Lipider – membran, egenskaper & energilagring
Lipider är en varierad grupp biomolekyler som kännetecknas av stora opolära delar. De används bland annat som energilager, membranmaterial och signalmolekyler. Struktur och grad av omättnad påverkar både fysikaliska egenskaper och biologisk funktion.
- Nivå 2
Förstå → Se exempel → Träna
Förstå
Fettsyror
Fettsyror består av en lång kolvätekedja och en karboxylgrupp. Den långa kedjan är opolär medan karboxylgruppen är polär, men i en stor fettsyra dominerar den opolära delen många av ämnets fysikaliska egenskaper.
Mättade och omättade fettsyror
Mättade fettsyror saknar kol–kol-dubbelbindningar. Omättade fettsyror har en eller flera dubbelbindningar. Cis-dubbelbindningar skapar ofta en böj i kedjan som försvårar tät packning och kan sänka smältpunkten.
Triglycerider
Triglycerider bildas när glycerol reagerar med tre fettsyror och esterbindningar bildas. De är huvudsakligen opolära och fungerar som ett energitätt lager eftersom deras kolatomer är relativt reducerade och kan oxideras i ämnesomsättningen.
Fosfolipider och membran
Fosfolipider har ett polärt huvud och opolära kolvätesvansar. I vatten organiserar de sig spontant i dubbelskikt där de opolära delarna skyddas från vattnet. Detta är en central kemisk grund för biologiska membran.
Struktur och membranfluiditet
Membranets egenskaper påverkas av bland annat fettsyrornas kedjelängd och omättnadsgrad. Fler cis-dubbelbindningar ger ofta sämre packning och högre fluiditet vid samma temperatur.
Exempel
Exempel: fosfolipid i vatten
- Det polära huvudet kan interagera med vatten genom jon-dipol- och dipolkrafter.
- De opolära svansarna undviker kontakt med vatten.
- Molekylerna organiserar sig därför i ett dubbelskikt.
- Detta sker genom intermolekylära krafter och den hydrofoba effekten, inte genom att nya kovalenta bindningar mellan fosfolipiderna bildas.
Så gör du
- 1Identifiera lipidens polära och opolära delar.
- 2Bestäm om fettsyrorna är mättade eller omättade.
- 3Koppla struktur till intermolekylära krafter och packning.
- 4Förklara hur detta påverkar smältpunkt, löslighet eller membranegenskaper.
- 5Koppla lipidtypen till dess biologiska funktion.
Vanliga misstag
Vanligt misstag
Alla fetter är helt opolära molekyler.
Bättre
Lipider kan innehålla tydligt polära grupper även om stora opolära delar dominerar.
Fosfolipider är amfifila med både polära och opolära delar.
Vanligt misstag
Dubbelbindningar gör alltid en fettsyra rakare.
Bättre
Cis-dubbelbindningar skapar ofta en böj i kedjan.
Det minskar möjligheten till tät packning.
Vanligt misstag
Membranets dubbelskikt hålls ihop av kovalenta bindningar mellan fosfolipiderna.
Bättre
Membranet stabiliseras främst av intermolekylära krafter och den hydrofoba effekten.
Fosfolipiderna kan därför röra sig inom lagret.
Fundera
Varför är amfifila molekyler särskilt användbara som byggmaterial i cellmembran?
Träna
Övning
Varför är ett fett med många cis-omättade fettsyror ofta mer flytande vid rumstemperatur än ett fett med många mättade fettsyror?
Sammanfattning
- Fettsyror har en polär karboxylgrupp och en opolär kolvätekedja.
- Omättnad påverkar kedjans form och ämnets fysikaliska egenskaper.
- Triglycerider är viktiga energilager.
- Fosfolipider är amfifila och bildar spontant dubbelskikt i vatten.
- Membranets fluiditet påverkas av lipidernas struktur.
Relaterade genomgångar
Fortsätt med något som hänger ihop med den här genomgången.
Kolhydrater – struktur, egenskaper & funktion
Förstå hur monosackarider byggs ihop till större kolhydrater och hur strukturen påverkar löslighet, lagring och biologisk funktion.
Läs genomgångenProteiner & enzymer
Förstå hur aminosyrors struktur bygger proteiner och hur form, bindningar och kemisk miljö styr proteiners funktion och enzymaktivitet.
Läs genomgångenMetabolism – kopplade reaktioner & molekylära flöden
Se ämnesomsättningen som ett nätverk av enzymkatalyserade reaktioner där kol, elektroner och fri energi överförs mellan biomolekyler.
Läs genomgången