MACROMOLECOLE BIOLOGICHE 3. lipidi

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1 MACROMOLECOLE BIOLOGICHE 3. lipidi 1

2 LIPIDI trigliceridi fosfolipidi glicolipidi sfingolipidi colesterolo cere riserva di energia (olii, grassi) principale costituente delle membrane biologiche in membrane biologiche in membrane biologiche in membrane biologiche di animali, & precursore di ormoni impermeabilizzante in piante e animali terpeni sostanze aromatiche e colorate 2

3 Tutti i lipidi hanno in comune la caratteristica di essere apolari e idrofobi

4 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).

5 I lipidi nei Lipidi loro ed vari acqua tipi hanno nello stesso in comune la recipiente caratteristica di tendono essere a apolari separarsi e idrofobi, cioè in due di fasi non essere solubili distinte. in acqua (ovvero di non avere affinità con l acqua).

6 I lipidi nei Le molecole loro vari tipi hanno apolari in dei comune la lipidi caratteristica infatti di non essere possono apolari formare e legami idrofobi, cioè elettrostatici di non essere solubili con quelle in acqua (ovvero polari di non avere dell acqua. affinità con l acqua).

7 Funzioni principali dei lipidi 1 Riserva di energia 2 Strutture nelle cellule 3 Isolante termico 4 Messaggero chimico (ormone)

8 Funzioni principali dei lipidi 1 Riserva di energia 2 Strutture nelle I lipidi sono cellule le molecole organiche che, a parità di peso, liberano la maggior quantità Isolante termico 3 4 di energia Messaggero chimico (ormone) ( quando si dice «bomba calorica»!)

9 Funzioni principali dei lipidi 1 Riserva di energia 2 Strutture nelle cellule 3 Isolante termico che racchiudono il contenuto delle cellule (sia procariote che eucariote) e che formano i suoi compartimenti interni Messaggero (in quelle eucariote) chimico (ormone) 4 Tutte le membrane sono fatte di lipidi

10 TRIGLICERIDI

11 Trigliceridi I trigliceridi sono lipidi a prevalente funzione di riserva di energia 11

12 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) 12

13 Trigliceridi: di cosa sono fatti glicerolo acidi grassi saturi insaturi 13

14 Trigliceridi

15 Trigliceridi glicerolo + 3 molecole di acidi grassi saturi glicerolo + 3 molecole di acidi grassi mono-insaturi poli-insaturi 15

16 Trigliceridi: e come si formano formazione di molecole di acqua 3 catene di acidi grassi

17 Trigliceridi Quelli di origine animale sono chiamati grassi, e sono generalmente solidi a temperatura ambiente (perché ricchi di acidi grassi saturi!) lardo burro strutto

18 Trigliceridi

19 Trigliceridi

20 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!) 20

21 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!»).

22 Il risultato è una sostanza solida a temperatura ambiente:

23 Il risultato è una sostanza solida a temperatura ambiente:

24 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.

25 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.

26 Il risultato è una sostanza liquida a temperatura ambiente:

27 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.

28 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

29 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.

30 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.

31 La margarina è a base di oli vegetali, tuttavia è solida a temperatura ambiente, perché i suoi acidi grassi insaturi sono stati chimicamente idrogenati

32 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.

33 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.

34 Trigliceridi

35 Trigliceridi

36 FOSFOLIPIDI 36

37 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. gruppo polare con fosfato glicerolo «testa» idrofila «code» idrofobe 37

38 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. 38

39 Membrane a mosaico fluido vescicola membrana a doppio strato 39

40 Fosfolipidi 40

41 ambiente acquoso Fosfolipidi ambiente acquoso 41

42 ambiente acquoso Fosfolipidi «code» di acidi grassi, apolari, idrofobe ambiente acquoso 42

43 ambiente acquoso Fosfolipidi «code» di acidi grassi, apolari, idrofobe ambiente acquoso 43

44

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46

47 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. 47

48 Glicolipidi 48

49 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 49

50 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 50

51 CERE

52 Cere Sono secrezioni naturali di piante o di animali, spesso a funzione impermeabilizzante 52

53 Cere Sono secrezioni naturali di piante o di animali, spesso a funzione impermeabilizzante 53

54 Cere Sono secrezioni naturali di piante o di animali, spesso a funzione impermeabilizzante 54

55 Cere Sono secrezioni naturali di piante o di animali, spesso a funzione impermeabilizzante 55

56 Cere altri esempi sono la cera prodotta dalle api, con cui costruiscono le cellette dei propri alveari 56

57 Cere la lanolina, ricavata dalla lana delle pecore 57

58 Cere la cera carnauba, molto usata nei cosmetici, ricavata dalle foglie di una specie di palma... 58

59 Cere o prodotti artificiali derivati dal petrolio, come la paraffina. 59

60 Cere Le cere possono contenere un ampia varietà di composti di carbonio, idrogeno e ossigeno a catena lunga. 60

61 Cere 61

62 TERPENI 62

63 Terpeni sostanze presenti soprattutto nei vegetali, spesso intensamente aromatiche 63

64 Terpeni le foglie di menta, citronella, geranio, le bucce e le foglie di agrumi, le foglie e le resine delle conifere (cedro, pino, abete) 64

65 Terpeni devono i loro profumi a molecole di terpeni, che quindi abbondano nei cosiddetti «oli essenziali» corrispondenti. 65

66 Terpeni Hanno struttura chimica complessa, formata generalmente da polimeri dell isoprene. 66

67 Terpeni Anche la vitamina A (β-carotene) è un terpene! 67

68 COLESTEROLO E STEROIDI

69 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.

70 Colesterolo 70

71 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.

72 Dal colesterolo derivano molti ormoni coinvolti nella sessualità e nella riproduzione Steroidi e ormoni sessuali 72

73 Steroidi e ormoni sessuali ad esempio estrogeni, testosterone, progesterone... 73

74 Steroidi e ormoni sessuali ad esempio estrogeni, testosterone, progesterone... 74

75 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!) 75

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