Lipis

Els lípids

Són les biomolècules apropiades per emmagatzemar energia, ja que tenen més enllaços entre C, H i O, que els glúcids i les proteïnes i per tant, s’allibera més energia (en una persona, els lípids representen el 15% del seu pes).

Grup molt heterogeni:

-Són insolubles en aigua i altres dissolvents polars.

-Són solubles en dissolvents no polars (èter, benzé,…).

-Formats principalment per C i H.

-Poden presentar: O, P, N i S.

Els lípids es classifiquen en:

Les funcions dels lípids

• Estructural: formen bicapes lipídiques de la membrana plasmàtica.
• Protectora: els acilglicèrids recobreixen òrgans per protegir-los dels cops; les ceres recobreixen la superficie de la pell, els fruits i les plomes; els greixos actuen com aïllants tèrmics.
• Transportadora: Els àcids biliars i els proteolípids emulsionen els lípids en l’intesti prim. Així són transportats fins al lloc on s’utilitzen o fins al teixit adipòs, on s’emmagatzemen.
• Reguladora: Contribueix al normal desenvolupament de l’organisme. Per exemple: vitamines lipídiques, hormones lipídiques i les prostaglandines.
• Energètica: els lípids són la principal reserva energètica de l’organisme. Un gram de greix produeix 9,4 quilocalories en les reaccions metabòliques d’oxidació, mentre que les proteïnes i els glúcids tan sol produeixen 4,1 quilocalories/gram. Aquesta funció la duen a terme els acilglicèrids.

Els àcids grassos

Els àcids grassos són poc abundants en estat lliure, normalment formen part de lípids complexos com els greixos.

S’obtenen per mitjà de la ruptura del enllaços interns per hidròlisi.

Formats per:

• Llarga cadena hidrocarbonada lineal amb nombre parell de Carbonis. (12-20C)
• En un extrem la cadena acaba en un grup carboxil o àcid –COOH

Els àcids grassos saturats

Només tenen enllaços simples entre els àtoms de carboni de la cadena hidrocarbonada. A causa d’aixó les cadenes hidrocarbonades són lineals.

   Ex:

      àcid mirístic   CH₃-(CH₂)₁₂-COOH

      àcid palmític   CH₃-(CH₂)₁₄-COOH

       àcid esteàric   CH₃-(CH₂)₁₆-COOH

Els àcids grassos insaturats

• Tenen 1 o més enllaços dobles entre els àtoms de carboni de la cadena hidrocarbonada. A causa d’aixó les cadenes hidrocarbonades presenten colzes on hi ha els dobles enllaços.
• Monoinsaturats: un únic doble enllaç.

      Ex: Àcid oleic CH₃-(CH₂)₇-CH=CH-(CH₂)₇-COOH

• Poliinsaturats: més d’un doble enllaç.

      Ex: àcid linoleic

      CH₃-(CH₂)₄-CH=CH-CH₂-CH=CH-(CH₂)₇-COOH

Reaccións químiques dels àcids grassos 

Reacció d’esterificació

• Reacció àcid gras amb alcohol que dóna lloc a un èster (unió d’un àcid gras i un alcohol per mitjà d’un enllaç covalent anomenat estèric).
• La majoria de lípids són ésters.
• Durant la digestió, les lipases hidrolitzen els èsters donant lloc a un alcohol i àcids grassos.

Reacció de saponificació

• Reacció àcid gras amb base forta (NaOH o KOH) que dóna lloc a una sal d’àcid gras, anomenada SABÓ.

Propietats físiques dels àcids grassos

La solubilitat

Els àcids grassos són molècules amfipàtiques:

-Cadena hidrocarbonada és insoluble en aigua i en dissolvents polars = part hidrofoba de l’àcid gras o apolar o lipofila.

-El grup àcid s’ionitza, és a dir, dóna lloc a -COO^- i H⁺. Aquesta és la part hidrofila de l’àcid gras o polar o lipofoba

• Quan els àcids grassos entren en contacte amb l’aigua, la part hidrofila, com té càrrega elèctrica estableix atraccions de tipus elèctric amb les molècules d’aigua (recordem que són dipols) i s’orienta cap a l’aigua. En canvi, la part hidrofoba, és a dir, la cadena hidrocarbonada, representa repulsió respecte a l’aigua i s’orienta al contrari. Les cadenes hidrocarbonades estableixen enllaços de Van der Waals entre elles i donen lloc a pel·lícules superficials o micel·les (estructures esfèriques).

• Els sabons també són molècules amfipàtiques. En contacte amb l’aigua s’ionitza el grup carboxil, de manera que aquest se situa dintre de l’aigua i la cadena hidrocarbonada al contrari, formant també pel·lícules superficials i micel·les.

  Ionització CH3-(CH2)12-COOK   CH3-(CH2)12-COO- + K+      palmitat potàssic

• Les micel·les del sabó poden ser monocapa. Si atrapa aire en el seu interior, té un efecte escumós.Si conté  gotes de lípids, té un efecte emulsionant o detergent.

• També poden ser bicapa, amb aigua a l’interior. De manera que la capa interna tindrà orientada la part hidrofila cap a l’aigua interna i la part hidrofoba cap l’altra part hidrofoba de la capa més exterior          

Punt de fusió

-Els àcids grassos tendeixen a agrupar-se perquè entre els grups carboxils s’estableixen enllaços d’hidrogen i entre els grups hidrofobs enllaços de Van der Waals.

-Quan més llarga la cadena hidrocarbonada, més enllaços de Van der Waals es formen i més tendència a constituir sòlids. Per fondre aquestos sòlids cal trencar aquestos enllaços per separar-ne les molècules.

• Els àcids grassos saturats, com més alt és el nombre de carbonis, més enllaços cal trencar, més energia calorífica s’ha de gastar i, per tant, més alt és el punt de fusió.
• Els àcids grassos insaturats, com que la presència d’enllaços dobles fa que les cadenes lineals presentin “colzes”, i això dificulta l’ordenació espacial en paral·lel de les cadenes hidrocarbonades, no s’estableixen tants enllaços per forces de Van der Waals. En conseqüència, els punts de fusió dels àcids grassos insaturats són molts més baixos que els dels àcids grassos saturats de pes molecular semblant.

Els lípids amb àcids grassos o saponificables

Els lípids simples

• Fomats exclusivament per àcids grassos i un alcohol.
• Hi ha dos tipus:

Els aciglicèrids

• També s’anomenen greixos.
• Formats per l’esterificació d’un, dos o tres àcids grassos i una molècula d’un alcohol anomenada glicerina.

• Insolubles en aigua i amb baixa densitat, així que suren en l’aigua.
• Funció de reserva energètica en l’organisme. S’emmagatzemen en els adipòcits (cèl·lules adiposes) del teixit adipòs.
• La seva combustió metabòlica produeix 9,4 quilocalories/gram.

• Segons el nombre d’àcids grassos, reben el nom de:

            -monoacilglicèrids: un àcid gras.

            -diacilglicèrids: dos àcids grassos.

            -triacilglicèrids: tres àcids grassos. (els més abundants en la natura)

• Els acilglicèrids que presenten com a mínim un àcid gras insaturat, a temperatura ambient són líquids i reben el nom d’olis.

  Exemple: l’oli d’oliva està constituït bàsicament pel triglicèrid trioleïna, format per 3 àcids olèics i una glicerina.

• Els acilglicèrids que presenten tots els àcids grassos saturats, a temperatura ambient són sòlids i reben el nom de sèu.

  Exemple: el sèu de bou i de cavall està constituït bàsicament pel triglicèrid triestearina, format per 3 àcids esteàrics i una glicerina.

• Els acilglicèrids que presenten àcids grassos de cadena curta, a temperatura ambient són semisòlids i reben el nom de mantega. En ella hi ha molts tipus diferents d’acilglicèrids.
• Els triacilglicèrids amb bases (NaOH sosa, KOH potassa) donen lloc a reaccions de saponificació per formar sabó.

Els cèrids

• S’obtenen per esterificació d’un alcohol monovalent de cadena llarga i una molècula d’àcid gras.
• Caràcter molt lipòfil als dos extrems de la molècula.
• Originen làmines impermeables que protegeixen l’epidermis i les formacions dèrmiques dels animals (pèls, plomes, etc.) i la superficie de molts òrgans vegetals (tijes, fulles, fruits).
• Barrejats amb àcids grassos lliures i esteroides. Per exemple: cera d’abella, la lanolina de la llana, el cerumen del conducte auditiu,etc.

Els lípids complexos

• Formats per: àcids grassos, un alcohol i un tercer tipus de molècules.
• Constitueixen la doble capa lipídica de les membranes plasmàtiques, per això s’anomenen lípids de membrana.
• Comportament amfipàtic: formen bicapes amb la part hidròfila cap a l’exterior en contacte amb l’aigua i la part hidròfoba cap a l’interior.
• 2 grups:
  • Fosfolípids: fosfoglicèrids i fosfoesfingolípids.
  • Glicolípids: glicoesfingolípids.

Fosfoglicèrids

• Ésters de 2 àcids grassos, 1 glicerina, 1 àcid fosfòric i 1 alcohol (aminoalcohol, és a dir, amb un grup amino –NH₂).
• L’àcid fosfòric i el grup amino s’ionitzen i constitueixen el grup polar de la molècula.
• Molècules més abundants de la membrana plasmàtica.

Fosfofingolípids

• Ésters de 2 àcids grassos, 1 glicerina, 1 àcid fosfòric i 1 alcohol (aminoalcohol, és a dir, amb un grup amino –NH₂).
• L’àcid fosfòric i el grup amino s’ionitzen i constitueixen el grup polar de la molècula.
• Molècules més abundants de la membrana plasmàtica.

Glicoesfingolípids

• Ésters d’1 àcid gras, 1 esfingosina i 1 glúcid.(no presenta grup fosfat).
• 2 tipus: Cerebròsids, Gangliòsids.

• Cerebròsids

·Gangliòsids

Els lípids sense àcids grassos o inasaponificables

• No presenten àcids grassos.
• Hi ha tres tipus:

isoprenoides

• Derivades de la polimerització d’una molècula anomenada isoprè.
• Poden formar cadenes lineals o cícliques

esteroides

• Derivats del esterà.
• 2 tipus:

 -esterols: grup –OH al C₃ i cadena hidrocarbonada al C₁₇.

-hormones esteroides: àtom de O unit per doble enllaç al  C₃.

• colesterol: membranes cel·lulars dels animals, confereix estabilitat ja que fixa els fosfolípids, molt abundant, a partir d’ella es sintetitzen la resta dels esteroides, derivat dels triterpens.
• àcids biliars: produïdes al fetge a partir del colesterol, emulsionen els greixos a l’intestí prim afavorint l’acció de les lipases i la posterior absorció intestinal.
• vitamina D:  regulen metabolisme del calci i l’absorció intestinal. Síntesi induïda a la pell pels rajos ultraviolats del Sol.
• estradiol: aparició caràcters sexuals secundaris femenins.

Hormones esteroides

• Hormones suprarenals: aldosterona (reabsorció Cl i Na al ronyó)  i cortisol (síntesi glucosa i glicogen, i metabolisme lípids i proteïnes).
• Hormones sexuals: progesterona (prepara òrgans femenins per a la gestació) i testosterona (responsable caràcters sexuals masculins).

Les prostaglandines

• derivades de l’àcid prostanoic.
• formades per un ciclopentà i dues cadenes hidrocarbonades.
• estimulen els receptors del dolor, fa aparèixer la febre, disminueixen pressió sanguínia, intervenen coagulació sanguínia,…