Lipid to cząsteczka zbudowana z łańcucha łańcuchów i cząsteczek. Są one polarne lub niepolarne i można je podzielić na różne typy: lipidy złożone, fosfolipidy i zwykłe kwasy tłuszczowe.
Fazy lipidowo-wodne HI i HII
Biologiczne membrany odgrywają główną rolę w magazynowaniu energii i dyfuzji. Struktury te są w dużej mierze samoczynnie składane w wiele różnych faz. Kolejność tych przejść fazowych jest zależna od kilku czynników.
Obecność niewielkiego stężenia cząsteczek apolarnych może zaburzyć ultrastrukturę błony. W konsekwencji cząsteczki te mogą promować przejścia fazowe z lamelarnej na kubiczną lub odwrotnie. Ponadto, cząsteczki apolarne mogą wpływać na przenikanie niejonowych substancji stałych.
Przepuszczalność błony zależy od kilku czynników, w tym polarności lipidów, interkalantów apolarnych, zawartości wody i temperatury. W szczególności, przepuszczalność solutów jest bezpośrednio zależna od płynności warstwy lipidowej.
Typowa próbka hurtowa warstwy lipidowej może zawierać kilka domen ciekłokrystalicznych, które są w równowadze z nadmiarem wody. Domeny te nie są naładowane i są oddzielone od siebie niewielką zawartością soli, która osłania odpychanie elektryczne pomiędzy zjonizowanymi grupami w dwuwarstwie lipidowej.
Fosfolipidy
Fosfolipidy to cząsteczki składające się z dwóch kwasów tłuszczowych i grupy fosforanowej. Mają one charakter amfipatyczny. Polarne i niepolarne składniki tych cząsteczek odgrywają kluczowe role w błonach komórkowych.
Fosfolipidy powstają w wyniku estryfikacji kwasu fosforowego z cząsteczką organiczną. Składają się ze szkieletu glicerolowego i grupy fosforanowej przyłączonej do trzeciego węgla. Grupa fosforanowa jest naładowana ujemnie i może łączyć się z innymi cząsteczkami. Kwasy tłuszczowe tworzą ogon cząsteczki. Kwasy tłuszczowe są nasycone lub nienasycone. Nasycenie kwasów tłuszczowych określa właściwości fizyczne fosfolipidu.
Fosfolipid jest złożonym lipidem, który tworzy strukturę dwuwarstwową w komórce. Dwie warstwy dwuwarstwy fosfolipidowej tworzą granicę między wnętrzem komórki a środowiskiem zewnętrznym. Polarny koniec cząsteczki fosfolipidu znajduje się na zewnątrz komórki. Hydrofilowe powierzchnie fosfolipidów skierowane są do wnętrza komórki.
Złożone lipidy
Lipidy to grupa związków chemicznych, które w dużej mierze klasyfikuje się według ich właściwości fizykochemicznych. Są one nierozpuszczalne w wodzie, ale rozpuszczalne w niepolarnych rozpuszczalnikach organicznych. Lipidy te nazywane są również tłuszczami, olejami i woskami.
Kwasy tłuszczowe są głównymi składnikami lipidów. Zawierają charakterystyczny łańcuch atomów węgla połączonych z atomem wodoru. Mogą być nasycone lub nienasycone. Nasycone kwasy tłuszczowe zawierają terminalny kwas karboksylowy, natomiast nienasycone kwasy tłuszczowe charakteryzują się występowaniem wiązań cis-dwukrotnych.
Polaryzacja związku określana jest przez jego zdolność do wiązania się z roztworem polarnym. Ogólnie rzecz biorąc, związki niepolarne wykazują siły dyspersyjne, podczas gdy cząsteczki polarne wykazują oddziaływania dipolowo-dipolowe. Siły te są silniejsze, gdy łańcuch węglowodorowy ma wiele atomów węgla.
Złożone lipidy obejmują glikolipidy, fosfolipidy i poliketydy. Są one na ogół amfifilowe i mogą składać się w błony w środowisku wodnym. Są rozpuszczalne w różnych rozpuszczalnikach organicznych i często stanowią najważniejsze składniki błon komórkowych.
Powszechne kwasy tłuszczowe
Lipidy to rodzina związków organicznych. Zbudowane są z atomów wodoru i węgla. Atomy te są zwykle połączone z grupą karboksylową (-COOH), tworząc łańcuch węglowodorowy. Łańcuchy te są polarne lub niepolarne. Cząsteczki niepolarne występują głównie w postaci triacylogliceroli i są określane jako tłuszcze.
Różnica między lipidami polarnymi i niepolarnymi polega na ich elektroujemności. Te, które są polarne mają większą różnicę w elektronegatywności niż te, które są niepolarne. Oznacza to, że lipidy polarne są amfifilowe. Często występują w błonach i są wykorzystywane do sygnalizacji komórkowej.
Najważniejsze kwasy tłuszczowe to kwas oleinowy, kwas stearynowy, kwas palmitynowy i kwas linolowy. Te FA występują głównie w tłuszczach zwierzęcych i są głównym składnikiem większości lipidów diety.
Nienasycone kwasy tłuszczowe są słabsze od nasyconych. Ich temperatury topnienia są niższe. Brakuje im również dwóch atomów wodoru, dzięki czemu są bardziej stabilne. Mogą być liniowe lub rozgałęzione.