Lipider är en bred grupp av kemikalier som inkluderar steroider, fetter och vaxer som kännetecknas av deras olöslighet i vatten. Denna olöslighet kallas ofta hydrofob eller "vattenfruktande." Denna term kan dock vara vilseledande eftersom deras olöslighet i vatten beror på vattenmolekylens mycket större affinitet för andra vattenmolekyler än en avstötning mellan lipiden och vatten molekyler.
Polära och icke-polära obligationer
Kol till kol och kol till vätebindningar som finns i lipider anses vara icke-polära. Detta betyder att elektronerna i bindningen delas relativt lika mellan atomerna. Omvänt delas inte elektronerna i bindningarna mellan väte och syre i en vattenmolekyl vilket också resulterar i en liten positiv laddning på väteatomen och en liten negativ laddning på syreatom. Dessa små laddningar på atomerna i vattenmolekylen, så kallade dipoler, resulterar i att vatten kallas en polär molekyl.
Vätebindning
Polära kovalenta bindningar som de som finns i vatten möjliggör bildning av vätebindningar, en svag attraktiv kraft mellan den lilla negativa laddningen i en polär molekyl och den lilla positiva laddningen i en intilliggande polär molekyl. Medan de enskilda vätebindningarna är svaga påverkar deras kumulativa effekt i hög grad de fysiska egenskaperna hos polära föreningar. Polära föreningar tenderar att ha mycket högre smältpunkter än icke-polära föreningar med liknande molekylvikt, och lösligheten påverkas av närvaron eller frånvaron av vätebindningar.
Lipidstruktur
Lipider bildas av långa kedjor av kolväten. Kolväteföreningar är anmärkningsvärda för den långa sekvensen av kol till kolbindningar med väteatomer bundna till kolatomerna. Den liknande elektronegativiteten, ett mått på en atoms förmåga att attrahera elektroner, av kol- och väteatomer resulterar i att kolväten bildar långa icke-polära kedjor.
Mättad och omättad
Kolatomer kan binda med upp till fyra ytterligare atomer. Ett enda elektronpar som delas mellan två atomer kallas en enda bindning. Mättade lipider har enstaka bindningar mellan kolerna i kedjan (kol bildar alltid enkelbindningar med väten). I omättade lipider är en av kol-till-kolbindningarna dubbelbunden (fyra elektroner delas mellan atomerna). Denna dubbelbindning minskar antalet väteatomer på molekylen och skapar en böjning i kedjan. Enkelt uttryckt har de mättade lipiderna så många väteatomer som möjligt som omger kedjan av kol, där omättade lipider har mindre än det maximala antalet möjliga väteatomer som omger kolkedjan som ett resultat av dubbelbindningen mellan två eller flera av kolet atomer.
Amfipatiska föreningar
Vissa lipider är amfipatiska där en hydrofil kemisk grupp såsom en karboxyl- eller fosfatgrupp är bunden till ena änden. Den hydrofila änden interagerar med vattenmolekylerna medan molekylens hydrofoba svans behåller sin hydrofoba natur. Denna dubbla natur gör att dessa molekyler kan bilda membran från levande celler. De finns också i tvål där kombinationen av en hydrofob svans och ett hydrofilt huvud gör att andra lipider kan lösas upp i vatten.