Mengapa Lipid Tidak Larut dalam Air?

Lipid adalah kelompok luas bahan kimia yang mencakup steroid, lemak, dan lilin yang ditandai dengan ketidaklarutannya dalam air. Ketidaklarutan ini sering disebut sebagai hidrofobik, atau "takut air." Namun, istilah ini mungkin menyesatkan karena ketidaklarutannya dalam air disebabkan oleh afinitas molekul air yang jauh lebih besar terhadap molekul air lain daripada gaya tolak menolak antara lipid dan air. molekul.

Ikatan karbon ke karbon dan karbon ke hidrogen yang ditemukan dalam lipid dianggap nonpolar. Ini berarti elektron dalam ikatan dibagi secara relatif sama di antara atom-atom. Sebaliknya, elektron dalam ikatan antara hidrogen dan oksigen dalam molekul air tidak dibagi sama-sama menghasilkan sedikit muatan positif pada atom hidrogen dan sedikit muatan negatif pada atom oksigen. Muatan-muatan kecil ini pada atom-atom dalam molekul air, yang disebut dipol, menyebabkan air disebut sebagai molekul polar.

Ikatan kovalen polar seperti yang ditemukan dalam air memungkinkan pembentukan ikatan hidrogen, gaya tarik yang lemah antara sedikit muatan negatif dalam satu molekul polar dan sedikit muatan positif dalam kutub yang berdekatan molekul. Sementara ikatan hidrogen individu lemah, efek kumulatifnya sangat mempengaruhi sifat fisik senyawa polar. Senyawa polar cenderung memiliki titik leleh yang jauh lebih tinggi daripada senyawa nonpolar dengan berat molekul yang sama, dan kelarutan dipengaruhi oleh ada tidaknya ikatan hidrogen.

Lipid terbentuk dari rantai panjang hidrokarbon. Senyawa hidrokarbon terkenal karena urutan panjang ikatan karbon ke karbon dengan atom hidrogen terikat pada atom karbon. Keelektronegatifan yang serupa, ukuran kemampuan atom untuk menarik elektron, atom karbon dan hidrogen menghasilkan hidrokarbon yang membentuk rantai nonpolar yang panjang.

Atom karbon dapat berikatan dengan hingga empat atom tambahan. Sepasang elektron tunggal yang digunakan bersama antara dua atom disebut ikatan tunggal. Lipid jenuh memiliki ikatan tunggal antara karbon pada rantai (karbon selalu membentuk ikatan tunggal dengan hidrogen). Dalam lipid tak jenuh, salah satu ikatan karbon ke karbon adalah ikatan rangkap (empat elektron dibagi antara atom). Ikatan rangkap ini mengurangi jumlah atom hidrogen pada molekul dan menciptakan tikungan pada rantai. Sederhananya, lipid jenuh memiliki atom hidrogen sebanyak mungkin yang mengelilingi rantai karbon, di mana lipid tak jenuh memiliki lebih sedikit atom hidrogen. dari jumlah maksimum atom hidrogen yang mungkin mengelilingi rantai karbon sebagai akibat dari ikatan rangkap antara dua atau lebih karbon atom.

Beberapa lipid bersifat amfipatik di mana gugus kimia hidrofilik seperti gugus karboksil atau fosfat melekat pada salah satu ujungnya. Ujung hidrofilik berinteraksi dengan molekul air sementara ekor hidrofobik molekul mempertahankan sifat hidrofobiknya. Sifat ganda ini memungkinkan molekul-molekul ini untuk membentuk membran sel hidup. Mereka juga hadir dalam sabun di mana kombinasi ekor hidrofobik dan kepala hidrofilik memungkinkan lipid lain dilarutkan ke dalam air.