Липиды - это широкая группа химических веществ, в которую входят стероиды, жиры и воски, для которых характерна их нерастворимость в воде. Эту нерастворимость часто называют гидрофобной или «водобоязненной». Однако этот термин может вводить в заблуждение, поскольку их неразрешимость в вода возникает из-за гораздо большего сродства молекулы воды к другим молекулам воды, чем отталкивание между липидом и водой молекулы.
Полярные и неполярные связи
Связи углерода с углеродом и углерода с водородом в липидах считаются неполярными. Это означает, что электроны в связи распределяются между атомами относительно поровну. И наоборот, электроны в связях между водородом и кислородом в молекуле воды не являются общими. в равной степени приводит к небольшому положительному заряду на атоме водорода и небольшому отрицательному заряду на атом кислорода. Эти небольшие заряды на атомах в молекуле воды, называемые диполями, приводят к тому, что воду называют полярной молекулой.
Водородная связь
Полярные ковалентные связи, например, в воде, позволяют образовывать водородные связи, слабую силу притяжения. между небольшим отрицательным зарядом в одной полярной молекуле и небольшим положительным зарядом в соседней полярной молекуле. молекула. Хотя отдельные водородные связи слабы, их совокупный эффект сильно влияет на физические свойства полярных соединений. Полярные соединения, как правило, имеют гораздо более высокие температуры плавления, чем неполярные соединения с аналогичной молекулярной массой, и на растворимость влияет наличие или отсутствие водородных связей.
Липидная структура
Липиды образуются из длинных цепочек углеводородов. Углеводородные соединения примечательны длинной последовательностью углерод-углеродных связей с атомами водорода, связанными с атомами углерода. Подобная электроотрицательность, мера способности атома притягивать электроны, атомов углерода и водорода приводит к тому, что углеводороды образуют длинные неполярные цепи.
Насыщенные и ненасыщенные
Атомы углерода могут связываться с четырьмя дополнительными атомами. Одиночная пара электронов, совместно используемых двумя атомами, называется одинарной связью. Насыщенные липиды имеют одинарные связи между атомами углерода в цепи (атомы углерода всегда образуют одинарные связи с атомами водорода). В ненасыщенных липидах одна из углерод-углеродных связей имеет двойную связь (четыре электрона разделяются между атомами). Эта двойная связь уменьшает количество атомов водорода в молекуле и создает изгиб в цепи. Проще говоря, у насыщенных липидов есть как можно больше атомов водорода, окружающих углеродную цепочку, тогда как у ненасыщенных липидов их меньше. чем максимальное количество возможных атомов водорода, окружающих углеродную цепь в результате двойной связи между двумя или более углеродными атомы.
Амфипатические соединения
Некоторые липиды являются амфипатическими, где к одному концу присоединена гидрофильная химическая группа, такая как карбоксильная или фосфатная группа. Гидрофильный конец взаимодействует с молекулами воды, в то время как гидрофобный хвост молекулы сохраняет свою гидрофобную природу. Эта двойная природа позволяет этим молекулам образовывать мембраны живых клеток. Они также присутствуют в мылах, где сочетание гидрофобного хвоста и гидрофильной головки позволяет другим липидам растворяться в воде.