Non solo oli: perché i Lipidi sono fondamentali per la sopravvivenza vegetale

 Sostanze grasse e oleose, generalmente idrofobi e insolubili in acqua, rappresentano molecole di riserva energetica mentre, come fosfolipidi e cere, essi hanno una funzione strutturale. Non sono macromolecole poiché non sono formate da monomeri uniti mediante polimerizzazione.

Alcune piante immagazzinano riserve energetiche sotto forma di oli, specialmente nei semi e nei frutti. Oli e grassi hanno una percentuale più alta di legami carbonio-idrogeno, ricchi di energia, rispetto ai carboidrati e pertanto contengono più energia chimica. Mediamente, i grassi producono circa 9,1 kilocalorie (kcal) per grammo contro 3,1 kcal per grammo delle proteine.

Oli e grassi hanno una struttura chimica simile con tre molecole di acidi grassi legati ad una molecola di glicerolo, questi legami si formano mediante sintesi per deidratazione, che comporta la rimozione di una molecola d'acqua così come avviene nella formazione dei disaccaridi e polisaccaridi.  Queste molecole sono note anche come trigliceridi e non contengono gruppi polari, quindi in acqua tendono a raggrupparsi.

Grasso Saturo: quando non ci sono doppi legami tra atomi di carbonio, ognuno forma legami covalenti con altri 4 atomi.

Grasso Insaturo: atomi di carbonio uniti da doppi legami e la loro presenza determina la formazione di piegature nelle catene idrocarburiche, che impediscono un maggiore impacchettamento delle molecole, ciò tende ad abbassare il punto di fusione del grasso che tendono ad essere liquidi e oleosi a temperatura ambiente

Proprietà fisiche: determinate dalla lunghezza delle catene di atomi di carbonio degli acidi grassi, e dal loro grado di saturazione o insaturazione.

Fosfolipidi: hanno un importante ruolo strutturale soprattutto nelle membrane cellulari. Costituiti da molecole di acido grasso legate ad un glicerolo che rappresenta lo scheletro portante, ma il terzo atomo di carbonio di glicerolo è legato ad un gruppo fosforico (e non un acido grasso), e di solito si lega ad un gruppo polare. I gruppi fosforici carichi negativamente sono idrofili, mente l'estremità con acidi grassi è idrofoba, quindi i fosfolipidi quando immersi in acqua, come all'interno di una cellula, tendono a disporsi in doppi strati, con la testa all'esterno e cosa all'interno. Questa configurazione è molto importante per la struttura delle membrane cellulari e le loro funzioni.

Cutina e Suberina: lipidi particolari e sono componenti strutturali della parete cellulare di molte piante. La loro funzione principale è quella di formare una matrice in cui si trovano incluse le cere, composti lipidici a lunga catena . Le cere assieme alla cutina e alla suberina, formano delle vere e proprie barriere capaci di impedire la perdita di acqua e altre molecole dalle superficie vegetali.

Le pareti esterne delle cellule epidermiche (cellule più superficiali) dalle foglie e dei fusti sono spesso ricoperte da uno strato di cuticola, tipico delle piante esposte all'aria, ed è costituita da cera racchiusa nella cutina (cera cuticolare) ed è spesso ricoperta da uno strato di cera epicuticolare.

Suberina: principale componente della parete cellulare del sughero, che formano lo strato più esterno della corteccia. Le pareti cellulari suberinificate hanno uno aspetto lamellare con bande chiare (cere) e scure (suberina). Le cere sono i composti dei lipidi più idrorepellenti

Steroidi: hanno quattro anelli idrocarburici uniti tra loro nella loro struttura, e negli organismi viventi questa struttura può legare catene idrocarburiche di varie lunghezze, come pure gruppi ossidrilici e/o carbonilici, per formare una grande varietà di molecole.

Sterolo: uno steroide con il gruppo ossidrilico legato al carbonio 3. In tutti gli organismi, tranne nei procarioti, sono importanti componenti delle membrane poiché stabilizzano le code dei fosfolipidi. Inoltre possono svolgere una funzione ormonale.

Colesterolo: sterolo molto comune nelle cellule animali, presente solo in tracce nelle piante.

Riassunto:

Lipidi: cosa sono

• Sostanze grasse e oleose

• Idrofobi e insolubili in acqua

• Funzione di riserva energetica e strutturale

• Non sono macromolecole (non formate da monomeri)

Lipidi come riserva energetica

• Molte piante accumulano oli in semi e frutti

• Ricchi di legami C–H ad alta energia

• Producono più energia dei carboidrati
  → ≈ 9,1 kcal/g (proteine ≈ 3,1 kcal/g)

Struttura di oli e grassi

• 3 acidi grassi + 1 glicerolo

• Legami formati per sintesi per disidratazione

• Detti anche trigliceridi

• Molecole apolari → tendono a raggrupparsi in acqua

Grassi saturi

• Nessun doppio legame tra atomi di carbonio

• Catene lineari e compatte

• Punto di fusione più alto

Grassi insaturi

• Presenza di doppi legami

• Catene piegate

• Minore impacchettamento

• Liquidi a temperatura ambiente

Proprietà fisiche dei lipidi

• Dipendono da:

  • Lunghezza delle catene di carbonio

  • Grado di saturazione o insaturazione

Fosfolipidi

• Ruolo strutturale nelle membrane cellulari

• Acidi grassi + glicerolo + gruppo fosfato

• Testa idrofila e code idrofobe

• In acqua formano doppi strati

Cutina e suberina

• Lipidi strutturali delle piante

• Formano una matrice che ingloba le cere

• Funzione:

  • Protezione

  • Riduzione della perdita d’acqua