A lipidek a szerves molekulák négy osztályának egyike. A szerves molekulák legtöbb osztályát egyszerűen megkülönböztetik a szerkezetük - vagyis a bennük lévő atomok és az atomok sajátos elrendezése - alapján. A lipideket emellett a viselkedésük is jellemzi: nem oldódnak könnyen vízben, de sok szerves oldószerben oldódnak. Ezen osztályozáson belül találhat zsírokat, olajokat, viaszokat és számos más típusú molekulát.
Szerves molekulák osztályozása
A szerves molekulák olyan vegyületek, amelyek szénből és hidrogénből állnak, esetleg néhány más atomba dobva. Négy fő osztályba sorolják őket: fehérjék, nukleinsavak, szénhidrátok és lipidek. A fehérjék például hosszú aminosavláncok. Mindegyik aminosavat egy karboxilcsoport - egy szén, két oxigén és egy hidrogén, COOH - és egy aminocsoport - egy nitrogén és két hidrogén - NH2 jelenléte határozza meg. A szénhidrátokat és a nukleinsavakat atomjaik elrendezése is meghatározza.
A lipidek meghatározása
A lipideket egyetlen jellemző alapján lehet megkülönböztetni a többi szerves molekulától: képtelenek könnyen feloldódni a vízben. Atomi szinten ez összefügg a polaritás nevű feltétellel. Ha a töltött elektronoknak nevezett részecskék egy molekulában egyenetlenül oszlanak el, akkor a molekula egyik részének részleges pozitív töltése lehet, másik részének pedig negatív töltése. A víz például egy poláris molekula. Kiderült, hogy a poláros molekulák jól keverednek más poláros molekulákkal, de nem jól keverednek a nem poláros molekulákkal. A lipidek általában nem polárosak, ezért nem keverednek jól vízzel. A nem poláros atomok sokféle elrendezése létezik, ezért sokféle lipid létezik, sokféle atomelrendezéssel.
A lipidek típusai
A zsírsavak, mint a fehérjék, COOH csoporttal rendelkeznek. A COOH csoport az általában hosszú molekula egyik végén található, amelynek hossza nagyban változhat. A szénhidrogénfarkak általában négy-28 szénat tartalmaznak, sorakoznak. Teste zsírsavakban tárolja az energiát, de három csoportban egy glicerin gerincen keresztül kapcsolódik össze. Ezeket a csoportokat triacil-glicerineknek vagy röviden triglicerideknek nevezzük. A trigliceridek különböző formái telített és telítetlen zsírokat és olajokat tartalmaznak, a zsírsavak hosszától és az azokon belüli kötéstől függően. A szteroidok, viaszok és detergensek szintén példák a lipidekre. Ezeknek a lipideknek más az atomelrendezése, mint triglicerid unokatestvéreiknek. A szteroidok szénhidrogénje például négy összekapcsolt gyűrűbe rendeződik.
Amfifil lipidek
Sok lipidnek különálló poláris és nem poláros régiója van. A sarkvidékek jól keverednek a vízzel, ezért hidrofilnek vagy vízimádónak nevezik őket. A nem poláros régiók nem keverednek a vízzel, ezért ezeket hidrofóbnak vagy vízféltőnek nevezik. Amikor egy molekulának hidrofil és hidrofób szakaszai is vannak, ha amfifilnek vagy amfifatikusnak nevezik. A szappanok és a mosószerek amfifil lipidek, de az amfifil lipideknek még ennél is fontosabb osztálya van: a foszfolipidek.
Vízbe helyezve a foszfolipidek gömbökbe rendeződnek, így a poláris foszfátcsoport összeér a víz és a nempoláris szénhidrogénlánc a gömb védett közepe felé mutat, távol víz. A test sejtjeinek mindegyikének két foszfolipidrétegéből épült membránja van. Ezt a kétrétegű membránt foszfolipid kétrétegnek nevezik. Enélkül nem lennének élő sejtek.