În comparație cu monosacaridele, nucleotidele și aminoacizii, acizii grași nu sunt monomeri care sunt legați între ei pentru a forma molecule mult mai mari. Deși acizii grași pot fi legați între ei, de exemplu, în triacilgliceroli sau fosfolipide, ei nu sunt legați direct între ei și, în general, nu sunt mai mult de trei într-o anumită moleculă. Acizii grași în sine sunt lanțuri lungi de atomi de carbon completate de o grupare carboxil. Lungimea lanțului poate varia, deși majoritatea au între 14 și 20 de atomi de carbon, iar la plantele și animalele de ordin superior, acizii grași cu 16 și 18 atomi de carbon sunt speciile majore.

Datorită mecanismului de sinteză, majoritatea acizilor grași au un număr par de atomi de carbon, deși pot fi generate și lanțuri de carbon cu număr impar de atomi de carbon. O varietate mai mare poate fi generată de legăturile duble dintre carboni. Lanțurile de acizi grași fără duble legături sunt saturate, deoarece fiecare carbon este saturat cu cât mai mulți atomi de hidrogen legați posibil. Lanțurile de acizi grași cu legături duble sunt nesaturate (Figura \(\PageIndex{13}\)). Cele cu mai mult de o legătură dublă se numesc polinesaturate. Acizii grași din celulele eucariote sunt împărțiți aproape în mod egal între tipurile saturate și nesaturate, iar mulți dintre aceștia din urmă pot fi polinesaturați. La procariote, polinesaturarea este rară, dar alte modificări, cum ar fi ramificarea și ciclizarea, sunt mai frecvente decât la eucariote. Mai jos este prezentat un tabel al acizilor grași comuni.

Există diferențe fizice semnificative între acizii grași saturați și nesaturați, datorate pur și simplu geometriei carbonaților cu dublă legătură. Un acid gras saturat este foarte flexibil, cu rotație liberă în jurul tuturor legăturilor sale C-C. Diagramele și formulele liniare obișnuite care descriu acizii grași saturați servesc, de asemenea, la explicarea capacității acizilor grași saturați de a se împacheta strâns împreună, cu foarte puțin spațiu intermediar. Pe de altă parte, acizii grași nesaturați nu se pot împacheta la fel de strâns din cauza constrângerii rotaționale impuse de legătura dublă. Carbonații nu se pot roti în jurul dublei legături, astfel încât acum există o „încovoiere” în lanț. În general, carbonații cu dublă legătură din acizii grași se află în configurația cis, introducând o curbură de 30 de grade în structură.

Acizii grași din interiorul celulelor sunt de obicei părți ale unor molecule mai mari, mai degrabă decât acizi liberi. Unele dintre cele mai comune lipide derivate din acizi grași sunt triacilglicerolii, fosfogliceridele și sfingolipidele. Triacilglicerolii, după cum sugerează și numele, sunt trei lanțuri de acizi grași (acil) conectate la o moleculă de glicerol prin legături esterice (Figura \(\PageIndex{14}\)). Triacilglicerolii, cunoscuți și sub denumirea de trigliceride, pot avea acizi grași de același tip (triacilgliceroli simpli) sau de tipuri diferite (triacilgliceroli amestecați). Amestecurile acestora sunt moleculele principale de stocare a energiei pe termen lung pentru majoritatea organismelor. Deși pot fi denumite în mod colocvial grăsimi sau uleiuri, singura diferență reală constă în gradul de saturație a acizilor grași care le compun. Amestecurile cu procente mai mari de acizi grași saturați au un punct de topire mai ridicat și, dacă sunt solide la temperatura camerei, sunt denumite grăsimi. Amestecurile de triacilgliceroli care rămân lichide la temperatura camerei sunt uleiuri.

În medicina umană, un test obișnuit pentru factorii de risc ai bolilor de inimă este măsurarea nivelului de trigliceride din sânge. Deși diferite tipuri de celule pot produce și utiliza trigliceridele, majoritatea trigliceridelor la oameni sunt concentrate în țesutul adipos, care este alcătuit din adipocite, sau celule adipoase, deși ficatul este, de asemenea, un depozit semnificativ de grăsimi. Aceste celule s-au specializat pentru a transporta globule de grăsime care ocupă cea mai mare parte din volumul celulei. Atunci când nivelul trigliceridelor din sânge este ridicat, înseamnă că grăsimea este produsă sau ingerată mai repede decât poate fi preluată de adipocite.

Fosfolipidele (numite și fosfogliceride sau glicerofosfolipide), se bazează tot pe atașarea acizilor grași la glicerol. Cu toate acestea, în loc de trei cozi de acili grași, există doar două, iar în a treia poziție se află o grupare fosfat (figura \(\PageIndex{15}\)). Grupul fosfat se atașează, de asemenea, la un „grup de cap” . Identitatea grupului de cap dă numele moleculei, împreună cu cozile de acili grași. În exemplul din figură, 1-stearoil se referă la acidul stearic de pe carbonul 1 al coloanei vertebrale a glicerolului; 2-palmitoil se referă la acidul palmitic de pe carbonul 2 al glicerolului, iar fosfatidiletanolamina se referă la grupul fosfat și la etanolamina atașată acestuia, care sunt legate de carbonul 3 al glicerolului. Din cauza grupului fosfat cu sarcină negativă și a unui grup de cap care este adesea polar sau încărcat, fosfolipidele sunt amfipatice – având un caracter hidrofob puternic în cele două cozi de acizi grași și un caracter hidrofil puternic în grupul de cap. Această amfipacitate este crucială în rolul fosfolipidelor ca și componentă primară a membranelor celulare.

Sfingolipidele (Figura \(\(\PageIndex{16}\)) sunt, de asemenea, constituenți importanți ai membranelor și nu se bazează pe o coloană vertebrală de glicerol, ci pe aminoalcoolul sfingosină (sau dihidrosfingosină). Există patru tipuri majore de sfingolipide: ceramide, sfingomieline, cerebroside și gangliozide. Ceramidele sunt molecule de sfingosină cu o coadă de acid gras atașată la grupul amino. Sfingomielinele sunt ceramide în care la carbonul 1 este atașată o fosfocolină sau o fosfoetanolamină. Cerebrosidele și gangliozidele sunt glicolipide – acestea au un zahăr sau, respectiv, zaharuri atașate la carbonul 1 al unei ceramide. Oligozaharidele atașate la gangliozide conțin toate cel puțin un reziduu de acid sialic. Pe lângă faptul că sunt o componentă structurală a membranei celulare, gangliozidele sunt deosebit de importante în recunoașterea de la celulă la celulă.

Lipidele sunt definite vag ca fiind compuși biologici care sunt insolubili în apă, dar sunt solubile în solvenți organici, cum ar fi metanolul sau cloroformul. Aceasta include derivații acizilor grași enumerați mai sus și include și subiectul final al acestui capitol, colesterolul. Colesterolul (Figura \(\PageIndex{17}\)) este principalul derivat biologic al ciclopentanoperhidrofenantrenului, o hidrocarbură saturată compusă din patru formațiuni inelare fuzionate. Este o componentă importantă a membranelor plasmatice din celulele animale și este, de asemenea, precursorul metabolic al hormonilor steroizi, cum ar fi cortizolul sau b-estradiolul. Celulele vegetale au puțin sau deloc colesterol, dar sunt prezenți alți steroli, cum ar fi stigmasterolul. În mod similar, ciupercile au sterolii lor specifici. Cu toate acestea, procariotele nu conțin, în cea mai mare parte, nicio moleculă de sterol.

.