Lipidy to grupa cząsteczek biologicznych, które mają dwie odrębne cechy: są nierozpuszczalne w wodzie i są bogate w energię ze względu na liczbę wiązań węgiel-wodór. Lipidy pełnią szereg funkcji, w tym służą do magazynowania energii, dostarczania paliwa, działania jako cząsteczki sygnałowej i bycia składnikiem błonowym. Istnieją trzy główne rodzaje lipidów występujących w organizmach żywych.
Fosfolipidy
Fosfolipidy składają się z dwóch łańcuchów kwasów tłuszczowych, grupy fosforanowej i grupy glicerolowej. Fosfolipidy charakteryzują się tym, że są hydrofobowe - nierozpuszczalne w ogonach wody, utworzone przez łańcuchy kwasów tłuszczowych i hydrofilowe - rozpuszczalne w głowach wodnych. To czyni je idealnymi do bycia główną cząsteczką występującą w błonach komórkowych.
Każda komórka, która jest podstawową jednostką życia, w żywym organizmie zawiera materiał genetyczny i struktury, które pomagają mu w wypełnianiu własnej specjalistycznej funkcji. W celu ochrony jego zawartości komórki mają błony. Oprócz zapewnienia ochrony, błony te regulują przepływ wody, składników odżywczych i odpadów do i z komórki, jak opisał toksykolog Anthony Carpi z John Jay College
Aby utworzyć błonę komórkową, fosfolipidy tworzą dwuwarstwę z hydrofilowymi głowami skierowanymi na zewnątrz, umożliwiając komórce oddziaływanie z otoczeniem. Hydrofobowe ogony tworzą wewnętrzny rdzeń, który pomaga regulować przepływ białek, składników odżywczych, wody i odpadów do komórki.
Glikolipidy
Glikolipidy to cząsteczki lipidów, które zawierają jednostkę cukru, taką jak glukoza lub galaktoza. Glikolipidy mogą być proste, takie jak cerebrozyd, zawierający tylko jedną cząsteczkę cukru lub bardziej złożony. Złożone glikolipidy, takie jak gangliozydy, znajdujące się w komórkach nerwowych, mogą zawierać łańcuch składający się z 7 cząsteczek cukru, jak zauważono w książce „Biochemistry” Jeremy M. Berga i in.
Glikolipidy są zawsze zorientowane za pomocą cząsteczki cukru na zewnątrz błony. To pozwala im służyć jako marker do rozpoznawania komórkowego. Ponadto glikolipidy dostarczają energii do wykorzystania przez komórki.
Cholesterol
Cholesterol jest lipidem, który składa się z czterech pierścieni węglowodorowych przyłączonych do grupy hydroksylowej związanej z grupą tlenową. Cztero-pierścieniowa struktura sprawia, że cholesterol jest sterydem, a grupa hydroksylowa nadaje mu amfipatyczną właściwość bycia zarówno hydrofilowym, jak i hydrofobowym.
Cholesterol znajduje się w komórkach i krwiobiegu ludzi. Ponieważ nie jest rozpuszczalny we krwi, ze względu na część hydrofobową, musi być przenoszony do komórek za pomocą lipoprotein. Chociaż zbyt dużo cholesterolu może być szkodliwe dla organizmu, cholesterol jest ważną cząsteczką. Jest potrzebny do tworzenia błon komórkowych i jest prekursorem innych sterydów, takich jak testosteron i estradiol.
