LIPIDI SAPONIFICABILI: CARATTERISTICHE, STRUTTURA, FUNZIONI, ESEMPI - BIOLOGIA - 2025

I lipidi saponificabili sono quei lipidi aventi un gruppo estere funzionale che possono essere idrolizzati in condizioni alcaline. I lipidi saponificabili sono cere, fosfolipidi, trigliceridi e sfingolipidi.

Il processo chimico di idrolisi alcalina degli esteri in presenza di una base in soluzione acquosa (NaOH o KOH) è noto come saponificazione. Questa reazione consiste nel rompere il legame carbonio-ossigeno che "trattiene" la parte acida e la parte alcolica dell'estere.

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La saponificazione è il processo attraverso il quale si ottengono i sali carbossilati, materia prima per la produzione dei saponi che utilizziamo quotidianamente per l'igiene personale o domestica.

La saponificazione dei lipidi determina il rilascio di molecole di glicerolo e dei sali dei loro acidi grassi.

Saponificazione o idrolisi di un lipide (Fonte: versione SVG: WhiteTimberwolfPNG versione: Bryan Derksen, H Padleckas / Dominio pubblico, tramite Wikimedia Commons)

In considerazione del fatto che i lipidi che compongono i tessuti sia degli animali che delle piante sono, per la maggior parte, lipidi saponificabili, nel corso della storia l'uomo ha utilizzato varie fonti naturali per ottenere sostanze saponose con differenti utenze domestiche e industriali.

Tradizionalmente si utilizzavano sego bovino (grasso di manzo) e candeggina (ceneri, fonte di KOH impura), tuttavia oggi si utilizzano grassi animali e vegetali di diverso tipo e l'alcali è solitamente carbonato di sodio.

Caratteristiche e struttura dei lipidi saponificabili

I lipidi saponificabili, come già accennato, sono le cere, i fosfolipidi, i trigliceridi e gli sfingolipidi. Come tutti i lipidi conosciuti in natura, queste sono molecole anfipatiche, cioè molecole con un'estremità polare (idrofila) e un'estremità apolare (idrofobica).

Strutturalmente parlando, la porzione apolare dei lipidi saponificabili è costituita da una o due catene di acidi grassi di diversa lunghezza e vari gradi di saturazione, che possono o non possono essere ramificate.

Rappresentazione strutturale di un acido grasso (Immagine da WikimediaImages su www.pixabay.com)

Un acido grasso ha anche caratteristiche anfipatiche, in quanto è un acido carbossilico costituito da una catena alifatica apolare (idrocarburo). Questi composti non sono liberi nel contesto biologico, ma sono sempre chimicamente associati ad altre molecole.

Quindi, la caratteristica fondamentale di tutti i lipidi saponificabili è che sono molecole composte da acidi grassi esterificati in diversi tipi di "scheletri" o "strutture".

I fosfolipidi

I fosfolipidi sono esterificati in una molecola di glicerolo, che ha anche un gruppo fosfato attaccato a uno dei suoi atomi di carbonio in grado di interagire con diversi gruppi per formare, attraverso un legame fosfodiestere, i diversi tipi di fosfolipidi noti come fosfatidilcolina e fosfatidiletanolammina, per esempio.

Struttura generale di un fosfolipide (Fonte: Rupertsciamenna. Versione spagnola di Alejandro Porto. / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) tramite Wikimedia Commons)

trigliceridi

I trigliceridi, simili ai fosfolipidi, sono molecole lipidiche assemblate su uno scheletro di glicerolo, ma differiscono dai precedenti in quanto invece di un gruppo fosfato sono esterificati in un terzo acido grasso.

Formazione di un triacilgliceride (Fonte: Iacopo Leardini. Versione spagnola di Alejandro Porto. / CC0, tramite Wikimedia Commons)

sfingolipidi

Gli sfingolipidi sono costituiti da una molecola di sfingosina (un ammino alcol di 18 atomi di carbonio) che è legata ad un acido grasso tramite un legame ammidico.

Fosfoesfingolipidi o sfingomieline

Esistono fosfoesfingolipidi o sfingomieline, che sono quelli che hanno un gruppo fosfato attaccato a uno dei gruppi OH della sfingosina ea cui possono essere esterificate molecole di colina o etanolamina, costituendo la "testa" polare della molecola.

Struttura di uno sfingolipide (Fonte: Javier Velasco / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) tramite Wikimedia Commons)

Glucosphingolipids

Sono presenti anche i glicosfingolipidi, che invece di un gruppo fosfato hanno un carboidrato (monosaccaride o oligosaccaride) legato tramite un legame glicosidico ad uno dei gruppi OH della sfingosina.

cere

Infine, le cere sono anche esteri di acidi grassi a catena molto lunga la cui "spina dorsale" è un alcol ad alto peso molecolare (con catene fino a 30 atomi di carbonio).

Caratteristiche

Dal punto di vista biologico, i lipidi saponificabili sono di fondamentale importanza per il funzionamento di tutti gli esseri viventi, poiché la maggior parte di essi, in particolare fosfolipidi e sfingolipidi, svolgono funzioni di segnalazione strutturale, metabolica e persino intracellulare.

Le membrane cellulari degli organismi eucarioti e procarioti sono composte da doppi strati lipidici.

Questi doppi strati sono costituiti principalmente da fosfolipidi, organizzati in modo tale che le loro estremità apolari siano "protette" dal mezzo acquoso al loro interno, mentre le loro "teste" polari sono in interazione permanente con l'ambiente circostante.

Da quanto sopra si comprende l'importanza di queste molecole per l'esistenza delle cellule come le conosciamo oggi.

Gli sfingolipidi arricchiscono anche le membrane di molti tipi di cellule e, oltre a questa funzione strutturale, sono ampiamente studiati per la loro partecipazione a fenomeni di segnalazione cellulare, in quanto sono stati implicati in processi quali apoptosi, mitosi e proliferazione cellulare, tra altri.

Queste molecole sono particolarmente importanti per le cellule del sistema nervoso di molti animali, poiché costituiscono, ad esempio, più del 5% della materia grigia del cervello umano.

Importanza economica e industriale

I lipidi saponificabili sono stati sfruttati industrialmente dall'uomo da decine di anni per la produzione di saponi tramite saponificazione.

L'utilizzo di grassi animali e più recentemente di grassi vegetali, come l'olio di palma e l'olio di cocco, ad esempio, è stato di grande rilevanza per lo sviluppo di saponi con proprietà e caratteristiche differenti.

La capacità di sgrassare e il "potere pulente" di detersivi o saponi che vengono attualmente utilizzati per l'igiene personale, domestica e industriale è legata alla struttura degli ioni presenti nei sali degli acidi grassi che vengono prodotti. dalla saponificazione dei lipidi.

Ciò è dovuto alla capacità di questi ioni di partecipare alla formazione delle micelle, che sono strutture sferiche formate da queste molecole anfipatiche, in cui gli acidi grassi si fronteggiano al centro e gli ioni sono rivolti verso la superficie idrofila.

Esempi di lipidi saponificabili

A causa della loro abbondanza, gli esempi più riconosciuti di lipidi saponificabili sono i fosfolipidi. Fosfatidilcolina, fosfatidilserina, fosfatidiletanolammina e fosfatidilinositolo sono fosfolipidi, per esempio.

La cera d'api e la cera di palma sono buoni esempi di lipidi saponificabili simili alla cera, mentre il grasso corporeo degli animali, così come molti dei grassi vegetali, sono buoni esempi di lipidi di tipo trigliceride saponificabile.

Riferimenti

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