Struttura dei lipidi
acidi grassi
trigliceridi
cere
LIPIDI
a differenza di carboidrati, proteine, acidi nucleici
hanno strutture chimiche differenti fra loro
sono composti apolari o anfipatici, scarsamente
solubili in acqua
non sono composti polimerici
alla diversa natura chimica corrisponde una diversa
funzione
LIPIDI: classi in base alla struttura chimica
ACIDI GRASSI acidi carbossilici a lunga catena
TRIACILGLICEROLI (o TRIGLICERIDI)
glicerolo (alcol trivalente) esterificato con tre molecole di acido grasso
FOSFOLIPIDI contengono un gruppo fosforico polare
- GLICEROFOSFOLIPIDI (contengolo glicerolo)
- SFINGOFOSFOLIPIDI (contengono sfingosina, amminoalcol di C18)
STEROIDI - precursore degli steroidi: colesterolo
appartengono ai TERPENI derivati dalla polimerizzazione dell’
ISOPRENE (molecola a 5 atomi di C)
VITAMINE LIPOSOLIBILI
ACIDI GRASSI
Acidi carbossilici, per lo più a NUMERO PARI di atomi di C
(più abbondanti C16 - C20)
Formula generale CH3-(CH2)n-COOH
forma sintetica R-COOH
A pH fisiologico si trovano
nella forma ionizzata R-COO–
acido debole - pKa = 4,5
Gruppo
carbossilico
polare
Catena
Idrocarburica
lineare
apolare
-
Sono sostanze ANFIPATICHE
In acqua formano monostrato, denominato
MICELLA
Testa polare
Catena idrocarburica apolare
H2O
SAPONE: R-COO-Na+ oppure R-COO-K+
Gli acidi grassi non si trovano liberi
ma in forma legata
nelle altre classi di lipidi
- in genere tramite legame estere
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
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 )
n
5
4
3
2
1
CH3-(CH2)n-CH2-CH2-CH2-CH2-COO-
acido grasso: identificato da due numeri che indicano il numero di atomi
di carbonio ed il numero dei doppi legami, separati dal simbolo :
10
posizione doppio legame:
indicata con il simbolo (delta
maiuscolo) seguito dai numeri
soprascritti
c corrisponde a cis; t = trans
9
CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COO-
C18:1c9
NOMENCLATURA
nome comune
C4:0
C16:0
C18:0
C20:0
acido butirrico
acido palmitico
acido stearico
nome sistematico
acido esadecanoico
acido ottadecanoico
acido eicosanoico
C18:1c9
acido oleico
C18:2c9,12
C18:3c9,12,15
C20:4c5,8,11,14
C20:5c5,8,11,14,17
acido linoleico
acido -linolenico
acido arachidonico
essendo in forma ionica, più corretto
palmitato invece di acido palmitico
stearato invece di acido stearico
oleato invece di acido oleico
etc.
CH3(CH2)14COOH
CH3(CH2)16COOH
CH3(CH2)18COOH
acido cis9-ottadecenoico
acido cis 9,12-ottadecadienoico
acido cis 9,12,15-ottadecatrienoico
acido cis 5,8,11,14-eicosatetraenoico
acido cis 5,8,11,14,17-eicosapentaenoico
ACIDI GRASSI SATURI più comuni
Corta catena (C4:0-C6:0)
acido butirrico
acido esanoico
Grassi del latte
vaccino e derivati
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
acido palmitico (C16:0)
acido stearico (C18:0)
nei grassi animali e
vegetali
burro di cacao
ACIDI GRASSI MONOINSATURI
10
9
CH3-(CH2)7-CH2-CH2-(CH2)7-COOH
acido stearico (18:0)
10
9
CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH
ISOMERIA CIS
Il legame cis, a differenza del
legame trans, genera un angolo
rigido nella catena idrocarburica
acido oleico
acido cis-9-ottadecenoico (18:1c9)
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
Acido linoleico ed acido -linolenico sono acidi grassi essenziali
Sono i precursori degli acidi polinsaturi a lunga catena
rispettivamente
della serie n-6 (6)
della serie n-3 (3)
10… 9
CH3-(CH2)7-CH2-CH2-(CH2)7-COOH
10
acido stearico (18:0)
9
acido oleico (18:1cis9) (serie n-9)
CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH
acido grasso essenziale: alimenti di origine vegetale, soia, girasole
13
12……
10… 9
CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH
(18:2cis9,12n-6
) ( 6)
acido linoleico
acido grasso essenziale: alimenti di origine vegetale, germe di grano, noci
16
15
13
12……
10… 9
CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)-COOH
n-3 ( 3)
acido -linolenico (18:3cis9,12,15)
Numerazione classica: posizione del doppio legame a partire dal carbossile
più comune: posizione del primo doppio legame a partire dal metile terminale (n- oppure )
CLASSI IN BASE ALLA STRUTTURA
- acidi grassi saturi
- acidi grassi monoinsaturi
- acidi grassi polinsaturi
CLASSI IN BASE AL METABOLISMO
3 classi metabolicamente non interconvertibili
SATURI E MONOINSATURI (sintetizzati ex novo)
acido stearico (18:0) acido oleico (18:1 n- 9)
CLASSE n-6 (sintetizzati a partire da precursore essenziale)
precursore: acido linoleico (C18:2 n-6)
acido arachidonico (C20:4 n-6)
CLASSE n-3 (sintetizzati a partire da precursore essenziale)
precursore: acido -linolenico (C18:3 n-3)
acido eicosapentaenoico (EPA C20:5 n-3)
acido docosaesaenoico (DHA C22:6 n-3)
ISOMERIA CIS
acido palmitico
acido linoleico
acido stearico
acido -linolenico
acido oleico
acido arachidonico
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
REATTIVITÀ CHIMICA DEGLI ACIDI GRASSI INSATURI
idrogenazione
A livello commerciale viene usata per
produrre grassi di maggiore consistenza
da grassi vegetali insaturi
(auto)ossidazione
favorita da luce ed aria
inibita da antiossidanti (vit E)
perossido: formato per l’attacco dell’ossigeno alla posizione allilica, più prona a
generare radicali
conseguente formazione di aldeidi ed acidi grassi volatili (rancidità)
Nell’organismo: ossidazione di membrane cellulari e
lipoproteine
TRiACILGLICEROLI (detti anche TRIGLICERIDI)
glicerolo
O
H
H-O-C-R1
H-C-O-H
+
O
acile
O
CH2-O-C-R1
O
+ 3 H2O
H-C-O-H
H-O-C-R2
O
CH-O-C-R2
O
H-C-O-H
H-O-C-R3
CH2 -O-C-R3
H
sono composti neutri, completamente apolari,
insolubili in acqua
In genere i tre acidi grassi sono diversi
con acido insaturo in posizione 2
1-stearil, 2-linoleil, 3-palmitil glicerolo
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
Il glicogeno lega una quantità di acqua doppia del suo peso
In un individuo sedentario normopeso
grasso 20 % maschi
26 % donna
- produzione di calore (grasso bruno)
- isolamento termico (grasso sottocutaneo)
CERE
Acido grasso a lunga catena esterificato ad un alcool a
lunga catena
totalmente idrofobiche: funzione idrorepellente di protezione
Buccia della frutta, foglie, insetti, penne uccelli
palmitato di miricile
