Macromolecole biologiche 3. lipidi
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MACROMOLECOLE BIOLOGICHE
3. lipidi
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LIP
IDI
trigliceridi riserva di energia (olii, grassi)
fosfolipidi principale costituente delle membrane biologiche
glicolipidi in membrane biologiche
sfingolipidi in membrane biologiche
colesterolo in membrane biologiche
di animali, & precursore di ormoni
cere impermeabilizzante in piante e animali
terpeni sostanze aromatiche e colorate
Tutti i lipidi hanno in comune la caratteristica di essere
apolari e idrofobi…
Tutti i lipidi hanno in comune la caratteristica di essere
apolari e idrofobi…
quindi non sono
solubili in acqua
(non hanno affinità
per l’acqua).
I lipidi nei loro vari tipi hanno in comune la caratteristica di essere apolari e idrofobi, cioè di non essere solubili in acqua (ovvero di non avere affinità con l’acqua).
Lipidi ed acqua nello stesso recipiente tendono a separarsi in due fasi distinte.
I lipidi nei loro vari tipi hanno in comune la caratteristica di essere apolari e idrofobi, cioè di non essere solubili in acqua (ovvero di non avere affinità con l’acqua).
Le molecole apolari dei lipidi infatti non possono formare legami elettrostatici con quelle polari dell’acqua.
Riserva di energia
Strutture nelle cellule
Isolante termico
Messaggero chimico
(ormone)
Funzioni principali dei lipidi
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Riserva di energia
Strutture nelle cellule
Isolante termico
Messaggero chimico (ormone)
Funzioni principali dei lipidi
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I lipidi sono le molecole organiche che, a parità di peso,
liberano la maggior quantità
di energia
(… quando si dice «bomba calorica»!)
Riserva di energia
Strutture nelle cellule
Isolante termico
Messaggero chimico (ormone)
Funzioni principali dei lipidi
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4
Tutte le membrane che racchiudono il contenuto delle cellule
(sia procariote che eucariote)
e che formano i suoi compartimenti interni (in quelle eucariote)
sono fatte di lipidi
TRIGLICERIDI
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Trigliceridi
I trigliceridi sono lipidi a prevalente funzione
di riserva di energia…
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Trigliceridi
I trigliceridi sono lipidi a prevalente funzione
di riserva di energia…
…formati da una molecole di glicerolo (con 3 atomi di carbonio)
legata a tre molecole di acidi grassi (aventi ciascuna una ventina di atomi di carbonio)
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Trigliceridi: di cosa sono fatti …
glicerolo acidi grassi
saturi
insaturi
Trigliceridi
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Trigliceridi
glicerolo + 3 molecole di acidi grassi
saturi
mono-insaturi
poli-insaturi
glicerolo + 3 molecole di acidi grassi
Trigliceridi: … e come si formano
formazione di molecole di acqua
3 catene di acidi grassi
Trigliceridi
lardo
strutto burro
Quelli di origine animale
sono chiamati grassi, e sono generalmente
solidi a temperatura ambiente
(perché ricchi di acidi grassi saturi!)
Trigliceridi
Trigliceridi
Quelli di origine vegetale
sono chiamati oli, e sono generalmente
liquidi a temperatura
ambiente, perché composti principalmente
di acidi grassi insaturi (più sani per l’alimentazione!)
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Trigliceridi
Gli acidi grassi saturi hanno molecole
rettilinee,
che quindi tendono a disporsi parallelamente le une alle altre, accostandosi lungo l’intera lunghezza e aderendo le une alle altre mediante legami molto deboli (forze di London, tipiche delle molecole apolari)
ma molto numerosi, quindi efficaci («l’unione fa la forza!»).
Il risultato è una sostanza
solida a temperatura ambiente:
Il risultato è una sostanza
solida a temperatura ambiente:
Il risultato è una sostanza
solida a temperatura ambiente:
ci vuole infatti una discreta energia cinetica (= una temperatura relativamente alta) per rompere tutti quei numerosi
legami deboli che tengono le molecole aderenti le une alle altre, e farle così passare allo stato liquido.
Gli acidi grassi insaturi hanno molecole
piegate in uno o più punti,
quindi non possono accostarsi in parallelo
le une rispetto alle altre, di conseguenza si potranno formare
pochi legami deboli fra di loro.
Il risultato è una sostanza
liquida a temperatura ambiente:
Il risultato è una sostanza
liquida a temperatura ambiente:
infatti basterà una scarsa energia cinetica
(= una temperatura relativamente bassa)
per rompere quei pochi legami deboli che le fanno aderire le une alle altre
e farle così passare allo stato liquido.
E’ un meccanismo analogo a quello per cui le pagine di un libro nuovo, mai usato (o i fogli di una risma di carta per fotocopie) tendono ad aderire fra loro…
…mentre quando un libro è già stato usato per un po’ le pagine non aderiscono più le une alle altre
perché la leggera spiegazzatura le tiene un po’ distanti, quindi si formano meno legami elettrostatici.
Per la stessa ragione, quando non riusciamo ad aprire i lembi di un sacchetto di plastica che aderiscono fra loro, li stropicciamo un po’ per separarli.
La margarina è a base di oli vegetali,
tuttavia è solida a temperatura ambiente, perché i suoi acidi grassi insaturi
sono stati chimicamente idrogenati …
La margarina è a base di oli vegetali,
tuttavia è solida a temperatura ambiente, perché i suoi acidi grassi insaturi
sono stati chimicamente idrogenati (cioè i doppi legami che piegavano le molecole sono stati aperti e «riempiti»di atomi di idrogeno)
diventando così saturi e quindi rettilinei.
Per una sana alimentazione dovremmo nutrirci prevalentemente
di grassi insaturi (oli vegetali)
e limitare il consumo di quelli saturi
(grassi animali e idrogenati),
che favoriscono l’accumulo di colesterolo.
Trigliceridi
Trigliceridi
FOSFOLIPIDI 36
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Fosfolipidi Sono i principali componenti
di tutte le membrane biologiche,
grazie al fatto che la loro molecola
ha una parte idrofoba (come tutti i lipidi)
e una parte idrofila.
«testa» idrofila
«code» idrofobe
gruppo polare con
fosfato
glicerolo
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Membrane a mosaico fluido
I fosfolipidi posti in un ambiente acquoso formano spontaneamente membrane e vescicole (= sferette cave)
strutturate in un doppio strato, in cui le teste idrofile sono rivolte verso l’esterno (cioè verso l’acqua) e le code idrofobe sono rivolte verso l’interno.
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Membrane a mosaico fluido
vescicola
membrana a doppio strato
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Fosfolipidi
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Fosfolipidi am
bie
nte
acq
uo
so amb
ien
te acq
uo
so
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Fosfolipidi am
bie
nte
acq
uo
so amb
ien
te acq
uo
so
«code» di acidi grassi, apolari, idrofobe
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Fosfolipidi am
bie
nte
acq
uo
so amb
ien
te acq
uo
so
«code» di acidi grassi, apolari, idrofobe
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Glicolipidi
I glicolipidi sono simili ai fosfolipidi, ma al terzo carbonio del glicerolo al posto del gruppo fosfato
è legato un glucide
(mono-, di- oppure oligo-saccaride) Si trovano anch’essi
nelle membrane biologiche.
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Glicolipidi
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Sfingolipidi Sono un gruppo di lipidi di membrana, che hanno un ruolo importante
nella trasmissione del segnale nervoso e nel riconoscimento fra cellule.
ceramide
glicosfingolipide
sfingomielina
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Sfingolipidi Sono presenti nelle membrane biologiche,
in particolare dove è necessaria una certa rigidità (inserzione di particolari proteine). Uno dei più importanti è la ceramide.
ceramide
glicosfingolipide
sfingomielina
CERE
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Sono secrezioni naturali di piante o di animali, spesso a funzione impermeabilizzante…
Cere
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Sono secrezioni naturali di piante o di animali, spesso a funzione impermeabilizzante…
Cere
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Sono secrezioni naturali di piante o di animali, spesso a funzione impermeabilizzante…
Cere
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Sono secrezioni naturali di piante o di animali, spesso a funzione impermeabilizzante…
Cere
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…altri esempi sono la cera prodotta dalle api, con cui costruiscono le cellette dei propri alveari…
Cere
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Cere
…la lanolina, ricavata dalla lana delle pecore…
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…la cera carnauba, molto usata nei cosmetici, ricavata dalle foglie di una specie di palma...
Cere
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…o prodotti artificiali derivati dal petrolio, come la paraffina.
Cere
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Le cere possono contenere un’ampia varietà di composti di carbonio, idrogeno e ossigeno a catena lunga.
Cere
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Cere
TERPENI
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Terpeni
sostanze presenti soprattutto nei vegetali,
spesso intensamente aromatiche…
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Terpeni
le foglie di menta, citronella, geranio, le bucce e le foglie di agrumi, le foglie e le resine delle conifere (cedro, pino, abete)…
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Terpeni
… devono i loro profumi a molecole di terpeni,
che quindi abbondano nei cosiddetti «oli essenziali» corrispondenti.
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Terpeni Hanno struttura chimica complessa, formata generalmente da polimeri dell’isoprene.
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Terpeni
Anche la vitamina A (β-carotene) è un terpene!
COLESTEROLO E STEROIDI
Colesterolo Gli steroidi sono lipidi molto diversi da quelli visti finora: hanno una molecola
policiclica.
Il più importante è il
colesterolo,
componente importante delle membrane biologiche degli animali.
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Colesterolo
Colesterolo
Il colesterolo derivante dall’alimentazione viene trasportato nel sangue, e quando è presente in eccesso può accumularsi all’interno dei vasi sanguigni e causare problemi anche gravi all’apparato circolatorio.
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Dal colesterolo derivano molti ormoni coinvolti nella sessualità e nella riproduzione …
Steroidi e ormoni sessuali
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Steroidi e ormoni sessuali
… ad esempio estrogeni, testosterone, progesterone ...
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Steroidi e ormoni sessuali
… ad esempio estrogeni, testosterone, progesterone ...
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Steroidi e ormoni sessuali
… ma anche sostanze illegali usate per aumentare artificialmente la massa muscolare: sono i cosiddetti
steroidi anabolizzanti, pericolosissimi in particolare per l’apparato circolatorio (e con effetti disastrosi nella sfera sessuale!)