Biochimica II - Appunti

LIPIDI



I lipidi si differenziano in diversi gruppi che hanno però in comune la

caratteristica di essere insolubili in acqua. I lipidi possono svolgere FUNZIONI

BIOLOGICHE di: riserva, strutturale (proteggono importanti organi da

traumi e svolgono funzione connettivale), termoregolazione, cofattori

enzimatici, trasportatori di elettroni, pigmenti (in grado di assorbire la

luce), ormoni (steroidei  derivano colesterolo), messaggeri

intracellulari, ecc.

I lipidi possono essere suddivisi in:

LIPIDI SEMPLICI  lipidi formati da C,O e H

LIPIDI COMPLESSI  lipidi formati oltre che da C,O e H anche da ACIDI GRASSI

LIPIDI CON FUNZIONE DI RISERVA

1)

I GRASSI e gli OLI usati quasi universalmente come fonte di riserva

energetica, sono composti derivati dagli ACIDI GRASSI. A loro volta gli

ACIDI GRASSI derivano dagli IDROCARBURI ed hanno lo stesso basso STATO

DI OSSIDAZIONE (sono quasi completamente RIDOTTI). L’OSSIDAZIONE

completa degli ACIDI GRASSI a CO2 e H2O, comporta una grande

produzione di energia (PROCESSO ALTAMENTE ESOERGONICO).

L’energia in eccesso derivante dai nutrienti della dieta, viene

immagazzinata sotto forma di TRIACILGLICEROLI nel TESS.ADIOPOSO.

ACIDI GRASSI

Gli acidi grassi sono acidi carbossilici, cioè formati da una lunga catena

idrocarburica (alifatica) responsabile della caratteristica di

IDROFOBICITA’, cioè sono insolubili in acqua.

Ad un’estremità è presente il gruppo carbossilico (OH-C=O),

caratteristico degli AC.GRASSI in quanto è l’unico gruppo polare.

Ac.grassi secondo la loro lunghezza  La lunga catena può essere

costituita da 4 a 36 atomi di C (quelli che hanno 14-20 C sono i più

frequenti in natura) e in base alla loro lunghezza distinguiamo:

ac.grassi a catena corta: tutti quegli ac.grassi che presentano una

o catena inferiore a quella dell’ACIDO PALMITICO (16C) ed hanno la

caratteristica di avere maggiore libertà di movimento, proprio

perché sono molecole più piccole. Hanno un livello di IDROFOBICITA’

minore rispetto a ac.grassi a catena lunga, che gli consente di

attraversare membrane senza l’intervento di un apposito

trasportatore, circolare nel plasma sanguigno senza essere legati a

specifiche proteine trasportatrici.

ac.grassi a catena lunga: tutti quegli ac.grassi che presentano una

o catena maggiore a quella dell’AC.PALMITICO (16C). Sono più

IDROFOBICI rispetto a quelli a catena corta, determinando maggiori

difficoltà nell’attraversamento delle membrane biologiche, difficoltà

anche nel trasporto nel flusso sanguigno. Hanno quindi bisogno di

strutture predispose x il loro metabolismo (determinato trasportatore

che interviene).

Acidi grassi SATURI o INSATURI  Gli acidi grassi, a secondo che

presentino un doppio legame tra gli atomi di C, possono essere classificati

in: SATURI: privi di doppi legami tra atomi di C e presentano una

• catena NON RAMIFICATA. Gli acidi grassi che presentano una

catena NON RAMIFICATA sono i più presenti in natura con un numero

di C da 12 a 24. La caratteristica sarà quella di avere una certa

linearità e di conseguenza le catene di ac.grassi saranno disposte

l’una affianco all’altra, stabilizzate dalla presenza di legami

intermolecolari (forze di Van der Walls). Questo tipo di

configurazione determina la proprietà degli ac.grassi SATURI (grassi

animali) di essere presenti a temperatura ambiente allo STATO

SOLIDO (vedi burro). Il nostro organismo ha la capacità di poterli

sintetizzare autonomamente, vengono perciò definiti AC.GRASSI

NON ESSENZIALI.

INSATURI: presenza di doppi legami tra atomi di C. Può essere

• presente un solo doppio legame: MONOINSATURO. Se poi i doppi

legami sono più di uno si definiscono POLIINSATURI ed alcuni sono

molto importanti per il corretto funzionamento del metabolismo, ed è

necessario introdurli attraverso l’alimentazione, per tale motivo

vengono definiti ACIDI GRASSI ESSENZIALI (acido grasso linoleico,

acido grasso linolenico, acido grasso arachidonico, omega-6 e

omega-3  non siamo in grado di sintetizzarli, cioè il nostro organismo

non è in grado di produrre molecole con doppio legame in queste

posizioni).

La posizione dei DOPPI LEGAMI mostra una certa regolarità

nella maggior parte degli ACIDI GRASSI MONOINSATURI il doppio

9

legame si trova tra gli atomi C9 – C10 (Δ ), mentre negli ACIDI GRASSI

12 15

POLINSATURI si trovano solitamente tra C12-C13 (Δ ) e C15-C16 (Δ ).

In tutti i principali acidi grassi insaturi presenti negli esseri viventi il

doppio legame si trova in posizione CIS, con gli atomi di H legati al C

disposti dalla stessa parte rispetto al doppio legame. La forma CIS

abbassa il punto di fusione dell'acido grasso e ne fa aumentare

la fluidità, di conseguenza sarà necessaria un energia termica

inferiore x disorganizzare una struttura così poco organizzata degli

ac.grassi insaturi.

L’assimilazione attraverso la dieta di ac.grassi INSATURI (fino al 40%

delle Kcal tot!!), determina un minor rischio di andare incontro a

MALATTIE CARDIOVASCOLARI.

http://www.my-personaltrainer.it/nutrizione/acidi-grassi.html --> Importanza

della stereo-isomeria del doppio legame

L’assunzione con la dieta di acidi grassi TRANS, aumenta l’incidenza di malattie

coronariche  la riduzione o la cessazione dell’assunzione di ac.grassi riduce il

rischio di malattie cardiovascolari, aumentando il livello plasmatico dei trigliceridi e

del colesterolo delle LDL, e abbassando il livello di colesterolo delle HDL.

APPROFONDIMENTO: convenzione acidi grassi polinsaturi  gli atomi di C vengono

numerati in direzione opposta, assegnando il numero 1 al C terminale della

catena (presente nell’altra estremità della catena [vedi img. pag.345]).

Importanza degli omega-6 e omega-3  il C più lontano dal gruppo carbossile,

viene chiamato omega e gli si assegna il numero 1. I POLIINSATURI con DOPPIO

LEGAME tra C3-C4  acidi grassi omega-3. I POLIINSATURI con DOPPIO LEGAME

tra C6-C7  acidi grassi omega-6.

Esistono tre principali tipi di omega-3 utilizzati dal nostro corpo: acidi

alfa-linolenici (ALA), acidi eicosapentainoici (EPA) e gli acidi docosaesaenoici

(DHA). Il nostro organismo, non avendo la capacità di poterli sintetizzare, devono

essere introdotti attraverso la dieta. Dopo aver introdotto gli acidi ALA, essi

vengono convertiti in EPA e DHA dal nostro organismo.

Per un buon stato di salute, è fondamentale mantenere un appropriato bilancio

di omega-3 e omega-6, in quanto queste due sostanze agiscono

sinergicamente nel nostro corpo. Il rapporto ottimale tra omega-6 e omega-3

sarebbe di 1:1 o 4:1 (elevato e negativo rapporto nella dieta nordamericana 10:1

o 30:1).

BENEFICI  importanza x crescita e corretto sviluppo funzioni cognitive nel

bambino; aiutano nella prevenzione di numerose malattie croniche come:

ipercolesterolemia, ipertensione arteriosa, malattie cardiache, infarto, diabete,

ictus, artrite, osteoporosi, obesità, anoressia e bulimia, schizofrenia, asma,

dismenorrea, cancro al colon, all’utero, alla prostata e in numerose altre malattie

infiammatorie.

SVANTAGGI IN SEGUITO A SBILANCIATO RAPPORTO  aumento rischio di malattie

cardiache e infarto.

MALATTIE CARDIOVASCOLARI (esemp.infarto) prima causa di morte nei

paesi occidentali.

Infarto  la PARETE INTIMA subisce dei danni già a partire dalla tenera età

come conseguenza di una cattiva alimentazione (merendine a scuola), dando il

via ad un percorso verso la comparsa dell’infarto:

ATT.AEROBICA + CORRETTA ALIMENTAZIONE  MINOR RISCHIO

MALATTIE CARDIO VASCOLARI

TRIGLICERIDI

I trigliceridi sono i lipidi più semplici dei LIPIDI COMPLESSI, caratterizzati

dalla presenza di una molecola di GLICEROLO, un polialcol con tre atomi di

C, il quale va a formare un legame estere con gli ACIDI GRASSI, formando

così TRIACILGLICEROLO (trigliceridi). Poiché i GRUPPI OSSIDRILICI POLARI

del glicerolo e i GRUPPI CARBOSSILICI POLARI degli acidi grassi sono uniti

con legame estere, i trigliceridi sono: apolari, idrofobici e insolubili in

acqua.

Trigliceridi SEMPLICI o MISTI  All’interno dei trigliceridi avviene una

classificazioni in:

trigliceridi SEMPLICI  lo stesso ACIDO GRASSO è presente in

• tutte e 3 le posizioni.

trigliceridi MISTI  contengono 2 o più ACIDI GRASSI diversi.

•

Funzioni TRIGLICERIDI:

RISERVA ENERGETICA  Nei vertebrati sono presenti alcune cellule

• specializzate, chiamate ADIPOCITI (CELLULE GRASSE), nella

conservazione di grandi quantità di trigliceridi sotto forma di gocce

di grasso che riempiono quasi completamente la cellula. Tali depositi

di trigliceridi assolvono una funzione ENERGETICA. Un soggetto

moderatamente obeso, può avere 15-20 kg di trigliceridi depositati

negli adipociti, una quantità sufficiente a rifornire l’organismo di

energia per diversi mesi (mentre la quantità di energia che l’uomo

può conservare sottoforma di glicogeno è sufficiente x meno di un

giorno).

Vantaggi nell’immagazzinare energia sottoforma di

trigliceridi:

PIU’ RIDOTTI  gli atomi di C che costituiscono la catena di acidi

1. grassi sono PIU’ RIDOTTI di quelli che costituiscono la catena

gli zuccheri, di conseguenza l’ossidazione dei trigliceridi rende

una quantità doppia rispetto a quella liberata da una pari

quantità di carboidrati (1g di ZUCCHERI produce 4Kcal mentre 1g

di AC.GRASSO ne produce 9,3Kcal). Il motivo per cui 1g di lipidi

rende il doppio di 1g di carboidrati è dato anche dal fatto che nei

carboidrati una percentuale del peso è occupata da acqua, mentre

in 1g di lipidi non è presente acqua, in quanto ANIDRI.

IDROFOBICI  Avendo i trigliceridi la caratteristiche di essere

2. IDROFOBICI e quindi NON idratati (ANIDRI), quando vengono

immagazzinati non devono portare un peso extra di acqua (quella

necessaria x l’idratazione), che invece è sempre associata ai

polisaccaridi (2g H2O x ogni grammo di polisaccaride). Risultano

così le molecole più efficienti x l’immagazzinamento di energia.

Svantaggi:

CIRCOLAZIONE  essendo molecole apolari, si muovono con

1. difficoltà in un ambiente polare (flusso sanguigno, interno e

esterno della cellula). La presenza di elevate concentrazioni di

lipidi nel torrente circolatorio, promuove l’aggregazione dei lipidi

tra loro, andando a costituire placche arterosclerotiche che

occludono il vaso.

Dove è localizzato il tessuto grasso (composto in gran parte

da ADIPOCITI)  è localizzato sotto la pelle (cavità addominale e

ghiandole mammarie). Gli ac.grassi sono immagazzinati sottoforma

ANIDRA (senza acqua), di conseguenza 1KG AC.GRASSI equivale

esattamente a 1KG.

ISOLAMENTO TERMICO  in alcuni animali i trigliceridi assolvono

funzione di isolante contro le basse temperature, oltre che come

riserva energetica.

Considerazioni energetiche

Nella condizione di riposo, i lipidi soddisfano 80-90% del nostro fabbisogno

energetico (1g = 9kcal).

In una prima parte dell’esercizio, l’energia deriva dall’utilizzo prevalente di

carboidrati e meno di lipidi. PERCHE’  ciò è dovuto al fatto che i carboidrati

rappresentano una fonte di energia di facile utilizzo, dalla quale ottenere

subito energia e perciò tendono a esaurirsi precocemente. Per quanto

riguarda i lipidi, l’energia andrà ad essere ricavata attraverso meccanismi

energetici più complessi che richiedono un tempo di attivazione maggiore

rispetto a quello dei carboidrati, impedendo di utilizzarli come substrato

energetico nella prima parte dell’esercizo.

Proseguendo con l’attività, tale condizione tende ad invertirsi in quanto i

carboidrati immagazzinati tendono ad esaurirsi mentre i meccanismi di

produzione di energia a partire dai lipidi, sono attivati.

2. LIPIDI CON FUNZIONE STRUTTURALE  i lipidi si trovano come

costituenti delle membrane biologiche delle varie cellule, agendo come

una barriera selettiva nei confronti di molecole polari e ioni. La

caratteristica di questi lipidi di membrane è quella di essere ANFIPATICI.

Possiamo distinguere i lipidi di struttura in 2 classi:

FOSFOLIPIDI:

• GLICEROFOSFOLIPIDE: sono caratterizzati dal fatto di

o essere costituiti da una molecola di GLICEROLO che si lega

attraverso legame estere ha 2 catene di ac.grassi,

costituendo la porzione IDROFOBICA; mentre il TERZO C è

legato ad un gruppo fosfato che costituiscono la porzione

IDROFILA (vedi img.pag.353). In ragione di tale struttura, i

FOSFOLIPIDI vengono definiti come molecole ANFIPATICHE.

SFINGOLIPIDI: sempre strutture ANFIPATICHE, ma in questo

o caso invece del GLICEROLO è presente la SFINGOSINA, alla

quale si lega 1 AC.GRASSO e 1 GRUPPO FOSFOATO + COLINA.

GLICOLIPIDI:

• SFINGOLIPIDI

o GALATTOLIPIDI (solfolipidi)

o

Principalmente 5 tipi di lipidi sono presententi nella membrana

biologica, ma all’interno di ogni categoria, alta è l’eterogeneità

molecolare in quanto diverse possono essere le combinazioni

possibili tra code degli ac.grassi e teste polari:

Glicerofosfolipidi: le regioni idrofobiche sono costituite da 2

• catene di AC.GRASSI legate al GLICEROLO (parte idrofila). A

questa categoria appartengono ad esempio i fosfolipidi che

presentano 2 catene di AC.GRASSI che si legano ai 2 C del

GLICEROLO, mentre al terzo C è legato un gruppo fosfato

Galattolipidi/solfo lipidi

• Lipidi presenti negli archea

• Sfingolipidi: caratterizzata dal fatto che ad una catena di

• ac.grasso è legata la sfingosina. Appartengono a questa categoria

i GLICOLIPIDI.

Steroli (colesterolo)

•

METABOLISMO LIPIDI



Possiamo distinguere un metabolismo ESOGENO, cioè l’insieme di tutti quei

passaggi che servono ad assimilare i lipidi attraverso la dieta; e il

metabolismo ENDOGENO, che riguarda quei passaggi di MOBILIZZAZIONE,

SINTESI e STOCCAGGIO dei lipidi sintetizzati dall’organismo.

METABOLISMO ESOGENO (insieme di quelle reazione che

caratterizzano i lipidi introdotti con la dieta)

Fattori che vanno ad influire sulla capacità di digestione dei

LIPIDI INTRODOTTI CON LA DIETA:

Quantità di grassi introdotti con la dieta (se la quantità è

o elevata, il processo di assorbimento è meno efficiente)

Età del soggetto

o Presenza di AGENTI EMULSIONANTI

o Tipologia dell’ACIDO GRASSO INTRODOTTO (quelli a catena

o lunga, hanno una minore digeribilità rispetto a quelli a catena

corta)

Tasso di SATURAZIONE dell’ac.grasso (più l’ac.grasso è saturo

o minore sarà la sua digeribilità)

Tipi di LIPIDI ASSUNTI CON LA DIETA:

Trigliceridi

o Esteri del colesterolo: Il colesterolo presenta una struttura

o IDROFOBICA, abbastanza rigida e presenta un gruppo OH (porzione

idrofila) ad una sola estremità. Grazie alla presenza dell’ gruppo

OH, il colesterolo può andare in contro ad esterificazione,

reagendo e legandosi con un ac.grasso, costituendo così il

COLESTEROLO ESTERIFICATO, avente una struttura

completamente APOLARE.

La sintesi di esteri del colesterolo, avviene nel FEGATO. Una

piccola parte di colesterolo viene conservata nelle membrane

cellulari del fegato, mentre la restante parte viene utilizzata x

costituire gli ACIDI BILIARI, presenti nella BILE, o ESTERI DEL

COLESTEROLO i quali andranno ad essere esportati, insieme ad

altri lipidi, sotto forma di LIPOPROTEINE x raggiungere tutti quei

tessuti che necessitano di colesterolo.

Il COLESTEROLO è essenziale x l’uomo, ma non è richiesta la sua

assunzione con la dieta, in quanto tutte le cellule possono

sintetizzarlo a partire da precursori semplici. La maggior parte di

colesterolo viene prodotta dal fegato, di questa quantità, una

piccola parte viene incorporata nelle membrane degli

epatociti, mentre la quota maggiore viene esportata sotto forma

di: acidi e sali biliari, colesterolo biliare e esteri del

colesterolo. Quest’ultimi sono conservati nel fegato o sono

trasportati, insieme ad altri lipidi, secrete dal fegato, a quei tessuti

che utilizzano colesterolo.

Fosfolipidi

o

DIGESTIONE DEI LIPIDI ESOGENI

I grassi ingeriti, prima di essere assorbiti dalla parete intestinale,

dovranno essere convertiti da PARTICELLE DI GRASSO MACROSCOPICHE

INSOLUBILI a MICELLE MICROSCOPICHE in maniera tale da poter

attraversare la membrana delle cellule intestinali che costituiscono la

parete intestinale.

La degradazione delle 3 tipologie di lipidi introdotti con la dieta, avviene

in quanto essi sono sottoposti all’azione di diverse sostanze (saliva,

succo gastrico, succo enterico, succo pancreatico, bile), prodotte

dalle varie ghiandole annesse al TUBO DIGERENTE. In particolar modo,

all’interno di questi succhi è presente un enzima specifico in grado di

scindere i lipidi, che prende il nome di LIPASI.

Mentre carboidrati e proteine si sciolgono facilmente nei liquidi digestivi, i

lipidi non solo risultano insolubili, ma tendono ad unirsi insieme

formando grossi agglomerati. In questo modo viene fortemente

limitata l'azione digestiva delle lipasi. Per poter essere digeriti ed

assorbiti i grassi devono quindi essere trasformati in aggregati solubili

in acqua. Ciò avviene ad opera dei sali biliari contenuti nella BILE,

prodotta dal fegato, i quali mettono in atto un processo di

emulsionamento.

Gli agenti emulsionanti, sono composti anfipatici dotati quindi di una

parte POLARE che andrà a legarsi con le molecole di acqua presenti

nell’ambiente digestivo, e di una APOLARE che invece andrà a legarsi con

i grassi SOLUBILIZZANDOLI, ottenendo così delle micelle miste<