Lipidi

I lipidi (detti anche grassi, dal greco lypos, grasso) sono molecole organiche, presenti in natura, raggruppate sulla base delle loro proprietà comuni di solubilità: sono insolubili in acqua (definiti per questo idrofobi), mentre sono solubili in solventi organici non polari, come l'etere dietilico o l'acetone.

I lipidi hanno una densità significativamente minore di quella dell'acqua (dunque galleggiano). Dal punto di vista strutturale, sono costituiti prevalentemente da atomi di carbonio, e di idrogeno uniti tra loro con legami covalenti scarsamente polari (caratteristica che conferisce il comportamento idrofobo) e disposti simmetricamente.

Nonostante la loro somiglianza in termini di solubilità, i lipidi sono molto diversi tra loro per quanto riguarda la struttura chimica, in quanto comprendono esteri e idrocarburi e possono essere aciclici, ciclici o policiclici. A seconda del grado di complessità, i lipidi si suddividono in 3 categorie: lipidi semplici, lipidi complessi e lipidi derivati.

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Lipidi complessi

I lipidi complessi, detti anche lipoidi, sono costituiti da carbonio, idrogeno, ossigeno e fosforo o azoto e sono frutto di esterificazione degli acidi grassi con alcoli di vario tipo. Comprendono fosfolipidi, fosfatidi, glicolipidi e solfolipidi. I lipidi complessi sono anche detti saponificabili perché se immersi in soluzione alcalina formano saponi. Questi lipidi sono costituiti da esteri del glicerolo. Tutti contengono acidi grassi a catena più o meno lunga (acido butirrico, acido propionico fino agli acidi stearico e palmitico a oltre 10 atomi di carbonio).

Fosfolipidi

Sono simili ai trigliceridi dal punto di vista strutturale, ma contengono un gruppo fosfato che conferisce una carica negativa, e quindi polarità, alla molecola. Il risultato finale è che ogni fosfolipide ha una testa idrofila e una coda idrofoba: si dice quindi anfipatico. Questa particolare struttura li rende idonei a formare le membrane biologiche che avvolgono le cellule e gli organuli cellulari. Infatti, in un ambiente liquido le molecole di fosfolipidi si dispongono con i gruppi idrofili rivolti sia verso la soluzione acquosa interna alle cellule, sia verso quella esterna, relativa all’ambiente circostante. Invece le code idrofobe si attraggono tra loro occupando una posizione mediana. In particolare un fosfolipide è composto da una molecola di glicerolo che si lega a due catene di acidi grassi e a un gruppo fosfato (PO4^3-). I fosfolipidi (lipidi di membrana) sono i principali componenti della frazione lipidica delle membrane cellulari. Possiamo riconoscere due tipi di fosfolipidi:

fosfogliceridi;
sfingolipidi: particolarmente abbondanti nel tessuto nervoso.

Steroidi

Sono lipidi policiclici derivati del ciclopentanoperidrofenantrene. I loro scheletri carboniosi sono piegati per formare quattro anelli uniti tra loro. Sono sempre costruiti così: tre anelli a sei lati e un anello a cinque lati. Comprendono il colesterolo, componente essenziale delle membrane cellulari eucariotiche, precursore di molti ormoni, oltre che precursore della vitamina D3 e degli acidi biliari. Esiste una sintesi endogena costante di colesterolo che può essere eccessivamente stimolata da una dieta ricca di grassi.

Contenuto energetico

I lipidi hanno un altissimo contenuto energetico e, nell'ambito dei tre gruppi di macromolecole che compongono gli elementi nutritivi per la cellula:

Grassi (o lipidi) l'ossidazione di 1 g di lipidi genera 9 kcal = 37,65 kJ
Zuccheri (o glucidi) l'ossidazione di 1 g di glicidi genera 4 kcal = 16,74 kJ
Proteine (o protidi) l'ossidazione di 1 g di proteine genera 4 kcal = 16,74 kJ

Questi dati valgono per le misure in un calorimetro, in particolare per le proteine (prodotti finali CO₂ e N₂).

Nell'organismo umano il prodotto finale del catabolismo proteico è invece rappresentato dall'urea, quindi l'energia di reazione è un po' minore (circa 15 kJ).

Negli animali e nell'uomo, il principale utilizzo del grasso è come riserva energetica per il corpo e come isolante termico. I grassi vengono immagazzinati principalmente nel tessuto adiposo sotto forma di trigliceridi (lipidi di accumulo).

Bibliografia

T. W. Graham Solomons, Chimica organica, 2ª ed., Bologna, Zanichelli, 2001, pp. 939-968, ISBN 88-08-09414-6.

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