Fosfolipidy jsou důležitou třídou biomolekul. Fosfolipidy jsou základními stavebními kameny buněčných membrán a jsou hlavní součástí surfaktantu , filmu, který zaujímá rozhraní mezi vzduchem a kapalinou v plicích. Tyto molekuly se skládají z polární nebo nabité hlavové skupiny a dvojice nepolárních ocásků mastných kyselin spojených glycerolovou vazbou. Tato kombinace polárních a nepolárních segmentů se označuje jako amfifilní a toto slovo popisuje tendenci těchto molekul shromažďovat se na rozhraních mezi polární a nepolární fází.
Struktura nejběžnější třídy fosfolipidů, fosfoglyceridů, je založena na glycerolu, tříuhlíkatém alkoholu se vzorcem CH 2 OH-CHOH-CH 2 OH. Dva řetězce mastných kyselin, z nichž každý má obvykle sudý počet atomů uhlíku mezi 14 a 20, se připojují (prostřednictvím dvojí esterifikace ) k prvnímu a druhému uhlíku molekuly glycerolu, označované jako pozice sn1 a sn2. Třetí hydroxylová skupina glycerolu v poloze sn3 reaguje s kyselinou fosforečnou za vzniku fosfatidátu. Běžné fosfolipidy, široce rozšířené v přírodě, vznikají další reakcí fosfátové skupiny ve fosfatidátu s alkoholem, jako je serin, ethanolamin, cholin, glyercol nebo inositol. Výsledné lipidy mohou být nabité, například fosfatidyl serin (PS), fosfatidyl inositol (PI) a fosfatidyl glyercol (PG); nebo dipolární (mají oddělené kladně a záporně nabité oblasti), například fosfatidyl cholin (PC) a fosfatidyl ethanolamin (PE). Termín “lecitin” se vztahuje na lipidy typu PC. Typickým uspořádáním fosfolipidů je přítomnost nasycené mastné kyseliny, například kyseliny palmitové nebo stearové, v poloze sn1 a nenasycené nebo polynenasycené mastné kyseliny, například kyseliny olejové nebo arachodonové, v poloze sn2 (strukturu fosfoglyceridu viz obrázek 1).
Další třídou fosfolipidů jsou sfingolipidy. Molekula sfingolipidu má výše popsanou strukturu hlavové skupiny na bázi fosfatidylu, ale (na rozdíl od běžné molekuly fosfolipidu) obsahuje jedinou mastnou kyselinu
a alkoholu s dlouhým řetězcem jako jeho hydrofobní složky. Kromě toho je páteří sfingolipidu sfingosin, aminoalkohol (spíše než glyercol). Struktura reprezentativního sfingolipidu, sfingomyelinu, je rovněž znázorněna na obrázku 1. Předpokládá se, že sfingolipidy, které se vyskytují především v nervové tkáni, tvoří v lipidových dvojvrstvách membrán domény bohaté na cholesterol, které mohou být důležité pro funkce některých membránových proteinů.
Fosfolipidy mají v biologických systémech mnoho funkcí: jako paliva, jako strukturní prvky membrán, jako signální látky a jako povrchově aktivní látky. Například plicní surfaktant je směs lipidů (především dipalmitoylfosfatidylcholinu ) a proteinů, která řídí povrchové napětí tekutiny vystýlky vnitřní části plic (místo výměny plynů) a umožňuje rychlé rozpínání a stlačování této výstelky během dechového cyklu. Fosfolipidy jsou hlavní lipidovou složkou buněčných membrán, a udržují tak strukturální integritu mezi buňkou a jejím okolím a zajišťují hranice mezi kompartmenty uvnitř buňky.