Lipiidid on lai kemikaalide rühm, kuhu kuuluvad steroidid, rasvad ja vahad, mida iseloomustab nende lahustumatus vees. Seda lahustumatust nimetatakse sageli hüdrofoobseks või “vett kartvaks”. Kuid see termin võib olla eksitav, kuna nende lahustumatus vesi tuleneb veemolekuli suuremast afiinsusest teiste veemolekulide vastu kui lipiidi ja vee tõrjumine molekulid.
Polaarsed ja mittepolaarsed võlakirjad
Lipiidides leiduvaid süsinik-süsinik- ja süsinik-vesiniksidemeid peetakse mittepolaarseteks. See tähendab, et sidemes olevad elektronid on aatomite vahel suhteliselt võrdselt jagatud. Ja vastupidi, veemolekuli vesiniku ja hapniku vahelistes sidemetes olevaid elektrone ei jagata võrdselt vesiniku aatomi kerge positiivse laengu ja nõrga negatiivse laengu vesiniku aatomil hapniku aatom. Need kerged laengud veemolekuli aatomitel, mida nimetatakse dipoolideks, viitavad sellele, et vett nimetatakse polaarmolekuliks.
Vesiniku sidumine
Polaarsed kovalentsed sidemed, näiteks vees leiduvad, võimaldavad vesiniksidemete moodustumist, mis on nõrk atraktiivne jõud ühe polaarmolekuli kerge negatiivse laengu ja külgneva polaari kerge positiivse laengu vahel molekul. Kui üksikud vesiniksidemed on nõrgad, mõjutab nende kumulatiivne toime suuresti polaarsete ühendite füüsikalisi omadusi. Polaarsetel ühenditel on tavaliselt palju kõrgemad sulamistemperatuurid kui sarnaste molekulmassidega mittepolaarsetel ühenditel ja lahustuvust mõjutab vesiniksidemete olemasolu või puudumine.
Lipiidide struktuur
Lipiidid moodustuvad pikkadest süsivesinike ahelatest. Süsivesinikuühendid on märkimisväärsed süsinik-süsinik sidemete pika järjestuse korral süsinikuaatomitega seotud vesiniku aatomitega. Süsiniku ja vesiniku aatomite sarnase elektronegatiivsuse, aatomi elektronide ligimeelitamise mõõtmise tulemusel moodustavad süsivesinikud pikki mittepolaarseid ahelaid.
Küllastunud ja küllastumata
Süsinikuaatomid võivad seonduda kuni nelja täiendava aatomiga. Ühte elektronide paari, mis on jagatud kahe aatomi vahel, nimetatakse ühtseks sidemeks. Küllastunud lipiididel on ahela süsinike vahel üksiksidemed (süsinikud moodustavad vesinikega alati üksiksidemed). Küllastumata lipiidides on üks süsinik-süsinik sidemetest kaksiksidemega (neli elektroni on aatomite vahel jagatud). See kaksikside vähendab vesinikuaatomite arvu molekulil ja tekitab ahela painde. Lihtsamalt öeldes on küllastunud lipiididel võimalikult palju vesiniku aatomeid, mis ümbritsevad süsiniku ahelat, kus küllastumata lipiididel on vähem kui kahe või enama süsiniku vahelise kaksiksideme tulemusena süsinikuahelat ümbritsevate võimalike vesinikuaatomite maksimaalne arv aatomid.
Amfipaatilised ühendid
Mõned lipiidid on amfipaatilised, kus ühe otsa külge on kinnitatud hüdrofiilne keemiline rühm, näiteks karboksüül- või fosfaatrühm. Hüdrofiilne ots interakteerub veemolekulidega, samal ajal kui molekuli hüdrofoobne saba säilitab oma hüdrofoobse olemuse. See kahekordne olemus võimaldab neil molekulidel moodustada elusrakkude membraane. Neid leidub ka seepides, kus hüdrofoobse saba ja hüdrofiilse pea kombinatsioon võimaldab teistel lipiididel vees lahustada.