Ácido graxo

miniatura|Representación esquemática dunha molécula de ácido esteárico, un ácido graxo saturado. miniatura|Ácido graxo co grupo carboxilo ionizado.

Un ácido graxo é un ácido orgánico que leva un grupo carboxilo no extremo e unha cadea hidrocarbonada. Xeralmente a cadea é longa, lineal e non ramificada, pero en moitos organismos incluído o home hai tamén cadeas curtas ou ramificadas, normalmente con grupos metilo, ou mesmo, en bacterias, cadeas cíclicasDevlin, T. M. 2004. Bioquímica, 4ª edición. Reverté, Barcelona. ISBN 84-291-7208-4. Os ácidos graxos son moléculas de natureza lipídica. As súas cadeas hidrocarbonadas son case sempre de número par de átomos de carbono, e poden ser saturadas (con todos os enlaces entre os carbonos sinxelos) ou insaturadas (con algún ou varios dos enlaces entre os carbonos non sinxelos).

En xeral, a fórmula dun ácido graxo saturado podémola escribir así:

H3C-CH2-CH2-CH2- ...-COOH, ou tamén R-COOH, onde R variará dun a outro.

Os ácidos graxos raramente aparecen libres, xa que normalmente forman parte doutros lípidos. Os lípidos que conteñen ácidos graxos chámanse saponificables, xa que os seus ácidos graxos reaccionan cos álcalis formando xabóns. Forman parte dos triacilglicéridos, fosfolípidos, glicolípidos e ceras, nos que están esterificados a alcohois. Forman a parte hidrófoba dos lípidos que forman pare das bicapas lipídicas das membranas celulares. Onde máis cantidade de ácidos graxos se acumulan é nas graxas do tecido adiposo, formando parte dos triacilglicéridos.

A súa función é estrutural (formando parte dos lípidos de membrana), de reserva enerxética (nos lípidos do tecido adiposo), ou como precursores biosintéticos de lípidos.

Nomenclatura e numeración miniatura|upright=2|Numeración dos carbonos dos ácidos graxos; neste caso nun ácido graxo de 18 carbonos. Os números sistemáticos (IUPAC) C-x están en azul. A notación omega "ω−x" está en vermello. A notación con letras gregas está en verde.

Os átomos de carbono dos ácidos graxos numéranse de dúas maneiras: Números arábigos Empezando polo carbono carboxílico (–COOH), que é o número 1.

Alfabeto grego Ao carbono carboxílico non se lle asigna letra. Empeza a contarse no carbono 2, ao cal se lle asignan a letra α; os seguintes reciben as sucesivas letras do alfabeto grego: β, γ...

Como hai moitos ácidos graxos insaturados que teñen a insaturación preto do extremo final, hai outro método de numeralos, que é contando desde o último carbono, que sería o omega (ω), e dicindo o número de carbonos que hai desde alí ata o dobre enlace, é dicir, o penúltimo sería ω−1, o antepenúltimo ω−2, o 4º pola cola sería o ω−3 etc. Así un ácido graxo ω−3 terá un primeiro dobre enlace entre os carbonos 3 e 4 empezando a contar polo final, e un ácido graxo ω−6 terá o primeiro dobre enlace entre os carbonos 6 e 7 contando desde o extremo final -CH3. Esta nomenclatura denomínase ω−x.. Alternativamente, a denominación "ω−x" pode escribirse "n−x", onde "n" representa o número de carbonos da cadea.Un erro común nestas notacións é dicir que o último carbono é "ω−1", cando ese é o penúltimo (o último sería o ω).Outro erro común é dicir que a posición dun enlace na notación omega é o número do carbono máis próximo do final.Para os dobres enlaces, estes dous erros casualmente se compensan entre si; así que un ácido graxo "ω−3" ten efectivamente o dobre enlace entre os carbonos 3º e 4º contando desde o final (o carbono final do metilo cóntase como o carbono 1º).Porén, para substitucións e outros propósitos, os erros non se compensan, e así, un hidroxilo situado "en ω−3" está no 4º carbono empezando polo final, non no 3º e outro situado en ω−6 estaría no carbono 7º desde a cola. Ver por exemplo este artigo. Nótese tamén que na notación omega o signo "−" é un signo menos, e así "ω−3" debería en principio lerse como "omega menos tres", pero é moi común en literatura non especializada considerar o signo como un trazo ou guión e lelo como "omega-tres". Ver por exemploo Karen Dooley (2008), Omega-three fatty acids and diabetes.

Hai diferentes tipos de nomenclatura que se poden usar para os ácidos graxos.

Teñen un nome común, que é a nomenclatura máis usada normalmente. Por exemplo, ácido palmitoleico.

Tamén se usa moito a nomenclatura delta x ou Δx, na que o delta significa o dobre enlace; á esquerda do delta ponse se é cis ou trans e á dereita o carbono (C) onde está o dobre enlace, e finalmente o nome da cadea carbonada por número de carbonos. Por exemplo, o ácido linoleico sería "ácido cis-Δ9, cis-Δ12 octadecadienoico", o cal quere dicir que ten 18 C (octadienoico) e dous dobres enlaces en cis nos carbonos 9 e 12.

A nomenclatura sistemática deriva das nomenclaturas recomendadas pola IUPAC para os lípidos Cóntase desde o extremo carboxilo da molécula, e indícase nos dobres enlaces a isomería cis-trans coa notación E-Z. Por exemplo, o ácido oleico é o ácido (9Z)-octadecenoico, é dicir, ten 18 C (octadecenoico) e un dobre enlace cis (Z) no carbono 9.

A nomenclatura dos números lipídicos ou C:D é a máis abreviada, onde C é o número de carbonos e D o de dobre enlaces, co número da posición como superíndice. Por exemplo C 16:0 significa que é un ácido de 16 C e con ningún (0) dobre enlace, é dicir, saturado, polo que se trata do ácido palmítico. C 18:19 é un ácido de 18 C cun dobre enlace no carbono 9 (entre os carbonos 9 e 10), que é o ácido oleico. C 20:45, 8, 11, 14 é un ácido graxo de 20 C con 4 dobres enlaces situados nos carbonos 5, 8, 11 e 14, que é o ácido araquidónico.

Clasificación miniatura|dereita|300px|Representación de varios tipos de ácidos graxos. Hai varias formas de clasificalos, atendendo á lonxitude da súa cadea, saturación, número par ou impar de carbonos, e o carácter esencial ou non.

Lonxitude da cadea A lonxitude da cadea varía moito e adoitan a distinguirse os seguintes grupos: De cadea curta. As súas cadeas hidrocarbonadas alifáticas teñen menos de 6 carbonos. Por exemplo, o ácido butírico (ácido butanoico), o ácido isobutírico (ácido 2-metilpropionico),PubChem isobutyric acid o ácido valérico (ácido pentanoico),PubChem valeric acid e o ácido isovalérico (ácido 3-metilbutanoico).PubChem Isolaveric acid Cadeas medianas. Con colas hidrocarbonadas entre 6 e 12 carbonos. Medscape: Free CME, Medical News, Full-text Journal Articles & More Por exemplo, o ácido caprílico. De cadea longa. Colas de máis de 12 carbonos e ata 21.Christopher Beermann1, J Jelinek1, T Reinecker2, A Hauenschild2, G Boehm1, and H-U Klör2, "Short term effects of dietary medium-chain fatty acids and n-3 long-chain polyunsaturated fatty acids on the fat metabolism of healthy volunteers " Por exemplo, o ácido palmítico. De cadea moi longa. Colas a partir de 22 carbonos. Por exemplo, o ácido lignocérico.

Ácidos graxos saturados Todos os enlaces carbono-carbono son simples, polo que os carbonos teñen o maior número de hidróxenos posibles (están saturados de hidróxenos). As súas cadeas carbonadas son lineais, teñen un punto de fusión elevado (menos os de cadea curta), polo que son sólidos a temperatura ambiental moderada. Poden ser:

+ Exemplos de ácidos graxos saturados Nome común Estrutura química C:D Ácido caprílico CH3(CH2)6COOH 8:0 Ácido cáprico CH3(CH2)8COOH 10:0 Ácido láurico CH3(CH2)10COOH 12:0 Ácido mirístico CH3(CH2)12COOH 14:0 Ácido palmítico CH3(CH2)14COOH 16:0 Ácido esteárico CH3(CH2)16COOH 18:0 Ácido araquídico CH3(CH2)18COOH 20:0 Ácido behénico CH3(CH2)20COOH 22:0 Ácido lignocérico CH3(CH2)22COOH 24:0 Ácido cerótico CH3(CH2)24COOH 26:0

Ácidos graxos insaturados Teñen polo menos algún enlace carbono-carbono que non é simple. Se teñen un só chámase monoinsaturados, como o ácido oleico, pero ás veces teñen varios dobres enlaces, polo que son poliinsaturados, como o ácido linoleico. Os átomos do dobre enlace poden situarse en posición cis ou trans. As súas cadeas teñen unha certa curvatura debido á rixidez do dobre enlace, (especialmente os cis), o que fai que teñan un punto de fusión baixo e sexan líquidos a temperaturas ambientais moderadas. Se teñen varios dobres enlaces, estes nunca están conxugados (é dicir, -CH=CH-CH=CH-), senón que teñen un grupo metileno polo medio (é dicir, -CH=CH-CH2-CH=CH-). centro|550 px miniatura|Ácido oleico cis e trans

Os dobres enlaces son cis se os átomos de hidróxeno unidos aos carbonos do dobre enlace están ao mesmo lado do dobre enlace. A rixidez desta configuración fai que a cadea forme unha curvatura ríxida acusada na posición do dobre enlace cis, que restrinxe a liberdade conformacional da molécula. Cantos máis dobres enlaces cis teña, maior rixidez e curvatura. As graxas con enlaces en cis, especialmente se son varios, teñen menor punto de fusión, polo que é frecuente que as graxas que os conteñen sexan aceites a temperaturas ambientais moderadas, e isto afecta tamén á fluidez das membranas, xa que os fosfolípidos da membrana sempre teñen un ácido graxo insaturado. Os ácidos graxos naturais son case todos cis.

Os dobres enlaces trans teñen os dous hidróxenos unidos aos carbonos do dobre enlace situados en distinto lado do plano que forma o dobre enlace. Causan curvaturas moito menos acusadas cós cis. Os ácidos graxos trans son moi pouco frecuentes na natureza (nas sementes dalgunhas plantas) e fórmanse fundamentalmente polo procesamento dos alimentos feito polo ser humano.

+ Exemplos de ácidos graxos insaturados Nome común estrutura química Δx C:D n−xÁcido miristoleico CH3(CH2)3CH=CH(CH2)7COOH cis-Δ9 14:1 n−5Ácido palmitoleico CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH cis-Δ9 16:1 n−7Ácido sapiénico CH3(CH2)8CH=CH(CH2)4COOH cis-Δ6 16:1 n−10Ácido oleico CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH cis-Δ9 18:1 ácido graxo omega-9 (n−9)Ácido elaídico CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH trans-Δ9 18:1 ácido graxo omega-9 (n−9)Ácido vaccénico CH3(CH2)5CH=CH(CH2)9COOH cis-Δ11 18:1 n−7Ácido linoleico CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH cis,cis-Δ9,Δ12 18:2 ácido graxo omega-6 (n−6)Ácido linolelaídico CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH trans,trans-Δ9,Δ12 18:2 ácido graxo omega-6 (n−6)Ácido α-linolénico CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH cis,cis,cis-Δ9,Δ12,Δ15 18:3 ácido graxo omega-3 (n−3)Ácido araquidónico CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOHNIST cis,cis,cis,cis-Δ5Δ8,Δ11,Δ14 20:4 ácido graxo omega-6 (n−6)Ácido eicosapentaenoico CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOH cis,cis,cis,cis,cis-Δ5,Δ8,Δ11,Δ14,Δ17 20:5 ácido graxo omega-3 (n−3)Ácido erúcico CH3(CH2)7CH=CH(CH2)11COOH cis-Δ13 22:1 ácido graxo omega-9 (n−9)Ácido docosahexaenoico CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)2COOH cis,cis,cis,cis,cis,cis-Δ4,Δ7,Δ10,Δ13,Δ16,Δ19 22:6 ácido graxo omega-3 (n−3)

Ácidos graxos esenciais

Os mamíferos non poden sintetizar ácidos graxos que teñan dobres enlaces alén do carbono 9Cell Biology: A Short Course . Hai dous destes ácidos que son moi importantes no metabolismo e que son esenciais, xa que só se poden obter dos alimentos de orixe vexetal da nosa dieta, e son os ácidos poliinsaturados ácido alfa-linolénico (un omega-3) e o ácido linoleico (un omega-6). O ácido linoleico inxerido pode converterse en ácido gamma-linolénico e ácido araquidónico, este último é precursor de moitas prostaglandinas e tromboxanos. O organismo humano ten unha limitada capacidade de converter o ácido alfa linolénico en ácido eicosapentaenoico e ácido docosahexaenoico, que son moi abundantes no peixe azul.

Ácidos graxos de número impar de carbonos Son moi raros. As bacterias son as que con máis frecuencia sintetizan ácidos graxos impares. Tamén aparecen na graxa e leite dos ruminantes e noutros animais, incluído o home, e son máis raros nas plantas (un exemplo en plantas é o ácido pelargónico).

Biosíntese de ácidos graxos