I lipidi sono sostanze biologicamente attive, insolubili in acqua e fondamentali per il metabolismo umano, fungendo da riserva energetica, costituenti strutturali e regolatori funzionali. Si suddividono in lipidi saponificabili e insaponificabili, con i primi che includono trigliceridi e fosfolipidi, e i secondi comprendenti steroidi e vitamine liposolubili. I lipidi giocano un ruolo cruciale nella formazione delle membrane cellulari e nella regolazione di processi biologici attraverso ormoni e reazioni cellulari.

1. Lipidi Una delle quattro principali classi di sostanze biologicamente attive. (carboidrati, proteine, acidi nucleici) INSOLUBILI IN ACQUA E SOLUBILI NEI SOLVENTI ORGANICI NON POLARI I lipidi (la parola deriva dal greco lípos, grasso) sono caratterizzati da particolari proprietà di solubilítà; grassi ed oli Variano tra loro moltissimo per struttura chimica: Idrocarburi: minerali Costituenti delle piante e degli animali: esteri, aciclici, ciclici e policiclici.

2. L’importanza biologica dei lipidi è enorme. Nel nostro corpo i lipidi svolgono tre funzioni principali: 1) RISERVA ENERGETICA : possono essere metabolizzati per ottenere energia chimica (ATP), ma sono utilizzati solo quando non sono più disponibili i carboidrati 2) STRUTTURALE : vanno a costituire le membrane e altre strutture cellulari 3) FUNZIONALE : svolgono un ruolo di controllo del metabolismo in quanto alcuni ormoni e alcune vitamine sono di origine lipidica .

3. I lipidi vengono molto spesso suddivisi in due gruppi: LIPIDI SAPONIFICABILI e LIPIDI INSAPONIFICABILI. 1- lipidi saponificabili i: composti che si scindono per idrolisi alcalina formando saponi (sali degli acidi grassi), che devono tale proprietà alla presenza nella molecola di almeno un acido grasso idrolizzabile. Fra i lipidi saponificabili troviamo i trigliceridi, i fosfolipidi, i glicolipidi, le cere. 2- lipidi insaponificabili : sostanze che non subiscono l'idrolisi alcalina con liberazione di acidi grassi. Fra i lipidi insaponificabili troviamo i terpeni, gli steroidi,le vitamine liposolubili.

4. Acidi Grassi Componenti della maggior parte dei lipidi naturali Sono acidi monocarbossilici con più di tre atomi di C; la catena alifatica può essere satura, insatura , ramificata Quelli più frequenti nei tessuti di mammifero hanno catena lineare e numero pari di atomi di carbonio

6. ACIDI GRASSI: Proprietà fisiche Punto di fusione aumenta con l’allungarsi della catena alifatica La presenza di doppi legami causa l’abbassamento del punto di fusione (per l’isomero cis)

7. acido oleico 18:1 (  -9) Gli acidi grassi insaturi naturali hanno configurazione cis del doppio legame acido oleico  -9 2 4 6 8 3 5 7 9 10 11 13 15 17 12 14 16 18 carbonio 

8.  -9 2 4 6 8 3 5 7 9 10 11 13 15 17 12 14 16 18 carbonio  Ac. cis -  9 -octadecenoico (acido oleico) 18 16 14 12 10 8 6 4 2 17 15 13 11 9 7 5 3 Ac. trans -  9 -octadecenoico (acido elaidico)

9. acido linoleico 18:2 (  -6) H H H H C O O H 2 4 6 8 3 5 7 9 10 11 13 12  -6 15 17 14 16 18

10. 2 4 6 8 3 5 7 9 10 11 13 12 14 15 16 17 18  -3 acido linolenico acido  -linolenico 18:3 (  -3)

11. acido arachidonico 20:4 (  -6)  -6

12. acido grasso palmitico oleico linoleico  -linolenico eicosapentaenoico serie saturo n-9 n-6 n-3 n-3 nomenclatura 16:0 18:1 (n-9) 18:2 (n-6) 18:3 (n-3) 20:5 (n-3) fonte alimentare prevalente grassi animali oli vegetali oli vegetali oli vegetali olio di pesce

13. acido stearico (18:0) ………….... 69.7°C acido oleico (18:1) ………………. 16°C acido linoleico (18:2) …………… -5°C punti di fusione

14. 69.7°C 16°C -5°C Aumentando il grado di insaturazione della catena diminuisce la probabilità che si contraggano legami intermolecolari

15. ACIDI GRASSI: Proprietà chimiche Acidi deboli (Ka < 10 -5, pKa circa 5) Reattività degli acidi carbossilici Reagiscono con idrossidi dei metalli alcalini formando sali solubili in acqua ( SAPONI ) Quelli insaturi sono sensibili all’ossidazione (autossidazione)

16. ACIDI GRASSI: Proprietà fisiche In soluzioni acquose, i sali degli acidi grassi (molecole anfipatiche) formano strutture denominate MICELLE .

17. Meccanismo d’azione dei saponi Gocce di olio emulsionate

18. I saponi comuni sono SALI DI ACIDI DEBOLI - in acqua danno soluzioni alcaline per effetto dell’idrolisi parziale - in presenza di ioni Ca ++ e Mg ++ (acque dure) formano sali insolubili che precipitano

19. I detergenti sintetici hanno stessa struttura dei saponi comuni ma sono SALI DI ACIDI FORTI . - in acqua danno soluzioni neutre - in presenza di ioni Ca ++ e Mg ++ non precipitano

20. Gli acidi grassi nel metabolismo umano Sono generalmente sintetizzati dall’organismo a partire dall’unità basilare (acido acetico) Vengono generati dai grassi introdotti con la dieta ad opera di enzimi denominati LIPASI, e si trovano in circolazione nel sangue. Nei mitocondri sono ossidati (BETA OSSIDAZIONE) a CO 2 e H 2 O, con demolizione della catena alchilica accorciata di due atomi di C per volta.

21. I TRIESTERI DEL GLICEROLO Grassi ed oli sono triesteri del glicerolo e vengono detti TRIGLICERIDI . Importanza biologica: - Riserva energetica -Isolamento -Protezione

22. Gliceridi I gliceridi sono prodotti di esterificazione del glicerolo con acidi grassi

23. glicerolo C C H 2 O COR C H 2 O H H O H monogliceride C C H 2 O COR C H 2 OCOR H O H digliceride C C H 2 O COR C H 2 OCOR RCOO H trigliceride

24. 1-oleil-2,3-dipalmitoil- sn -glicerolo 1 2 3 trigliceridi

25. I triesteri del glicerolo: proprietà fisiche Insolubili in acqua Punto di fusione in relazione alla natura degli acidi grassi in essi contenuti Tripalmitato di glicerile Dipalmitoleato di glicerile

26. I triesteri del glicerolo: proprietà chimiche Tipiche degli ESTERI ed eventualmente degli acidi grassi insaturi. IDROLISI

27. SAPONIFICAZIONE Quando un grasso od un olio sono riscaldati in presenza di alcali si trasformano in glicerolo e sali degli acidi grassi ( saponi )

28. IDROGENAZIONE Es.:Trasformazione degli oli vegetali altamente insaturi in grassi vegetali solidi (margarina) tramite idrogenazione catalitica di alcuni o tutti i doppi legami

29. FOSFOLIPIDI I fosfolipidi costituiscono circa il 40% delle membrane cellulari (l'altro 60% sono proteine); Si distinguono in GLICEROFOSFOLIPIDI costituiti da glicerolo, acidi grassi, fosfato SFINGOFOSFOLIPIDI costituiti da sfingosina , acidi grassi, fosfato

30. 1-oleoil-2-linolenoil- sn - glicero -3-fosfato 1 2 3 Acido fosfatidico

31. Fosfolipidi: proprietà fisiche Molecole anfipatiche Formazione di micelle e liposomi in soluzioni acquose Compartimento interno acquoso Membrana a doppio strato

32. Vescicola (liposoma) bilayer Micella fosfolipidi acidi grassi

33. Fosfolipidi: proprietà fisiche Sono i costituenti principali delle membrane cellulari

34. 1-palmitoil-2-stearoil- sn -glicero -3-fosfo colina 16:0 18:0 colina 1 2 3 fosfatidilcolina

35. fosfatidil etanolammina fosfatidil serina fosfatidil inositolo

36. Glicerofosfolipidi La natura del gruppo X è fondamentale per la determinazione delle Proprietà fisiche dei fosfolipidi (la testa ha polarità variabile in funzione del pH)

37. Natura ionica dei fosfolipidi

38. Sfingofosfolipidi La sfingosina è presente in tutti gli sfingofosfolipdi L’acido grasso si lega tramite legame ammidico Un gruppo polare (fosfato +X) si lega all’alcol primario

39. Sfingolipidi Sono composti formati da un acido grasso legato con legame amidico alla sfingosina , che può lagare col gruppo ossidrilico primario uno zucchero, il galattosio

40. Cere Le cere sono monoesteri di acidi grassi a lunga catena con alcoli a lunga catena contenenti un solo gruppo ossidrilico (alcoli grassi) Hanno funzione protettiva, rivestono la pelle di molti animali e le foglie e i frutti di molte piante.

41. Prostaglandine e Leucotrieni Sono derivati dell’acido arachidonico (C 20 , con doppi legami in C5, C8, C11 e c14. Le prostaglandine sono sintetizzate principalmente per ciclizzazione (CICLOSSIGENASI) tra C8 e C12 . Si distinguono diverse classi (A,B,E,F,G,I) Biologicamente attive in quantità minime Azioni biologiche: metabolismo dei grassi regolazione pressione arteriosa ipertermia dolore Azione dell’acido acetilsalicidico (aspirina)

42. Farmaci anti infiammmatori

43. Per azione enzimatica, dall'acido arachidonico si formano anche due importanti classi di prodotti aciclici, i LEUCOTRIENI e le LIPOSSINE , con ossidazione al C-5 e/o al C-15. Hanno la proprietà di regolare a livello cellulare risposte specifiche nei processi infiammatori e nelle reazioni del sistema immunitario.

44. Terpeni Sono composti costituiti da una o più unità ISOPRENOIDI Possono contenere diversi gruppi funzionali (OH, C=C, C=O,etc) Possono essere lineari o ciclici

45. Steroidi Classe di lipidi correlata ai terpeni, nel senso che, attraverso una serie di reazioni il tri-terpene aciclico squalene si trasforma stereospecificamente in lanosterolo , uno steroide tetraciclico, precursore degli altri steroidi La caratteristica strutturale comune a tutti gli steroidi è un sistema di quattro anelli condensati . Gli anelli A, B e C sono a sei termini, mentre l'anello D è a cinque termini. Tutti gli anelli sono fusi tra di loro in configurazione trans .

46. Steroidi COLESTEROLO 27 atomi di carbonio - biosintetizzato a partire dal lanosterolo, Rinvenibile in tutte le cellule animali (membrane cellulari), ma soprattutto nel cervello e nel midollo spinale; La quantità totale di colesterolo media nel corpo umano è di circa 200 g. Relazione fra la concentrazione del colesterolo nel sangue e le malattie coronariche e cardiache.

48. Steroidi Acidi biliari Ormoni steroidei - Corticosteroidei (cortisolo, aldosterone,etc) - Androgeni (testosterone) - Estrogeni (estradiolo) - Progestinici (progesterone)

49. Ormoni steroidei Corticosteroidei (cortisolo, aldosterone,etc)

50. Androgeni (testosterone)

51. - Estrogeni (estradiolo) - Progestinici (progesterone)