Lipidi

I lipidi sono composti organici che contengono gli stessi elementi dei carboidrati: carbonio, idrogeno e ossigeno. Tuttavia, il rapporto idrogeno-ossigeno è sempre maggiore di 2: 1. Più importante per i sistemi biologici, i legami carbonio-idrogeno sono covalenti non polari, il che significa che i lipidi sono liposolubili e non si dissolvono in acqua. Ci sono quattro lipidi biologicamente importanti:

• Grassi
• Cere
• Fosfolipidi
• Steroidi

Grassi

I grassi sono grandi molecole composte da tre molecole di acidi grassi legate ad una molecola di glicerolo. La molecola di acido grasso è una lunga catena di atomi di carbonio legati covalentemente con legami non polari con atomi di idrogeno lungo tutta la catena di carbonio con un gruppo carbossilico attaccato ad un’estremità. Poiché i legami carbonio-idrogeno sono non polari, la catena è idrofobica, il che significa che non sono solubili in acqua. Il glicerolo è un composto a tre catene di carbonio che si lega agli acidi grassi per creare un grasso. Tipicamente, ogni carbonio nei legami della molecola del glicerolo via la sintesi di disidratazione al primo atomo di carbonio da una molecola dell’acido grasso di modo che la molecola grassa risultante sembra avere una testa del glicerolo con tre catene dell’acido grasso che scorrono da esso. Questa molecola risultante è chiamata trigliceride. Poiché i legami carbonio-idrogeno sono considerati ricchi di energia, i grassi immagazzinano molta energia per unità. Infatti, un grammo di grasso immagazzina più del doppio dell’energia di un grammo di un polisaccaride come l’amido. I grassi sono lipidi che vengono utilizzati dagli organismi viventi per l’energia immagazzinata.

Un acido grasso saturo ha atomi di idrogeno legati a tutti gli atomi di carbonio disponibili. Un acido grasso insaturo ha uno o più atomi di carbonio a doppio legame con l’atomo di carbonio vicino in modo che siano necessari meno atomi di idrogeno per creare una nube di elettroni stabile. Con meno atomi di idrogeno attaccati, la molecola è considerata insatura con atomi di idrogeno. Quindi gli acidi grassi saturi hanno più atomi di idrogeno attaccati rispetto alle catene di acidi grassi insaturi. Attraverso il loro metabolismo, le piante generalmente producono trigliceridi che contengono acidi grassi insaturi come olio di arachidi o olio d’oliva, mentre gli animali generalmente producono trigliceridi che contengono acidi grassi saturi che gli esseri umani a volte convertono in burro e strutto.

Cere

Le cere sono simili ai grassi tranne che le cere sono composte da un solo acido grasso a catena lunga legato a un gruppo alcolico a catena lunga collegato. A causa delle loro lunghe catene di carbonio non polari, le cere sono estremamente idrofobiche (il che significa che mancano di affinità per l’acqua). Sia le piante che gli animali usano questa caratteristica impermeabilizzante come parte della loro composizione. Le piante utilizzano in modo più evidente le cere per un sottile rivestimento protettivo di steli e foglie per prevenire la perdita di acqua. Allo stesso modo, gli animali impiegano cere per scopi protettivi; ad esempio, il cerume nell’uomo impedisce a materiale estraneo di entrare e possibilmente danneggiare l’area del condotto uditivo.

Fosfolipidi

Fosfolipidi sono simili ai grassi tranne che hanno due catene di acidi grassi legati ad un glicerolo più contengono l’elemento fosforo. I fosfolipidi sono unici perché hanno un’estremità idrofoba e idrofila (solubile in acqua). I fosfolipidi sono biologicamente importanti perché sono i principali componenti strutturali delle membrane cellulari. La membrana cellulare è chiamata doppio strato fosfolipidico perché consiste di due strati fosfolipidici orientati in modo che l’idrofilico ?testa? di entrambe le molecole affrontare l’esterno e l’idrofobo ?croce? di entrambe le molecole creano l’interno della membrana. Pertanto, l’acqua e altri fluidi cellulari sono contenuti. Le estremità idrofobiche di entrambe le molecole si fronteggiano all’interno e consentono il passaggio di materiali accettabili e discutibili attraverso la membrana cellulare.

Steroidi

Gli steroidi sono strutturalmente diversi dagli altri lipidi. Lo scheletro di carbonio degli steroidi è piegato per formare quattro anelli fusi che non contengono acidi grassi. Lo steroide più comune, il colesterolo, è necessario per produrre sia gli ormoni sessuali maschili (testosterone) che femminili (estrogeni), ed è un componente delle membrane cellulari ed è necessario per la corretta funzione delle cellule nervose. Quantità eccessive di colesterolo, tuttavia, sono state collegate a malattie cardiache. Un altro gruppo steroide popolare è gli steroidi anabolizzanti che sono artificiali e imitano l’effetto dell’ormone maschile, il testosterone. Originariamente inteso come trattamento per l’anemia e alcune malattie che distruggono i muscoli, gli atleti li hanno recentemente utilizzati per aumentare la massa muscolare, la resistenza e la forza?cosa che faranno. Tuttavia, i farmaci per migliorare le prestazioni hanno un prezzo. Gli steroidi anabolizzanti sono collegati ad un aumento dei livelli di colesterolo, sbalzi d’umore, riduzione del desiderio sessuale, possibile infertilità e possibili connessioni tra danni al fegato e il cancro del fegato risultante. Alcuni ormoni liposolubili benefici, come il cortisolo, sono anche steroidi familiari.