fosfolipider och biologiska membran

triglycerider klassificeras som enkla lipider eftersom de bildas av bara två typer av föreningar: glycerol och fettsyror. Däremot innehåller komplexa lipider minst en ytterligare komponent, till exempel en fosfatgrupp (fosfolipider) eller en kolhydratdel (glykolipider). Figur \(\PageIndex{2}\) visar en typisk fosfolipid bestående av två fettsyror kopplade till glycerol (en diglycerid). De två fettsyrakolkedjorna kan vara både mättade, båda omättade eller en av vardera. I stället för en annan fettsyramolekyl (som för triglycerider) upptas den tredje bindningspositionen på glycerolmolekylen av en modifierad fosfatgrupp.

molekylstrukturen hos lipider resulterar i unikt beteende i vattenhaltiga miljöer. Figur \(\PageIndex{1}\) visar strukturen hos en triglycerid. Eftersom alla tre substituenterna på glycerol—ryggraden är långa kolvätekedjor, är dessa föreningar icke-polära och inte signifikant lockade till polära vattenmolekyler-de är hydrofoba. Omvänt har fosfolipider som den som visas i Figur \(\PageIndex{2}\) en negativt laddad fosfatgrupp. Eftersom fosfatet laddas, det är i stånd att stark attraktion till vattenmolekyler och därmed är hydrofil, eller ”vatten kärleksfull.”Den hydrofila delen av fosfolipiden kallas ofta ett polärt” huvud ”och de långa kolvätekedjorna som icke-polära” svansar.”En molekyl som presenterar en hydrofob del och en hydrofil del sägs vara amfipatisk. Lägg märke till” R ” – beteckningen inom det hydrofila huvudet som visas i Figur \(\PageIndex{2}\), vilket indikerar att en polär huvudgrupp kan vara mer komplex än en enkel fosfatdel. Glykolipider är exempel där kolhydrater är bundna till lipidernas huvudgrupper.

fosfolipidernas amfipatiska natur gör det möjligt för dem att bilda unika funktionella strukturer i vattenhaltiga miljöer. Som nämnts lockas de polära huvuden av dessa molekyler starkt till vattenmolekyler, och de icke-polära svansarna är inte. På grund av deras stora längder, dessa svansar är, faktiskt, starkt attraherad av varandra. Som ett resultat bildas energiskt stabila, storskaliga sammansättningar av fosfolipidmolekyler i vilka de hydrofoba svansarna samlas inom slutna områden, skyddade från kontakt med vatten av polära huvuden (figur \(\PageIndex{3}\)). Den enklaste av dessa strukturer är miceller, sfäriska enheter som innehåller en hydrofob inre av fosfolipidsvansar och en yttre yta av polära huvudgrupper. Större och mer komplexa strukturer skapas från lipid-dubbelskiktsark, eller enhetsmembran, som är stora, tvådimensionella sammansättningar av fosfolipider samlade svans till svans. Cellmembranen hos nästan alla organismer är gjorda av lipid-dubbelskiktsblad, liksom membranen hos många intracellulära komponenter. Dessa ark kan också bilda lipid-dubbelskiktsfärer som är den strukturella grunden för vesiklar och liposomer, subcellulära komponenter som spelar en roll i många fysiologiska funktioner.