Was sind Lipide?

Von Michael Greenwood, M.Sc.Überprüft von April Cashin-Garbutt, MA (Redakteurin)

Lipide sind Moleküle, die Kohlenwasserstoffe enthalten und die Bausteine der Struktur und Funktion lebender Zellen bilden. Beispiele für Lipide sind Fette, Öle, Wachse, bestimmte Vitamine (wie A, D, E und K), Hormone und der größte Teil der Zellmembran, der nicht aus Proteinen besteht.

Lipide sind nicht wasserlöslich, da sie unpolar sind, aber sie sind in unpolaren Lösungsmitteln wie Chloroform löslich.

Lipiddoppelschicht des Menschen – 3D Rendering. Bildnachweis: Crevis /

Woraus bestehen Lipide?

Lipide bestehen hauptsächlich aus Kohlenwasserstoffen in ihrer reduziertesten Form, was sie zu einer ausgezeichneten Form der Energiespeicherung macht, da die Kohlenwasserstoffe bei ihrer Verstoffwechselung oxidieren und große Mengen an Energie freisetzen. Der Lipidtyp, der zu diesem Zweck in den Fettzellen vorkommt, ist ein Triglycerid, ein Ester, der aus Glycerin und drei Fettsäuren gebildet wird.

Woher kommen die Lipide?

Überschüssige Kohlenhydrate in der Nahrung werden in Triglyceride umgewandelt, was die Synthese von Fettsäuren aus Acetyl-CoA in einem Prozess beinhaltet, der als Lipogenese bekannt ist und im endoplasmatischen Reticulum stattfindet. Bei Tieren und Pilzen übernimmt ein einziges multifunktionales Protein die meisten dieser Prozesse, während Bakterien mehrere separate Enzyme verwenden. Einige Arten von ungesättigten Fettsäuren können in Säugetierzellen nicht synthetisiert werden und müssen daher mit der Nahrung aufgenommen werden, wie z. B. Omega-3.

Acetyl-CoA ist auch am Mevalonatweg beteiligt, der für die Herstellung einer Vielzahl von Isoprenoiden verantwortlich ist, zu denen wichtige Lipide wie Cholesterin und Steroidhormone gehören.

Hydrolysierbare und nichthydrolysierbare Lipide

Lipide, die eine funktionelle Estergruppe enthalten, sind in Wasser hydrolysierbar. Dazu gehören neutrale Fette, Wachse, Phospholipide und Glykolipide. Fette und Öle bestehen aus Triglyceriden, die aus Glycerin (1,2,3-Trihydroxypropan) und 3 Fettsäuren bestehen und einen Triester bilden. Triglyceride befinden sich im Blut und werden in den Fettzellen gespeichert. Die vollständige Hydrolyse von Triacylglycerinen ergibt drei Fettsäuren und ein Glycerinmolekül.

Nicht hydrolysierbare Lipide haben keine derartigen funktionellen Gruppen und umfassen Steroide und fettlösliche Vitamine (A, D, E und K).

Fettsäuren

Fettsäuren sind langkettige Carbonsäuren (typischerweise 16 oder mehr Kohlenstoffatome), die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen enthalten können oder auch nicht. Die Anzahl der Kohlenstoffatome ist fast immer geradzahlig und meist unverzweigt. Ölsäure ist die in der Natur am häufigsten vorkommende Fettsäure.

Die Membran, die eine Zelle umgibt, besteht aus Proteinen und Lipiden. Je nach Ort und Funktion der Membran im Körper können Lipide zwischen 20 und 80 Prozent der Membran ausmachen, der Rest sind Proteine. Cholesterin, das in Pflanzenzellen nicht vorkommt, ist eine Art von Lipid, das zur Versteifung der Membran beiträgt. Bildnachweis: National Institute of General Medical Sciences

Wachse/Fette und Öle

Dabei handelt es sich um Ester mit langkettigen Carbonsäuren und langen Alkoholen. Als Fette bezeichnet man eine Klasse von Triglyceriden, die bei Raumtemperatur fest oder halbfest erscheinen; Fette kommen vor allem in Tieren vor. Öle sind Triglyceride, die bei Raumtemperatur flüssig sind. Öle kommen hauptsächlich in Pflanzen und manchmal in Fischen vor.

Mono-/Polyungesättigte und gesättigte

Fettsäuren, die keine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen aufweisen, werden gesättigt genannt. Diejenigen, die zwei oder mehr Doppelbindungen haben, werden mehrfach ungesättigt genannt. Ölsäure ist einfach ungesättigt, da sie eine einzige Doppelbindung besitzt.

Gesättigte Fette sind in der Regel fest und werden von Tieren gewonnen, während ungesättigte Fette flüssig sind und in der Regel aus Pflanzen gewonnen werden.

Ungesättigte Fette haben eine besondere Geometrie, die verhindert, dass sich die Moleküle so effizient zusammenlagern wie in gesättigten Molekülen, was dazu führt, dass sie eher flüssig als fest sind. Daher ist der Siedepunkt von ungesättigten Fetten niedriger als der von gesättigten Fetten.

Synthese und Funktion von Lipiden im Körper

Lipide werden direkt genutzt oder auf andere Weise aus den in der Nahrung vorhandenen Fetten synthetisiert. Es gibt zahlreiche Biosynthesewege für den Abbau und die Synthese von Lipiden im Körper.

Zu den wichtigsten biologischen Funktionen von Lipiden gehört die Speicherung von Energie, da Lipide abgebaut werden können, um große Mengen an Energie zu gewinnen. Lipide bilden auch die strukturellen Komponenten von Zellmembranen und stellen verschiedene Botenstoffe und Signalmoleküle im Körper dar.

Blutchemischer Bericht mit normalen Leberfunktionstests und einem Lipidprofil mit hohen Triglyceridwerten. Image Credit: Stephen Barnes /

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Geschrieben von

Michael Greenwood

Michael schloss sein Studium an der Manchester Metropolitan University mit einem B.Sc. in Chemie im Jahr 2014 ab, wo er sich auf organische, anorganische, physikalische und analytische Chemie spezialisierte. Derzeit promoviert er über die Entwicklung und Herstellung von Goldnanopartikeln, die als multimodale Krebsmedikamente sowohl als Wirkstoffträger als auch zur Erhöhung der Strahlendosis eingesetzt werden können.

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