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nicotinammide
Utente Senior
Città: Milano - Palermo
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 Inserito il - 16 gennaio 2012 : 15:53:03
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LIPIDI
Caratteristiche principali:
- Macromolecole ad alto peso molecolare
- Idrofobi (insolubili in acqua)
- Non sono polimeri
Pur essendo delle macromolecole (molecole ad alto peso molecolare) non sono considerati polimeri perchè non sono formati da unità che si ripetono dette monomeri come nel caso delle proteine, dei polisaccaridi e degli acidi nucleici.
La loro struttura chimica è infatti molto varia.
FUNZIONI:
- Riserva di energia --> come gli zuccheri anche i grassi possono esser idrolizzati (scissi per mezzo di una molecola d'acqua) per ricavare energia e rispetto agli zuccheri liberano molta più energia. Quali sono i principali lipidi a riserva energetica? I TRIGLICERIDI. Allora perchè la cellula utilizza preferenzialmente gli zuccheri se può ottenere più energia dai grassi? Perchè la via che porta alla degradazione dei lipidi è moooooooolto più lunga di quella che porta alla degradazione degli zuccheri. Il tempo è prezioso per la cellula, il processo di degradazione degli zuccheri è molto più vantaggioso e meno dispendioso. Se non ci sono più zuccheri disponibili allora la cellula usa i grassi.
- Strutturale --> Non vengono degradati per produrre energia ma sono i mattoni di tantissimi componenti cellulari. I principali lipidi usati a tale scopo sono i FOSFOLIPIDI che formano per esempio le membrane cellulari.
- Vettori --> Molti lipidi hanno la funzione di trasmettere il segnale biologico da un punto a un altro del corpo. Ne sono esempi tutti gli ormoni di natura lipidica.
Possiamo suddividere i lipidi più importanti nelle seguenti classi:
1) ACIDI GRASSI
2) TRIGLICERIDI
3) FOSFOLIPIDI
4) STEROIDI
ACIDI GRASSI
Sono costituiti da una lunga catena di atomi di carbonio legati ad atomi di idrogeno (catena idrocarburica) e terminano sempre con un gruppo funzionale CARBOSSILICO (-COOH) all'estremità terminale della catena.
Ho approfondito il gruppo carbossilico nel seguente post:
Link
Vediamo la struttura di un acido grasso:
Immagine:
57,72 KB
Possiamo suddividere gli acidi grassi in 2 categorie:
- SATURI se nella loro catena carboniosa non sono presenti doppi legami
- INSATURI se nella loro catena carboniosa sono presenti doppi legami covalenti. In figura l'acido grasso rappresentato in basso è insaturo, ho segnato il doppio legame covalente con una freccia blu.
In figura in alto vediamo come un acido grasso, saturo o insaturo che sia, è sempre formato dalla catena carboniosa di cui parlavo prima e dal gruppo carbossile COOH terminale che ho cerchiato in verde.
Il gruppo carbossile COOH (vedi link riportato in alto) è acido e polare. Acido perchè si dissocia liberando ioni H+ e polare (solubile in acqua) perchè si lega alle molecole d'acqua formando legami a idrogeno in modo simile a come fanno gli zuccheri grazie ai loro gruppi alcolici -OH: Link
Sorge spontanea una domanda: se gli acidi grassi hanno il gruppo COOH che è solubile in acqua per quale motivo sono insolubili?
Perchè è un pò come parlare di una piccola sferetta di piombo in un'enorme zattera di legno: la sferetta da sola affonda in acqua ma se fa parte integrante della zattera l'intero sistema non affonda perchè la sferetta è troppo piccola rispetto al resto. Per lo stesso motivo il gruppo carbossile COOH per quanto solubile è una minima parte rispetto all'intera grossa catena carboniosa dell'acido grasso che è APOLARE, ossia insolubile in acqua:
Immagine:
43,05 KB
Dovete immaginare la catena carboniosa di un acido grasso MOLTO più lunga rispetto a quella che vedete in figura. In confronto l'UNICO gruppo COOH è troppo piccolo per rendere solubile l'intera molecola. Se andate a guardare una molecola di zucchero vedete la presenza di TANTI gruppi polari -OH. In questo caso il COOH è uno solo e non basta, l'intera molecola è dunque APOLARE (insolubile).
Altro particolare importante: la differenza tra acidi grassi saturi e insaturi è molto importante. A livello strutturale gli acidi grassi insaturi, a causa della presenza del doppio legame (segnato dalla freccia blu), presentano come una "gambetta" a differenza degli acidi grassi saturi che sono dritti. Questo particolare ha una sua importanza che vedremo meglio approfondendo le membrane cellulari.
Immagine:
41 KB
TRIGLICERIDI
Sono lipidi formati da due componenti:
- GLICEROLO
- ACIDI GRASSI
Il GLICEROLO è un alcol contenente 3 gruppi alcolici -OH (le proprietà del gruppo alcolico le ho approfondite nei post precedenti):
Immagine:
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Gli acidi grassi li conosciamo già.
Una molecola di trigliceride altro non è che una grossa macromolecola formata a sua volta da UNA MOLECOLA DI GLICEROLO LEGATA A TRE MOLECOLE DI ACIDI GRASSI tramite tre legami covalenti.
Essenzialmente questo è quanto accade: la molecola di glicerolo (in verde) si avvicina alle tre molecole di acidi grassi (in rosso) e tra di essi avvengono tre reazioni di condensazione --> come ho detto diverse volte, una reazione di condensazione si ha quando due molecole si uniscono tra loro grazie a legami covalenti perdendo una molecola d'acqua. Nel nostro caso ogni molecola di acido grasso perde un gruppo OH e ogni OH del glicerolo perde un atomo di idrogeno (parti cerchiate in blu nell'immagine in basso). Quindi per ogni molecola di acido grasso che condensa si ha la perdita di una molecola d'acqua:
Immagine:
46,95 KB
Terminate le reazioni, la grossa molecola finale sarà proprio il nostro TRIGLICERIDE (TRE ACIDI GRASSI + GLICEROLO):
Immagine:
38,76 KB
Ecco che abbiamo ancora una volta la CONDENSAZIONE come protagonista e pilastro fondamentale della vita. Una reazione così semplice in grado di dare origine alle più svariate molecole con funzioni totalmente diverse. L'abbiamo vista trattando i glucidi, le proteine, gli acidi nucleici e i lipidi.
FOSFOLIPIDI
Altra classe di lipidi la cui importanza è fondamentale dal momento che rappresentano i mattoni di tutte le membrane cellulari. Chi ha compreso i trigliceridi non avrà alcuna difficoltà a capire la struttura dei fosfolipidi. Per dare origine ad un fosfolipide basta infatti prendere un trigliceride, togliere via una molecola di acido grasso e al posto di questa mettere un gruppo fosfato (gruppo funzionale approfondito nei post precedenti). Il gruppo fosfato sarà a sua volta legato ad un'altra molecola di diversa natura:
Immagine:
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Come vediamo nell'immagine, un fosfolipide è formato da una molecola di GLICEROLO (in rosso) legata a due molecole di ACIDI GRASSI (in verde) e ad un GRUPPO FOSFATO (in viola). Il gruppo fosfato è a sua volta legato ad una molecola la cui natura può variare, nell'esempio riportato questa molecola è la COLINA (in blu).
Cerchiamo di vedere l'intera macromolecola capovolta in questo modo:
Immagine:
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Come se fosse un omino con una testa e due gambette verdi. La testa è rappresentata dalla molecola di glicerolo + il gruppo fosfato + la terza molecola di natura variabile (colina nel nostro caso). Tutta questa TESTA è POLARE, ossia è SOLUBILE IN ACQUA, va d'accordo con l'acqua ed è SEMPRE rivolta verso l'ambiente acquoso. Le due GAMBETTE verdi sono rappresentate dai due acidi grassi che sono come detto APOLARI, NON SOLUBILI IN ACQUA e non andando d'accordo con l'acqua tendono a stare il più lontano possibile dall'ambiente acquoso. Nel complesso l'intera macromolecola di FOSFOLIPIDE si dice ANFIPATICA: una molecola è anfipatica quando ha due caratteristiche opposte, in questo caso è sia solubile in acqua (testa) che insolubile (gambe). Queste caratteristiche sono di grande importanza perchè influenzano il movimento dei fosfolipidi, influenzano il modo in cui si dispongono e influenzano l'intera struttura cellulare.
STEROIDI
Molto semplicemente si tratta di lipidi che condividono la stessa caratteristica chimica, ossia lo stesso scheletro chimico formato da 4 anelli condensati tra loro. L'esempio più famoso è rappresentato dal COLESTEROLO:
Immagine:
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Notare i 4 anelli chiamati A, B, C, D. Quasi tutti i vertici dell'anello rappresentano atomi di carbonio legati ad atomi di idrogeno.
Il colesterolo costituisce assieme ai fosfolipidi le membrane delle cellule eucariotiche animali. La sua funzione verrà vista nel capitolo dedicato alle membrane cellulari.
Tutti gli steroidi condividono come detto una struttura a 4 anelli condensati, le differenze sono PICCOLISSIME, ma sono proprio queste piccolissime differenze a dare origine a molecole con funzioni TOTALMENTE DIVERSE --> basta andare a guardare la molecola di testosterone, ormone maschile avente funzioni totalmente differenti dal colesterolo ma una struttura quasi uguale.
Con questo post termina tutto il capitolone dedicato alle macromolecole
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Modificato da - nicotinammide in Data 16 gennaio 2012 16:14:06
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