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I lipidi sono grandi macromolecole organiche che vanno ben oltre la nozione quotidiana di grasso alimentare. Immagazzinano energia, costituiscono le membrane cellulari, proteggono i tessuti e trasmettono segnali biochimici. A differenza della maggior parte delle biomolecole, i lipidi sono idrofobici, il che spiega perché gli oli da cucina si separano dall'aceto a base di acqua.
Tutte le molecole organiche condividono una struttura portante di carbonio. Nei lipidi, questo scheletro si lega a gruppi funzionali come il glicerolo (un alcol a tre atomi di carbonio) e gli acidi grassi. La combinazione di una struttura portante di glicerolo con uno, due o tre acidi grassi crea la diversa famiglia di lipidi.
I grassi (solidi a temperatura ambiente) e gli oli (liquidi a temperatura ambiente) differiscono nella saturazione delle loro catene di acidi grassi. I grassi saturi hanno legami singoli tra gli atomi di carbonio, consentendo catene diritte che si compattano strettamente, da qui la loro solidità. I grassi insaturi contengono uno o più doppi legami carbonio-carbonio che attorcigliano le catene, impedendone l'impaccamento e mantenendole liquide.
Le cere sono lipidi a base alcolica eccezionalmente insolubili in acqua. La loro resistenza all'acqua li rende ideali per formare rivestimenti protettivi su cuticole di piante, esoscheletri di insetti e altre superfici esterne. L'esempio classico è la barriera formatrice di perle che impedisce ai liquidi di penetrare nella carta cerata.
I fosfolipidi sono i costituenti primari delle membrane biologiche. La loro natura anfipatica, ovvero teste idrofile e code idrofobe, guida l'assemblaggio spontaneo di doppi strati, creando una barriera selettiva che salvaguarda l'interno cellulare consentendo al tempo stesso la comunicazione con l'ambiente.
Sebbene a volte trascurati, gli steroidi sono una classe di lipidi caratterizzati da uno scheletro rigido di carbonio a quattro anelli. Il colesterolo, lo steroide più familiare, è essenziale per la fluidità della membrana e funge da precursore per la sintesi ormonale (ad esempio testosterone, estrogeni). Gli ormoni steroidei agiscono come molecole segnale che regolano la crescita, il metabolismo e la riproduzione.
