Os ácidos graxos são anfipáticos porque possuem uma parte polar, que é a cabeça hidrofílica, e uma parte apolar, que é a cauda hidrofóbica. A parte polar é formada pelo grupo carboxila (-COOH) e a parte apolar é formada pela cadeia hidrocarbonada. Em solução em água, os ácidos graxos formam micelas, com as caudas apolares voltadas para o interior e as cabeças polares voltadas para o exterior. Em solução apolar, como o éter, os ácidos graxos se dissolvem facilmente. Os ácidos graxos em lipídeos são geralmente encontrados na forma de triglicerídeos, fosfolipídios e colesterol esterificado. Eles podem ser classificados de acordo com o comprimento da cadeia carbônica, a presença de ligações duplas (insaturação) e a posição da primeira ligação dupla em relação ao grupo carboxila. Os ácidos graxos saturados têm ponto de fusão mais alto do que os insaturados, pois as ligações duplas nos ácidos graxos insaturados impedem que as moléculas se empacotem tão bem quanto as moléculas de ácidos graxos saturados. Os ácidos graxos podem ser classificados em relação à produção pelo corpo em essenciais e não essenciais. Os ácidos graxos essenciais não podem ser sintetizados pelo corpo e devem ser obtidos através da dieta. A nomenclatura do ácido graxo descreve o número de átomos de carbono na cadeia e o número de ligações duplas. Por exemplo, o ácido graxo ômega-3 tem a primeira ligação dupla na terceira posição a partir da extremidade metílica da cadeia. Os ácidos graxos insaturados podem ser classificados em monoinsaturados (apenas uma ligação dupla) ou poliinsaturados (mais de uma ligação dupla). O ômega-3, 6 e 9 são ácidos graxos poliinsaturados com características e funções específicas. O ômega-3, por exemplo, é importante para a saúde cardiovascular e cerebral, enquanto o ômega-6 é importante para a resposta inflamatória do corpo e o ômega-9 é importante para a saúde do coração.
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