Lipidi in Biochimica

I fosfolipidi e sfingolipidi vengono degradati nei lisosomi

Il processo di degradazione si svolge all'interno dei lisosomi, dove sono presenti enzimi idrolitici specifici in grado di agire su ogni tipo di legame. Le fosfolipasi A sono responsabili della rimozione di uno dei due acidi grassi, producendo un lisofosfolipide. D'altra parte, le lisofosfolipasi hanno il compito di eliminare l'acido grasso residuo.

Nel caso dei gangliosidi, la degradazione avviene attraverso enzimi lisosomiali che catalizzano la rimozione graduale delle unità zuccherine, una alla volta, generando come prodotto finale un ceramide.

Gli steroli:

• Caratterizzati da un motivo strutturale comune, che consiste nella fusione di tre anelli a sei atomi di carbonio e uno a cinque, gli steroli presentano una coda idrocarburica legata agli anelli. Questi quattro anelli fusi sono conosciuti come nucleo steroideo, il quale è praticamente planare e non consente rotazioni intorno ai legami C-C.

serie di reazioni chimiche. Gli esteri del colesterolo sono importanti per il trasporto del colesterolo nel sangue e per il suo deposito nelle cellule. Oltre alla loro funzione strutturale nelle membrane cellulari, gli steroli svolgono anche un ruolo chiave nella produzione di ormoni steroidei. Il colesterolo infatti è il precursore di molti ormoni, come gli ormoni sessuali (estrogeni, progesterone e testosterone) e gli ormoni corticosteroidi (cortisolo e aldosterone). Gli steroli sono inoltre coinvolti nel metabolismo dei lipidi. Il colesterolo, ad esempio, viene convertito nel fegato in acidi biliari, che sono essenziali per la digestione e l'assorbimento dei grassi. Gli steroli sono anche importanti per la sintesi della vitamina D, che è fondamentale per l'assorbimento del calcio e per la salute delle ossa. In conclusione, gli steroli sono una classe di lipidi che svolgono diverse funzioni nel nostro organismo. Oltre a costituire le membrane cellulari, sono coinvolti nel trasporto e nel deposito del colesterolo, nella produzione di ormoni steroidei e nel metabolismo dei lipidi.condensazione (con eliminazione di acqua), creando una struttura completamente idrofobica. Il colesterolo è una molecola anfipatica, caratterizzata da una testa polare e un corpo idrocarburico nonpolare, composto dal nucleo steroideo e dalla catena laterale sul C-17. Gli steroli svolgono anche la funzione di precursori per vari prodotti con attività biologiche specifiche. Gli acidi biliari, derivati polari del colesterolo, agiscono come detergenti nell'intestino, emulsionando i grassi della dieta per renderli più accessibili all'azione digestiva delle lipasi. Il colesterolo si organizza in modo che la parte idrofila sia a contatto con le teste polari dei fosfolipidi o glicolipidi, mentre il nucleo e le catene sono in contatto con le code idrofobiche. Il colesterolo può anche fungere da precursore per gli ormoni steroidei, la vitamina D e gli acidi biliari. Steroidi Gli steroidi sono derivati ossidati degli steroli e presentano un nucleo sterolico, ma

I lipidi sterolici differiscono dal colesterolo per l'assenza della catena alchilica legata all'anello D. Sono più polari rispetto al colesterolo.

Gli ormoni steroidei vengono trasportati attraverso il sistema circolatorio legati a proteine trasportatrici, che facilitano il loro trasferimento dai siti di produzione ai tessuti bersaglio. All'interno dei tessuti bersaglio, gli ormoni penetrano nelle cellule e si legano a specifiche proteine recettoriali localizzate nel nucleo cellulare.

Questa interazione innesca variazioni nell'espressione genica, modulando di conseguenza il metabolismo cellulare. Grazie alla loro elevata affinità per i recettori, concentrazioni molto basse di ormoni sono sufficienti per innescare la risposta nei tessuti bersaglio.

Vitamina D1,25-Diidrossicolecalciferolo 2+

Regolazione del livello di ioni Ca. La vitamina D3 (colecalciferolo) è biologicamente inattiva, per attivarla sono necessari i raggi UV della luce solare. Viene convertita da enzimi.

Idrossilasi e 1,25-Diidrossicolecalciferolo

Le idrossilasi sono presenti nel fegato e nei reni e sono responsabili della produzione di 1,25-Diidrossicolecalciferolo, noto anche come calcitriolo. Questo ormone regola il trasporto di calcio nell'intestino e i livelli di calcio nei reni e nelle ossa.

Membrane cellulari

Le membrane cellulari sono strutture sovramolecolari che racchiudono e delimitano l'ambiente intracellulare. Negli eucarioti, le membrane includono anche gli organuli citoplasmatici.

La composizione delle membrane varia in termini di lipidi e proteine, a seconda del tipo di membrana. Esistono meccanismi cellulari che regolano la sintesi dei lipidi, indirizzandoli verso specifici organelli. Ad esempio, le membrane plasmatiche sono ricche di colesterolo e sfingolipidi, mentre le membrane mitocondriali sono povere di tali componenti, ma contengono fosfatidilglicerolo e cardiolipina, sintetizzati all'interno dei mitocondri.

La cardiolipina, un fosfolipide, rappresenta circa il 20% delle molecole nella membrana interna mitocondriale, contribuendo alla sua impermeabilità ai protoni.

Funzioni

principali delle membrane includono: 1. Funzione Contenitiva: Racchiudono la cellula, definendone i confini e mantenendo le differenze tra l'ambiente intracellulare ed extracellulare. La membrana comunica con entrambi gli ambienti. 2. Funzione Biochimica: Offrono siti di supporto per enzimi, consentendo loro di lavorare in modo ordinato e sequenziale sulla superficie interna ed esterna della membrana. 3. Funzione Fisiologica di Barriera Selettiva: Regolano il passaggio selettivo di materiali tra l'interno e l'esterno della cellula, impermeabili a soluti carichi o polari e permeabili a soluti non polari. Sistemi di trasporto specifici regolano il passaggio di molecole o ioni. 4. Modificazione delle Vie Metaboliche: In risposta a segnali esterni, le membrane possono modificare le vie metaboliche. Ad esempio, la secrezione di glucagone indica una carenza energetica, attivando la lipasi per la produzione di energia da acidi grassi immagazzinati. 5. Funzione Strutturale: Alcuneproteiche e lipidi, permette la fluidità della membrana e la sua capacità di adattarsi ai cambiamenti ambientali. Le proteine di membrana svolgono una varietà di funzioni, come il trasporto di molecole attraverso la membrana, la trasduzione del segnale cellulare e l'adesione cellulare. Le proteine della membrana possono essere classificate in base alla loro posizione e alla loro funzione. Le proteine integrali sono completamente immerse nel doppio strato lipidico e possono attraversare completamente la membrana. Le proteine periferiche, invece, sono associate solo superficialmente alla membrana e possono essere facilmente rimosse. Le proteine di membrana possono anche essere classificate in base alla loro struttura. Alcune proteine formano canali che consentono il passaggio selettivo di molecole attraverso la membrana. Altre proteine sono recettori che riconoscono specifiche molecole segnale e attivano una risposta cellulare. Altre ancora sono enzimi che catalizzano reazioni chimiche all'interno o all'esterno della cellula. In conclusione, le proteine della membrana svolgono un ruolo fondamentale nella struttura e nelle funzioni delle membrane cellulari. Sono responsabili della permeabilità selettiva della membrana, del mantenimento della forma cellulare e della trasmissione dei segnali tra le cellule.proteiche e lipidiche, è in costante cambiamento grazie alle interazioni non covalenti. Le modifiche covalenti durante il passaggio attraverso il reticolo endoplasmatico e il Golgi determinano la funzione e la localizzazione finali di lipidi e proteine. La distribuzione asimmetrica dei lipidi, come nelle sfingomieline e fosfatidilcoline sulla faccia esterna, contribuisce alla funzione specifica delle membrane. Ad esempio, la presenza di fosfatidilserina sulla faccia citoplasmatica interna è coinvolta nella segnalazione cellulare per l'apoptosi. Il doppio strato lipidico delle membrane biologiche è una struttura fluida e dinamica, consentendo la diffusione laterale dei lipidi, mentre la diffusione trasversale, guidata da enzimi specifici, avviene più lentamente. Il movimento a flip-flop della fosfatidilserina, ad esempio, è coinvolto nei segnali di apoptosi. La fluidità del doppio strato lipidico dipende da: a) temperatura, minore temperatura eminore fluidità) tipo di lipidi (natura delle code idrocarburiche: lunghezza delle catene aciliche e insaturazioni). La fluidità aumenta quando la lunghezza della catena alifatica ha un numero di C inferiori. Il colesterolo diminuisce la fluidità. A temperature superiori alla temperatura di transizione si trova in uno stato liquido disordinato (rotazioni continue intorno ai legami CC). A temperature vicino alla Temperatura di transizione: STATO LIQUIDO ORDINATO (le catene idrocarburiche sono in movimento ed è consentita la diffusione laterale dei lipidi). È lo stato in cui si trovano le membrane biologiche a temperature corporee. A temperature relativamente basse il doppio strato lipidico si trova in uno stato di gel semisolido o paracristallino (movimenti limitati). L'aumento di proteine fa diminuire la fluidità. Se consideriamo una temperatura compresa fra i 20 e i 40 °C la fluidità del doppio strato lipidico aumenta con l'aumentare.fosfolipidi. Le catene idrocarburiche insature e corte delle molecole di steroidi rendono la regione rigida e planare. Questa caratteristica ostacola il movimento reciproco dei fosfolipidi quando la temperatura aumenta. Al contrario, quando la temperatura diminuisce, la stessa regione impedisce le interazioni tra le code idrofobiche degli acidi grassi. Le proteine possono attraversare il doppio strato lipidico della membrana. Alcune proteine si posizionano attraverso il doppio strato lipidico, diventando proteine integrali. Altre proteine si localizzano sulla superficie esterna della membrana, interagendo con le proteine integrali. Le proteine che attraversano il doppio strato lipidico sono chiamate proteine transmembrana. Le lipoproteine sono responsabili del trasporto sia di lipidi esogeni che di lipidi endogeni prodotti dal nostro organismo. Le proteine di membrana svolgono diverse funzioni, tra cui il trasporto di molecole, la catalisi enzimatica e la ricezione di segnali. Esse possono essere periferiche, associate tramite interazioni elettrostatiche e legami idrogeno, o integrali, immerse nel doppio strato lipidico e stabilmente associate tramite interazioni idrofobiche con le code dei fosfolipidi.

lipidi. Le proteine integrali possono essere monotopiche (interagiscono solo con un lato del doppio strato), politopiche (hanno una catena polipeptidica che attraversa la membrana una o più volte) o anfitropiche (si trovano sia nel citosol sia associandosi alle membrane). Le proteine transmembrana possono presentare diverse strutture, con regioni polari in contatto con le catene lipidiche. Un canale transmembrana presenta amminoacidi polari all'esterno e all'interno del canale. Le proteine periferiche interagiscono con la membrana tramite legami elettrostatici o idrogeno. Spesso, molte proteine di membrana si legano a molecole di fosfolipidi, che si trovano sulla superficie delle proteine, interagendo con i residui amminoacidici polari e le catene idrocarburiche. Questi fosfolipidi possono formare un avvolgimento interno alla superficie della proteina, orientato come il doppio strato lipidico. Ad esempio, la citocromo ossidasi contiene diverse molecole lipidiche legate a siti

Il testo formattato con i tag HTML sarebbe il seguente:

specifici dell'ossidasi, evidenziando le interazioni idrofobiche con gli acidi grassi dei fosfolipidi e le catene idrofobiche dei sfingolipidi.