Липиды - это один из четырех классов органических молекул. Большинство классов органических молекул различаются просто своей структурой, то есть атомами, которые они содержат, и определенным расположением этих атомов. Липиды дополнительно характеризуются своим поведением: они плохо растворяются в воде, но они растворимы во многих органических растворителях. В рамках этой классификации вы можете найти жиры, масла, воски и несколько других различных типов молекул.
Классификация органических молекул
Органические молекулы - это соединения, состоящие из углерода и водорода, возможно, с добавлением некоторых других атомов. Они делятся на четыре основных класса: белки, нуклеиновые кислоты, углеводы и липиды. Например, белки представляют собой длинные цепочки аминокислот. Каждая аминокислота определяется наличием карбоксильной группы - углерода, двух атомов кислорода и водорода, COOH, - и аминогруппы - азота и двух атомов водорода, NH2. Углеводы и нуклеиновые кислоты также определяются расположением их атомов.
Определение липидов
Липиды можно отличить от других органических молекул по одной характеристике: их неспособности легко растворяться в воде. На атомарном уровне это связано с состоянием, называемым полярностью. Если заряженные частицы, называемые электронами, в молекуле распределены неравномерно, то одна часть молекулы может иметь частичный положительный заряд, а другая часть может иметь частичный отрицательный заряд. Например, вода - полярная молекула. Оказывается, полярные молекулы хорошо смешиваются с другими полярными молекулами, но плохо смешиваются с неполярными молекулами. В целом липиды неполярны, поэтому они плохо смешиваются с водой. Есть много различных расположений атомов, которые неполярны, поэтому существует много разных типов липидов с множеством различных атомных расположений.
Типы липидов
Жирные кислоты, как и белки, имеют группу COOH. Группа COOH находится на одном конце обычно длинной молекулы, которая может сильно различаться по длине. Углеводородные хвосты обычно содержат от 4 до 28 атомов углерода, выстроенных в ряд. Ваше тело хранит энергию в жирных кислотах, но группами по три человека, связанных глицериновым остовом. Эти группы называются триацилглицеринами или, короче, триглицеридами. Различные формы триглицеридов включают жиры и масла, как насыщенные, так и ненасыщенные, в зависимости от длины жирных кислот и их связи внутри них. Стероиды, воски и детергенты также являются примерами липидов. Эти липиды имеют другое атомное расположение, чем их триглицеридные собратья. Например, у стероидов углеводороды расположены в четырех связанных кольцах.
Амфифильные липиды
Многие липиды имеют четко выраженные полярные и неполярные области. Полярные области хорошо смешиваются с водой и поэтому называются гидрофильными или водолюбивыми. Неполярные области не смешиваются с водой, поэтому их называют гидрофобными или водобоязненными. Когда молекула имеет как гидрофильные, так и гидрофобные участки, это называется амфифильным - или амфипатическим. Мыло и детергенты - это амфифильные липиды, но есть еще более важный класс амфифильных липидов: фосфолипиды.
При помещении в воду фосфолипиды собираются в глобулы, так что полярная фосфатная группа соприкасается вода и неполярная углеводородная цепь направлены в сторону защищенной середины глобулы, от вода. Все клетки вашего тела имеют мембрану, состоящую из двух слоев фосфолипидов. Эта двухслойная мембрана называется бислоем фосфолипидов. Без него не было бы живых клеток.