Biochimica (macromolecole, trasporto di membrana, emoglobina e mioglobina)

Costituenti lipidici delle membrane biologiche

I fosfogliceridi sono i principali costituenti lipidici delle membrane biologiche. Sono formati da glicerolo-3-fosfato, le cui posizioni C1 e C2 sono esterificate con acidi grassi. I fosfogliceridi sono quindi molecole anfipatiche, con code non polari alifatiche e teste polari.

I fosfogliceridi più semplici sono gli acidi fosfatici, presenti solo in basse quantità sulle membrane biologiche.

Gli sfingolipidi, invece, fanno parte dei costituenti principali delle membrane biologiche. La maggior parte di essi deriva dall'amminoacido a 18 atomi di carbonio, la sfingosina, il cui doppio legame si trova in trans. I derivati della sfingosina sono detti ceramidi.

I ceramidi sono i precursori degli sfingolipidi più abbondanti:

1. Sfingomieline, che sono ceramidi che hanno come testa polare una fosfocolina. Costituiscono circa il 10-20% dei lipidi della membrana plasmatica.
2. Cerebrosidi, che sono ceramidi la cui...

La testa polare è costituita da un singolo monosaccaride. Questi lipidi sono privi di gruppi fosforici. Gangliosidi, che sono quelli più complessi. Si tratta di ceramidi a cui sono uniti oligosaccaridiche includono almeno un residui di acido sialico. Essi sono componenti delle membrane e costituiscono circa il 6% dei lipidi nel cervello.

Mercoledì 17 marzo 2021

COLESTEROLO

Li steroidi sono per la maggior parte di origine eucariotica, il cui capostipite è il colesterolo. Il colesterolo è lo steroide più abbondante negli animali, è classificato come sterolo, grazie al suo gruppo C3-OH. Il colesterolo è uno delle componenti principali delle membrane plasmatiche. Il suo gruppo -OH polare gli conferisce un carattere debolmente anfipatico, mentre la sua struttura ad anelli fusi conferisce rigidità. Le piante contengono poco colesterolo, mentre nei mammiferi rappresenta il precursore degli ormoni steroidei. Gli ormoni steroidei sono

Attraverso un doppio strato è un evento raro; questo processo è denominato diffusione trasversale o flip-flop. È un evento raro perché il flip-flop richiede che la testa polare idratata del lipide attraversi l'intero composto del doppio strato; le velocità di flip-flop dei fosfolipidi presentano tempi di dimezzamento pari a svariati giorni o più. I lipidi sono altamente mobili nel piano del doppio strato; questo processo è detto diffusione laterale. A causa dell'elevata mobilità dei lipidi, il doppio strato lipidico può essere considerato come un fluido bidimensionale. L'interno del doppio strato lipidico è in movimento costante a causa delle rotazioni attorno ai legami C-C delle code lipidiche. La viscosità del doppio strato aumenta nei pressi delle teste polari lipidiche, che hanno rotazioni limitate e mobilità vincolata a causa.

Le proteine integrali possono essere purificate grazie ad alcuni metodi di purificazione delle proteine anfipatiche.

Le proteine integrali sono sostanze i segmenti proteici immersi nella parte interna, non polare, hanno in prevalenza residui superficiali idrofobici, mentre le porzioni che si trovano all'ambiente acquoso sono rivestite da residui polari. Questa situazione fu dimostrata attraverso un metodo che usa agenti che reagiscono con le proteine, ma che non sono in grado di attraversare le membrane. Ad esempio, il dominio extracellulare di una proteina integrale lega anticorpi indotti contro di essa, ma quello citoplasmatico lo fa esclusivamente se la membrana è stata lesionata. Queste tecniche hanno rivelato che la glicoforina A e la proteina di membrana degli eritrociti possiedono tre domini:

1. Un dominio N-terminale, situato all'esterno e composto da 72 residui
2. Una sequenza di 19 residui

Mercoledì 17 marzo 2021

costituita quasi interamente da elementi idrofobici3. Un dominio C-terminale citoplasmatico di 40 residui che presenta un’elevata quantità di residui carichi e polari.

proteina transmembrana (TM),Quindi, la glicoforina A è una ciò significa che attraversa interamente lo spessore della membrana. Studi fatti su vari tipi di membrane, hanno dimostrato che queste strutture sono asimmetriche, in quanto una specifica proteina di membrana è localizzata invariabilmente su una particolare faccia della membrana, oppure, è orientata in un’unica direzione rispetto alla membrana (nel caso di una proteina transmembrana).

Le proteine transmembrana possono contenere alfa-eliche o foglietti beta; ad esempio, la sequenza transmembrana fatta da 19 residui della glicoforina A, forma un alfa-elica. Successivamente, due scienziati hanno utilizzato la cristallografia elettronica, al fine di stabilire la struttura della proteina integrale di membrana batteriorodopsina. Questa

molecola è formata da 247 residui ed è prodotta da unbatterio alofilo. La batteriorodopsina è una pompa protonica attivata dalla luce:genera, infatti, un gradiente di concentrazione di protoniattraverso la membrana cellulare, che fornisce energia perla sintesi di ATP. La batteriorodopsina è formata per lasette trattimaggior parte da un fascio di a forma dibastoncini ad alfa-elica di circa 25 residui che attraversanoil doppio strato lipidico in direzione perpendicolare al pianodella membrana. barili beta.

Determinate proteine, invece, contengono dei Un segmento proteicoimmerso nella porzione polare di una membrana deve ripiegarsi in modo dasoddisfare il potenziale di formazione di legami idrogeno del suo scheletropolipeptidico. I barili beta transmembrana a struttura nota, sono formati da 8 a 22filamenti polipeptidici; il numero di filamenti deve essere pari, al fine di permettere al41 mercoledì 17 marzo 2021foglietto beta di chiudersi su se stesso con

1. Le proteine di membrana sono spesso modificate attraverso l'aggiunta di gruppi di acidi grassi. Questo processo è chiamato acilazione e coinvolge l'aggiunta di acidi grassi alle proteine della membrana plasmatica. Le proteine possono essere acilate con diversi tipi di acidi grassi, ma due dei più comuni sono l'acido miristico e l'acido palmitico.

2. L'acilazione con acido miristico e acido palmitico è una modifica stabile, il che significa che il gruppo di acidi grassi rimane legato alla proteina per tutta la sua vita. Le proteine acilate con acido miristico sono distribuite in diverse parti della cellula, tra cui il citosol, il reticolo endoplasmatico, la membrana plasmatica e il nucleo. L'acilazione con acido palmitico avviene tramite un legame tioestere con un residuo specifico di cisteina. Le proteine palmitilate si trovano sul versante citoplasmatico della membrana plasmatica e molte di esse partecipano a eventi cellulari.