I Lipidi:caratteristiche

Lipidi

Lipidi sono un gruppo di sostanze organiche, conosciute comunemente come grassi, nelle quali sono presenti, al pari dei carboidrati, carbonio, idrogeno e ossigeno ma la percentuale degli atomi risulta più bassa che nei carboidrati e quindi vi sono meno legami covalenti polari. I lipidi non essendo polari non attraggono molecole d’acqua e sono perciò idrofobici, vale a dire risultano insolubili in acqua ma solubili in solventi polari come cloroformio, acetone, alcool, etere.

I lipidi (come ad esempio con l’olio) formano in acqua un miscuglio temporaneo di goccioline detto emulsione. Tutte le cellule contengono lipidi, un gruppo di molecole che variano notevolmente per la struttura e che comprende i trigliceridi (grassi e oli), i fosfo-lipidi (lipidi contenenti fosforo), gli steroidi, gli acidi grassi, le vitamine liposolubili (A, D, E e K) e molti altri tipi.

Funzioni dei lipidi

Fra le varie funzioni, i lipidi vengono utilizzati come componenti strutturali, per esempio nella membrana cellulare, costituiscono una forma di deposito di carbonio e di energia, rappresentano i precursori per la sintesi di altri costituenti cellulari e si comportano come barriere protettive alla perdita di acqua. Fra le molecole organiche sono quelle che a parità di peso hanno il più elevato contenuto energetico; inoltre alcuni lipidi assolvono alla funzione di messaggeri chimici sia all’interno della cellula che fra le cellule. Per tutto questo i lipidi rappresentano una delle componenti fondamentali della dieta di un individuo.

Grassi e oli

Mentre gran parte delle piante, come le patate, riescono ad accumulare carboidrati in forma di amido nei loro fusti sotterranei, gli organismi animali presentano una limitata capacità di immagazzinare zuccheri; in particolare nei vertebrati gli zuccheri in eccesso, non accumulabili in glicogeno, vengono convertiti in grassi. Anche molte piante accumulano energia sotto forma di oli soprattutto nei semi e nei frutti.

I grassi e gli oli contengono rispetto ai carboidrati una proporzione più elevata di legami carbonio-idrogeno (C-H) e ciò fa sì che contengano più energia chimica; la completa demolizione dei grassi libera in media 9,3 kilocalorie/grammo in confronto alle 3,8 kilocalorie/grammo dei carboidrati e alle 3,1 kilocalorie/grammo delle proteine. Una molecola di grasso si forma per condensazione tra tre molecole di acido grasso legate a una molecola di glicerolo.

L’acido grasso è un acido carbossilico con un lungo scheletro carbonioso, che si presenta in forma di catene lineari o talvolta di catene ramificate. Si distinguono acidi grassi saturi, caratterizzati da dritte catene di atomi di carbonio prive di doppi legami covalenti (possono compattare fra loro e solidificare a temperatura ambiente), e acidi grassi insaturi provvisti di doppi legami covalenti in corrispondenza dei quali le catene carboniose presentano dei ripiegamenti (complessa la disposizione compatta delle molecole e quindi di liquidi a temperatura ambiente).

Gli acidi grassi più comuni sono lunghi 16-18 atomi di carbonio; esempi comuni di acidi grassi saturi sono il burro e il grasso della carne, mentre fra gli acidi grassi insaturi vi sono l’olio d’oliva, l’olio di arachidi e l’olio di mais. Fra gli acidi grassi essenziali per l’uomo vi sono l’acido linoleico (acido grasso poliinsaturo a 18 atomi di carbonio, essenziale per l’alimentazione dei Mammiferi; è abbondante nelle verdure a foglia larga e negli oli siccativi come l’olio di lino, di cartamo, il tallolio) e l’acido linolenico (acido grasso poliinsaturo a 18 atomi di carbonio, abbondante in certi oli vegetali).

Trigliceridi, fosfolipidi e glicolipidi

I triacilgliceroli (o trigliceridi) e i fosfolipidi sono due esempi significativi di lipidi comuni. I trigliceridi consistono di tre acidi grassi attaccati a uno “scheletro” di glicerina (o glicerolo). Sono i lipidi più presenti nel nostro corpo e nella dieta, sono le molecole organiche utilizzate dall’organismo per immagazzinare carbonio ed energia e vengono accumulati nel tessuto adiposo e nel fegato. I trigliceridi possono essere solidi (i grassi) o liquidi (gli oli).

I fosfolipidi sono lipidi contenenti catene di acidi grassi attaccate ad uno scheletro di glicerolo e un gruppo fosfato (PO₄^3-) attaccato al terzo atomo di carbonio del glicerolo. Il gruppo fosfato è carico negativamente e ciò conferisce alla molecola dei fosfolipidi un duplice comportamento: risulta idrofila in corrispondenza del gruppo fosfato, e idrofoba nell’estremità costituita dagli acidi grassi. Per questo i fosfolipidi possono formare nelle cellule doppi strati disposti con le “code” di acidi grassi orientate le une contro le altre e con le “teste” contenenti fosfato rivolte verso l’ambiente esterno acquoso.

Per queste caratteristiche tali molecole sono largamente diffuse in natura e si ritrovano per lo più come componenti delle membrane cellulari. Chimicamente i fosfolipidi possono essere considerati diesteri dell’acido fosforico, rispettivamente con il diacilglicerolo (glicerofosfolipidi) o con la acilsfingosina (sfingofosfolipidi) da una parte, e la colina, l’etanolammina, la serina o l’inositolo, dall’altra.

Il tessuto nervoso ed il rosso d’uovo sono particolarmente ricchi di fosfolipidi. La fosfatidiletanolammina è un importante fosfolipide spesso presente nella membrana dei batteri; è composta di due molecole di acidi grassi esterificati con glicerolo; il terzo ossidrile del glicerolo è legato a un gruppo di fosfato, mentre l’etanolammina è attaccata al fosfato, il lipide che ne risulta ha una struttura asimmetrica con una estremità idrofoba apolare data dalla presenza degli acidi grassi e una estremità polare, idrofila; nelle membrane cellulari l’estremità idrofoba è immersa nello spessore della membrana, mentre l’estremità polare è sulla superficie della membrana e quindi è esposta all’acqua.