Los ácidos grasos forman parte de otros lípidos (glicerofosfolípidos, esfingolípidos, formas liso, acilgliceroles, ceras) y son, por tanto, responsables de muchas de las propiedades físicas y químicas de esas moléculas. Por ejemplo, condicionan muchas de las propiedadas y funciones de los lípidos de membrana que los contienen.
Sin embargo, los ácidos grasos también son importantes en su forma "libre" o no esterificada; así pueden ser fuente de energía y de agua metabólica a través de su oxidación en el catabolismo o precursores de otras biomoléculas: eicosanoides, feromonas de insectos, metabolitos secundarios de plantas.
Por sí mismos, y también muchos derivados suyos, algunos ácidos grasos son ligandos de receptores tanto intracelulares como de membrana lo que les da un papel en las vías de transducción de señales celulares.
En otros casos, ciertos ácidos grasos actúan como anclaje lipídico para proteínas normalmente implicadas en procesos de señalización celular (subunidades α de proteínas G heterotriméricas, proteínas G pequeñas, tirosín quinasas citoplásmicas = NRTK). Hay dos posibilidades: N-miristoilación y S-acilación -con mayor frecuencia, palmitoilación- de proteínas; en el primer caso, la unión del ácido graso es permanente y se establece por un enlace amida y en el segundo es reversible y se da a través de un enlace tioéster.
En animales, los ácidos grasos pueden proceder de la dieta (ver el origen de los ácidos grasos de la dieta) o ser sintetizados en el organismo (excepto los ácidos grasos esenciales). Los ácidos grasos de la dieta de cadena corta y media normalmente no se esterifican sino que se oxidan para proporcionar energía; los de cadena larga se esterifican para dar triacilgliceroles o lípidos estructurales; los ácidos grasos poliinsaturados se incorporan mayoritariamente en glicerofosfolípidos.
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