संरचना उन्हें कसकर एक साथ पैक करने का कारण बनती है। इसके विपरीत, ट्राइग्लिसराइड्स के साथ संयुक्त असंतृप्त फैटी एसिड तरल तेलों का उत्पादन करते हैं। असंतृप्त वसा की किंचित संरचना कमरे के तापमान पर एक शिथिलता, अधिक द्रव पदार्थ उत्पन्न करती है।

फास्फोलिपिड एक फैटी एसिड के लिए प्रतिस्थापित फॉस्फेट समूह के साथ एक ट्राइग्लिसराइड से बने होते हैं। उन्हें एक चार्ज हेड और हाइड्रोकार्बन टेल के रूप में वर्णित किया जा सकता है। उनके सिर हाइड्रोफिलिक, या पानी से प्यार करने वाले होते हैं, जबकि उनकी पूंछ जल से हाइड्रोफोबिक या रिपेलेंट होती है।

लिपिड का एक अन्य उदाहरण कोलेस्ट्रॉल है। कोलेस्ट्रॉल पांच या छह कार्बन परमाणुओं की कठोर रिंग संरचनाओं में व्यवस्थित होते हैं, जिनमें हाइड्रोजन्स संलग्न होते हैं और एक लचीली हाइड्रोकार्बन पूंछ होती है। पहली अंगूठी में एक हाइड्रॉक्सिल समूह होता है जो पशु कोशिका झिल्ली के पानी के वातावरण में फैलता है। बाकी अणु, हालांकि, पानी अघुलनशील है।

पॉलीअनसेचुरेटेड फैटी एसिड (PUFAs) लिपिड हैं जो झिल्ली की तरलता में सहायता करते हैं। PUFA तंत्रिका सूजन और ऊर्जावान चयापचय से संबंधित सेल सिग्नलिंग में भाग लेते हैं। वे ओमेगा -3 फैटी एसिड के रूप में न्यूरोप्रोटेक्टिव प्रभाव प्रदान कर सकते हैं, और इस सूत्रीकरण में, वे विरोधी भड़काऊ हैं। ओमेगा -6 फैटी एसिड के लिए, PUFA सूजन पैदा कर सकता है।

स्टेरोल प्लांट मेम्ब्रेन में पाए जाने वाले लिपिड हैं। ग्लाइकोलिपिड्स कार्बोहाइड्रेट से जुड़े लिपिड हैं और सेलुलर लिपिड पूल का हिस्सा हैं।

लिपिड के कार्य

जीवों में लिपिड कई भूमिका निभाते हैं। लिपिड सुरक्षात्मक बाधाएं बनाते हैं। इनमें कोशिका झिल्ली और पौधों में कोशिका की दीवारों की संरचना शामिल है। लिपिड पौधों और जानवरों को ऊर्जा भंडारण प्रदान करते हैं। अक्सर, लिपिड प्रोटीन के साथ कार्य करते हैं। लिपिड कार्यों को उनके ध्रुवीय सिर समूहों के साथ-साथ उनके पक्ष श्रृंखलाओं में परिवर्तन से प्रभावित किया जा सकता है।

फॉस्फोलिपिड अपने उभयलिंगी प्रकृति के साथ लिपिड bilayers के लिए नींव बनाते हैं, जो कोशिका झिल्ली बनाते हैं। बाहरी परत पानी के साथ संपर्क करती है जबकि आंतरिक परत एक लचीले तैलीय पदार्थ के रूप में मौजूद होती है। कोशिका की तरल प्रकृति उनके कार्य में सहायता करती है। लिपिड न केवल प्लाज्मा झिल्ली बनाते हैं, बल्कि सेलुलर लिफाफे जैसे कि परमाणु लिफाफा, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (ईआर), गोल्गी तंत्र और पुटिका भी बनाते हैं।

लिपिड कोशिका विभाजन में भी भाग लेते हैं। विभाजित कोशिका कोशिका चक्र के आधार पर लिपिड सामग्री को नियंत्रित करती हैं। सेल चक्र गतिविधि में कम से कम 11 लिपिड शामिल होते हैं। इंटरफ़ेज़ के दौरान स्फ़िंगोलिपिड्स साइटोकिन्सिस में एक भूमिका निभाते हैं। क्योंकि कोशिका विभाजन के परिणामस्वरूप प्लाज्मा झिल्ली तनाव होता है, लिपिड झिल्ली की कठोरता जैसे विभाजन के यांत्रिक पहलुओं की सहायता के लिए दिखाई देते हैं।

लिपिड विशेष ऊतकों जैसे नसों के लिए सुरक्षात्मक अवरोध प्रदान करते हैं। आस-पास की नसों में सुरक्षात्मक माइलिन म्यान में लिपिड होते हैं।

लिपिड उपभोग से ऊर्जा की सबसे बड़ी मात्रा प्रदान करते हैं, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट के रूप में ऊर्जा की दोगुनी से अधिक मात्रा में होते हैं। शरीर पाचन में वसा को तोड़ता है, कुछ तत्काल ऊर्जा जरूरतों के लिए और अन्य भंडारण के लिए। शरीर उन लिपिड को तोड़ने के लिए लिपिड का उपयोग करके व्यायाम के लिए लिपिड भंडारण पर खींचता है, और अंततः पावर कोशिकाओं को अधिक एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट (एटीपी) बनाने के लिए।

पौधों में, बीज के तेल जैसे ट्राईसाइलग्लिसरॉल्स (टीएजी) बीज के अंकुरण और एंजियोस्पर्म और जिमनोस्पर्म दोनों में वृद्धि के लिए खाद्य भंडारण प्रदान करते हैं। इन तेलों को तेल निकायों (ओबी) में संग्रहीत किया जाता है और फॉस्फोलिपिड्स और प्रोटीन से संरक्षित किया जाता है जिन्हें ओलेओसिन कहा जाता है। ये सभी पदार्थ एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (ईआर) द्वारा निर्मित होते हैं। तेल निकाय ईआर से निकलता है।

लिपिड पौधों को उनकी चयापचय प्रक्रियाओं और कोशिकाओं के बीच संकेतों के लिए आवश्यक ऊर्जा देते हैं। फ्लोएम, पौधों के मुख्य परिवहन भागों में से एक (जाइलम के साथ), इसमें कोलेस्ट्रॉल, सिटोस्टेरोल, कैम्पोस्टेरॉल, स्टिगमास्टरोल और कई अलग-अलग लिपोफिलिक हार्मोन और अणु जैसे लिपिड शामिल हैं। एक पौधे के क्षतिग्रस्त होने पर विभिन्न लिपिड सिग्नलिंग में भूमिका निभा सकते हैं। पौधों में फास्फोलिपिड्स पौधों पर पर्यावरणीय तनाव के साथ-साथ रोगज़नक़ संक्रमण के जवाब में भी काम करते हैं।

जानवरों में, लिपिड पर्यावरण से इन्सुलेशन के रूप में और महत्वपूर्ण अंगों के संरक्षण के रूप में भी काम करते हैं। लिपिड्स के रूप में अच्छी तरह से उछाल और waterproofing प्रदान करते हैं।

सेरामाइड्स नामक लिपिड, जो स्फिंगॉइड-आधारित होते हैं, त्वचा के स्वास्थ्य के लिए महत्वपूर्ण कार्य करते हैं। वे एपिडर्मिस बनाने में मदद करते हैं, जो सबसे बाहरी त्वचा की परत के रूप में कार्य करता है जो पर्यावरण से बचाता है और पानी के नुकसान को रोकता है। सेरामाइड्स स्फिंगोलिपिड चयापचय के लिए अग्रदूत के रूप में काम करते हैं; सक्रिय लिपिड चयापचय त्वचा के भीतर होता है। स्फ़िंगोलिपिड्स त्वचा में पाए जाने वाले संरचनात्मक और सिग्नलिंग लिपिड बनाते हैं। सेरामाइडोइड्स से बने स्फिंगोमाइलाइन, तंत्रिका तंत्र में प्रचलित हैं और मोटर न्यूरॉन्स को जीवित रहने में मदद करते हैं।

लिपिड भी सेल सिग्नलिंग में एक भूमिका निभाते हैं। केंद्रीय और परिधीय तंत्रिका तंत्र में, लिपिड झिल्ली की तरलता को नियंत्रित करते हैं और विद्युत सिग्नल प्रसारण में सहायता करते हैं। लिपिड सिंकैप्स को स्थिर करने में मदद करते हैं।

लिपिड विकास के लिए आवश्यक हैं, एक स्वस्थ प्रतिरक्षा प्रणाली और प्रजनन। लिपिड शरीर को जिगर में विटामिन को संग्रहीत करने की अनुमति देते हैं जैसे वसा में घुलनशील विटामिन ए, डी, ई और के। कोलेस्ट्रॉल एस्ट्रोजन और टेस्टोस्टेरोन जैसे हार्मोन के लिए एक अग्रदूत के रूप में कार्य करता है। यह पित्त अम्ल भी बनाता है, जो वसा को भंग करता है। जिगर और आंत लगभग 80 प्रतिशत कोलेस्ट्रॉल बनाते हैं, जबकि बाकी भोजन से प्राप्त होता है।

लिपिड और स्वास्थ्य

आमतौर पर, पशु वसा संतृप्त और इसलिए ठोस होते हैं, जबकि पौधे के तेल असंतृप्त होते हैं और इसलिए तरल होते हैं। पशु असंतृप्त वसा का उत्पादन नहीं कर सकते हैं, इसलिए उन वसा को उत्पादकों और पौधों जैसे शैवाल से खाया जाना चाहिए। बदले में, उन पौधों को खाने वाले जानवर (जैसे ठंडे पानी की मछली) उन फायदेमंद वसा प्राप्त करते हैं। असंतृप्त वसा खाने के लिए स्वास्थ्यप्रद वसा है क्योंकि वे रोगों के जोखिम को कम करते हैं। इन वसा के उदाहरणों में जैतून और सूरजमुखी के तेल के साथ-साथ बीज, नट और मछली जैसे तेल शामिल हैं। पत्तेदार हरी सब्जियां आहार असंतृप्त वसा का भी अच्छा स्रोत हैं। पत्तियों में फैटी एसिड क्लोरोप्लास्ट में उपयोग किया जाता है।

ट्रांस-वसा आंशिक रूप से हाइड्रोजनीकृत योजना तेल हैं जो संतृप्त वसा से मिलते जुलते हैं। पहले खाना पकाने में उपयोग किया जाता था, अब ट्रांस-वसा को खपत के लिए अस्वास्थ्यकर माना जाता है।

संतृप्त वसा का सेवन असंतृप्त वसा से कम किया जाना चाहिए क्योंकि संतृप्त वसा रोग के जोखिम को बढ़ा सकती है। संतृप्त वसा के उदाहरणों में लाल पशु मांस और वसायुक्त डेयरी उत्पादों के साथ-साथ नारियल तेल और ताड़ का तेल शामिल हैं।

जब मेडिकल पेशेवर लिपिड को रक्त वसा के रूप में संदर्भित करते हैं, तो यह हृदय स्वास्थ्य, विशेष रूप से कोलेस्ट्रॉल के बारे में अक्सर चर्चा की जाने वाली वसा का वर्णन करता है। लिपोप्रोटीन शरीर के हालांकि कोलेस्ट्रॉल के परिवहन में सहायता करता है। उच्च घनत्व वाले लिपोप्रोटीन (एचडीएल) कोलेस्ट्रॉल को संदर्भित करता है जो एक "अच्छा" वसा है। यह यकृत के माध्यम से खराब कोलेस्ट्रॉल को हटाने में मदद करता है। "खराब" कोलेस्ट्रॉल में एलडीएल, आईडीएल, वीएलडीएल और कुछ ट्राइग्लिसराइड्स शामिल हैं। खराब वसा पट्टिका के रूप में उनके संचय के कारण दिल के दौरे और स्ट्रोक के जोखिम को बढ़ाते हैं, जिससे भरा हुआ धमनियां हो सकती हैं। इसलिए लिपिड का संतुलन स्वास्थ्य के लिए महत्वपूर्ण है।

सूजन त्वचा की स्थिति कुछ लिपिड जैसे कि ईकोसापेंटेनोइक एसिड (ईपीए) और डॉक्साहेक्सैनेओइक एसिड (डीएचए) के सेवन से लाभान्वित हो सकती है। EPA को त्वचा के सेरामाइड प्रोफाइल में परिवर्तन करने के लिए दिखाया गया है।

मानव शरीर में कई बीमारियां लिपिड से संबंधित हैं। हाइपरट्रिग्लिसराइडिमिया, रक्त में उच्च ट्राइग्लिसराइड्स की स्थिति, अग्नाशयशोथ का कारण बन सकती है। ट्राइग्लिसराइड्स को कम करने के लिए कई दवाएं काम करती हैं, जैसे कि एंजाइम जो रक्त वसा को कम करते हैं। मछली के तेल के माध्यम से चिकित्सा पूरकता द्वारा कुछ व्यक्तियों में उच्च ट्राइग्लिसराइड की कमी भी पाई गई है।

हाइपरकोलेस्ट्रोलेमिया (उच्च रक्त कोलेस्ट्रॉल) का अधिग्रहण या आनुवंशिक हो सकता है। पारिवारिक हाइपरकोलेस्ट्रोलेमिया वाले व्यक्तियों में असाधारण रूप से उच्च कोलेस्ट्रॉल मूल्य होते हैं जिन्हें दवा के माध्यम से नियंत्रित नहीं किया जा सकता है। यह दिल के दौरे और स्ट्रोक के जोखिम को बहुत बढ़ाता है, 50 वर्ष की आयु तक पहुंचने से पहले कई व्यक्तियों की मृत्यु होती है।

आनुवंशिक रोग जिसके परिणामस्वरूप रक्त वाहिकाओं पर उच्च लिपिड जमा होता है, लिपिड भंडारण रोगों के रूप में जाना जाता है। यह अत्यधिक वसा भंडारण मस्तिष्क और शरीर के अन्य हिस्सों के लिए हानिकारक प्रभाव डालता है। लिपिड भंडारण रोगों के कुछ उदाहरणों में फेब्री रोग, गौचर रोग, नीमन-पिक रोग, सैंडहॉफ रोग और तैय-सैक्स शामिल हैं। दुर्भाग्य से, इन लिपिड भंडारण रोगों में से कई में बीमारी और कम उम्र में मृत्यु हो जाती है।

लिपिड भी मोटर न्यूरॉन रोगों (MNDs) में एक भूमिका निभाते हैं, क्योंकि इन स्थितियों को न केवल मोटर न्यूरॉन अध: पतन और मृत्यु की विशेषता है, बल्कि लिपिड चयापचय की समस्या भी है। MND में, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के संरचनात्मक लिपिड बदलते हैं, और यह झिल्ली और सेल सिग्नलिंग दोनों को प्रभावित करता है। उदाहरण के लिए, हाइपरमेटाबोलिज्म एम्योट्रोफिक लेटरल स्क्लेरोसिस (एएलएस) के साथ होता है। एएलएस के विकास के लिए पोषण (इस मामले में, पर्याप्त लिपिड कैलोरी का सेवन नहीं किया गया) और जोखिम के बीच एक कड़ी प्रतीत होती है। उच्च लिपिड ALS रोगियों के लिए बेहतर परिणामों के अनुरूप हैं। स्पिंगोलिपिड्स को लक्षित करने वाली दवाओं को एएलएस रोगियों के लिए उपचार माना जा रहा है। इसमें शामिल तंत्र को बेहतर ढंग से समझने और उचित उपचार के विकल्प प्रदान करने के लिए अधिक शोध की आवश्यकता है।

स्पाइनल मस्कुलर एट्रोफी (एसएमए) में, एक आनुवंशिक ऑटोसोमल रिसेसिव बीमारी, लिपिड ऊर्जा के लिए ठीक से उपयोग नहीं किया जाता है। एसएमए व्यक्तियों के पास कम कैलोरी सेवन सेटिंग में उच्च वसा द्रव्यमान होता है। इसलिए, फिर से, लिपिड चयापचय रोग एक मोटर न्यूरॉन रोग में एक प्रमुख भूमिका निभाता है।

ओमेगा -3 फैटी एसिड के लिए साक्ष्य मौजूद हैं जो अल्जाइमर और पार्किंसंस रोगों जैसे अपक्षयी रोगों में लाभकारी भूमिका निभा रहे हैं। एएलएस के लिए यह साबित नहीं हुआ है, और वास्तव में चूहे के मॉडल में विषाक्तता का विपरीत प्रभाव पाया गया है।

जारी लिपिड अनुसंधान

वैज्ञानिकों ने नए लिपिड की खोज जारी रखी है।वर्तमान में, प्रोटीन के स्तर पर लिपिड का अध्ययन नहीं किया जाता है और इसलिए उन्हें कम समझा जाता है। वर्तमान लिपिड वर्गीकरण में से अधिकांश रसायन विज्ञानियों और जैव-भौतिकीविदों पर निर्भर थे, जो कार्य के बजाय संरचना पर जोर देते थे। इसके अतिरिक्त, प्रोटीन के साथ संयोजन करने की उनकी प्रवृत्ति के कारण लिपिड कार्यों को छेड़ना चुनौतीपूर्ण हो गया है। जीवित कोशिकाओं में लिपिड फ़ंक्शन को स्पष्ट करना भी मुश्किल है। परमाणु चुंबकीय अनुनाद (NMR) और मास स्पेक्ट्रोमेट्री (MS) कंप्यूटिंग सॉफ्टवेयर की सहायता से कुछ लिपिड पहचान प्राप्त करते हैं। हालांकि, लिपिड तंत्र और कार्यों में अंतर्दृष्टि प्राप्त करने के लिए माइक्रोस्कोपी में बेहतर समाधान की आवश्यकता होती है। लिपिड अर्क के एक समूह का विश्लेषण करने के बजाय, लिपिड को अपने प्रोटीन परिसरों से अलग करने के लिए अधिक विशिष्ट एमएस की आवश्यकता होगी। आइसोटोप लेबलिंग विज़ुअलाइज़ेशन में सुधार करने के लिए काम कर सकता है और इसलिए पहचान।

यह स्पष्ट है कि लिपिड, उनकी ज्ञात संरचनात्मक और ऊर्जावान विशेषताओं के अलावा, महत्वपूर्ण मोटर कार्यों और सिग्नलिंग में एक भूमिका निभाते हैं। जैसे-जैसे लिपिड की पहचान और कल्पना के लिए प्रौद्योगिकी में सुधार होता है, लिपिड फ़ंक्शन का पता लगाने के लिए अधिक शोध की आवश्यकता होगी। आखिरकार, उम्मीद यह है कि मार्करों को डिजाइन किया जा सकता है जो लिपिड फ़ंक्शन को बाधित नहीं करेगा। उपकुलर स्तरों पर लिपिड फ़ंक्शन में हेरफेर करने में सक्षम होने के नाते एक शोध सफलता प्रदान कर सकता है। यह विज्ञान में उसी तरह से क्रांति ला सकता है जिस तरह से प्रोटीन अनुसंधान में है। बदले में, नई दवाएं बनाई जा सकती हैं जो संभावित रूप से उन लोगों की मदद करेंगी जो लिपिड विकारों से पीड़ित हैं।