Lipidi so široka skupina kemikalij, ki vključujejo steroide, maščobe in voske, za katere je značilna njihova netopnost v vodi. Ta netopnost se pogosto imenuje hidrofobna ali "strah pred vodo". Vendar pa je ta izraz lahko zavajajoč, ker je njihova netopnost v voda je posledica veliko večje afinitete molekul vode do drugih molekul vode kot odbijanje med lipidom in vodo molekul.
Polarne in nepolarne obveznice
Vezi ogljik-ogljik in ogljik-vodik, ki jih najdemo v lipidih, veljajo za nepolarne. To pomeni, da se elektroni v vezi med seboj relativno enakomerno porazdelijo med atome. Nasprotno pa se elektroni v vezi med vodikom in kisikom v molekuli vode ne delijo kar enako povzroči rahlo pozitiven naboj na atomu vodika in rahlo negativen naboj na atomu vodika kisikov atom. Zaradi teh rahlih nabojev na atomih v molekuli vode, imenovanih dipoli, se voda imenuje polarna molekula.
Vodikova vezava
Polarne kovalentne vezi, kakršne najdemo v vodi, omogočajo tvorbo vodikovih vezi, šibke privlačne sile med rahlim negativnim nabojem v eni polarni molekuli in rahlim pozitivnim nabojem v sosednji polarni molekuli molekula. Medtem ko so posamezne vodikove vezi šibke, njihov kumulativni učinek močno vpliva na fizikalne lastnosti polarnih spojin. Polarne spojine imajo ponavadi veliko višja tališča kot podobne nepolarne spojine z molekulsko maso, na topnost pa vpliva prisotnost ali odsotnost vodikovih vezi.
Struktura lipidov
Lipidi nastajajo iz dolgih verig ogljikovodikov. Ogljikovodikove spojine so opazne po dolgem zaporedju vezi ogljik-ogljik z atomi vodika, vezanimi na atome ogljika. Podobna elektronegativnost, merilo sposobnosti atoma za privabljanje elektronov, atomov ogljika in vodika, povzroči ogljikovodike, ki tvorijo dolge nepolarne verige.
Nasičeno in nenasičeno
Atomi ogljika se lahko vežejo z do štirimi dodatnimi atomi. Posamezen par elektronov, ki si ga delita dva atoma, imenujemo enojna vez. Nasičeni lipidi imajo enojne vezi med ogljiki na verigi (ogljiki vedno tvorijo enojne vezi z vodiki). V nenasičenih lipidih je ena od vezi med ogljikom in ogljikom dvojno vezana (štirje elektroni si delijo atomi). Ta dvojna vez zmanjša število atomov vodika na molekuli in ustvari ovinek v verigi. Preprosto povedano, nasičeni lipidi imajo čim več atomov vodika, ki obdajajo verigo ogljikov, kjer imajo nenasičeni lipidi manj največjega števila možnih atomov vodika, ki obkrožajo ogljikovo verigo zaradi dvojne vezi med dvema ali več ogljika atomi.
Amfipatične spojine
Nekateri lipidi so amfipatični, kjer je na enem koncu pritrjena hidrofilna kemična skupina, kot je karboksilna ali fosfatna skupina. Hidrofilni konec deluje z molekulami vode, medtem ko hidrofobni rep molekule ohranja svojo hidrofobno naravo. Ta dvojna narava omogoča tem molekulam, da tvorijo membrane živih celic. Prisotni so tudi v milih, kjer kombinacija hidrofobnega repa in hidrofilne glave omogoča raztapljanje drugih lipidov v vodi.