Lipidi o grassi: cosa sono, tutti i tipi e a cosa servono

Lipidi o grassi: cosa sono, tutti i tipi e a cosa servono
Ultima modifica 16.09.2022
INDICE
  1. A cosa servono
  2. Tutte le tipologie di lipidi

I lipidi o grassi sono molecole idrofobiche o anfifiliche insolubili nell'acqua, e solubili in idrocarburi (non polari) come altri grassi (acidi grassi, cere, steroli, vitamine liposolubili, monogliceridi, digliceridi, trigliceridi e fosfolipidi), o altri tipi di solventi organici.

I lipidi originano strutturalmente dai gruppi chetoacile e isoprenico. In tal senso, possono essere suddivisi in otto categorie: acidi grassi, glicerolipidi, glicerofosfolipidi, sfingolipidi, saccarolipidi e polichetidi (derivati ​​dalla condensazione delle subunità chetoacile), steroli e prenolici (derivati ​​dalla condensazione delle subunità isopreniche).

Le funzioni dei lipidi sono numerose; principalmente: immagazzinare energia (tessuto adiposo), segnalare (ormoni), costituire strutturalmente le membrane cellulari (fosfolipidi), digerire (succhi biliari), preursori di fattori pro-ormonali (vit. D, eicosanoidi ecc.) ecc.

Il ruolo nutrizionale dei lipidi è molto importante, soprattutto per ciò che riguarda le molecole essenziali e semi-essenziali (alcuni omega 3 e omega 6) e le vitamine liposolubili (vit. A, vit. D, vit. E, vit. K). Peraltro, i fitosteroli e gli altri fattori nutrizionali lipidici non essenziali hanno un ruolo biolgico-nutrizionale tutt'altro che trascurabile. Oltre a ciò, rimangono un'importante fonte di energia cellulare (9 kcal / g), ricavabile solo previo metabolismo aerobico.

Quelli più abbondanti negli alimenti e nell'organismo sono gli acidi grassi, rispettivamente organizzati in gliceridi (soprattutto trigliceridi).

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A cosa servono

Funzioni biologiche dei lipidi o grassi

Componenti delle membrane biologiche

Le cellule eucariote contengono diversi tipi di membrane, come la membrana plasmatica cellulare e le membrane intracellulari degli organelli.

I glicerofosfolipidi, la sfingomielina e gli steroli (principalmente il colesterolo nelle membrane delle cellule animali) sono il principale componente strutturale delle membrane biologiche.

Nelle cellule animali, la membrana plasmatica separa fisicamente i componenti intracellulari dall'ambiente extracellulare - doppio strato lipidico lamellare.

In un sistema acquoso, le teste polari dei lipidi si allineano verso l'ambiente polare e acquoso, mentre le code idrofobiche riducono al minimo il loro contatto con l'acqua e tendono a raggrupparsi insieme, formando una vescicola; a seconda della concentrazione del lipide, questa interazione biofisica può portare alla formazione di micelle, liposomi o doppi strati lipidici.

La formazione di lipidi nelle membrane protocellulari rappresenta un passaggio chiave nei modelli di abiogenesi, l'origine della vita.

Accumulo di energia

I trigliceridi, immagazzinati nel tessuto adiposo, sono un'importante forma di accumulo di energia sia negli animali che nelle piante.

Sono una delle principali fonti di energia nella respirazione aerobica.

La completa ossidazione degli acidi grassi rilascia9 kcal/g, contro solo 4 kcal/g per la scomposizione ossidativa delle proteine e 3,75 kcal/g per quella dei carboidrati.

L'adipocita, o cellula grassa, è progettata per la sintesi e la scomposizione continua dei trigliceridi negli animali, quest'ultima controllata principalmente dall'attivazione dell'enzima lipasi - sensibile certi ormoni ad azione catabolica.

Attenzione! Per energia, si intende anche quella calorifera. La lipolisi del tessuto adiposo bruno ha infatti l'unica funzione di liberare calore.

Segnalazione

La segnalazione lipidica intracellulari avviene tramite l'attivazione di recettori nucleari o accoppiati a proteine ​​G. Sono stati identificati come segnalatori e messaggeri cellulari diversi lipidi, appartenenti a categorie differenti. Tra questi riconosciamo:

È noto che i lipidi della fosfatidilserina siano coinvolti nella segnalazione della fagocitosi di cellule apoptotiche o frammenti di cellule.

Altre funzioni

Le vitamine liposolubili (A, D, E e K) - lipidi a base di isoprene - sono nutrienti essenziali immagazzinati nel fegato e nei tessuti adiposi, aventi una vasta gamma di funzioni.

Le acil-carnitine sono coinvolte nel trasporto e nel metabolismo degli acidi grassi dentro e fuori i mitocondri, dove subiscono la beta ossidazione.

I poliprenoli e i loro derivati ​​fosforilati svolgono importanti ruoli di trasporto, ad esempio di oligosaccaridi attraverso le membrane.

Le cardiolipine sono una sottoclasse di glicerofosfolipidi contenente quattro catene aciliche e tre gruppi di glicerolo particolarmente abbondanti nella membrana mitocondriale interna. Si ritiene che attivino enzimi coinvolti nella fosforilazione ossidativa.

I lipidi costituiscono anche la base degli ormoni steroidei.

Tutte le tipologie di lipidi

Tipi di grassi: quanti ce ne sono?

La LIPID MAPS (Lipid Metabolites and Pathways Strategy) classifica i lipidi in otto categorie:

Acidi grassi

Gli acidi grassi gruppi eterogenei di molecole prodotte dall'allungamento di un primer chiamato acetil-CoA, con altri gruppi malonil-CoA o metilmalonil-CoA, in un processo chiamato sintesi di acidi grassi.

Sono costituiti da una catena idrocarburica che termina con un gruppo di acido carbossilico; questa disposizione conferisce alla molecola un'estremità polare idrofila e un'estremità idrofoba non polare e insolubile in acqua.

Gli acidi grassi sono un elemento costitutivo di lipidi strutturalmente più complessi: i gliceridi.

La catena di carbonio, tipicamente lunga tra 4 e 24 atomi di carbonio, può essere satura o insatura, e può essere attaccata a gruppi funzionali contenenti ossigeno, azoto e zolfo.

Se un acido grasso contiene un doppio legame, esiste la possibilità di un isomeria geometrica cis o trans, che influisce in modo significativo sulla configurazione della molecola e sul suo comportamento biologico.

I doppi legami cis fanno piegare la catena degli acidi grassi, combinandosi a più doppi legami nella catena; tre doppi legami rendono queste membrane altamente fluide, giocando un ruolo importante nella struttura e nella funzione delle membrane cellulari che costituiscono.

La maggior parte degli acidi grassi presenti in natura sono della configurazione cis; alcune forme trans sono il risultato di una lavorazione industriale di idrogenazione.

Esempi di acidi grassi biologicamente importanti includono gli eicosanoidi, derivati ​​principalmente dall'acido arachidonico (un omega-6) e dall'acido eicosapentaenoico (EPA, un omega-3 semiessenziale); includono prostaglandine, leucotrieni e trombossani.

L'acido docosaesaenoico (DHA, un altro omega-3 semiessenziale) è molto importante in vari sistemi biologici, in particolare per quanto riguarda la vista.

Altre importanti classi lipidiche nella categoria degli acidi grassi sono gli esteri grassi (esteri di cera, derivati ​​del coenzima A del tioestere degli acidi grassi) e le ammidi grasse (N-acil etanolammine).

Glicerolipidi

I glicerolipidi sono composti da mono-, di- e trigliceridi (i più noti sono gli triesteri degli acidi grassi del glicerolo).

In questi composti, i tre gruppi idrossilici del glicerolo sono esterificati ciascuno a un diverso acido grasso.

Poiché funzionano come una riserva di energia, questi lipidi costituiscono la maggior parte del grasso di accumulo nei tessuti animali.

L'idrolisi dei legami estere dei trigliceridi e il rilascio di glicerolo e acidi grassi dal tessuto adiposo sono le fasi iniziali del metabolismo dei grassi.

Ulteriori sottoclassi di glicerolipidi sono i glicosilgliceroli, come i digalattosildiacilgliceroli presenti nelle membrane vegetali e i seminolipidi degli spermatozoi di mammiferi.

Glicerofosfolipidi

I glicerofosfolipidi, solitamente indicati come fosfolipidi, sono delle componenti chiave del doppio strato lipidico delle membreane cellulari, oltre ad essere coinvolti nel metabolismo e nella segnalazione cellulare.

Il tessuto neurale (compreso il cervello) contiene quantità elevate di glicerofosfolipidi ed eventuali alterazioni nella loro composizione sono implicate in vari disturbi neurologici.

Esempi di glicerofosfolipidi presenti nelle membrane biologiche sono la fosfatidilcolina, la fosfatidiletanolamina e la fosfatidilserina.

Alcuni glicerofosfolipidi sono precursori od essi stessi secondi messaggeri derivati ​​dalla membrana.

Sfingolipidi

Gli sfingolipidi condividono una caratteristica strutturale comune: lo scheletro sfingoide che viene sintetizzato de novo dall'amminoacido serina, e un grasso acilico CoA a catena lunga.

La principale base sfingoide dei mammiferi viene comunemente chiamata sfingosina.

I principali fosfosfingolipidi dei mammiferi sono le sfingomieline (ceramide fosfocoline), mentre gli insetti contengono principalmente ceramide fosfoetanolamina e i funghi fitoceramide fosfoinositolo.

I glicosfingolipidi sono una famiglia diversificata di molecole composte da uno o più residui zuccherini legati tramite un legame glicosidico alla base sfingoide.

Steroli

Gli steroli, come il colesterolo ei suoi derivati, sono un componente importante dei lipidi di membrana, insieme ai glicerofosfolipidi e alle sfingomieline.

Altri esempi sono gli acidi biliari e i loro coniugati.

Gli equivalenti vegetali sono i fitosteroli, come il β-sitosterolo, lo stigmasterolo e il brassicasterolo; quest'ultimo composto è anche usato come biomarcatore per la crescita delle alghe. Lo sterolo predominante nelle membrane cellulari fungine è l'ergosterolo.

Gli steroli sono steroidi in cui uno degli atomi di idrogeno è sostituito con un gruppo ossidrile in posizione 3 nella catena del carbonio. Hanno in comune con gli steroidi la stessa struttura centrale a quattro anelli fusi.

Gli steroidi hanno diversi ruoli biologici come ormoni e molecole di segnalazione. Includono la famiglia degli estrogeni, del testosterone e dell'androsterone, dei progestinici, deiglucocorticoidi e dei mineralcorticoidi. 

I secosteroidi, comprendenti varie forme di vitamina D, sono caratterizzati dalla scissione dell'anello B della struttura centrale.

Prenoli

I prenoli sono sintetizzati da isopentenil difosfato e dimetilallil difosfato.

Gli isoprenoidi semplici sono classificati in base al numero di queste unità terpeniche.

Le strutture contenenti più di 40 atomi di carbonio sono note come politerpeni.

I carotenoidi sono importanti isoprenoidi semplici che funzionano come antiossidanti e come precursori della vitamina A.

Un'altra classe di molecole biologicamente importante sono i chinoni e gli idrochinoni. La vitamina E e la vitamina K, così come gli ubichinoni, sono esempi di questa classe.

Saccarolipidi

I saccarolipidi descrivono composti in cui gli acidi grassi sono legati a uno zucchero, formando strutture compatibili con i doppi strati di membrana.

Polichetidi

I polichetidi sono sintetizzati dalla polimerizzazione delle subunità acetiliche e propioniliche da parte di enzimi che condividono caratteristiche meccanicistiche con le sintasi degli acidi grassi.

Comprendono molti metaboliti secondari e prodotti naturali di origine animale, vegetale, batterica, fungina e marina e hanno una grande diversità strutturale.

Molti agenti antimicrobici, antiparassitari e antitumorali comunemente usati sono polichetidi o derivati polichetidici, come eritromicine, tetracicline, avermectine ed epotiloni antitumorali.

Autore

Riccardo Borgacci
Laureato in Scienze motorie e in Dietistica, esercita in libera professione attività di tipo ambulatoriale come dietista e personal trainer