Alle Lipide bestehen aus den gleichen Atomen: Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O). Lipide enthalten die gleichen Elemente, aus denen Kohlenhydrate bestehen, jedoch in unterschiedlichen Anteilen. Lipide haben einen großen Anteil an Kohlenstoff- und Wasserstoffbrücken und einen geringen Anteil an Sauerstoffatomen. Obwohl die Strukturen der verschiedenen Lipide leicht variieren, sind alle Lipide aufgrund der großen Menge an C-H-Bindungen extrem energiereich.
Eigenschaften von Lipiden
Lipide sind amphipathisch. Dies bedeutet, dass die Moleküle einen löslichen und einen unlöslichen Teil haben und daher unpolar sind und sich normalerweise nicht gut mit polaren Substanzen wie Wasser mischen. Während sich die hydrophoben, unlöslichen Teile gruppieren, ragen die hydrophilen, wasseraffinen Teile heraus und bilden Zellmembranen. Arten von Lipiden umfassen Fette, Wachse, Öle und Steroide. Lipide machen auch einen bedeutenden Teil des Körpers aus und bilden einen großen Teil der Zellmembranen. Sie haben die Fähigkeit, Energie für die Zellen zu speichern und zu erzeugen, wenn sie metabolisiert werden.
Fettsäuren
Als Fettsäuren bekannte Formen von Lipiden haben typischerweise eine gerade Anzahl von Kohlenstoffatomen, normalerweise zwischen 12 und 24. Hat eine Fettsäure keine Doppelbindungen zwischen ihren Kohlenstoffatomen, ist sie gesättigt. Gesättigte Fette enthalten die maximal mögliche Anzahl an Wasserstoffatomen.
Eine natürlich vorkommende ungesättigte Fettsäure hat zwischen einer und sechs Doppelbindungen zwischen den Kohlenstoffatomen. Jede dieser Doppelbindungen ist durch zwei oder mehr Einfachbindungen getrennt. Diese Arten von Bindungen zwischen Atomen verhindern das Packen der Moleküle und senken den Schmelzpunkt.
Phospholipide
Phospholipide sind Arten von Lipiden, die sowohl in Öl als auch in Wasser löslich sind. Dies ist möglich, weil die Kohlenwasserstoffschwänze der Fettsäuren wie die meisten Lipide hydrophob sind. Die Phosphatgruppe, die anstelle einer üblichen dritten Fettsäure an zwei Fettsäuren bindet, ist jedoch aufgrund der Sauerstoffatome, die viele Paare von nicht geteilten Elektronen aufweisen, hydrophil. Als Emulgatoren werden öl- und wasserlösliche Stoffe wie Lecithin bezeichnet. Phospholipide spielen auch im Körper eine wichtige Rolle. Phospholipide sind ein wichtiger Bestandteil der Zellmembranen, da sie Lipiddoppelschichten bilden können.
Lipide auf Isoprenbasis
Ein Lipidtyp, der auf Isopren basiert, einer verzweigten Fünf-Kohlenstoff-Struktur, wird häufig in Medikamenten, Parfüms und Gewürzen verwendet. Die Wasserdampfdestillation von Pflanzenmaterial führte zur Identifizierung von Isopren. Die Extrakte aus diesem Prozess wurden als ätherische Öle bekannt. Viele Molekülstrukturen enthalten kondensierte Isoprenmonomere. Dazu gehören Steroide wie Cholesterin, Östrogen und Testosteron.