Appunti Biochimica generale

LIPIDI

Si dividono in saponi cabili (molecole contenenti legami estere, sensibili all'azione di alcoli) e nonsaponi cabili (senza legame estere)acidi grassi. Gli acidi grassi hanno un gruppo carbossilico che costituisce l'estremità polare e una catena idrocarburica che rappresenta la coda non polare. Sono composti anfipatici, perché il gruppo carbossilico è idrofilo e la catena idrocarburica è idrofobica; inoltre il gruppo carbossilico può ionizzare in alcune situazioni, si possono differenziare per:

• Lunghezza della catena: può variare da 4C dell'acido butirrico a 24C dell'acido arachidonico. Acidi grassi a corta catena -> caratteristiche sensoriali particolari, conferiscono aroma tipico (butirrico e caproico)
• Presenza di uno o più punti di instaurazione (doppi legami) che determinano che sia insaturo o saturo. Il doppio legame rende la catena non più lineare, si forma un angolo, il che comporta che a temperatura ambiente gli acidi

grassi saturi siano solidi (si impacchettano bene) mentregli insaturi siano liquidi (non possono impaccarsi). Generalmente il doppio legame degli acidi grassi insaturi è di tipo -cis.

Trasformazione di olio (insaturo) in margarina (satura) —> si procede con un processo di idrogenazione (addizione di idrogeno ai doppi legami delle catene) che rende le catene lineari e capaci di impaccarsi per poi diventare solidi a temperatura ambiente. Questo processo comporta la formazione di acidi grassi trans.

Lipidi saponificabili —> trigliceridi. Molecole molto apolari, formate dall'esterificazione delle tre funzioni alcoliche del glicerolo con 3 acidi grassi (saturi o insaturi). Costituiscono la classica forma di accumulo di acidi grassi nell'organismo, sotto forma di tessuto adiposo negli adipociti; hanno elevata efficienza energetica, l'ossidazione completa di acidi grassi comporta 9 kcal/g.

mono e digliceridi. Formati da glicerolo e una o due esterificazioni.

Con acidi grassi. I mono gliceridi sono più polaridei digliceridi che lo sono di più dei trigliceridi (in funzione dei gruppi OH del glicerolo nonesteri cati). Hanno potere emulsionante -> fosfolipidi (importante componente membrane biologiche) Sono molecole formate da uno scheletro di glicerolo esteri cato da due molecole di acidi grassi (oleico e stearico) e da una molecola di acido fosforico, il composto risultante è detto acido fosfatidico. Sono molecole an liche perché hanno una coda idrofobica e una testa idro lica. Lo ione fosfato dell'acido fosfatidico ha carica negativa che deve essere bilanciata da una carica positiva, che può avere diverse origini:

• Amino-alcol -> ad esempio con amino-etanolo, ottengo la fosfatidiletanolamina; che ha ammina primaria
• Ammina quaternaria -> ha sempre carica positiva, ottengo la fosfatidilcolina (lecitina), un agente stabilizzante di emulsioni
• Idrossi-amminoacido -> ad esempio

ngosina lega con un residuosaccaridico mediante legame glicosidico. Derivano dalle ceramidi. Sono molecole prive di carica in cui non è presente il fosfato. Si trovano in tutte le cellule umane e sono rivolte verso l'esterno della cellula, svolgendo funzione di identificazione (marcatori sulle membrane cellulari).

Tra i glicolipidi troviamo i gangliosidi, che sono glicolipidi con la porzione glicidica molto complessa (anche più di tre zuccheri). Sono denominati anche glicos ngolipidiacidi per via della loro carica netta negativa a pH neutro.

Sono formate da un acido grasso a lunga catena esterificato con un alcol a lunga catena con almeno 12C. Servono a mediare l'ingresso di acqua negli organismi come frutti rendendo la struttura impermeabile (mele) e negli animali si trovano ad esempi su pellicce o pelle.

Lipidi non saponificabili -> steroli

Sono composti con funzioni molto diverse fra loro, con struttura tipica a 4 quattro anelli (3 a 6C e 1 a 5C).

Presentano solo una piccola porzione idrofila, l'ossidrile OH sul C il che rende la molecola altamente apolare. Gli anelli fusi tra loro non permettono flessibilità (struttura rigida).

Il più importante tra gli steroli è il colesterolo; è molto di uso nelle membrane biologiche, specialmente negli animali, ma non lo si trova nelle membrane delle cellule procariotiche. La sua presenza nelle membrane può modificare il ruolo delle proteine legate alla membrana.

Il colesterolo svolge molte funzioni biologiche importanti, compreso il ruolo di precursore di altri steroidi e della vitamina D. Tendendo ad aggregarsi, se in eccesso nei vasi sanguigni, può causarne l'occlusione con la formazione di placche di ateroma.

INTERAZIONI PERMANENTI TRA LIPIDI E PROTEINE

Lipoproteine

Nascono dalla necessità di trasportare da un tessuto all'altro i lipidi che in soluzione acquosa non si sciolgono. Si distinguono in classi di densità, se ci sono tanti.

lipidi rispetto alle proteine si avrà bassa densità mentre se ci sono più proteine rispetto ai lipidi si avrà alta densità. In ordine di densità abbiamo:

• chilomicroni - Abbondanti nel plasma quando si mangia molto, hanno una minima quantità di proteine e grande quantità di trigliceridi, con poco colesterolo e fosfolipidi. I chilomicroni sono prodotti a livello intestinale dopo un pasto lipidico. La loro presenza è indice di assorbimento intestinale di lipidi e la loro funzione è quella di trasportare principalmente trigliceridi.
• VLDL very low density lipoproteins - Sono prodotte dal fegato mediante un processo di selezione e viaggiano verso i tessuti periferici, presentano più proteine dei chilomicroni, una grande quantità di trigliceridi e un 20% di fosfolipidi e colesterolo libero. Una VLDL ha una struttura a goccia; all'interno troviamo trigliceridi e colesterolo esteri cato mentre

All'esterno ci sono fosfolipidi, colesterolo non esterificato e la componente proteica, detta apolipoproteina. Questo "pacchetto" viaggia nell'organismo, arriva alle cellule che lo aprono e scartano ciò che non serve.

LDL low density lipoproteins: La parte scartata delle VLDL sono le LDL, piene di colesterolo che viene definito cattivo perché viene rilasciato in forma libera e si deposita nei vasi causandone l'ostruzione se in quantità elevate.

HDL high density lipoproteins: Sono molto importanti perché catturano il colesterolo nel sangue e lo riportano al fegato rilasciandolo in forma libera. Presentano pochi trigliceridi a differenza delle LDL e sono quindi definite colesterolo buono. Evitano quindi l'accumulo di colesterolo nei vasi in punti in cui è avvenuta una lesione, evitano quindi l'insorgenza di trombosi e ictus o infarti.

Albumina serica (NON È LIPOPROTEINA): Trasporta acidi grassi;

fi fi fififi fi fi fl fi ff ff fi fi fi

Membrana biologica è costituita da un doppio strato di fosfolipidi (teste polari e code apolari) con proteine. La struttura è definita a mosaico fluido (dinamica) in quanto i fosfolipidi e le proteine possono spostarsi lateralmente lungo la membrana, senza attraversarla. Nella membrana degli eucarioti sono anche presenti glicolipidi, con catene zuccherine che sporgono sempre verso l'esterno, con il ruolo di riconoscimento/etichettatura e di antiribaltamento della proteina (grazie al fatto che lo zucchero è polare non può attraversare la membrana).

Le proteine che interagiscono con la membrana (20-25% della massa) sono di vari tipi:

• proteine periferiche: sono associate alle membrane mediante legami elettrostatici deboli con le teste idrofile dei fosfolipidi oppure con le porzioni idrofobiche delle integrali che sporgono dal doppio strato lipidico.
• proteine integrali: le proteine integrali,

Le proteine intrinseche, presentano regioni idrofobiche e regioni idrofile e questo permette loro di immergersi parzialmente o attraversare la membrana (proteine transmembrana), con la parte che attraversa la membrana organizzata ad alfa-elica in quanto non essendoci acqua non c'è competizione nella formazione di legami H.

Le proteine legate ai lipidi, se alcune proteine non presentano zone idrofobiche, riescono ad associarsi alla membrana mediante candosi e attaccando un acido grasso, la cui coda idrofobica interagisce con la parte apolare dei fosfolipidi creando un ancoraggio solido che permette la possibilità di movimento laterale.

Le proteine fungono da meccanismi di trasporto, modulano l'accesso di ciò che viene dall'esterno e di ciò che deve uscire e anche ciò che dal citoplasma deve arrivare agli organelli; lo fanno in 2 modi principali:

- di fusione: tipica delle sostanze in grado di attraversare la membrana senza problemi perché apolari.