Biologia 15 – Biochimica strutturale – Lipidi
1 Biologia 15 – Biochimica strutturale – Lipidi
I lipidi sono una classe di molecole molto eterogenee, accomunate dalla caratteristica di essere totalmente (o quasi) insolubili in acqua.
Di seguito, le famiglie più importanti.
Acidi grassi (Fatty Acids = FA)
Si tratta di acidi carbossilici con un numero elevato di atomi di carbonio (fino
a 36). Sono molecole molto energetiche: infatti, le catene di carbonio presentano un alto numero di legami, che liberano una gran quantità di energia in seguito alla loro rottura.
Possono essere:
Saturi (= assenza di doppi legami). Esempi sono l’acido palmitico (16C) e l’acido stearico (18C).
Solitamente, sono solidi a temperatura ambiente, in virtù della loro linearità, che consente loro di allinearsi e impacchettarsi intimamente.
Monoinsaturi (= un doppio legame). Esempi sono l’acido palmitoleico (16:1)1 e l’acido oleico (18:1).
Entrambi hanno un doppio legame tra il carbonio 9 e 10 (si scrive Δ9). A temperatura ambiente sono liquidi, in quanto i doppi legami “piegano” le catene, impedendone l’impacchettamento.
Polinsaturi (= più doppi legami). Sono anche detti PUFA (Poli Unsatured Fatty Acids).
A temperatura ambiente sono anch’essi liquidi, come i monoinsaturi.
Esempi sono l’acido linoleico (18:2) e l’acido arachidonico (20:4). Quest’ultimo è il capostipite di un gruppo di composti detti eicosanoidi che svolgono un ruolo chiave nel processo infiammatorio.
L’acido arachidonico, solitamente, è integrato nei fosfolipidi di membrana. In seguito a un danno cellulare, si ha l’aumento di Ca2+ all’interno del citoplasma. Questo causa l’attivazione di una fosfolipasi2 che stacca l’acido arachidonico dalla membrana e lo libera nel citosol.
Qui l’acido arachidonico può incontrare vari enzimi e trasformarsi in molecole pro-infiammatorie (come le prostaglandine) o anti-infiammatorie (come le lipossine) a seconda del momento della risposta infiammatoria. In particolare, nella formazione delle prostaglandine intervengono le ciclossigenasi (COX): questi enzimi, sotto azione dell’acido acetilsalicilico, vengono inibiti e iniziano essi stessi a sintetizzare mediatori anti-infiammatori.
Si può applicare anche una nomenclatura alternativa ai PUFA, in cui il carbonio più lontano dal gruppo carbossilico viene chiamato “ω” (omega) e si contano i carboni andando verso il gruppo carbossilico. La lettera ω viene seguita dal numero del carbonio che presenta il primo doppio legame.
Questo permette di distinguere due importanti classi di PUFA: gli ω3 e gli ω6. I primi sono contenuti molto nei cibi mediterranei, mentre i secondi sono tipici delle diete nordamericane. In condizioni fisiologiche, ω6 e ω3 sono presenti in quantità pressocchè uguali nell’organismo. Nei nordamericani, questo rapporto si sbilancia a favore degli ω6, con gravi conseguenze a livello cardiaco (come l’infarto).
Un esempio di ω3 è l’acido eicosapentaenoico (EPA); un esempio di ω6 è lo stesso acido arachidonico.
1 Questa scrittura serve a indicare il numero di doppi legami presenti nella molecola; 16:1 significa che ci sono 16 atomi di carbonio e un solo doppio legame.
2La fosfolipasi coinvolta è la fosfolipasi A2, che viene inibita dal cortisone.
Biologia 15 – Biochimica strutturale – Lipidi
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GliceroLipidi (GL)In questa famiglia, i più importanti sono i triacilgliceroli (o trigliceridi). Si tratta di molecole formate da 1 molecola di glicerolo (anche detto propantriolo) con tre acidi grassi. Il legame avviene grazie a una reazione di esterificazione.
Sono ideali per avere una riserva energetica in quanto:
Hanno un maggior numero di legami rispetto ai polisaccaridi. Per riduzione si intende che ogni carbonio forma un legame (quindi energia) con almeno un idrogeno.
Essendo idrofobi, non necessitano di acqua in cui essere solubilizzati (come avviene per i composti saccaridici, che sono polari). Quindi, il nostro corpo può immagazzinarli senza acqua, evitando all’organismo un peso – extra.
GliceroPhosfolipidi (GP)
Si tratta di molecole derivate dall’acido fosfatidico, una molecola complessa formata da un glicerolo che lega due acidi grassi (uno saturo e uno insaturo) + 1 gruppo fosfato; a seconda del gruppo legato al fosfato, i GP assumono nomi diversi. I più importanti:
Fosfatidil-serina, in cui l’amminoacido serina si lega al fosfato;
Cardiolipina, in cui un fosfatidil-glicerolo si lega al fosfato.
Lipidi STerolici (ST)
La loro struttura di base è il ciclopentanoperidrofenantrene, una molecola formata da 4 anelli fusi, 3 a sei atomi di carbonio e 1 a cinque.
Il più comune è il colesterolo che ha diversi ruoli:
Fa da componente strutturale delle membrane
Permette la sintesi degli acidi biliari, fondamentali per il processo digestivo
È alla base della sintesi degli ormoni steroidei.
Lipidi PRenolici (PR)
Si tratta di molecole derivate dall’isoprene. In questa famiglia, rientrano numerose vitamine liposolubili, tra cui:
Vitamina A, importante per le funzioni visive
Vitamina E, un antiossidante
Ubichinone, un trasportatore mitocondriale basilare nella fosforilazione ossidativa
