Miksi lipidit eivät liukene veteen?

Lipidit ovat laaja kemikaalien ryhmä, joka sisältää steroideja, rasvoja ja vahoja, joille on tunnusomaista niiden liukenemattomuus veteen. Tätä liukenemattomuutta kutsutaan usein hydrofobiseksi tai "vettä pelkääväksi". Tämä termi voi kuitenkin olla harhaanjohtava, koska niiden liukenemattomuus vesi johtuu vesimolekyylin huomattavasti suuremmasta affiniteetista muihin vesimolekyyleihin kuin lipidin ja veden välinen hylkiminen molekyylejä.

Polaariset ja ei-polaariset joukkovelkakirjat

Lipideissä esiintyviä hiili-hiili- ja hiili-vety-sidoksia pidetään ei-polaarisina. Tämä tarkoittaa, että sidoksessa olevat elektronit jaetaan suhteellisen tasavertaisesti atomien välillä. Vastaavasti vedyn ja hapen välisten sidosten elektroneja vesimolekyylissä ei jaeta johtaa yhtä lailla pieneen positiiviseen varaukseen vetyatomiin ja pieneen negatiiviseen varaukseen happiatomi. Nämä pienet vesimolekyylin atomien varaukset, joita kutsutaan dipoleiksi, johtavat siihen, että vettä kutsutaan polaariseksi molekyyliksi.

instagram story viewer

Vetyliimaus

Polaariset kovalenttiset sidokset, kuten vedessä olevat, sallivat vetysidosten muodostumisen, heikon vetovoiman yhden napamolekyylin pienen negatiivisen varauksen ja viereisen polaarisen vähäisen positiivisen varauksen välillä molekyyli. Vaikka yksittäiset vetysidokset ovat heikkoja, niiden kumulatiivinen vaikutus vaikuttaa suuresti polaaristen yhdisteiden fysikaalisiin ominaisuuksiin. Polaarisilla yhdisteillä on taipumus olla paljon korkeampia sulamispisteitä kuin samanlaisilla molekyylipainoisilla ei-polaarisilla yhdisteillä, ja vetysidosten läsnäolo tai puuttuminen vaikuttaa liukoisuuteen.

Lipidirakenne

Lipidit muodostuvat pitkistä hiilivetyketjuista. Hiilivetyyhdisteet ovat merkittäviä hiilen ja hiilen välisten sidosten pitkän sekvenssin kanssa hiiliatomeihin sitoutuneiden vetyatomien kanssa. Samanlainen elektronegatiivisuus, joka mittaa atomin kykyä houkutella elektroneja, hiili- ja vetyatomeista johtaa hiilivedyihin, jotka muodostavat pitkät ei-polaariset ketjut.

Tyydyttynyt ja tyydyttymätön

Hiiliatomit voivat sitoutua enintään neljään muuhun atomiin. Yksittäistä elektroniparia, joka on jaettu kahden atomin välillä, kutsutaan yhdeksi sidokseksi. Tyydyttyneillä lipideillä on yksittäisiä sidoksia ketjun hiilien välillä (hiilet muodostavat aina yksittäisiä sidoksia vetyjen kanssa). Tyydyttymättömissä lipideissä yksi hiili-hiilisidoksista on kaksoissidottu (neljä elektronia on jaettu atomien välillä). Tämä kaksoissidos vähentää vetyatomien määrää molekyylissä ja luo taivutuksen ketjuun. Yksinkertaisesti sanottuna tyydyttyneissä lipideissä on mahdollisimman monta vetyatomia, jotka ympäröivät hiiliketjua, jossa tyydyttymättömissä lipideissä on vähemmän kuin suurin mahdollinen vetyatomien määrä, joka ympäröi hiiliketjua kahden tai useamman hiilen välisen kaksoissidoksen seurauksena atomien.

Amfipaattiset yhdisteet

Jotkut lipidit ovat amfipaattisia, jolloin toiseen päähän on kiinnittynyt hydrofiilinen kemiallinen ryhmä, kuten karboksyyli- tai fosfaattiryhmä. Hydrofiilinen pää on vuorovaikutuksessa vesimolekyylien kanssa, kun taas molekyylin hydrofobinen pyrstö säilyttää hydrofobisen luonteensa. Tämä kaksoisluonne antaa näiden molekyylien muodostaa elävien solujen kalvot. Niitä on myös saippuissa, joissa hydrofobisen hännän ja hydrofiilisen pään yhdistelmä antaa muiden lipidien liuottaa veteen.

Teachs.ru
  • Jaa
instagram viewer