Lipīdu molekulu raksturojošo īpašību noteikšana

Lipīdi ir viena no četrām organisko molekulu klasēm. Lielāko daļu organisko molekulu klases vienkārši izšķir pēc to struktūras - tas ir, tajos esošajiem atomiem un šo atomu īpašā izvietojuma. Lipīdus papildus raksturo arī to uzvedība: tie nešķīst ūdenī, bet tie šķīst daudzos organiskos šķīdinātājos. Šajā klasifikācijā jūs varat atrast taukus, eļļas, vaskus un vairākus citus dažāda veida molekulas.

Organiskās molekulas ir savienojumi, kas sastāv no oglekļa un ūdeņraža, iespējams, ar iemestiem dažiem citiem atomiem. Tie ir sadalīti četrās galvenajās klasēs: olbaltumvielas, nukleīnskābes, ogļhidrāti un lipīdi. Piemēram, olbaltumvielas ir garas aminoskābju ķēdes. Katru aminoskābi nosaka karboksilgrupa - ogleklis, divi oksigēni un ūdeņradis, COOH - un aminogrupa - slāpeklis un divi ūdeņraži, NH2. Ogļhidrātus un nukleīnskābes nosaka arī pēc to atomu izvietojuma.

Lipīdus var atšķirt no citām organiskām molekulām, pamatojoties uz vienu pazīmi: to nespēju viegli izšķīst ūdenī. Atomu līmenī tas ir saistīts ar stāvokli, ko sauc par polaritāti. Ja molekulā lādētās daļiņas, ko sauc par elektroniem, tiek sadalītas nevienmērīgi, tad vienai molekulas daļai var būt daļējs pozitīvs lādiņš, bet citai daļai - daļējs negatīvs lādiņš. Piemēram, ūdens ir polārā molekula. Izrādās, ka polārās molekulas labi sajaucas ar citām polārajām molekulām, bet labi nesajaucas ar nepolārām molekulām. Parasti lipīdi ir nepolāri, tāpēc tie labi nesajaucas ar ūdeni. Ir daudz dažādu atomu izkārtojumu, kas ir nepolāri, tāpēc ir daudz dažādu veidu lipīdu, kuriem ir daudz dažādu atomu izkārtojumu.

Taukskābēm, tāpat kā olbaltumvielām, ir COOH grupa. COOH grupa ir parasti garās molekulas vienā galā, kuras garums var būt ļoti atšķirīgs. Ogļūdeņraža astes parasti satur četrus līdz 28 ogļus, kas ir ierindoti vienā rindā. Jūsu ķermenis uzkrāj enerģiju taukskābēs, bet pa trim grupām, kas savienotas ar glicerīna mugurkaulu. Šīs grupas sauc par triacilglicerīniem vai, īsāk sakot, par triglicerīdiem. Dažādas triglicerīdu formas satur gan piesātinātus, gan nepiesātinātus taukus un eļļas atkarībā no taukskābju garuma un saistīšanās tajās. Steroīdi, vaski un mazgāšanas līdzekļi ir arī lipīdu piemēri. Šiem lipīdiem ir atšķirīgi atomu izvietojumi nekā to triglicerīdu brālēniem. Piemēram, steroīdu ogļūdeņraži ir sakārtoti četros savienotos gredzenos.

Daudziem lipīdiem ir atšķirīgi polārie un nepolārie reģioni. Polārie reģioni labi sajaucas ar ūdeni un tādējādi tiek saukti par hidrofiliem jeb ūdeni mīlošiem. Nepolāri reģioni nesajaucas ar ūdeni, tāpēc tos sauc par hidrofobiem vai ūdens bailēm. Ja molekulai ir gan hidrofilās, gan hidrofobās sekcijas, ja to sauc par amfifilu - vai amfifātisku. Ziepes un mazgāšanas līdzekļi ir amfifilie lipīdi, taču ir vēl svarīgāka amfifilo lipīdu klase: fosfolipīdi.

Ievietojot ūdenī, fosfolipīdi sakārtosies lodītēs, tāpēc pieskaras polārā fosfātu grupa ūdens un nepolārā ogļūdeņraža ķēde ir vērsta uz aizsarglodes vidusdaļu, prom no ūdens. Jūsu ķermeņa šūnās ir membrāna, kas veidota no diviem fosfolipīdu slāņiem. Šo divslāņu membrānu sauc par fosfolipīdu divslāni. Bez tā nebūtu dzīvo šūnu.