Concetti Chiave
- I fosfolipidi, in particolare i glicerofosfolipidi, sono costituiti da uno scheletro di glicerolo-3-fosfato, due acidi grassi e una testa polare che ne determina la varietà.
- La sintesi del fosfolipide richiede energia fornita dal CDP, che attiva o la testa polare o il diacilglicerolo per facilitare la reazione.
- Il colesterolo viene sintetizzato nel citosol a partire dall'acetil-CoA, attraverso quattro tappe fondamentali che portano alla sua formazione finale.
- Il fegato gestisce il colesterolo prodotto, inviandolo a membrane, producendo acidi biliari o esteri del colesterolo, e trasportandolo tramite lipoproteine.
- Le lipoproteine come VLDL e LDL sono coinvolte nel trasporto del colesterolo ai tessuti, mentre le HDL raccolgono il colesterolo in eccesso per riportarlo al fegato.
Indice
Elementi per costruire un fosfolipide
Per costruire un fosfolipide (precisamente un glicerofosfolipide), la cellula ha bisogno di tre elementi:
1. Lo scheletro di glicerolo-3-fosfato.
2. Due acidi grassi (solitamente uno saturo al C-1 e uno insaturo al C-2).
3. La testa polare (come colina, etanolammina, serina o inositolo). A seconda della testa polare avremo diversi fosfolipidi.
Il punto di partenza comune di tutti i fosfolipidi è l'acido fosfatidico, che si ottiene attaccando i due acidi grassi al glicerolo fosfato (sta la reazione più sopra nella Biosintesi dei trigliceridi). A questo punto dobbiamo unire la testa polare all’ultimo carbonio dell’acido fosfatidico.
Ruolo del CDP nella sintesi
Unire una testa polare al glicerolo (dell’acido fosfatidico) non avviene spontaneamente; serve energia. Qui entra in gioco il CDP (Citidina Difosfato). Il CDP fornisce l’energia per far avvenire la reazione, attraverso due strategie:
1) Attivazione del Diacilglicerolo. Il CDP viene attaccato direttamente al diacilglicerolo, formando CDP-diacilglicerolo. La testa polare (es. inositolo) arriva in secondo momento facendo uscire il CMP, legandosi al fosfato.
2) Attivazione della Testa Polare. La CDP si lega al gruppo OH della testa polare. Questa testa legata alla CDP viene poi unita a un diacilglicerolo libero con perdita di CMP. Come ho detto prima, in base alla testa polare avremo diversi fosfolipidi (glicerofosfolipidi perché usiamo il glicerolo e non sfingosina).
Sintesi del colesterolo nel citosol
L'intera sintesi del colesterolo (27C) avviene nel citosol. Il punto di partenza è l'acetil-CoA.
Abbiamo 4 tappe fondamentali:
1) Sintesi del Mevalonato
2) Conversione in Unità Isopreniche Attivate
Il mevalonato viene trasformato in unità 5 atomi di carbonio chiamate isopreni attivati.
3) Formazione dello Squalene
- Le unità isopreniche si uniscono in una sequenza Testa-Coda: un isopentenile e un dimetilallile formano il geranil pirofosfato (10 carboni) con perdita di pirofosfato (enzima prenil trasferasi).
4) La Ciclizzazione dello Squalene al Colesterolo
In questa fase si formano gli anelli tipici del colesterolo.
Essendo una monossigenasi, un ossigeno va alla molecola e l’altro produce H2O.
- L’enzima ciclasi riorganizza i doppi legami per formare i quattro anelli e formando il lanosterolo.
- Il lanosterolo subisce circa 20 reazioni ulteriori per diventare finalmente colesterolo.
Distribuzione del colesterolo nel corpo
Il fegato una volta prodotto il colesterolo ha tre strade principali può mandarlo alle membrane, produrre acidi biliari per emulsionare i grassi, produrre esteri del colesterolo dove l'enzima ACAT rende più idrofobo il colesterolo e viene spedito ad altri organi. Il colesterolo viene spedito mediante lipoproteine, complessi proteici composti da apolipoproteine al cui interno contengono colesterolo. Nella via esogena (dal cibo al fegato) vengono creati chilomicroni nel RER, i quali scaricano trigliceridi ai tessuti. Nella via endogena (dal fegato ai tessuti), il fegato crea le VLDL per spedire i grassi prodotti internamente. Sono lipoproteine fatte di colesterolo e ripiene di trigliceridi. Mentre viaggiano e perdono grassi, le VLDL si rimpiccioliscono diventando IDL e infine LDL. Le LDL hanno ormai perso trigliceridi e sono ricche di colesterolo da portare ai tessuti. Se avanzano tornano al fegato e vengono degradate nei lisosomi per recuperare gli aminoacidi delle apoproteine. Le HDL vengono prodotte da fegato e intestino come piccole vescicole vuote. Sulla loro superficie si trova l'enzima LCAT che prende il colesterolo dai rimasugli e lo trasforma in esteri del colesterolo. Poiché questi esteri sono idrofobici, si spostano all'interno della particella che li trasporta al fegato per essere riutilizzati
Domande da interrogazione
- Quali sono gli elementi necessari per costruire un fosfolipide?
- Qual è il ruolo del CDP nella sintesi dei fosfolipidi?
- Quali sono le fasi principali della sintesi del colesterolo?
- Come viene distribuito il colesterolo nel corpo?
- Qual è il processo di formazione delle lipoproteine?
Per costruire un fosfolipide, la cellula ha bisogno di uno scheletro di glicerolo-3-fosfato, due acidi grassi e una testa polare, come colina o serina.
Il CDP fornisce l'energia necessaria per unire la testa polare al glicerolo dell'acido fosfatidico, attivando o il diacilglicerolo o la testa polare stessa.
La sintesi del colesterolo avviene in quattro fasi: sintesi del mevalonato, conversione in unità isopreniche attivate, formazione dello squalene e ciclizzazione dello squalene al colesterolo.
Il colesterolo prodotto dal fegato può essere inviato alle membrane, trasformato in acidi biliari o esteri del colesterolo, e viene trasportato tramite lipoproteine come VLDL e LDL.
Le lipoproteine, come i chilomicroni e le VLDL, vengono create nel fegato e nell'intestino per trasportare colesterolo e trigliceridi, subendo modifiche durante il loro percorso nel corpo.
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