Monossacarídeos, nucleotídeos e aminoácidos não são monómeros que estão ligados entre si para formar moléculas muito maiores. Embora os ácidos gordos possam ser ligados entre si, por exemplo, em triactilgliceróis ou fosfolípidos, eles não estão ligados directamente uns aos outros, e geralmente não mais do que três numa dada molécula. Os ácidos gordos em si são cadeias longas de átomos de carbono, completadas com um grupo carboxilo. O comprimento da cadeia pode variar, embora a maioria esteja entre 14 e 20 carbonos, e em ordem superior plantas e animais, os ácidos gordos com 16 e 18 carbonos são as principais espécies.

Devido ao mecanismo de síntese, a maioria dos ácidos graxos tem um número par de carbonos, embora também possam ser geradas cadeias de carbono de número ímpar. Mais variedade pode ser gerada por ligações duplas entre os carbonos. Cadeias de ácidos graxos sem ligações duplas são saturadas, porque cada carbono é saturado com o maior número possível de átomos de hidrogênio ligados. Cadeias de ácidos graxos com ligações duplas são insaturadas (Figura \PageIndex{13}). Aquelas com mais de uma ligação dupla são chamadas polinsaturadas. Os ácidos gordos nas células eucarióticas são divididos quase uniformemente entre os tipos saturados e insaturados, e muitos destes últimos podem ser polinsaturados. Em procariotas, a polinsaturação é rara, mas outras modificações, como ramificação e ciclização, são mais comuns do que em eucariotas. Uma tabela de ácidos graxos comuns é mostrada abaixo.

Existem diferenças físicas significativas entre os ácidos gordos saturados e insaturados devido simplesmente à geometria dos carbonos de dupla ligação. Um ácido graxo saturado é muito flexível com rotação livre em torno de todas as suas ligações C-C. Os habituais diagramas lineares e fórmulas representando os ácidos gordos saturados também servem para explicar a capacidade dos ácidos gordos saturados de se agruparem bem, com muito pouco espaço interveniente. Os ácidos graxos insaturados, por outro lado, são incapazes de embalar tão bem devido à restrição rotacional impoarted pela dupla ligação. Os carbonos não podem girar em torno da dupla ligação, por isso agora há uma “dobra” na cadeia. Geralmente, os carbonos de dupla ligação em ácidos graxos estão na configuração cis-, introduzindo uma curva de 30 graus na estrutura.

Ácidos gordos dentro das células são geralmente partes de moléculas maiores, ao invés de ácidos livres. Alguns dos lipídios mais comuns derivados dos ácidos graxos são os triactilgliceróis, fosfogliceróis e esfingolipídios. Os triacilgliceróis, como o nome indica, são três cadeias de ácidos gordos (acyl) ligadas a uma molécula de glicerol por ligações de ésteres (Figura 14). Os triactilgliceróis, também conhecidos como triglicerídeos, podem ter ácidos gordos dos mesmos (triactilgliceróis simples) ou de vários tipos (triactilgliceróis mistos). As misturas destes são as moléculas primárias de armazenamento de energia a longo prazo para a maioria dos organismos. Embora possam ser referidas coloquialmente como gorduras ou óleos, a única diferença real é o grau de saturação dos seus ácidos gordos constituintes. As misturas com percentagens mais elevadas de ácidos gordos saturados têm um ponto de fusão mais elevado e se forem sólidas à temperatura ambiente, são referidas como gorduras. As misturas de triactilglicerol que permanecem líquidas à temperatura ambiente são óleos.

Na medicina humana, um teste comum para fatores de risco de doenças cardíacas é a medição dos níveis de triglicerídeos no sangue. Embora vários tipos celulares possam fazer e utilizar triglicéridos, a maioria dos triglicéridos em pessoas está concentrada no tecido adiposo, que é composto por adipócitos, ou células adiposas, embora o fígado também seja um importante reservatório de gordura. Estas células são especializadas em transportar glóbulos gordos que ocupam a maior parte do volume da célula. Quando os níveis de triglicéridos no sangue estão elevados, significa que a gordura está a ser produzida ou ingerida mais rapidamente do que pode ser absorvida pelos adipócitos.

Fosfolípidos (também chamados fosfoglicéridos ou glicerofosfolípidos), também são baseados na fixação de ácidos gordos ao glicerol. No entanto, em vez de três caudas de acilo gordo, existem apenas duas, e na terceira posição está um grupo de fosfatos (Figura \PageIndex (15)). O grupo fosfato também se liga a um “grupo de cabeça” . A identidade do grupo da cabeça nomeia a molécula, juntamente com as caudas de acilo gordo. No exemplo da Figura, 1-estearoyl refere-se ao ácido esteárico no 1-carbono da espinha dorsal do glicerol; 2-palmitoyl refere-se ao ácido palmítico no 2-carbono do glicerol, e fosfatidilletanolamina refere-se ao grupo fosfato e sua etanolamina anexa, que estão ligados ao glicerol 3-carbono. Devido ao grupo fosfato de carga negativa, e um grupo de cabeça que é frequentemente polar ou carregado, os fosfolípidos são anfípidos – carregando um forte caráter hidrofóbico nas duas caudas de acilo gordo, e um forte caráter hidrofílico no grupo de cabeça. Esta amphipatia é crucial no papel dos fosfolípidos como componente primário das membranas celulares.

Sphingolipids (Figura \PageIndex{16}}) também são constituintes importantes das membranas, e são baseados não na espinha dorsal de glicerol, mas no aminoálcool, esfingosina (ou diidrofosfingosina). Existem quatro tipos principais de esfingolípidos: ceramidas, esfingomielinas, cerebrosides e gangliosides. As ceramidas são moléculas de esfingosina com uma cauda de ácido gordo ligada ao grupo dos aminoácidos. As esfingomielinas são ceramidas nas quais uma fosfocholina ou fosfoetanolamina está ligada ao 1-carbono. Cerebrosides e gangliosides são glicolípidos – têm um açúcar ou açúcares, respectivamente, ligados ao 1-carbono de uma ceramida. Os oligossacarídeos ligados aos gangliosídeos contêm todos pelo menos um resíduo de ácido siálico. Além de ser um componente estrutural da membrana celular, os gangliosídeos são particularmente importantes no reconhecimento de célula a célula.

Lípidos são vagamente definidos como compostos biológicos insolúveis em água mas solúveis em solventes orgânicos como metanol ou clorofórmio. Isso inclui os derivados de ácidos graxos listados acima, e inclui o tópico final para este capítulo, colesterol. O colesterol (Figura \PageIndex{17}) é o principal derivado biológico do ciclopentanoperhidrofenantreno, um hidrocarboneto saturado constituído por quatro formações de anéis fundidos. É um componente importante das membranas plasmáticas das células animais, sendo também o precursor metabólico dos hormônios esteróides, como o cortisol ou o b-estradiol. As células vegetais têm pouco ou nenhum colesterol, mas outros esteróis, como o estigmasterol, estão presentes. Da mesma forma, os fungos têm os seus esteróis específicos. No entanto, os procariotas não contêm, na sua maioria, quaisquer moléculas de esterol.