Hvorfor er lipider Uløselig i vann?

Lipider er en bred gruppe av kjemikalier som inkluderer steroider, fett og voks er kjennetegnet ved deres uoppløselighet i vann. Denne uløselighet er ofte referert til som hydrofobe, eller "vann-frykte." Imidlertid kan dette begrepet være misvisende som deres uoppløselighet i vann er på grunn av vannmolekyl er mye større affinitet for andre vannmolekyler enn en frastøtning mellom lipid og vannmolekyler.

Polar og polare Obligasjoner

Karbon til karbon og karbon til hydrogen-bindinger funnet i lipidene anses ikke-polar. Dette betyr at elektronene i bindingen deles forholdsvis likt mellom atomene. Omvendt blir elektronene i bindingene mellom hydrogen og oksygen i et vannmolekyl ikke er delt likt noe som resulterer i en svak positiv ladning på den hydrogenatom og en svak negativ ladning på oksygenatomet. Disse små ladninger på atomene i vannmolekylene, kalt dipoler, resultere i vann blir referert til som et polart molekyl.

hydrogen Bonding

Polare kovalente bindinger slik som de som finnes i vannet tillate dannelsen av hydrogenbindinger, en svak tiltrekningskraft mellom svak negativ ladning i ett polart molekyl, og den svakt positiv ladning i en tilstøtende polart molekyl. Mens de individuelle hydrogenbindingene er svake, er deres samlede virkning i stor grad påvirker de fysikalske egenskaper av polare forbindelser. Polare forbindelser har en tendens til å ha mye høyere smeltepunkter enn tilsvarende molekylvekt ikke-polare forbindelser, og løseligheten er påvirket av nærvær eller fravær av hydrogenbindinger.

lipid Struktur

Lipider er dannet av lange kjeder av hydrokarboner. Hydrokarbonforbindelser er kjent for den lange sekvensen av karbon-til-karbon-bindinger med hydrogenatomer bundet til karbonatomene. Den tilsvarende elektronegativitet, et mål på et atom evne til å tiltrekke elektroner, av karbon- og hydrogenatomer resulterer i hydrokarboner, som danner lange ikke-polare kjeder.

Mettede og umettede

Karbonatomer kan binde seg opp til fire ekstra atomer. Et enkelt par av elektroner som deles mellom to atomer kalles en enkeltbinding. Mettet fett har enkeltbindinger mellom karbonatomer i kjeden (karbonatomer danner alltid enkeltbindinger med hydrogen). På umettede lipider, er en av de karbon til karbon-bindinger dobbeltbundet (fire elektroner deles mellom atomene). Denne dobbeltbinding reduserer antallet hydrogenatomer i molekylet og danner en bøy i kjeden. Enkelt sagt, de mettede lipidene ha så mange hydrogenatomer som mulig rundt en kjede av karbonatomer, hvor umettede lipider som har mindre enn det maksimale antall mulige hydrogenatomer som omgir karbonkjeden som følge av dobbeltbinding mellom to eller flere av karbon atomer.

amfipatiske Forbindelser

Noen lipider er amfipatisk hvor en hydrofil kjemisk gruppe slik som en karboksylgruppe eller fosfatgruppe er festet til den ene enden. Den hydrofile ende kommuniserer med vannmolekylene, mens den hydrofobe halen av molekylet beholder sin hydrofobe natur. Denne tosidige natur gjør at disse molekylene for å danne membraner av levende celler. De er også til stede i såper, hvor kombinasjonen av en hydrofob hale og hydrofilt hode gjør det mulig for andre lipider for å bli oppløst i vann.