Struktur Lilin (Biologi), Ciri, Fungsi, Jenis

A lilin Ia adalah bahan hidrofobik yang terdiri daripada asid lemak dan alkohol rantai panjang (ester alkohol dan asid lemak rantai panjang). Mereka mempunyai pelbagai fungsi, kerana mereka secara semula jadi dihasilkan oleh banyak spesies tumbuhan dan haiwan.

Perkataan "lilin" (dari bahasa Inggeris Lilin) berasal dari perkataan Latin "Lilin", merujuk kepada bahan yang dihasilkan oleh lebah dan digunakan untuk membina sarang lebah mereka. Istilah Inggeris digunakan dengan konotasi yang sama, kerana ia berasal dari perkataan Anglo -saxon "Weax" juga digunakan untuk menggambarkan lebah (dalam bahasa Inggeris Beeswax).

Honeycomb (gambar pexels di www.Pixabay.com)

Mengambil kira di atas, maka difahami bahawa definisi "lilin" merangkumi satu set bahan yang berkongsi beberapa ciri tetapi tidak semestinya mempunyai sifat kimia dan/atau fizikal yang sama.

Walau bagaimanapun, tanpa mengira identiti kimia mereka, lilin adalah bahan yang sangat hidrofobik dan yang berfungsi dengan tujuan yang berbeza bergantung kepada organisma yang menghasilkannya. Sebilangan besar makhluk hidup menggunakannya sebagai bahan utama rizab tenaga, sementara yang lain menggunakannya sebagai bahan perlindungan di permukaannya.

Walaupun mereka sama biasa dengan tumbuhan dan haiwan, lilin tumbuhan adalah yang telah digambarkan dengan intensiti yang lebih besar (dan beberapa haiwan tertentu), kerana mereka mempunyai kepentingan biologi untuk organisma ini dan juga perindustrian dari sudut pandangan antropologi.

[TOC]

Struktur lilin

Lilin telah ditakrifkan secara klasik sebagai ester alkohol asid lemak rantai panjang, yang dicirikan oleh panjang 24-30 atom karbon, yang dikaitkan dengan alkohol utama 16-36 atom karbon (mereka juga boleh dikaitkan dengan alkohol kumpulan steroid).

Mereka dibentuk oleh reaksi yang melibatkan "kesatuan" alkohol dan asid lemak, lebih kurang seperti berikut:

CH3 (CH2) NCH2OH (Alkohol) + CH3 (CH2) NCOOH (Asid Lemak) → CH3 (CH2) NCH2COOHCH2 (CH2) CH3 (Ester Lilin) ​​+ H2O (Air)

Sifat komponen alifatik lilin boleh berubah -ubah sangat, dapat berada dalam asid lemak ini, alkohol primer dan sekunder, hidrokarbon, esterles, aldehida alifatik, keton, diceton, triacillyceroles, triterpenes dan sterol, antara lain, antara lain, antara lain, antara lain, antara lain, antara lain, antara lain, antara lain, antara lain, antara lain.

Dengan cara yang sama, kedua -dua panjang rantai dan tahap ketepuan dan cabang asid lemak dan komponen alifatik lain lilin bergantung pada asalnya.

Mengetahui ini, telah ditunjukkan bahawa lilin yang dihasilkan dalam tumbuhan dan yang dihasilkan oleh haiwan laut dan haiwan terestrial telah berbeza, sebagai contoh.

Sifat lilin

Lilin mempunyai sifat fizikokimia yang berbeza yang boleh diringkaskan dalam senarai kecil:

- Teksturnya boleh berubah dari lembut dan boleh diurus dengan keras (plastik) atau "pecah" pada 20 ° C

- Mereka biasanya sedikit kelikatan

- Mereka sangat tidak larut dalam air, tetapi mereka berada dalam pelarut organik, walaupun proses ini banyak bergantung pada suhu

Fungsi

Lilin memenuhi pelbagai fungsi di dalam kerajaan haiwan dan di kerajaan tumbuhan, kerana mereka adalah bahan yang sangat biasa.

Boleh melayani anda: protein globular: ciri, struktur, contoh

Pada haiwan

Lilin mewakili sebatian penyimpanan tenaga utama untuk mikroorganisma terapung yang terdiri daripada plankton.

Oleh itu, lilin pada masa yang sama salah satu sumber metabolik utama di dasar rantai makanan haiwan laut.

Haiwan mempunyai kelenjar kulit khas yang merembeskan lilin untuk melindungi kulit dan rambut mereka, menjadikannya lebih fleksibel, pelinciran dan kapasiti penolakan air.

Burung mempunyai kelenjar yang dikenali sebagai kelenjar "uroopiege", yang sentiasa merembeskan lilin, jadi bertanggungjawab untuk mengekalkan bulu "kalis air".

Dalam tumbuhan

Fungsi utama lilin dalam organisma tumbuhan adalah perlindungan tisu.

Contoh yang baik ini terdiri daripada penutup bukit lembaran foliar banyak tumbuhan, yang mengurangkan dehidrasi oleh haba yang disebabkan oleh sinar solar.

Satu lagi contoh yang boleh disebutkan ialah bukit yang mempunyai banyak biji di dek mereka, yang membantu mereka mengelakkan kehilangan air semasa penyimpanan.

Lilin ini biasanya tertanam di antara kulit dan polimer suberin, yang membentuk lapisan amorf di permukaan luar tumbuhan. Ramai sayur -sayuran mempunyai lapisan epicuticular kristal zery yang bertindih kutikula dan memberi mereka penampilan abu -abu atau glauca.

Lilin bukan sahaja menghalang kehilangan air, tetapi juga dapat membantu kilang untuk mencegah beberapa patogen kulat atau bakteria, dan memainkan peranan asas dalam interaksi tumbuhan-insektif, selain mengelakkan kerosakan yang disebabkan oleh sinaran ultraviolet.

Dalam industri

Lilin asal biologi juga sangat berguna dari sudut pandang perindustrian, kerana ia digunakan dalam pengeluaran ubat -ubatan, kosmetik, dll.

Losyen yang biasanya digunakan untuk penghidratan kulit, serta pulital dan beberapa salap terdiri daripada campuran lemak dengan lilin lebah, lilin sawit Brazil, lilin bulu kambing, lilin lilin ikan paus, dll.

Lilin juga sangat digunakan dalam lapisan industri yang membolehkan penolakan air, serta dalam pembuatan bahan yang digunakan untuk menggilap kereta.

Ia digunakan dalam plastik termofusible, dalam pelinciran peralatan kerja dalam industri metalurgi dan untuk membolehkan pembebasan sebatian yang ditangguhkan dalam pertanian dan farmakologi.

Jenis lilin

Lilin boleh menjadi semula jadi atau sintetik. Lilin "semulajadi" juga boleh mempunyai asal organik atau mineral, sebagai produk pemprosesan lignit (arang batu) yang terakhir, jadi mereka biasanya tidak boleh diperbaharui (seperti minyak atau vaseline).

Lilin haiwan dan/atau sayur -sayuran dianggap sebagai lilin semulajadi yang boleh diperbaharui dan boleh diubah suai, memandangkan mereka boleh diubahsuai oleh kaedah kimia seperti hidrogenasi dan pengulangan semula, contohnya.

Dapat melayani anda: simbiosis

Oleh itu, dalam konteks biologi, lilin diklasifikasikan mengikut sumber yang diperolehnya.

- Lilin sayur -sayuran

Tumbuhan menghasilkan pelbagai jenis lilin di bahagian -bahagian badan mereka yang berlainan: di daun, di dalam bunga, di dalam buah -buahan atau di biji benih.

Bagaimana laluan biosintetik?

Komponen alifatik lilin tumbuhan disintesis dalam sel epidermis dari asid lemak yang sangat panjang (20 hingga 34 atom karbon).

Sintesis bermula dengan pengeluaran asid lemak 16 dan 18 karbon, yang pada mulanya berasal dari stroma plastids berkat aktiviti enzim larut yang membentuk synthase asid lemak kompleks.

Selepas itu, asid lemak ini memanjang berkat kompleks multienzimatik yang dikaitkan dengan membran yang dikenali sebagai Asid Lemak Elongasas. Dalam setiap lanjutan dua atom karbon terdapat empat reaksi:

- Pemeluwapan antara acyl berlemak esterified ke molekul co-a (substrat) asetil dan molekul malonik-CoA

- B-ceto pengurangan

- Dehidrasi

- Pengurangan enoil

Dua laluan utama telah diterangkan untuk pengeluaran komponen lilin tumbuhan, salah satunya adalah jalan pengurangan acil dan yang lain adalah jalan rudition. Hasil pertama dalam sintesis alkohol dan ester lilin, sementara itu yang terakhir menghasilkan aldehid, alkana, alkohol sekunder dan keton.

Laluan pengurangan acyl

Ester ACIL-CoA yang dihasilkan oleh pemanjangan rantai dikurangkan dalam tindak balas dua langkah yang melibatkan perantara jenis aldehida sementara dan dipangkin oleh enzim reducease ACIL-CoA. Alkohol berlemak yang dihasilkan dapat ditapis untuk membentuk ester lilin berkat enzim transacilase acil-CoA.

Membuang laluan

Langkah pertama laluan ini ialah pengurangan ester Acil-CoA ke aldehid yang dimediasi oleh enzim reduktase acyl-CoA. Apabila enzim aldehid decarbonilase menghilangkan kumpulan karbonil molekul tersebut, alkana berlaku, yang mempunyai atom karbon kurang daripada asid lemak prekursornya.

Hidrokarbon ini boleh menjadi lebih metabol.

Langkah terakhir untuk pengeluaran ester lilin dari alkohol rantai panjang dan asid lemak dipangkin oleh enzim acyl-CoA: alkohol transacilase, yang juga diperlukan untuk sintesis triacilglyceroles.

- Lilin haiwan

Haiwan juga menghasilkan banyak lilin, terutamanya serangga, ikan paus, domba dan burung, dari mana ia dapat diperolehi untuk tujuan bioteknologi.

Utiliti biologinya telah dikaji secara terperinci dan, bergantung kepada haiwan yang dipersoalkan, mereka dapat memenuhi perlindungan, komunikasi, antara lain.

Ia boleh melayani anda: Alizarina: Ciri -ciri, Penyediaan, Kegunaan dan Ketoksikan

Contoh lilin biologi

- Lilin haiwan

Lilin lebah

Seperti namanya, lilin jenis ini dihasilkan oleh lebah, yang paling popular Apis mellifera. Haiwan ini mempunyai kelenjar khusus di perut mereka yang merembeskan lilin yang mereka gunakan untuk membina sarang lebah di mana mereka meletakkan telur mereka dan menyusun sarang.

Lilin ini biasanya diperolehi sebagai produk menengah madu dan digunakan dengan tujuan yang berbeza, baik dalam kosmetologi dan dalam industri (pembuatan lilin, pemacu, makanan, tekstil, varnis, dll.). Ia terdiri daripada hidrokarbon, ester, asid bebas dan lain -lain, dan kajian yang paling khusus menunjukkan bahawa ia kaya dengan asid cerotik dan myricine.

Spermaceti

Sperma Paus adalah satu lagi jenis lilin haiwan yang terkenal, yang diperoleh dari rongga di kepala ikan paus Physeter macrochalus, yang boleh menghasilkan sehingga 3 tan bahan ini yang menggunakan cara untuk bunyi.

Ia kaya dengan ester lemak, trigliserida, alkohol dan asid bebas; Antara ester berlemak terutamanya cetil palmitate (daripada 32 karbon) dan cetil miristato (30 karbon).

Lilin haiwan ini sangat digunakan dalam bidang perubatan, kosmetologi dan farmaseutikal.

Walau bagaimanapun, beberapa peraturan antarabangsa kini.

- Lilin sayur -sayuran

Lilin sawit

Lalai Lilin Ceverta Copernice Martius adalah jenis telapak tangan Brazil yang menghasilkan salah satu lilin tumbuhan yang paling penting dari sudut pandangan komersial.

Lilin ini diperoleh dari permukaan atas dan bawah daun sawit dan mempunyai pelbagai aplikasi dalam penyediaan makanan dan dalam kosmetologi, waxing perabot dan kereta, pengeluaran sutera pergigian wax, dll.

Budaya sawit lilin (imej Fernando Arteaga di www.Pixabay.com)

Minyak jojoba

Lilin Jojoba diperoleh dari Simmondsia chinensis, Semak khas kawasan gersang Mexico dan Amerika Syarikat. Benihnya kaya dengan lilin atau minyak yang diperolehi oleh akhbar sejuk dan mempunyai banyak aplikasi perubatan, menjadi salah satu pengganti utama sperma ikan paus.

Benih Loji Jojoba (Sumber: Kenneth Bosma/CC oleh (https: // creativeCommons.Org/lesen/by/2.0) melalui Wikimedia Commons)

Rujukan

1. Domínguez, e., & Heredia, ke. (1998). Lilin: Topik Terlupa dalam Pengajaran Lipid. Pendidikan Biokimia, 26 (4), 315-316.
2. Firestone, d. (2006). Ciri -ciri fizikal dan kimia minyak, lemak dan lilin (tidak. L-0671). AOCS Press.
3. Kolattukudy, ms. Dan. (1970). Lilin tumbuhan. Lipid, 5 (2), 259-275.
4. Lusas, e. W., Riaz, m. N., Alam, m. S., & Clough, r. (2017). Lemak haiwan dan sayur, minyak, dan lilin. Dalam Buku Panduan Kimia Perindustrian dan Bioteknologi (PP. 823-932). Springer, Cham.
5. Post-Beittenmiller, d. (Sembilan belas sembilan puluh enam). Biokimia dan biologi molekul pengeluaran lilin dalam tumbuhan. Kajian Tahunan Biologi Loji, 47 (1), 405-430.
6. Tinto, w. F., Elufioye, t. Sama ada., & Roach, J. (2017). Lilin. Dalam farmakognosis (pp. 443-455). Akhbar Akademik.