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Lipidi

(o grassi)

 

Descrizione

I lipidi (detti anche grassi, dal greco lypos, grasso) sono molecole organiche, presenti in natura, raggruppate sulla base delle loro proprietà comuni di solubilità: sono insolubili in acqua (per questo si definiscono idrofobi), mentre sono solubili in solventi organici non polari, come l'etere dietilico o l'acetone.

I grassi sono formati da carbonio, idrogeno, ossigeno al pari dei carboidrati, ma il rapporto tra idrogeno ed ossigeno è molto più alto. Questa caratteristica li rende più energetici dei glucidi in termini assoluti ma ne riduce il rendimento energetico a parità di ossigeno consumato.

Si trovano soprattutto in alimenti di origine animale (grassi) ma sono abbondantemente presenti anche nel regno vegetale (oli).

Oli e grassi sono molto simili chimicamente ma, mentre i primi sono liquidi a temperatura ambiente, i secondi sono solidi.

 

I lipidi hanno una densità significativamente minore di quella dell'acqua (dunque galleggiano). Dal punto di vista strutturale, sono costituiti prevalentemente da atomi di carbonio, e di idrogeno uniti tra loro con legami covalenti scarsamente polari (caratteristica che conferisce il comportamento idrofobo) e disposti simmetricamente.

Nonostante la loro somiglianza in termini di solubilità, i lipidi sono molto diversi tra loro per quanto riguarda la struttura chimica, in quanto comprendono esteri e idrocarburi e possono essere aciclici, ciclici o policiclici. A seconda del grado di complessità, i lipidi si suddividono in 3 categorie: lipidi semplici, lipidi complessi e lipidi derivati.

 

Ruolo fisiologico

I lipidi rappresentano un'importante riserva energetica in quanto sono in grado di liberare una grande quantità di calorie per unità di massa, il valore calorico di un grammo di lipidi è circa il doppio rispetto a zuccheri e proteine, proprio per questo sono il substrato energetico ideale per le cellule. Da ricordare che proprio i lipidi fungono da trasportatori di vitamine liposolubili (A, D, E, K) e pertanto eccessive riduzione di lipidi nella dieta possono provocare una diminuzione dell'apporto vitaminico. I grassi nell'organismo assumono anche altre funzioni che vanno oltre all'importante funzione energetica; il loro deposito vicino ad organi importanti come cuore, fegato, milza, reni, cervello e midollo spinale rappresenta un importante protezione meccanica, ed inoltre il suo deposito nel sottocute svolge un'ruolo isolante contro le basse temperature.

Durante l'attività fisica i lipidi vengono utilizzati insieme ai carboidrati, fornendo in ugual misura l'energia necessaria per attività di medio basso livello, se l'attività fisica si protrae per almeno un'ora si va incontro ad un esaurimento delle scorte di carboidrati (glicogeno) ed ad un corrispondente aumento dell'utilizzo di lipidi.

Esistono più di 500 tipi di grassi, classificati in base alla loro struttura molecolare in semplici, composti e derivati:

  • Lipidi semplici: sono i più abbondanti nel nostro organismo (circa il 95%) e nella nostra dieta (vengono ingeriti sotto questa forma circa il 98% dei lipidi presenti negli alimenti). Rappresentano la forma di deposito e di utilizzo principale. Tra i più noti ricordiamo le cere ed i trigliceridi;

  • Lipidi composti: sono trigliceridi combinati con altre sostanza chimiche come fosforo, azoto e zolfo. Rappresentano circa il 10% dei grassi del nostro organismo. Tra i più noti ricordiamo i fosfolipidi, i glicolipidi e le lipoproteine;

  • Lipidi derivati: derivano dalla trasformazione di lipidi semplici o composti. Il più importante è il colesterolo, ma ricordiamo anche la vitamina D, gli ormoni steroidei, l'acido palmitico, oleico e linoleico.

 

Lipidi semplici

Sono costituiti da carbonio, idrogeno e ossigeno, e comprendono trigliceridi, cere e terpeni. I lipidi di origine animale sono contenuti abbondantemente in burro, strutto e sego.

 

Trigliceridi

I trigliceridi o triacilgliceroli sono i lipidi più semplici ma anche più abbondanti in origine naturale, e costituiscono i grassi animali e gli oli vegetali. Servono soprattutto come deposito per l'energia prodotta e immagazzinata a livello di tessuto adiposo (grasso sottocutaneo). Un trigliceride è un lipide costituito da una molecola di glicerolo a cui sono legati 3 acidi grassi. Il glicerolo (1,2,3-propantriolo) è un alcol con tre atomi di carbonio, ciascuno con un gruppo ossidrilico, mentre l'acido grasso è formato da un gruppo carbossilico e da una catena idrocarburica. I 3 acidi grassi sono uniti a una molecola di glicerolo per esterificazione, grazie ai gruppi ossidrilici del glicerolo. Spesso i 3 acidi grassi sono differenti. Gli acidi grassi sono i lipidi più semplici e comuni, e possono differire per la lunghezza e/o il tipo di legame tra gli atomi di carbonio, legami che possono essere tutti singoli, e allora si parla di acidi grassi saturi, oppure no, e in questo caso si parla di acidi grassi insaturi (monoinsaturi se c'è un solo doppio legame, polinsaturi altrimenti). Sono stati isolati, da varie cellule e tessuti, più di 500 tipi di acidi grassi, e si può notare che quasi sempre questi hanno un numero pari di atomi di carbonio, solitamente compreso tra 12 e 20.

Gli acidi grassi insaturi, se in configurazione cis, creano una piega. Le pieghe dei grassi insaturi impediscono alle molecole di compattarsi saldamente e di solidificare a temperatura ambiente. La maggior parte dei grassi vegetali è composta da oli insaturi, mentre i grassi animali si dividono: nei pesci prevalgono i grassi insaturi, negli animali terrestri quelli saturi. Le diete ricche di grassi saturi portano alla aterosclerosi.

I trigliceridi rappresentano la forma di immagazzinamento degli acidi grassi, un po' come avviene per il glicogeno ed il glucosio. Durante i processi energetici il nostro corpo provvede infatti a scindere il legame tra glicerolo ed acidi grassi convogliandoli in due vie metaboliche completamente differenti.

Mentre il glicerolo viene utilizzato per produrre glucosio, gli acidi grassi liberi vengono trasportati nel circolo sanguigno in associazione all'albumina, una proteina plasmatica che li trasporta fino ai muscoli dove costituiscono il substrato energetico per i processi ossidativi.

 

Classificazione degli acidi grassi

  • Acidi grassi saturi: sono privi di doppi legami ed hanno quindi il massimo numero di atomi di idrogeno. Si trovano principalmente nei prodotti di origine animale (uova, latte e derivati) ma anche in alimenti di origine vegetale (olio di cocco e di palma);

  • Acidi grassi insaturi: contengono uno (mono) o più (poli) doppi legami tra gli atomi di carbonio e quelli di idrogeno;

    a) Acidi grassi monoinsaturi: contengono doppi legami fra gli atomi di carbonio che li compongono. Sono presenti soprattutto nell'olio di oliva e nella frutta secca;

    b) Acidi grassi polinsaturi: contengono più di due legami fra gli atomi di carbonio, sono contenuti nel pesce, nelle noci, nell'olio di girasole, di mais e in alcuni estratti vegetali;

  • Acidi grassi essenziali (AGE): non possono essere sintetizzati dall'organismo umano; sono i precursori delle prostaglandine, dei trombossani e dei leucotrieni, sostanze che intervengono nel sistema immunitario, nella risposta infiammatoria e influenzano il sistema cardiovascolare;

  • Acidi grassi idrogenati: normalmente gli acidi grassi di origine vegetale sono liquidi a temperatura ambiente. Essi possono essere resi solidi dal processo di idrogenazione che ne altera la la struttura chimica rendendoli particolarmente dannosi per la nostra salute. Si ottengono in questo modo i cosiddetti acidi grassi trans o idrogenati.

 

Cere

Le cere sono esteri di acidi grassi a elevato numero di atomi di carbonio con alcoli alifatici monossidrilici. Questi possono essere saturi o insaturi, a catena lineare e a catena ramificata.

Le cere si trovano come costituenti degli esseri viventi, sia nel mondo vegetale (ad esempio la cera carnauba e la cera montana) sia nel mondo animale (ad esempio la cera d'api e la lanolina, che si ricava dalla lana).

Le cere costituiscono lo strato di protezione dei vegetali e costituiscono anche lo scheletro di molti insetti e il rivestimento del piumaggio degli uccelli acquatici.

 

Terpeni

Diffusi nel mondo vegetale con l'unità di base costituita dall'isoprene (una struttura a cinque atomi di carbonio).

 

Lipidi complessi

I lipidi complessi, detti anche lipoidi, sono costituiti da carbonio, idrogeno, ossigeno e fosforo o azoto e sono frutto di esterificazione degli acidi grassi con alcoli di vario tipo. Comprendono fosfolipidi, fosfatidi, glicolipidi e solfolipidi. I lipidi complessi sono anche detti saponificabili perché se immersi in soluzione alcalina formano saponi. Questi lipidi sono costituiti da esteri del glicerolo. Tutti contengono acidi grassi a catena più o meno lunga (acido butirrico, acido propionico fino agli acidi stearico e palmitico a oltre 10 atomi di carbonio).

 

Fosfolipidi

Sono simili ai trigliceridi dal punto di vista strutturale, ma contengono un gruppo fosfato che conferisce una carica negativa, e quindi polarità, alla molecola. Il risultato finale è che ogni fosfolipide ha una testa idrofila e una coda idrofoba: si dice quindi anfipatico. Questa particolare struttura li rende idonei a formare le membrane biologiche che avvolgono le cellule e gli organuli cellulari. Infatti, in un ambiente liquido le molecole di fosfolipidi si dispongono con i gruppi idrofili rivolti sia verso la soluzione acquosa interna alle cellule, sia verso quella esterna, relativa all’ambiente circostante. Invece le code idrofobe si attraggono tra loro occupando una posizione mediana. In particolare un fosfolipide è composto da una molecola di glicerolo che si lega a due catene di acidi grassi e a un gruppo fosfato (PO43-). I fosfolipidi (lipidi di membrana) sono i principali componenti della frazione lipidica delle membrane cellulari. Possiamo riconoscere due tipi di fosfolipidi:

  • fosfogliceridi;

  • sfingolipidi: particolarmente abbondanti nel tessuto nervoso.

 

Steroidi

Sono lipidi policiclici derivati del ciclopentanoperidrofenantrene. I loro scheletri carboniosi sono piegati per formare quattro anelli uniti tra loro. Sono sempre costruiti così: tre anelli a sei lati e un anello a cinque lati. Comprendono il colesterolo, componente essenziale delle membrane cellulari eucariotiche, precursore di molti ormoni, oltre che precursore della vitamina D3 e degli acidi biliari. Sono delle sostanze derivate dai lipidi semplici e composti un esempio classico ne è il colesterolo, privo di acidi grassi è il lipide di partenza per la sintesi di molte molecole steroidee; è un elemento molto comune nelle membrane biologiche di tutti i tessuti animali, esiste una sintesi endogena costante di colesterolo che può essere eccessivamente stimolata da una dieta ricca di grassi.

 

Contenuto energetico

I lipidi hanno un altissimo contenuto energetico e, nell'ambito dei tre gruppi di macromolecole che compongono gli elementi nutritivi per la cellula:

  • Grassi (o lipidi) l'ossidazione di 1 g di lipidi genera 9 kcal = 37,65 kJ

  • Zuccheri (o glucidi) l'ossidazione di 1 g di glicidi genera 4 kcal = 16,74 kJ

  • Proteine (o protidi) l'ossidazione di 1 g di proteine genera 4 kcal = 16,74 kJ

Questi dati valgono per le misure in un calorimetro, in particolare per le proteine (prodotti finali CO2 e N2).

Nell'organismo umano il prodotto finale del catabolismo proteico è invece rappresentato dall'urea, quindi l'energia di reazione è un po' minore (circa 15 kJ).

Negli animali e nell'uomo, il principale utilizzo del grasso è come riserva energetica per il corpo e come isolante termico. I grassi vengono immagazzinati principalmente nel tessuto adiposo sotto forma di trigliceridi (lipidi di accumulo).

 

 

 

Tratto da Wikipedia e modificato

 

 

 

 

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