Lipidi (grassi)
I lipidi sono utilizzati come riserva di energia e come componenti strutturali nella formazione delle membrane cellulari. Inoltre, sono lipidi alcune vitamine e alcuni ormoni.
I principali componenti dei lipidi sono delle molecole chiamate acidi grassi, costituite da una grossa parte insolubile in acqua e una piccola parte idrosolubile molto reattiva, cioè in grado di interagire facilmente con altre molecole. La tipica forma di immagazzinamento dei grassi nella cellula è l'accumulo di trigliceridi, molecole complesse costituite da tre molecole di acidi grassi legate a una molecola di glicerolo.
I trigliceridi sono insolubili in acqua, formano goccioline lipidiche, che si accumulano nelle cellule adipose come riserva di energia. Quando vengono stimolate da ormoni come l'adrenalina, le cellule adipose demoliscono i trigliceridi, liberando gli acidi grassi dal glicerolo e rilasciandoli nel sangue, dove sono usati come fonte di energia da altre cellule.
Il valore alimentare degli acidi grassi risiede nel fatto che, a parità di peso, si ottiene dalla loro demolizione il doppio dell'energia fornita dal glucosio. Il ruolo strutturale dei lipidi è assolto principalmente da molecole chiamate fosfolipidi (costituite dagli stessi elementi dei grassi ma contenenti anche fosforo e azoto), che sono i componenti principali della membrana cellulare e delle membrane che all'interno della cellula delimitano gli organuli (strutture che assolvono particolari compiti funzionali).
La caratteristica principale dei fosfolipidi è quella di avere una porzione insolubile in acqua (coda idrofobica), costituita da due catene di acidi grassi, e una porzione solubile in acqua (testa idrofilica). Per questa struttura, poste in una soluzione acquosa, tenderanno spontaneamente a evitare il contatto con l'acqua delle parti idrofobiche, che si orienteranno ripiegandosi una vicino all'altra, mentre le parti idrofiliche saranno le porzioni orientate verso l'acqua. Le strutture che si formano in condizioni simili sono tre: le micelle, strutture sferiche con le "code" al centro e le "teste" rivolte verso l'acqua; il foglio a doppio strato, che si può formare fra due punti di ancoraggio fissi, dove le "code" si orientano all'interno del doppio strato; e i liposomi, piccole strutture sferiche contenenti all'interno soluzioni acquose, originate dallo spontaneo ripiegamento su se stesse delle strutture a doppio strato.
Un altro importante gruppo di lipidi è quello degli steroidi, i quali, pur avendo struttura diversa dai lipidi ora descritti, presentano simili caratteristiche di insolubilità in acqua. Fanno parte degli steroidi molecole come il colesterolo, che è uno dei costituenti delle membrane cellulari, e i suoi derivati. Altri steroidi sono gli ormoni sessuali: il testosterone, il principale ormone maschile; il progesterone e l'estradiolo, principali ormoni femminili; ma anche altri ormoni come il cortisolo, che è coinvolto nel metabolismo del glucosio a livello del fegato, e l'aldosterone, che partecipa alla regolazione dei sali nel rene.
