Lípids insaponificables

Els lípids insaponificables són aquells que no contenen àcids grassos en la seva estructura. Es poden dividir en tres grups:

• Isoprenoides o terpens són molècules derivades de l'isoprè (2-metil-1,3-butadiè). Poden formar cadenes lineals o cícliques. Segons el nombre d'unitats d'isoprè podem trobar:
• Monoterpens: contenen 2 molècules d'isoprè. Els podem trobar com a essències vegetals tals com el mentol (menta), l'eucaliptol (eucaliptus), el limonè (llimona) i el geraniol (gerani).
• Diterpents: Contenen 4 molècules d'isoprè. Exemples: el fitol, component de la clorofil·la i les vitamines A, E i K.
• Triterpens: Contenen 6 molècules d'isoprè. Exemple: l'esqualè, a partir del qual el fetge sintetitza el colesterol.
  
• Tetraterpens: Contenen 8 molècules d'isoprè. Es troben als pigments anomenats carotenoides que donen color a fruites i verdures. Aquí trobem dos tipus principals: els carotens de color vermell típic del tomàquet i el pebrot vermell entre altres i les xantofil·les de color groc típics del rovell de l'ou, present a la carn del salmó i responsable del color groguenc de les fulles a la tardo. Normalment ambdós carotenoides es troben emmascarats per la clorofil·la de manera que sols són visibles quan aquesta s'oxida. A partir d'un carotenoide l'organisme es capaç de sintetitzar dos molècules de vitamina A.
• Politerpens: Contenen més de 8 molècules d'isoprè. Un exemple important és el cautxú format per milers de molècules d'isoprè.

• Esteroides: Són lípids derivats de l'esterà o cilopentà perhidrofenantrè que és una molècula en la que els isoprens formen 4 anells. En trobem dos tipus:
• Esterols: Són el grup més important d'esteroides que posseeixen un grup alcohol i una cadena hidrocarbonada lineal en la seva estructura. Són esterols el colesterol, la cortisona o l'ergosterol a més d'algunes hormones sexuals i algunes vitamines.
• Colesterol: Forma part de les membranes de les cèl·lules animals i li confereix estabilitat i rigidesa ja que se situa dintre de la bicapa fosfolípidica fixant aquestes molècules, com més quantitat de colesterol més rigidesa, per tant la seva quantitat determina l'estat nutricional de l'animal. És molt abundant en l'organisme i és la molècula utilitzada per a sintetitzar gairebé tots els altres esteroides. El fetge és l'encarregat de fabricar-lo a partir dels triterpens.
• Àcids biliars: Són molècules produïdes al fetge a partir del colesterol i que s'encarreguen de l'emulsió dels greixos a l'intestí, fet que afavoreix l'acció de les lipases i la posterior absorció intestinal.
• Vitamines D: Són encarregades de regular el metabolisme del calci i la seva absorció intestinal. Cada vitamina D prove d'un esterol diferent sent la seva fabricació induïda pels rajos ultraviolats. La seva mancança origina raquitisme i osteomalàcia.
• Estradiol: Es l'hormona encarregada de regular l'aparició dels caràcters sexuals secundaris femenins.
• Hormones esteroides: Són els esteroides que tenen un àtom d'oxigen unit al carboni 3 per mitjà d'un doble enllaç.
• Hormones suprarenals: tenim l'aldosterona, que incrementa la reabsorció d'ions sodi i clorur al ronyó i el cortisol que afavoreix la síntesi de glucosa i glicogen i el catabolisme de lípids i proteïnes.
• Hormones sexuals: tenim la progesterona, i la testosterona.

• Icosanoides: Es tracta d'hormones locals de vida curta que tenen presència en baixa concentració en els teixits. Són derivats dels àcids icosànics. Actuen localment sobre les cèl·lules diana i es catabolitzen amb gran rapidesa. Estan relacionats amb els processos inflamatoris, la inducció del part, la vasodilatació, la inhibició de la secreció gàstrica i amb la inducció i la inhibició de l'agregació plaquetària. Els més importants són tromboxans, leucotriens i les prostaglandines:
• Prostaglandines: són derivats de l'àcid prostanoic, constituït per un anell de ciclopentà amb dos cadenes hidrocarbonades. Les seves funcions principals són: estimular els receptors del dolor i iniciar la vasodilatació en la resposta immunitària inespecífica a més d'induir l'aparició de la febre. També s'encarreguen de disminuir la pressió sanguínia, reduir la secreció dels sucs gàstrics i estimular la musculatura llisa de l'úter.

Lípids saponificables

Els lípids saponificables són aquells que contenen àcids grassos en la seva estructura i que per tant poden reaccionar amb les bases fortes per produir sabó (sals d'àcids grassos).
Tots els lípids saponificables són èsters, és a dir, són producte de la unió entre un àcid gras i un alcohol, mitjançant un enllaç èster. Existeixen dos tipus:

• Lípids simples o hololípids
• Lípids complexos o heterolípids

Hololípids: Són èsters formats exclusivament per àcids grassos i un alcohol.

• Acilglicèrids

Són lípids simples formats per l'esterificació d'una o diverses molècules d'àcids grassos amb un alcohol anomenat glicerina (propantiol). Són insolubles en aigua on formen gotes esfèriques o micel·les i a més de baixa densitat, per això tenen tendència a surar en aigua. Així mateix són la principal reserva energètica dels éssers vius. Els olis i greixos naturals son mescles d'àcids grassos i acilglicèrids.
Els acilglicèrids que presenten com a mínim un àcid gras insaturat, són líquids a temperatura ambient. Exemple: oli d'oliva.
Aquells que contenen tots els àcids grassos saturats, són sòlids a temperatura ambient. Exemple: seu de cavall.
Les mantegues, semisòlides a temperatura ambient, són acilglicèrids que contenen àcids grassos de cadena curta, tot i que normalment contenen molts tipus d'acilglicèrids.


Es classifiquen segons la quantitat d'àcids grassos que incorpora la glicerina en la seva estructura:
Monoacilglicèrid: Quan sols un dels grups alcohols (OH) de la glicerina es substituït per un àcid gras. Tenen polaritat feble ja que dos dels grups hidroxils queden lliures i es poden ionitzar.

Diacilglicèrid: Quan dos dels grups alcohols de la glicerina es substituït per dos àcids grassos. Tenen polaritat feble ja que un dels grups hidroxils queda lliure i es pot ionitzar.

Triacilglicèrid o triglicèrid: Quan els tres grups alcohols de la glicerina es substituït per tres àcids grassos. Són els més abundants a la natura. També se'ls anomena greixos neutres perquè estan marcats de polaritat, ja que tots els grups alcohols estan ocupats per àcids grassos.

• Cèrids o ceres:

S'obtenen a partir de la esterificació d'un àcid gras amb un alcohol monovalent de cadena llarga. Són molècules apolars, hidrofòbiques, gairebé impermeables que resisteixen l'atac d'altres productes químics. Originen làmines que protegeixen l'epidermis i les formacions dèrmiques dels animals (pell, plomes, pels, etc.) i la superfície de molts òrgans vegetals (fulles, tiges i fruits). Exemples: la lanolina, cera protectora de llana de les ovelles, el cerumen del conducte auditiu, la cera d'abella, etc.

Heterolípids o lípids complexos:
Són èsters formats per àcids grassos, un alcohol i un tercer tipus de molècula que li dóna diferents propietats. De forma majoritària aquests lípids formen part de les membranes cèl·lulars, motiu pel qual també se'ls anomena lípids de membrana. Al igual que els sabons, aquests lípids tenen comportament amfipàtic.
S'agrupen en:

• Fosfoglicèrids: són èsters formats per una glicerina i dos àcids grassos amb un grup fosfat (polar) format per un àcid fosfòric i un alcohol, generalment un aminoalcohol, és a dir, porta un grup amino en la seva estructura. El grup polar s'ionitza donant el caràcter amfipàtic a la molècula. És l'estructura bàsica de les membranes cel·lulars junt amb altres heterolípids, formant bicapes. Generalment una de les cadenes d'àcids grassos es saturada mentre que l'altre és insaturada. Són els fosfolípids més abundants ja que es poden trobar en les membranes dels bacteris, dels animals i dels vegetals, a més també efectuen una funció reguladora. S'anomenen segons els prefix fosfatidil- seguit del grup polar, per exemple: fosfatidilcolina o lecitina; fosfatidiletanolamida o cefalina i fosfotidilserina.
• Fosfoesfingolípids o esfingolípids: són èsters formats per la unió d'un àcid gras, una esfingosina, un grup fosfat i un aminoalcohol. El més abundant d'aquest grup és la esfingomielina, present a les membranes plasmàtiques de les beines de mielina que protegeixen els àxons de les neurones.
• Glicoesfingolípids: són èsters formats per un àcid gras, una esfingosina i un glúcid. No presenten grup fosfat i es poden trobar a les membranes de totes les cèl·lules. Són molt abundants a les neurones del cervell. En el sistema sinàptic actuen com a receptors dels neurotransmissors del cervell. Es diferencien dos tipus: cerebròsids i gangliòdids.

Lípids i àcids grassos

Els lípids són biomolècules orgàniques generalment insolubles en aigua i en altres dissolvents polars però solubles en dissolvents orgànics no polars. Són un grup molt heterogeni de substàncies constituïts bàsicament per carboni i hidrogen que a més presenten oxigen en proporcions molt baixes. Alguns lípids contenen a més, fòsfor, nitrogen i sofre.
No formen polímers i a nivell estructural ocupen poc espai, ja que no contenen grups OH. S'associen entre ells mitjançant enllaços covalents.
Tenen diverses funcions:

• Combustible: Per la seva estructura s'oxiden més i per tant quan són metabolitzats produeixen més energia que no pas els glúcids (9,3 Kcal/g).
• Reserva d'energia: Els lípids es poden acumular en forma de triacilglicèrids en el teixit adipós dels animals i en forma de albumen en les llavors dels vegetals.
• Formen part de la membrana cel·lular com el colesterol i els fosfoglicèrids.
• Actuen com a protectors d'òrgans impermeabilitzant les fulles de les plantes, formant part de les partes cel·lulars de molts bacteris, de l'exosquelet dels insectes, de la pell, del pel i les plomes dels vertebrats, etc. Així mateix també poden actuar com a protecció mecànica de diferents parts del cos.
• Actuen com a aïllants tèrmics, ja que una capa de greix ajuda a disminuir la pèrdua de calor.
• També són reguladors, ja que moltes vitamines importants són estructures lipídiques (vitamina A, E, D i K), les hormones sexuals també ho són i moltes altres substàncies amb funcions diverses com els àcids biliars o les prostaglandines.

Els lípids es classifiquen segons estiguin constituïts per àcids grassos o no.
Aquells que tenen àcids grassos, és a dir, són lípids saponificables es poden diferenciar entre:

• Lípids simples:

• Acilglicèrids
• Cèrids

• Lípids complexos:

• Fosfoglicèrids
• Fosfoesfingolípids
• Glicoesfingolípids

Els lípids que no contenen àcids grassos, és a dir, insaponificables es poden classificar en:

• Terpens
• Esteroides
• Prostaglandines

Àcids grassos:
S'estructuren en cadenes lineals de carboni amb un grup carboxil (-COOH) en un extrem. Aquest fet fa que aquestes molècules siguin amfipàtiques: un cap hidròfil (grup carboxil) i una cua hidròfoba (cadena de carbonis). Es classifiquen segons el número de carbonis i la posició i número d'enllaços dobles entre els carbonis:

• Àcids grassos saturats: Els carbonis de la cadena no presenta enllaços dobles per tant formen una estructura lineal. També s'anomenen greixos trans ja que estructuralment s'organitzen d'aquesta forma. Són sòlids a temperatura ambient ja que les cadenes es situen paral·lelament i tendeixen a unir-se entre sí mitjançant forces de Van der Walls que fan l'estructura estable. Com més llarga sigui la cadena més forces de Van der Walls poden establir i per tant més alt és el seu punt de fusió.Exemple: àcid palmític.
• Àcids grassos monoinsaturats: Presenten un sol enllaç doble entre carbonis que fa que l'estructura formi un colze. Aquesta estructura no lineal fa que establir forces de Van der Walls entre cadenes sigui més complex fet que redueix el seu punt de fusió. Exemple: l'àcid oleic.
• Àcids grassos poliinsaturats: Presenten més d'un enllaç doble entre carbonis al llarg de la cadena. Aquestes estructures presenten múltiples colzes fet que dificulta l'establiment de forces de Van der Walls i per tant el seu punt de fusió és encara més baix. Exemple: àcid linoleic.

 A part del punt de fusió cal comentar diverses propietats importants:

• Esters: es formen a partir d'una reacció d'esterificació en la que un àcid gras simple reacciona amb un alcohol alliberant-se una molècula d'aigua. Quasi tots els àcids grassos es presenten en forma d'esters que durant la digestió s'hidrolitzen donant lloc a àcids grassos que desprès el cos aprofita per a elaborar les seves estructures.
• Són generalment insolubles en aigua: Estructuralment són molècules amfipàtiques que tenen un cap hidròfil i una cua hidròfoba. El cap pot perdre hidrògens en presència d'aigua, però es tant poca la seva capacitat d'ionització que quan es tracta d'àcids grassos amb una cua llarga (més de 8 carbonis), aquesta ionització es poc significativa. En presencia d'aigua, doncs, els àcids grassos són pràcticament insolubles en aigua.
• Saponificació: Els àcids grassos en presència d'una base forta perden l'hidrogen del grup carboxil i incorporen un àtom de sodi o potassi donant lloc a una sal d'àcid gras anomenada sabó. Aquest canvi composicional, fa que aquest àcid gras amb sodi o potassi s'ionitzi amb més facilitat augmentant el caràcter amfipàtic de la molècula. El sabó en presència d'aigua forma una fina pel·lícula superficial que quan es dispersa es disposa en forma de micel·les (dispersions col·loidals). Si aquestes incorporen aigua en el seu interior la micel·la forma una bicapa. Si la micel·la monocapa engloba aire en el seu interior es parla que té un efecte escumós. Per últim si la micel·la monocapa atrapa en el seu interior petites gotetes de lípids es diu que té un efecte emulsionant.

Biomolècules

En el post anterior vam estar parlant dels bioelements que existeixen en el nostre planeta i quines són les seves funcions principals dins de la matèria viva. Però que passa quan aquests interaccionen entre sí? es formen les biomolècules o Principis immediats.
Aquestes estructures es poden classificar segons sigui la seva complexitat:
Biomolècules simples: fa referència a totes aquells molècules petites i senzilles que són presents a la matèria viva i que estan formades per àtoms del mateix tipus. Com a exemple tenim l'oxigen molecular (O2) o el nitrogen molecular (N2).
Biomolècules compostes: Es refereix a quan s'han format molècules amb més d'un tipus d'àtom i presenten més complexitat. Aquí diferenciem entre les anomenades biomolècules inorgàniques i les biomolècules orgàniques.

• Inorgàniques: Són aquelles que es poden trobar tant a la matèria viva com a la matèria inerta. Com a exemples tenim l'aigua (H2O), el diòxid de carboni (CO2) i les sals minerals com la sal comuna (NaCl) o el carbonat càlcic (CaCO3).

• Orgàniques: Són les molècules exclusives de la matèria viva. Estan formades per polímers de carboni i hidrogen. És en aquest grup on trobem els glúcids, el lípids, les proteïnes i els àcids nucleids.