Lípid

De Viquipèdia

Taula de continguts 1 Funcions biològiques a l'organisme 2 Classificació dels lípids 2.1 Segons la seva composició química 2.2 Segons la seva capacitat natural de saponoficació 3 Lípids saponificables 3.1 Àcids grassos 3.1.1 Àcids grassos omega 3 3.2 Triglicèrids 3.3 Cèrids 3.4 Fosfolípids 3.5 Icosanoides 4 Lípids insaponificables 4.1 Esteroides 4.2 Terpenoides 5 Catabolisme 6 Anabolisme 7 Referències 8 Bibliografia

Els lípids són biomolècules insolubles en aigua que presenten solubilitat elevada en dissolvents orgànics, com ara el cloroform.^[1][2]

L'etimologia de la paraula lípid prové de la forma prefixada del mot grec lípos, que significa "greix" i de la forma sufixada del mot grec eĩdos, que significa "aparença, figura".^[3]

A diferència dels glúcids i de les proteïnes, que tenen grups funcionals característics, els lípids no tenen cap grup funcional propi. En realitat l'única característica comuna que tenen és la solubilitat dins dissolvents orgànics no polars (benzè, éter dietílic,...). Aquesta propietat també els diferencia dels glúcids i les proteïnes que són solubles dins dissolvents polars com l'aigua. La raó per la qual són insolubles en dissolvents polars és perquè les seves estructures químiques estan formades per llargues cadenes de carbonis que són apolars.^[4]

[edita] Funcions biològiques a l'organisme

Els lípids realitzen quatre funcions en els organismes:

1. Funció de reserva energètica. Els lípids són els principals materials de reserva energètica dels animals. Els triglicèrids s'acumulen principalment en el teixit adipós de la pell de molts animals i les llavors d'alguns vegetals. Els lípids, a causa dels àcids grassos que contenen, constitueixen una de les formes més riques en energia de l'alimentació, i llur oxidació a les cèl·lules és completa. La deposició patològica de lípids a les parets de les artèries intervé en la producció d'un ateroma.
2. Funció estructural. Certs lípids (fosfolípids i colesterol), són components de la membrana cel·lular de la que formen la bicapa lípidica. Aquesta bicapa és el principal element estructural i també el responsable de la permeabilitat selectiva de la membrana. Les ceres són molt difoses en els insectes, en certs cetacis i en les plantes, en els quals tenen funcions de protecció. En els mamífers, els teixits amb una funció complexa, com el teixit cerebral, el nerviós, l'hepàtic o el renal, tenen el més alt contingut en fosfolípids.
3. Funció catalítica i reguladora. Algunes substàncies que intervenen en nombrosos processos fisiològics són lípids o derivats, com vitamines liposolubles, hormones esteroïdals i les prostaglandines.
4. Funció de transport. Els tarnsport de lípids des de l'intestí fins el lloc de destinació és realitzat pels àcids biliars i pels proteolípids.

[edita] Classificació dels lípids

Els lípids es poden dividir en diversos grups:

[edita] Segons la seva composició química

• Hom anomena lípids simples els que només contenen carboni, oxigen i hidrogen, i comprenen els triglicèrids, anomenats greixos o olis segons que siguin sòlids o líquids, les ceres i els èsters dels esterols; dins aquest darrer grup, un dels esterols més coneguts és el colesterol.
• Els lípids complexos contenen, a més, altres elements i són anomenats, en general, lipoides; comprenen els fosfolípids, els esfingolípids i els glicolípids.^[5]

[edita] Segons la seva capacitat natural de saponoficació

Una altra classificació es basa en la reacció de saponificació:

• Hom anomena lípids saponificables als lípids que poden reaccionar amb hidròxids alcalins per a formar sabons. Tots contenen àcids grassos. Dins aquest grup hi ha els àcids grassos, els triglicèrids, els cèrids, els fosfolípids i els icosanoides.
• Els lípids no saponificables són aquells que no reaccionen amb hidròxids alcalins per a donar sabons. Són lípids que no contenen àcids grassos. N'hi ha de dos tipus: Esteroides i terpenoides^[4]

[edita] Lípids saponificables

Els lípids saponificables són aquells que contenen àcids grassos o derivats. Es diuen així perquè el grup carboxílic de l'àcid gras (o l'èster dels derivats) pot reaccionar amb un hidròxid (NaOH, KOH, etc.) per formar la sal alcalina de l'àcid i alcohol. Històricament, el mot "saponificació" fa referència a la reacció dels greixos amb la potassa o hidròxid de potassi, la qual conduïa a la formació de sabons. Val a dir que, en l'actualitat, més d'un 80% dels sabons usuals són preparats encara per variants d'aquest mètode.

En aquest grup de lípids es troben els àcids grassos, els triglicèrids, les ceres i els fosfolípids.

[edita] Àcids grassos

Article principal: Àcid gras

Un àcid gras és un tipus de molècula orgànica formada per una llarga cadena hidrocarbonada en línia, la gran majoria són de nombre parell d'àtoms de carboni i d'entre ells; els més comuns els que tenen 16 i 18^[6], en l'extrem de la qual hi ha un grup carboxil (-COOH). Cada àtom de carboni s'uneix al següent i al precedent per mitjà d'un enllaç covalent senzill.

La formula bàsica d'una molècula d'àcid gras saturat és CH₃–(CH₂)_n–COOH. A l'àtom del seu extrem li queden lliures tres enllaços que són ocupats per àtoms d'hidrogen (H₃C-). Els altres àtoms tenen lliures dos enllaços, que són ocupats igualment per àtoms d'hidrogen (...-CH₂-CH₂-CH₂-...).

Els àcid grassos que a la cadena de carbonis només hi ha enllaços C-C simples se'ls anomena àcids grassos saturats.

Àcids grassos saturats més importants
Àcid	Fórmula
Àcid làuric	CH3-(CH2)10-COOH
Àcid mirístic	CH3-(CH2)12-COOH
Àcid palmític	CH3-(CH2)14-COOH
Àcid esteàric	CH3-(CH2)16-COOH
Àcid araquídic	CH3-(CH2)18-COOH
Àcid lignocèric	CH3-(CH2)22-COOH

Si presenten dobles enllaços C=C se'ls anomena àcid grassos insaturats, i d'aquests n'hi ha de cis i de trans, segons l'isomeria del doble enllaç. Els insaturats també poden ser monoinsaturats si només tenen un enllaç doble, com l'àcid oleic, o poliinsaturats si tenen més d'un enllaç doble, com els àcids linoleic i el linolènic. Aquests dos darrers són àcids grassos essencials, és a dir, que el nostre organisme no pot sintetitzar-los i necessita incorporar-los a la dieta a partir d'olis vegetals. En general els àcids grassos saturats es troben en els greixos animals, mentre que els insaturats es troben majoritàriament als olis vegetals.

[edita] Àcids grassos omega 3

Article principal: Àcids grassos omega 3

Els àcids grassos omega 3 constitueixen una família d'àcids grassos que es caracteritzen per tenir el seu primer doble enllaç (insaturació) a la posició tercera començant pel darrer àtom de carboni. Aquest tret estructural distintiu els atorga unes propietats físiques especials i els converteix en precursors insubstituïbles de molècules que els éssers vius utilitzen per a regular determinades funcions circulatòries.

La principal font alimentària d'aquests àcids grassos (i l'única que en conté quantitats nutricionalment significatives) és el peix blau; més concretament el seu greix i el seu oli. Actualment però, aquests àcids grassos han estat incorporats de manera artificial en d'altres aliments (com ara ous i làctics), oferint fonts alimentàries complementàries al peix blau per a la seva ingesta.

[edita] Triglicèrids

Article principal: Triglicèrid

Els triglicèrids estan constituïts per la unió mitjançant una reacció d'esterificació d'una molècula de glicerina (propanotriol) amb tres àcids grassos.

Amb una reacció d'hidròlisi podem alliberar els àcids grassos i la glicerina per tal de transformar-los en energia en forma d'ATP. Per aquest motiu, els triglicèrids constitueixen la reserva energètica dels organismes vius.

Constitueixen la principal reserva energètica dels organismes animals (greixos) i vegetals (olis). L'excés de lípids és emmagatzemat en grans dipòsits en els animals en teixits adiposos. Són bons aïllants tèrmics que s'emmagatzemen en els teixits adiposos subcutanis dels animals de climes freds com per exemple, la balena, l'ós polar, etc. Són productors de calor metabòlic, durant la seva degradació. Un gram de greix produeix 9,4 kcal. En les reaccions metabòliques d'oxidació (les proteïnes i glúcids produeixen 4,1 kcal). Donen protecció mecànica, com els constituents dels teixits adiposos que estàn situats a la planta del peu, palmell de la mà i envoltant el ronyó (embolcallant-lo i evitant el seu desprendiment).

[edita] Cèrids

Article principal: Cera

Les ceres es formen per la unió d'una àcid gras de cadena llarga amb un alcohol, també de cadena llarga, mitjançant una reacció de saponificació, és a dir, són èsters d'àcids grassos. Els alcohols més habituals són el cetílic, C₁₆H₃₃OH; el carnaubílic, C₂₄H₄₉OH i el miricílic, C₃₀H₆₁OH. Són importants la cera carnauba obtinguda d'una espècie de palma; la cera de les abelles; la lanolina, que és la cera de la llana; l'espermaceti, que es troba al cap dels catxalots, etc.

La principal característica d'aquestes substàncies és la seva impermeabilitat, pel què els organismes vius l'empren per a impermeabilitzar els seus teixits de revestiment exterior o bé per a netejar-los. Una altra característica es que tenen un punt de fusió alt, sempre per sobre dels 60 °C. S'empren per a vernissos i cremes per a les sabates, per a fabricar candeles i espelmes, i en productes farmacéutics.

[edita] Fosfolípids

Article principal: Fosfolípid

Els fosfolípids són cadascun dels lípids de les cèl·lules que per hidròlisi poden lliurar àcid fosfòric, H₃PO₄. Ocorren, quasi exclusivament, en les membranes cel·lulars i, en petites quantitats, en els greixos de dipòsit. El teixit nerviós n'és especialment ric.

Químicament són diesters de l'àcid fosfòric, el qual esterifica, d'una banda, un dels alcohols (colina, etanolamina, serina, inositol, etc), i de l'altra, la glicerina o bé l'esfingosina. Un grup molt gran i molt variat de fosfolípids és constituït pels fosfoglicèrids o glicerilfosfàtids, que són els fosòlípids que contenen glicerina. Les esfingomielines són fosfolípids que contenen esfingosina i que, per tant, formen part dels esfingolípids.^[5]

[edita] Icosanoides

Article principal: Icosanoide

Icosanoide és el nom general que se li dóna a un grup de molècules de constitució lipídica obtingudes de l'oxigenació dels àcids grassos essencials de 20 carbonis tipus omega-3 i omega-6. Compleixen àmplies funcions com mediadors per al sistema nerviós central, la inflamació i la resposta immune tant de vertebrats com invertebrats.

Tots els icosanoides són molècules de 20 àtoms de carboni i estan agrupats en prostaglandines, tromboxans, leucotriens, i certs hidroxiàcids precursors dels leucotriens. Constitueixen les molècules involucrades en les xarxes de comunicació cel·lular més complexes de l'organisme animal, incloent l'home.

Els icosanoides són àcids carboxílics, fet del qual deriven les seves propietats metabòliques.^[7] Els derivats de l'omega-6 (ω-6), en general, tenen peculiaritats antiinflamatòries, no tant així els derivats de l'omega-3 (ω-3). Dels icosanoides, les prostaglandines i els tromboxans inclouen anells saturats i heterocíclics, mentre que els leucotriens i els hidroxiàcids són lineals (obertes de principi a fi de la seva cadena). Tots ells deriven de l'àcid araquidònic (AA), i són àcids grassos essencials. A més de l'àcid araquidònic, altres àcids grassos essencials també poden servir com precursors en la formació d'aquestes molècules, per exemple, l'àcid linoleic i l'àcid linolènic.

Estructura d'alguns icosanoides

Prostaglandina E1. L'anell de cinc costats és característic de la seva classe.	Tromboxà A2. Els oxígens s'han endinsat en l'anell.		Leucotriè B4. Presenta tres dobles enllaços conjugats.
Prostaciclina I2. El segon anell el distingeix de les prostaglandines.		Leucotriè E4, un exemple d'un leucotriè "cisteinil".

• Les prostaglandines tenen 20 àtoms de carboni, un grup d'àcid carboxílic i un anell de cinc carbonis com part de la seva estructura. Totes les prostaglandines tenen un ciclopentà (un anell de cinc (penta) carbonis), excepte la prostaglandina I₂, que té un anell addicional.

• Els tromboxans són molècules cícliques (heterociclícliques) bé sigui de 6 carbonis o de 5 carbonis amb 1 oxigen, formant aquest últim un petit anell d'oxà —un anell que conté 5 àtoms de carboni i un àtom d'oxigen. Tenen estructures semblants a les prostaglandines i segueixen la mateixa nomenclatura. Consten d'un anell i dues cues. Es van trobar primerament en els trombòcits (plaquetes), d'allí el seu nom tromboxà.

• Els leucotriens són molècules lineals. Es van identificar en leucòcits i per això se'ls coneix com leucotriens. Encara que tenen quatre enllaços dobles, inicialment es pensava que tenien 3 dobles enllaços conjugats (d'allí trieno). La seva producció en el cos forma part d'una complexa seqüència metabòlica que inclou la producció d'histamina.

[edita] Lípids insaponificables

Els lípids insaponificables són aquells que no contenen àcids grassos. En conseqüència, no poden formar la reacció de saponificació. Dintre dels lípids insaponificables podem trobar els esteroides i els terpens.

[edita] Esteroides

Article principal: Esteroide

Dit de cadascun dels components del grup de substàncies naturals que contenen l'esquelet fonamental del ciclopentanperhidrofenantrè, en el qual hi ha fixades una cadena lateral o unes quantes. Molts composts esteroides són deguts a l'existència de formes estereoisòmeres, a la presència eventual de dobles enllaços insaturats i a la introducció de distints substituents en els grups R₁, R₂, R₃ als carbonis 10, 12 i 17 respectivament de la figura adjunta; així, en el cas dels esteroides naturals, els substituents en R₁ i R₂ són sempre grups metílics, i en el cas de l'estrofantidina i l'aldosterona, R₁ i R₂ són grups aldehídics. El nucli esteroide és format pels tres cicles del ciclohexà i un cicle de ciclopentà. Els sistemes del ciclohexà adopten la forma més estable de cadira. En fisiologia humana i medicina els esteroides més importants són el colesterol, les hormones esteroides, els seus precursors i els seus metabòlits.

Colesterol

Estriol

Estrona

Progesterona

Testosterona

[edita] Terpenoides

Article principal: Terpè

Els terpèns o isoprenoides són polimeritzacions de l'isoprè. Hom els sol classificar, anàlogament als terpens, en hemiterpenoides, monoterpenoides, sesquiterpenoides, etc, d'acord amb el nombre d'àtoms de carboni de llurs estructures.

La distribució natural dels diferents tipus de terpenoides és irregular.

• Els monoterpenoides i sesquiterpenoides ocorren com a constituents principals dels olis essencials de nombroses plantes i són molt àmpliament difosos en la natura. També moltes espècies d'insectes secreten terpenoides d'aquests tipus com a hormones i feromones. Entre aquests hom pot esmentar:
  • Monoterpenoides: el citral, el geraniol, les ionones, el linalol, el citonel·lol, el citronel·lal, el terpinol, la carvona, el mentol, la pulegona, la càmfora, el borneol i el camfè
  • Sesquiterpenoides: el farnesol, el nerolidol, el cadinè, el cariofil·lè i la santonina, entre molts d'altres.
• Els diterpenoides, tot i ésser menys abundants, es troben també molt difosos. Així, el fitol ocorre en les plantes verdes com a constituent de la clorofil·la, mentre que l'àcid abiètic és el component més important de les oleoresines exsudades per les coníferes.
• Els triterpenoides ocorren principalment en plantes, tant com a constituents com a la saba, en forma lliure o com a èsters i glicòsids. No obstant això, alguns triterpenoides, com l'esqualè i el lanosterol, ocorren en les espècies animals com a precursors biosintètics dels esteroides.
• Pel que fa als tetraterpenoides, els de més importància són els carotenoides. El carotè està format per la polimerització de vuit isoprens. Proporciona una coloració de color vermell. Present al tomàquet i la pastanaga, a partir d'ella el fetge és capaç de sintetitzar dues molècules de vitamina A (polimerització de quatre isoprens), que prevé la ceguesa crepuscular. La xantofil·la també està constituïda per la polimerització de vuit isoprens, amb la peculialitat que té un grup alcohol a cada extrem. Això fa que proporcioni una coloració de color groc. Està present en algunes flors, com la margarida.
• Finalment, els terpenoides de natura polimèrica (politerpenoides), com el cautxú i la gutaperxa , existeixen en un nombre reduït d'espècies vegetals.

Els terpenoides tenen aplicació, tant en forma pura com en barreges, en farmàcia, alimentació i perfumeria, com a dissolvents, penetrants, agents mullants i conservants, i tot el grup és d'una gran importància econòmica. D'altra banda, l'estudi dels terpenoides pel que fa a llur separació, elucidació estructural, síntesi i reactivitat, ha estat un dels motors del desenvolupament de la química orgànica moderna.^[5]

Mentol

Geraniol

Limonè

Càmfora

Fitol

β-carotè

[edita] Catabolisme

Article principal: Metabolisme

El catabolisme és el conjunt de procesos metabòlics que alliberan energia i inclouen degradació i oxidació de les molècules d'aliment. El propòsit d'aquestes reaccions és aconseguir energia i components necessaris per a les reaccions anabòliques, de biosíntesi de noves molècules.

Els greixos són catalizats per uns enzims anomenats lipases, que realitzen la hidròlisi a àcids grassos i glicerol. El glicerol entra en la glucòlisi i els àcids grassos són degradats per beta oxidació per a alliberar acetil-CoA, que després passa al cicle de Krebs. Degut a les elevades proporcions del grup metilè, els àcids grassos alliberan més energia en la seva oxidació que els glúcids, ja que els glúcids com la glucosa tenen més oxigen en les seves estructures.

[edita] Anabolisme

Article principal: Metabolisme

L'anabolisme és el conjunt de processos metabòlics constructius on l'energia alliberada pel catabolisme és utilitzada per a sintetitzar molècules complexes. En general, les molècules complexes que donen lloc a estructures cel·lulars són construïdes a partir de precursors simples.

Els àcids grassos se sintentizan al polimeritzar i reduir unitats d'acetil-CoA. Les cadenes en els àcids grassos són esteses per un cicle de reaccions que agreguen el grup acetil, ho reduïxen a alcohol, deshidraten a un grup alquè i després ho reduïxen novament a un grup alcà. Els enzims de la síntesi d'àcids grassos es dividixen en dos grups: en els animals i fongs, les reaccions de la síntesi són dutes a terme per una sola proteïna multifuncional tipus I, mentre que en plantes i bacteris són els enzims tipus II per separat les que duen a terme cada etapa en la ruta.

Els terpens i isoprenoides són sintentizats per la unió i modificació d'unitats d'isoprè donades pels precursors reactius pirofosfosfat d'isopentenil i pirofosfat de dimetilalil. Aquests precursors poden sintentizar-se de diversos modes. En animals se sintentitzen a partir d'acetil-CoA, mentre que en plantes i bacteris es fa a partir de piruvat i gliceraldehíd 3-fosfat com a substrats. Una reacció que usa aquests donadors isoprènics activats és la biosíntesi d'esteroides. En aquest cas, les unitats d'isoprenoides són unides covalentemente per a formar escualè, que es plega formant una sèrie d'anells donant lloc a una molècula denominada lanosterol. El lanosterol pot després ser transformat en esteroides com el colesterol.

[edita] Referències

[edita] Bibliografia

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Lípid

• Akoh, C.C.; Min, D.B. Food lipids: chemistry, nutrition, and biotechnology, 2ª (en anglès). CRC Press, 2002. ISBN 0824707494. 
• Betteridge, J. Lipids: current perspectives (en anglès). Taylor & Francis, 1996. ISBN 1853172316. 
• Donatelle, R. J. Health, The Basics. 6th ed. San Francisco: Pearson Education, Inc. 2005.
• Mozaffarian D, Katan MB, Ascherio A, Stampfer MJ, Willett WC (April 2006). "Trans Fatty Acids and Cardiovascular Disease". New England Journal of Medicine 354 (15):1601-1613. PMID 16611951]
• «Nomenclature of Lipids». IUPAC-IUB Commission on Biochemical Nomenclature (CBN). [Consulta: 12-juny-2009].
• Spiller, G.A. Handbook of lipids in human nutrition (en anglès). CRC Press, 1996. ISBN 0849342481. 
• Tyman, J.H.P. Lipids in health and nutrition (en anglès). Woodhead Publishing, 1999. ISBN 0854047980. 
• Vance, D.E.; Vance, J.E. Biochemistry of Lipids, Lipoproteins and Membranes, 5^ena (en anglès). Elsevier, 2008. ISBN 0444532196. 

Principals famíles bioquímiques
Àcids nucleics | Alcaloides | Aminoàcids | Carbohidrats | Carotenoides | Cofactors enzimàtics | Esteroides | Flavonoides | Glicòsids | Lípids | Pèptids | Policètids | Tetrapirrols | Terpens
Anàlegs d'àcids nucleics:		Anàlegs d'àcids nucleics :