Lipidai yra plati cheminių medžiagų grupė, apimanti steroidus, riebalus ir vaškus, kuriems būdingas jų netirpumas vandenyje. Šis netirpumas dažnai vadinamas hidrofobiniu arba „bijančiu vandens“. Tačiau šis terminas gali būti klaidinantis, nes jų netirpumas vandenį lemia daug didesnis vandens molekulės afinitetas kitoms vandens molekulėms nei atstumimas tarp lipido ir vandens molekulės.
Poliarinės ir nepolinės obligacijos
Lipiduose esančios anglies ir anglies bei vandenilio jungtys laikomos nepolinėmis. Tai reiškia, kad ryšyje esantys elektronai tarp atomų pasidalija santykinai vienodai. Ir atvirkščiai, vandenilio ir deguonies jungtyje esantys vandens molekulės elektronai nėra bendri vienodai lemia nedidelį teigiamą vandenilio atomo krūvį ir šiek tiek neigiamą krūvį ant vandenilio atomo deguonies atomas. Šie nedideli vandens molekulės atomų, vadinamų dipoliais, krūviai lemia, kad vanduo vadinamas poline molekule.
Vandenilio klijavimas
Poliarinės kovalentinės jungtys, tokios kaip vandenyje, leidžia susidaryti vandenilio jungtims - silpnai patraukliai jėgai tarp nedidelio neigiamo krūvio vienoje polinėje molekulėje ir nedidelio teigiamo krūvio gretimame poliniame molekulė. Nors atskiros vandenilio jungtys yra silpnos, jų kumuliacinis poveikis labai įtakoja fizines polinių junginių savybes. Poliarinių junginių lydymosi temperatūra paprastai būna daug aukštesnė nei panašių molekulinių masių nepolinių junginių, o tirpumui įtakos turi vandenilio ryšių buvimas ar nebuvimas.
Lipidų struktūra
Lipidai susidaro iš ilgų angliavandenilių grandinių. Angliavandenilių junginiai pasižymi ilga anglies ir anglies jungčių su vandenilio atomais, sujungtais su anglies atomais, seka. Panašus elektronegatyvumas, atomo gebėjimo pritraukti elektronus matas, anglies ir vandenilio atomai lemia tai, kad angliavandeniliai formuoja ilgas nepolines grandines.
Sotieji ir nesotieji
Anglies atomai gali jungtis iki keturių papildomų atomų. Viena elektronų pora, pasidalijusi tarp dviejų atomų, vadinama viena jungtimi. Sotieji lipidai tarp grandinės anglių turi viengubus ryšius (anglies junginiai visada sudaro viengubus ryšius su vandeniliais). Nesočiuose lipiduose viena iš anglies ir anglies jungčių yra dvigubai sujungta (keturi elektronai pasidalija tarp atomų). Šis dvigubas ryšys sumažina vandenilio atomų skaičių molekulėje ir sukuria grandinės įlinkį. Paprasčiau tariant, sočiuose lipiduose yra kuo daugiau vandenilio atomų, juosiančių anglies grandinę, kur nesotieji lipidai turi mažiau nei maksimalus galimų vandenilio atomų, supančių anglies grandinę, skaičius dėl dvigubo ryšio tarp dviejų ar daugiau anglies junginių atomai.
Amfipatiniai junginiai
Kai kurie lipidai yra amfifatiniai, kai prie vieno galo yra prijungta hidrofilinė cheminė grupė, tokia kaip karboksilo arba fosfato grupė. Hidrofilinis galas sąveikauja su vandens molekulėmis, o hidrofobinė molekulės uodega išlaiko savo hidrofobinį pobūdį. Šis dvejopas pobūdis leidžia šioms molekulėms suformuoti gyvų ląstelių membranas. Jų taip pat yra muiluose, kur hidrofobinės uodegos ir hidrofilinės galvos derinys leidžia kitus lipidus ištirpinti vandenyje.