miniatura|Bicapa lipídica Els lípids són biomolècules insolubles en aigua que presenten solubilitat elevada en dissolvents orgànics, com ara el cloroform.
La paraula lípid prové de la forma prefixada del mot grec lipos, que significa ‘greix’ i de la forma sufixada del mot grec idos, que significa ‘aparença’, ‘figura’.
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, èter 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 tenen estructures químiques formades per llargues cadenes de carbonis que són apolars.
Els lípids constitueixen un ampli grup de molècules que es presenten a la natura que inclou els greixos, ceres, esterols, vitamines liposolubles (com les vitamines A, D, E, i K), monoglicèrids, diglicèrids, triacilglicerols, fosfolípids, i d'altres. Les principals funcions dels lípids inclouen l'emmagatzematge d'energia, ser components estructurals de la membrana cel·lular, i com important senyalitzador molecular.
A grans trets els lípids es poden definir com petites molècules hidròfobes o amfifíliques; la naturalesa amfifílica d'alguns lípids els permet formar estructures com la vesícula, liposomes, o membranes en un ambient aquós. Els lípids biològics s'originen enterament o en part de dues subunitats bioquímiques diferents: grups cetoacil i isoprè. Fent servir aquest enfocament, els lípids es poden dividir en vuit categories: àcids grassos, glicerolípids, glicerofosfolípids, esfingolípids, sacarolípids, i poliquètids (derivats de la condensació de subunitats de cetoacil); i lípids esteròlics i lípids prenòlids (derivats de la condensació de subunitats d'isoprè).
Malgrat que el terme lípid de vegades es fa servir com a sinònim de greix, els greixos són un subgrup dels lípids anomenats triacilglicerols. Els lípids també comprenen molècules com els àcids grassos i els seus derivats (incloent tri-, di-, monoglicèrids, i fosfolípids), com també altres metabòlits que contenen esterols com el colesterol. Encara que els humans i altres mamífers fan servir diverses vies metabòliques per degradar i sintetitzar els lípids, alguns lípids essencials no es poden fer d'aquesta manera i s'han d'obtenir dels aliments.
Funcions biològiques a l'organisme miniatura|esquerra|Ratolí obès (esquerra) per acumulació excessiva de greixos
Funció de reserva energètica Els triacilglicerols, emmagatzemats en el teixit adipós, són la principal forma d'emmagatzematge d'energia tant en animals com en plantes. Els triacilglicerols s'acumulen principalment en el teixit adipós de la pell de molts animals i les llavors d'alguns vegetals.
L'adipòcit o cèl·lula de greix, està dissenyat per la síntesi i degradació contínua dels triacilglicerols en els animals, amb la degradació controlada principalment per l'activació de l'enim lipasa. 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.
L'oxidació completa dels àcids grassos proporciona un alt contingut calòric, unes 9 kcal/g, comparades amb les 4 kcal/g per la degradació dels glúcids i les proteïnes. Els ocells migradors fan servir l'energia emmagatzemada dels triacilglicerols en els seus vols.Stryer et al., p. 619.
La deposició patològica de lípids a les parets de les artèries intervé en la producció d'un ateroma.
Funció estructural miniatura|Autoorganització dels fosfolípids: un liposoma esfèric, una micel·la, i una bicapa lipídica. Certs lípids (fosfolípids i colesterol), són components de la membrana cel·lular de la que formen la bicapa lipídica. 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.
Les cèl·lules dels eucariotes estan compartimentades dins orgànuls units a la membrana que porten a terme diferents funcions biològiques. Els glicerofosfolípids són el principal component estructural de les membranes biològiques, com la membrana plasmàtica cel·lular i les membranes intracel·lulars dels orgànuls; en les cèl·lules animals la membrana plasmàtica separa físicament els components intracel·lulars de l'ambient extracel·lular. Els glicerofosfolípids són molècules amfipàtiques que contenen un nucli de glicerol enllaçat a dues "cues" de dos àcids grassos derivats d'enllaços èster i un "cap" per un enllaç èster fosfat. Mentre que els glicerofosfolípids són el major component de les membranes biològiques, altres components lípids no glicèrids com l'esfingomielina i esterols (principalment colesterol en les membranes cel·lulars dels animals) també es troben en les membranes biològiques.Stryer et al., p. 329–331 En les plantes i les algues, el galactosildiacilglicerols,Heinz E.(1996). Plant glycolipids: structure, isolation and analysis. in Advances in Lipid Methodology - 3, p. 211–332 (ed. W.W. Christie, Oily Press, Dundee) sulfoquinovosildiacilglicerol, distromitosidiacilgliercerol el qual no té un grup fosfat, són components importants de les membranes dels cloroplastsi i els orgànuls relacionats i són els lípids més abundants en els teixits fotosintètics, incloent aquells de les plantes superiors, algues i certs bacteris.
S'ha comprovat que les bicapes mostren alts nivells de birefringència, les quals es poden usar per sondejar el grau d'ordre (o disrupció) dins la bicapa usant tècniques com la interferometria a doble polarització i el dicroisme circular.
Una membrana biològica és una forma de bicapa lipídica. La formació de bicapes lipídiques és un procés preferit energèticament quan els glicerofosfolípids estan en ambient aquós.Stryer et al., p. 333–34. Això es coneix sota el nom de efecte hidròfob. En un sistema aquós, els caps polars dels lípids s'alineen en direcció al moviment aquós polar, mentre que les cues hidrofòbiques minimitzen el seu contacte amb l'aigua i tendeixen a agrupar-se juntes, formant una vesícula; depenent de la concentració del lípid, aquesta interacció biofísica pot resultar en la formació de micel·les, liposomes, o bicapes lipídiques. Altres agregacions també s'observen i formen part del polimorfisme del comportament del lípids amfífils. El comportament de fase és una àrea d'estudi dins la biofísica i de recerca. Les micel·les i les bicapes es formen en un medi polar per l'efecte hidrofòbic. Quan es dissol una substància en un ambient lipofílic o amfifílic, les molècules polars (és a dir aigua en dissolució aquosa) esdevenen més ordenades al voltant de la substància lipofílica, ja que les molècules polars no poden formar enllaços d'hidrogen en les zones lipofíliques de l'amfífil. Per tant, en ambient aquós, les molècules d'aigua formen un una gàbia ordenada de clatrat alvoltant de la molècula lipofílica dissolta.
Funció catalítica i reguladora Algunes substàncies que intervenen en nombrosos processos fisiològics són lípids o derivats, com vitamines liposolubles, hormones esteroidals i les prostaglandines.
Funció de transport Els àcids biliars i els proteolípids transporten els lípids des de l'intestí fins al lloc de destinació.
Senyalització Recentment s'ha vist que la senyalització lipídica és una part vital de la senyalització cel·lular. La senyalització lipídica pot passar via l'activació del receptor de la G-proteïna aparellada o receptors nuclears s'han identificat membres de diferents categories de lípids com a molècules de senyalització i missatgers cel·lulars. Aquests inclouen l'esfingosina-1-fosfat, un esfingolípid derivat de la ceramida que és una potent molècula missatgera implicada en la regulació de la mobilitació del calci, el creixement cel·lular i l'apoptosi; el diacilglicerol (DAG) i els fosfats de fosfatidilisol (PIPs), implicats en l'activació de la proteïna-cinasa C mediada pel calci; les prostaglandines, les quals són un tipus d'àcids grassos implicades en la inflamació i immunitat; les hormones esteroïdes com l'estrogen, testosterona i el cortisol,les quals modulen moltes funcions com la reproducció, el metabolisme i pressió de la sang; i els oxisterols com 25-hidroxi-colesterol que són agonistes de receptor del fetge X.
Altres funcions Les vitamines «solubles en greix» (liposolubles) (A, D, E i K) – les quals són lípids basats en l'isoprè – són nutrients essencials emmagatzemats en el fetge i els teixits adiposos, amb diverses funcions. Les acil-carnitines estan implicades en el transport i el metabolisme dels àcids grassos dins i fora dels mitocondris, on experimenten la beta oxidació. Els poliprenols i els seus derivats fosforilats també tenen papers importants, en el cas dels transport d'oligosacàrids a través de les membranes. Els sucres de fosfat de poliprenol i els sucres de difosfat de poliprenol tenen una funció en les reaccions de glucosilació extracitoplasmàtica, enbiosíntesi de polisacàrids estracel·lular (per exemple la polimerització del peptidolican en bacteris), i en la glucosilació de la proteïna-N en eucariotes. Les cardiolipines són una subclasse de glicerofosfolípids que contenen 4 cadenes acil i tres grups glicerol que són particularment abundants en la membrana interior dels mitocondris. Es creu que activen enzims involucrats en la fosforilació oxidativa. Els lípids també formen la base de les hormones esteroides.
Classificació dels lípids miniatura|El tomàquet conté caroté, un terpenoide no saponificable en les cèl·lules de la polpa, que els dona color. La pell -epicarpi prim translúcid- té una capa de cera produïda per ella mateixa. La cera li proporciona l'aspecte brillant a la pell. Els lípids es poden dividir en diversos grups:
Segons la seva composició química Hom anomena lípids simples els que només contenen carboni, oxigen i hidrogen, i comprenen els triacilglicerols, 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.
Segons la seva capacitat natural de saponificació 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 triacilglicerols, 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
Lípids saponificables miniatura|esquerra|Sabó de Marsella fabricat a partir de lípids saponificables miniatura|450x450px|Reacció de saponificació d'un triacilglicerol mitjançant hidròxid de sodi 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 càustica 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.