I lipidi, compresi i grassi, gli oli e le cere, sono un gruppo diversificato di molecole idrofobiche, cioè lipofile, che spesso contengono lunghe catene di idrocarburi. A differenza di altre macromolecole biologiche, la struttura dei lipidi non è polimerica e differisce tra diversi sottotipi. Tra le loro funzioni più importanti ci sono l'immagazzinamento a lungo termine dell'energia e il ruolo di componente strutturale di base delle membrane cellulari.
Questa sezione fornisce una breve panoramica della struttura e della funzione dei lipidi.
Struttura dei lipidi
Il grande gruppo di grassi sono strutturalmente glicerolipidi, cioè trigliceridi, che consistono di glicerina e tre acidi grassi. Questi ultimi sono costituiti da lunghe catene di idrocarburi che terminano in un gruppo carbossilico. La glicerina è una molecola di alcool con tre gruppi ossidrilici, con i quali i gruppi carbossilici degli acidi grassi formano legami esteri attraverso reazioni di condensazione che liberano tre molecole di acqua in totale.
Le caratteristiche dei diversi trigliceridi sono determinate dagli acidi grassi che sono collegati tramite legami esteri al glicerolo. I tre acidi grassi di un trigliceride non hanno necessariamente la stessa lunghezza e possono variare nella loro struttura. Queste differenze hanno un grande impatto sulle proprietà fisiche e chimiche dei trigliceridi.
Acidi grassi
Gli acidi grassi possono essere saturi, il che significa che tutti i legami della catena idrocarburica sono legami singoli. Al contrario, gli acidi grassi insaturi contengono almeno un doppio legame, con conseguenti pieghe nella loro catena idrocarburica, e causando loro di non aggregarsi tanto quanto le varianti sature a struttura dritta. Pertanto, i grassi saturi, come molti grassi animali (ad esempio il burro), hanno temperature di fusione più elevate rispetto alla maggior parte dei grassi vegetali (ad esempio l'olio d'oliva).
Fosfolipidi
I fosfolipidi sono strutturalmente molto rilevanti come componente principale delle membrane cellulari. Invece di un terzo acido grasso, i fosfolipidi hanno una parte contenente fosfato, spesso con componenti aggiuntivi come la colina, attaccata al glicerolo. A causa della sua carica, questa parte rappresenta una "testa" idrofila, mentre gli acidi grassi riflettono una "coda" idrofoba.
Questa struttura di base dei fosfolipidi causa il loro allineamento specifico in un ambiente acquoso. La testa idrofila (lipofoba) si orienta verso le molecole d'acqua, mentre le code idrofobiche (lipofile) si orientano tra loro e lontano dalle molecole d'acqua. Questo porta alla formazione di un doppio strato fosfolipidico, che avvolge il contenuto di una cellula e forma una barriera chiusa tra l'esterno e l'interno.
Membrane cellulari
Dato che stiamo parlando di membrane cellulari, è importante notare che i fosfolipidi, pur essendo il componente principale, non sono il loro unico componente. Le proteine sono un'importante parte funzionale delle membrane cellulari, permettendo la segnalazione cellulare, il trasporto attraverso le membrane e molto altro.
La prossima sezione parlerà delle proteine, questa vasta e diversa classe di macromolecole, in modo più dettagliato.
