Lípids: àcids grassos, classificació i funcions biològiques

Lípids

Lípids: greixos, biomolècules insolubles en aigua que presenten solubilitat elevada en dissolvents orgànics. Tenen funció energètica.

Característiques químiques

Caract. químiques: grup de biomolècules molt heterogeni. Formades per C, H i O (principalment).

Característiques físiques

Caract. físiques: llefiscosos (untosos), no solubles en aigua, solubles en dissolvents orgànics, menys densos que l'aigua i suren, deixen taca translúcida.

Classificació (segons si presenten o no àcids grassos)

• Lípids saponificables: presenten àcids grassos i fan reacció de saponificació.
• Lípids insaponificables: sense àcids grassos, no fan reacció de saponificació.

Àcids grassos

Àcids grassos: molècules formades per llargues cadenes hidrocarbonades lineals, amb un nombre parell de carbonis. Grup carboxil (-COOH) com a grup funcional.

A la natura solen presentar entre 16 i 22 àtoms de C. Poc abundants en estat lliure; s'obtenen a partir de la hidròlisi dels lípids.

Solubilitat i parts de la molècula

Insolubles en aigua perquè la cadena és molt llarga. Tot i això, la molècula presenta dues parts diferenciades:

• Cap (part que té el grup carboxil): polar, hidròfil, lipofòbic, s'ionitza molt lleument.
• Llarga cua: cadena hidrocarbonada apolar, hidròfoba, lipòfil (li agrada el greix), no soluble en aigua.

Àcids grassos saturats

Àcids grassos saturats: presenten enllaços simples entre els carbonis i les cadenes són lineals. S'uneixen mitjançant forces de Van der Waals. A temperatura ambient solen ser sòlids.

Exemples: àcid palmític: 16 C; àcid esteàric: 18 C; àcid lignocèric: 24 C.

Àcids grassos insaturats

Àcids grassos insaturats: presenten dobles o triples enllaços entre els carbonis; la cadena no queda lineal i adopta formes. És més difícil que les molècules s'aproximin entre si, per tant, a temperatura ambient acostumen a ser líquids.

Exemple: àcid oleic: 18 C, CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH.

Salut i efectes

Per què els àcids grassos saturats són considerats més perjudicials que els insaturats? Els àcids grassos saturats poden augmentar el colesterol dolent (LDL) i reduir el colesterol bo (HDL), incrementant el risc d'accidents cardiovasculars com l'infart.

Punt de fusió

Quin àcid gras té el punt de fusió més alt i quin el més baix?

L'àcid oleic, per la seva estructura amb doble enllaç, té menys facilitat per formar forces de Van der Waals i per això tindrà un punt de fusió més baix (és líquid). En canvi, l'àcid lignocèric, per ser més llarg (més carbonis) i permetre més interaccions de Van der Waals, tindrà un punt de fusió alt.

Propietats dels àcids grassos

Propietats físiques

Caràcter amfipàtic: molts lípids són molècules amb regions polars i apolars. El cap (grup carboxil) és polar i hidròfil, mentre que la cadena hidrocarbonada és apolar i hidròfoba.

Solubilitat: no són solubles en H2O perquè la cadena hidrocarbonada és molt llarga; el cap és hidrofílic però la seva ionització és molt baixa i insignificant respecte a la força de la part apolar. Com més llarga és la cadena, més insoluble serà en H2O.

Punt de fusió: tendeixen a unir-se mitjançant forces de Van der Waals. Com més llarga i més saturada (més enllaços simples) és la cadena, més elevat serà el punt de fusió; per tant, major tendència a formar sòlids.

Propietats químiques

• Reacció d'esterificació: reacció d'un àcid gras amb un alcohol (glicerina) que dóna lloc a un èster i a una molècula d'aigua. Exemple: la triestearina.

Àcid gras + alcohol (glicerina) → èster + H2O

• Reacció de saponificació: manera de trencar un lípid. És la reacció d'un àcid gras amb una base forta donant lloc a una sal d'àcid gras (sabó).

Àcid gras + base forta → sabó (sal) + H2O

Nomenclatura i classificació

3. NOMENCLATURA I CLASSIFICACIÓ

3.1 Lípids saponificables

3.1.1 Acilglicèrids: esterificació d'1, 2 o 3 àcids grassos amb alcohol (glicerina), anomenant-se monoacilglicèrid, diacilglicèrid o triacilglicèrid segons el nombre d'àcids grassos esterificats.

Classificació (segons l'estat a temperatura ambient):

• Olis: líquids; mínim 1 àcid gras insaturat; cadena curta. Ex.: oli d'oliva, format per trioleïna.
• Mantega: semi-sòlida, contingut intermitjançat d'àcids grassos saturats i insaturats; fluidesa dependent del contingut d'àcids grassos insaturats.
• Sèu: sòlids, principalment amb àcids grassos saturats i cadena llarga.

Funcions:

• La principal font d'energia és la funció de reserva energètica.
• Aïllant tèrmic; condueixen el calor molt malament.
• Amortidor mecànic; absorbeixen l'energia dels cops i protegeixen estructures sensibles.

3.1.2 Cèrids

Cèrids: un àcid gras d'una cadena molt llarga amb un monoalcohol de cadena llarga. Insolubles en H2O, hidrofòbics, apolars.

Funció: impermeabilitzadora: impedir la pèrdua o entrada d'aigua.

3.1.3 Lípids complexos o de membrana

3.1.3 Lípids complexos: èster d'àcid gras amb un alcohol i un tercer tipus de molècula, que pot ser un glúcid, un àcid fosfòric, un derivat aminat o altres. Tenen caràcter amfipàtic molt marcat.

• Fosfolípids: èster format per glicerina, 2 àcids grassos i 1 grup fosfat. Es troben a les membranes vegetals i animals.
• Glicolípids: receptors de membrana. Glicerina + àcids grassos + glúcids (p. ex. fosforats). Majoritàriament a les cèl·lules animals.

3.2 Lípids insaponificables

3.2 Lípids insaponificables: no presenten àcids grassos en la seva composició.

3.2.1 Esteroides

Esteroides

- Esterols:

• Colesterol: forma part de les membranes de les cèl·lules animals i els aporta certa estabilitat, ja que se situa entre els fosfolípids i els fixa. A partir del colesterol es sintetitzen la major part d'esteroides. Serveix com a precursor de les hormones esteroides, els àcids biliars i la vitamina D. Abunda a la membrana plasmàtica de les cèl·lules animals.

fosfolípids i els fixen. A partir d'aquesta molècula se sintetitzen la major part d'esteroides. Serveix com a precursor de totes les hormones esteroides, àcids biliars i de la vitamina D. Abunda a la membrana plasmàtica de les cèl·lules animals.

• Àcids biliars: molècules produïdes a partir del colesterol que afavoreixen el trencament dels greixos.
• Vitamina D: esterol que deriva del colesterol; cal la llum per fabricar-la. Important per a l'absorció del calci.
• Estradiol: hormona encarregada de regular l'aparició dels caràcters sexuals secundaris.

- Hormones esteroides

• Hormones suprarenals: es produeixen sobre el ronyó. Ex.: aldosterona, que incrementa la reabsorció d'ions Na+ i Cl- al ronyó; cortisol, que afavoreix la síntesi de glucosa i de glicogen i el catabolisme dels lípids i proteïnes.
• Hormones sexuals: testosterona, responsable dels caràcters sexuals masculins, entre altres.

3.2.2 Isoprenoides o terpens

Isoprenoides o terpens: molècules vegetals relacionades amb estímuls químics i lumínics.

• Monoterpens: funció d'aroma i essències. Ex.: geraniol i mentol.
• Diterpens: formen pigments i vitamines. Ex.: fitol; vitamines A, E, K.

3.2.3 Prostaglandines

Prostaglandines: estimulen receptors i influeixen en la vasodilatació capil·lar.

Funció: relacionades amb processos inflamatoris, el dolor, la febre, els edemes i l'envelliment.

Funcions dels lípids

Funcions:

• Reserva energètica: 9 kcal/g: els acilglicèrids i àcids grassos. Ex.: triestearina, trioleïna, tripalmitina. Un gram de greix produeix 9 kcal/g perquè són molècules molt reduïdes que, en oxidar-se totalment, alliberen molta energia; mentre que els glúcids produeixen aproximadament 4 kcal/g.
• Estructural: fosfolípids de membrana i colesterol; són adequats per a la funció estructural perquè són amfipàtics, és a dir, tenen regions hidrofíliques i hidrofòbiques.
• Termoreguladora i amortidora: acilglicèrids que aïllen tèrmicament i amortiguen cops.
• Impermeabilitzadora: ceres, degut a que són hidrofòbiques i impedeixen la pèrdua o entrada d'aigua.
• Biocatalitzadora: lípids insaponificables que inclouen vitamines i coenzims.
• Missatger/hormonal: hormones derivades d'esteroides.
• Transportadora: àcids biliars i lipoproteïnes per al transport de lípids.

Sabons i neteja

Els sabons treuen taques de greix? Gràcies al comportament amfipàtic dels sabons: les molècules de sabó consten de dues parts, una part hidròfoba (apolar) que s'orienta cap al greix i l'encapsula, i una part hidròfila (polar) que interactua amb l'aigua; d'aquesta manera les molècules de sabó encapsulen la grassa i la part exterior atrau l'aigua, permetent arrossegar-la i netejar-la.

Què és un sabó? Com es forma? Una sal d'àcid gras. Es forma fent reaccionar un àcid gras (lípids) amb una base forta i s'obté sabó, que és una sal, més H2O.

Funció de les ceres a les fulles vegetals: impermeabilitzadora, impedir la pèrdua o entrada d'aigua.

Per què els ocells emmagatzemen energia en forma de glicogen i no triglicèrids? Si emmagatzemessin la mateixa quantitat d'energia com a glicogen, farien falta més massa per a la mateixa energia; el pes addicional dificultaria el vol. Per això emmagatzemen triglicèrids, que tenen una major densitat energètica.

Quins lípids s'anomenen lípids de membrana? Quines característiques tenen? Els fosfolípids; són amfipàtics i formen una regió apolar (hidròfoba) i una regió polar (hidròfila), la qual cosa els fa adequats per construir bicapes lipídiques de membrana.

Esterol vs esteroide: l'esterol és un tipus d'esteroide.

Com detectar glúcids i lípids? Glúcids: prova de Lugol o Fehling. Lípids: Sudan III.

Com es formen els triglicèrids (funció de reserva energètica)? Es formen per esterificació: reacció d'una glicerina (alcohol) a la qual s'han unit 3 àcids grassos de cadena llarga.