Definition der Eigenschaften von Lipidmolekülen

Lipide sind eine von vier Klassen organischer Moleküle. Die meisten Klassen organischer Moleküle unterscheiden sich einfach durch ihre Struktur – dh die Atome, die sie enthalten, und die spezifische Anordnung dieser Atome. Lipide zeichnen sich zusätzlich durch ihr Verhalten aus: Sie lösen sich nicht leicht in Wasser, sind aber in vielen organischen Lösungsmitteln löslich. Innerhalb dieser Klassifikation finden Sie Fette, Öle, Wachse und verschiedene andere Arten von Molekülen.

Organische Moleküle sind Verbindungen aus Kohlenstoff und Wasserstoff, vielleicht mit einigen anderen Atomen. Sie werden in vier Hauptklassen unterteilt: Proteine, Nukleinsäuren, Kohlenhydrate und Lipide. Proteine ​​zum Beispiel sind lange Ketten von Aminosäuren. Jede Aminosäure wird durch das Vorhandensein einer Carboxylgruppe definiert – einem Kohlenstoff, zwei Sauerstoffatomen und einem Wasserstoffatom, COOH – und einer Aminogruppe – einem Stickstoffatom und zwei Wasserstoffatomen, NH2. Kohlenhydrate und Nukleinsäuren werden auch durch die Anordnung ihrer Atome definiert.

Lipide können aufgrund einer Eigenschaft von anderen organischen Molekülen unterschieden werden: ihrer Unfähigkeit, sich leicht in Wasser aufzulösen. Auf atomarer Ebene hängt dies mit einer Bedingung zusammen, die Polarität genannt wird. Wenn die geladenen Teilchen, die Elektronen in einem Molekül genannt werden, ungleichmäßig verteilt sind, kann ein Teil eines Moleküls eine positive Teilladung und ein anderer Teil eine negative Teilladung haben. Wasser zum Beispiel ist ein polares Molekül. Es stellt sich heraus, dass sich polare Moleküle gut mit anderen polaren Molekülen mischen, aber nicht gut mit unpolaren Molekülen. Im Allgemeinen sind Lipide unpolar, weshalb sie sich nicht gut mit Wasser mischen. Es gibt viele verschiedene Anordnungen von Atomen, die unpolar sind, weshalb es viele verschiedene Arten von Lipiden mit vielen verschiedenen Atomanordnungen gibt.

Fettsäuren haben wie Proteine ​​eine COOH-Gruppe. Die COOH-Gruppe befindet sich an einem Ende des meist langen Moleküls, dessen Länge stark variieren kann. Die Kohlenwasserstoffschwänze enthalten normalerweise vier bis 28 Kohlenstoffe, aufgereiht. Ihr Körper speichert Energie in Fettsäuren, aber in Dreiergruppen, die durch ein Glycerin-Rückgrat verbunden sind. Diese Gruppen werden Triacylglycerine oder kurz Triglyceride genannt. Verschiedene Formen von Triglyceriden umfassen Fette und Öle, sowohl gesättigte als auch ungesättigte, je nach Länge und Bindung der Fettsäuren. Steroide, Wachse und Detergenzien sind ebenfalls Beispiele für Lipide. Diese Lipide haben andere Atomanordnungen als ihre Triglycerid-Cousins. Steroide zum Beispiel haben ihre Kohlenwasserstoffe in vier verbundenen Ringen angeordnet.

Viele Lipide haben unterschiedliche polare und unpolare Regionen. Die Polarregionen mischen sich gut mit Wasser und werden daher als hydrophil oder wasserliebend bezeichnet. Unpolare Regionen vermischen sich nicht mit Wasser, daher werden sie als hydrophob oder wasserscheu bezeichnet. Wenn ein Molekül sowohl hydrophile als auch hydrophobe Abschnitte hat, wird es als amphiphil - oder amphipathisch bezeichnet. Seifen und Waschmittel sind amphiphile Lipide, aber es gibt eine noch wichtigere Klasse amphiphiler Lipide: Phospholipide.

In Wasser ordnen sich Phospholipide zu Kügelchen an, sodass sich die polare Phosphatgruppe berührt das Wasser und die unpolare Kohlenwasserstoffkette zeigen zur geschützten Mitte des Kügelchens, weg von Wasser. Die Zellen in Ihrem Körper haben alle eine Membran aus zwei Schichten von Phospholipiden. Diese doppelschichtige Membran wird als Phospholipid-Doppelschicht bezeichnet. Ohne sie gäbe es keine lebenden Zellen.