LIPIDI

Lipidi Classe di sostanze organiche costituitte da C, H e O I lipidi hanno una comune proprietà fisica: essi sono insolubili in acqua e solubili in solventi organici PM modesto Da un punto di vista chimico, i lipidi sono composti da un gruppo estremamente diverso di molecole. Le maggiori funzioni dei lipidi sono di servire come: Fonte energetica La base strutturale delle membrane cellulari. 3. Riserva di energia nel corpo

lipidi insaponificabili: CLASSIFICAZIONE •Si distinguono in: lipidi insaponificabili: TERPENI-STERODI -PROSTAGLANDINE lipidi complessi o saponificabili : ACILGLICEROLI – FOSFOGLICERIDI- SFINGOLIPIDI- CERE

Acidi grassi NUMERO DI CARBONI n>10 Gli acidi grassi di solito racchiudono un numero pari di atomi di carbonio e se sono presenti doppi legami (insaturazione), essi sono di solito cis. NUMERO DI CARBONI n>10

Gli acidi grassi, in base all'assenza o alla presenza di doppi legami nella catena carboniosa, da cui dipende anche la temperatura di fusione degli acidi grassi stessi, possono essere classificati come: Acidi grassi saturi se i doppi legami nella catena carboniosa sono assenti (ad es. acido caprilico C 8:0, acido palmitico C 16:0, acido stearico C 18:0). Acidi grassi insaturi se i doppi legami nella catena carboniosa sono presenti, (ad es. acido oleico C 18:1, acido linoleico C 18:2, acido linolenico C 18:3, acido arachidonico C 20:4).

Numerazione degli atomi di C con i numeri: inizio dal C carbossilico (metile terminale n) con le lettere dell’alfabeto greco: Inizio dall’atomo di C vicino al gruppo carbossilico (metile terminale ) CH3-(CH2)n-CH2-CH2-CH2-CH2-COO- n 5 4 3 2 1      CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COO- 10 9 posizione doppio legame: indicata con il simbolo  (delta maiuscolo) seguito dai numeri soprascritti c corrisponde a cis; t = trans acido grasso: identificato da due numeri che indicano il numero di atomi di carbonio ed il numero dei doppi legami, separati dal simbolo : C18:1c9

NOMENCLATURA C4:0 acido butirrico nome comune nome sistematico C4:0 acido butirrico C16:0 acido palmitico acido esadecanoico CH3(CH2)14COOH C18:0 acido stearico acido ottadecanoico CH3(CH2)16COOH C20:0 acido eicosanoico CH3(CH2)18COOH C18:1c9 acido oleico acido cis9-ottadecenoico C18:2c9,12 acido linoleico acido cis 9,12-ottadecadienoico C18:3c9,12,15 acido -linolenico acido cis 9,12,15-ottadecatrienoico C20:4c5,8,11,14 acido arachidonico acido cis 5,8,11,14-eicosatetraenoico C20:5c5,8,11,14,17 acido cis 5,8,11,14,17-eicosapentaenoico essendo in forma ionica, più corretto palmitato invece di acido palmitico stearato invece di acido stearico oleato invece di acido oleico

GLI ACIDI GRASSI SONO CLASSIFICATI IN BASE ALLA STRUTTURA DELLA CATENA IDROCARBURICA SATURI - senza doppi legami catena satura in H, completamente ridotta MONOINSATURI - un doppio legame POLINSATURI - almeno due doppi legami I doppi legami sono in genere nella forma stereoisomera cis

ACIDI GRASSI SATURI più comuni Corta catena (C4:0-C6:0) Grassi del latte acido butirrico vaccino e derivati acido esanoico Media catena (C8:0-C14:0) Oli tropicali (cocco, palma) acido laurico (C12:0) (termine industriale: oli vegetali) acido miristico (C14:0) Lunga catena ≥ C16 nei grassi animali e acido palmitico (C16:0) vegetali acido stearico (C18:0) burro di cacao

ACIDI GRASSI MONOINSATURI CH3-(CH2)7-CH2-CH2-(CH2)7-COOH acido stearico (18:0) 10 9 ISOMERIA CIS Il legame cis, a differenza del legame trans, genera un angolo rigido nella catena idrocarburica CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH 10 9 acido oleico acido cis-9-ottadecenoico (18:1c9) il più abbondante acido grasso presente sia nei grassi animali che vegetali. Tipico dell’olio di oliva di cui costituisce l’80% degli acidi grassi

ACIDI GRASSI POLINSATURI CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH acido linoleico (18:2cis9,12) 13 12…… 10… 9 acido grasso essenziale: alimenti di origine vegetale, soia, girasole CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)-COOH acido -linolenico (18:3cis9,12,15) 16 15 13 12…… 10… 9 acido grasso essenziale: alimenti di origine vegetale, germe di grano, noci

Le catene idrocarburiche sono molecole flessibili dato che il legame singolo C-C ha grande libertà di rotazione; ma la conformazione a più bassa energia è quella completamente estesa. Le catene possono raggrupparsi a dare strutture regolari. Il doppio legame genera un angolo rigido (se il doppio legame è trans la molecola risulta lineare come la forma satura). Gli acidi grassi cis insaturi si possono impacchettare meno degli acidi grassi saturi per diminuita possibilità di interazioni di van der Waals tra le catene idrocarburiche CONSEGUENZA BIOLOGICA: LA FLUIDITA’ DI MEMBRANA DIPENDE DALLA STRUTTURA E DAL GRADO DI INSATURAZIONE DEGLI ACIDI GRASSI

Nei lipidi gli acidi grassi sono legati al glicerolo (con legame estereo) o alla sfingosina (con legame ammidico)

ACILGLICEROLI Gli acilgliceroli sono prodotti di esterificazione del glicerolo con acidi grassi

C H O COR C H O COR OCOR C H O COR OCOR RCOO glicerolo monogliceride 2 O COR monogliceride C H 2 O COR OCOR digliceride C H 2 O COR OCOR RCOO trigliceride

Trigliceridi I trigliceridi rappresentano i composti sotto cui è maggiormente immagazzinata l'energia. Sono esteri formati da glicerolo e acidi grassi Grassi animali e gli oli vegetali sono trigliceridi che differiscono nel loro contenuto di acidi grassi insaturi. (SEMPLICI O MISTI) Per idrolisi con NaOH o KOH formano i saponi o Sali sodici o potassici degli acidi grassi che si organizzano secondo una struttura di micelle. PF e PE relativamente bassi perché le molecole formano tra loro deboli legami dipolo-dipolo (non legami H) Si presentano sottoforme di : OLI, BURRI, GRASSI

I triacilgliceroli funzionano da fonte energetica costituiscono la maggior parte dei lipidi assunti con la dieta riserva di energia (tessuto adiposo) Sono ridotti e quindi liberano più energia quando vengono ossidati Sono idrofobi e quindi immagazzinati in forma anidra

Reazioni dei LIPIDI (idrogenazione dei polinsaturi detto INDURIMENTO SAPONIFICAZIONE RIDUZIONE CON H2 (idrogenazione dei polinsaturi detto INDURIMENTO OSSIDAZIONE (processo di irrancidimento dei grassi)

FOSFOLIPIDI FOSFOGLICERIDI Costituenti delle membrane cellulari SFINGOMIELINE Presenti in alta concentrazione nella guaina mielinica che avvolge le cellule nervose

FOSFOGLICERIDI

L’anione fosfatidato esterificato con etiltrimetilammonio dà la COLINA

Sono grassi a funzione strutturale, importanti costituenti delle membrane. Grazie alla loro struttura idrofoba e idrofila (amfipatica) si dispongono a doppio strato. Gli acidi grassi insaturi cis presentano, in corrispondenza del doppio legame, una angolatura. Conseguentemente, mentre gli acidi grassi saturi o quelli insaturi trans possono giustapporsi ordinatamente, quelli cis sono costretti a inclinarsi tra loro permettendo alla membrana di curvarsi.

Lipidi di membrana Tutte le membrane biologiche racchiudono i lipidi come i maggiori costituenti. I lipidi predominanti nelle membrane, glicerofosfolipidi, sfingolipidi e glicosfingolipidi, racchiudono un gruppo polare e due catene idrocarburiche Glicerofosfolipdi sono lipidi derivanti dal glicerolo-3- fosfato, prodotto del ciclo della glicolisi, o acido fosfatidico Il gruppo fosfato è esterificato da un' altra funzione alcoolica della colina, etanolammina, ecc. a produrre i differenti fosfolipidi

4 sono i principali fosfolipidi della membrana cellulare di molti mammiferi: fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina, fosfatidilcolina, e sfingomielina. Solo la testa della fosfotidilserina ha una carica negativa netta, le altre sono neutre a pH fisiologico I 4 fosfolipidi costituiscono più della metà della massa di lipidi della maggior parte delle membrane (tabella) Altri fosfolipidi presenti in basse quantità sonomolto importanti funzionalmente (es: inositol fosfolipide: ha un ruolo cruciale nella trasmissione del segnale)

testa idrofilica coda idrofobica O HO C H

Sono sostanze ANFIPATICHE In acqua formano monostrato, denominato MICELLA Testa polare Catena idrocarburica apolare SAPONE: R-COO-Na+ oppure R-COO-K+ H2O

I saponi sono acidi grassi a lunga catena salificati con Na+ I saponi sono acidi grassi a lunga catena salificati con Na+. I saponi in acqua formano strutture dette “micelle”: le code apolari degli acidi grassi, che fuggono l’acqua, sono rivolte verso il centro della micella mentre la testa polare (il gruppo carbossilico dissociato –COO-) è rivolto verso l’acqua. Il centro della micella è apolare. Sostanza lipofile (unto) tenderanno a “sciogliersi” dentro la micella. La carica negativa esterne impedisce l’aggregazione delle micelle.

Anche i FOSFOLIPIDI sono ANFIPATICI ANCHE I FOSFOGLICERIDI sono ANFIPATICI Quando le singole unità hanno la sezione trasversale più grande della coda idrocarburica si forma la MICELLA Quando le singole unità hanno la sezione trasversale uguale alla coda idrocarburica si forma il doppio strato (fosfolipidi) Se il doppio strato si ripiega su se stesso generando una sfera si forma il liposoma o vescicola

PROPRIETA’ DEI SAPONI BASSA TENSIONE SUPERFICIALE CAPACITA’ EMULSIONANTE FORMANO SALI INSOLUBILI con Ca2+ SALE ALCALINO CHE IDROLIZZA e può precipitare ( RCOOX + H2O = RCOOH + XOH)