Biochimica Parte 1

OH.

Gli anelli sono tutti sul piano dando alla struttura del

colesterolo quasi planare e allargata.

E' anfipatica in cui gli anelli e il gruppo alchilico

formano la parte idrofobica mentre la sola parte

idrofilica è l'OH.

E' essenziale nelle membrane plasmatica nelle cellule

animali e serve come precursore nella sintesi di altri

lipidi con funzioni specializzate.

FUNZIONI SPECIALIZZATE

• I lipidi hanno funzioni specializzate che esercitano anche in piccole quantità. Una delle funzioni

biologiche più importante è quella di natura ormonale indicata dagli ormoni steroidei che derivano

dal colesterolo. Abbiamo gli ormoni della corteccia surrenale (cortisolo, mineral corticoidi e gluco

corticoidi tra cui ricordiamo il cortisolo il quale è un'importante regolare dell'organismo o le

rispsote allo stress dell'organismi, l'aldosterone importante per il riassorbimento del sodio a livello

renale, testosterone).

• Abbiamo anche gli acidi biliari che sono steroidi derivanti dal colesterolo. Sono molecole prodotte

dal fegato, immessi nella bile, rilasciati nell'intestino dove sono indispensabili nella digestione e

assorbimento dei grassi.

• Abbiamo gli Eicosanoidi che comprendono molecole con attività di messaggeri cellulari di natura

paracrina (prodotti nella cellula e rilasciati nell'ambiente). Rientrano le prostaglandine, i

trombossani e i leucotrieni. Abbiamo l'acido arachidonico con 20 atomi di C con 4 insaturazioni da

cui formerà tutti e 3. Sono importanti mediatori per l'infiammazione, tono muscolare,

aggregazione piastrinica. Sono quelle molecole la cui produzione a partire da acido arachidonico

richiede la ciclo-ossigenasi (bersaglio farmacologico dell'aspirina) che serve per produrre i 3

eicosanoidi.

• Abbiamo le vitamine liposolubili le quali servono per processi diversi nella produzione dei coenzimi

che spetta a quelle idrosolubili. Le vitamine liposolubili sono:

La vitamina D chiamata anche Calcitriolo la quale propriamente nn è una vitamina xk

l'organismo può produrla partendo dal colesterolo per una reazione di fotolisi grazie alla

radiazione ultravioletta del sole; le altre vitamine vere e proprie si ottengono dalla dieta ma nn

si possono produrre. La vitamina D è impo nel processo di assorbimento di Ca e deposizione di

ca nelle ossa.

La vitamina A che è introdotta nell'organismo partendo dalla rottura dle beta-carotene. E'

chiamata Retinolo importante nel processo della visione ossia cattura i fotoni e li traduce in

immagini.

La vitamina E chiamata anche Tocoferolo che è il principale antiossidante naturale che

combattono contro reazioni accidentali con formazione di molecole ossidative pericolose come

l'anione superossido.

La vitamina K è importante per la coagulazione del sangue. Per la formazione del coagulo della

fibrina ci sono antagonisti della vitamina K per ridurre i rischi trombiotici.

MEMBRANE BIOLOGICHE

Sono formati da glicolipidi e glicerofosfolipidi e colesterolo.

Abbiamo la Micella in cui l'acido grasso

affaccia tutte le code idrofobiche l'uno

sull'altro.

Il Doppio Strato in cui i fosfolipidi dispongono

le teste verso l'ambiente esterno e le code

affacciate sull'altro determinando la

formazione dello spazio idrofobico; e la

vescicola quando il doppio strato si ripiega

fino a richiuderlo formano un compartimento esterno.

La composizione lipidica è abbondante nelle membrane plasmatiche ma molto meno nelle membrane

degli organelli intracellulari. Gli sfingolipidi sono abbondanti nelle membrane dei lisosomi. Quindi

membrane diverse hanno una composizione lipidica differente.

Nella stessa membrana dove ci sono 2 foglietti (uno interno e uno esterno) la composizione lipidica di

questi 2 foglietti non è uguale: alcuni lipidi sono maggiormente presenti su un foglietto rispetto

all'altro. Questo è il primo elemento che costituisce la asimmetria della membrana per esempio la

fosfatidilcolina e la sfingomielina sono abbondanti nel foglietto esterno più che nell'interno ma il

fosfatidilinositolo è presente solo sul foglietto interno praticamente. Ma l'elemento di maggior

asimmetria è che i glicolipidi sono sempre presenti sul foglietto esterno e non su quello interno.

Questa asimmetria è mantenuta e conservata xk i lipidi nel doppio strato hanno mobilità limitata nel

senso che mentre è previsto che in ogni foglietto i lipidi possono muoversi abbastanza facilmente

lateralmente, è impossibile che spontaneamente che un lipide da un foglietto si sposta nell'altro.

Esistono dei meccanismi di trasporto attivo di spostamento di un fosfolipide da un foglietto all'altro

ma sono meccanismi controllate e spontaneamente nn avvengono.

Il doppio strato lipidico crea uno strato impermeabile nella maggior parte delle molecole e tutte le

molecole polari o cariche non transitano nel doppio strato. Se entra è xk ci saranno dei meccanismi di

trasporto particolare in cui fisiologia mi ha fatto due coglioni così. Passano i gas ovviamente.

Dato che nn fa passare nnt tutti gli scambi tra un compartimento all'altro devono essere mediati da

componenti proteiche specifiche. Esse si inseriscono nel doppio strato lipidico e a seconda di come si

inseriscono prendono il nome di proteine integrali che attraversano totalmente il doppio strato

sporgendo da entrambi i lati della membrana o periferiche che sono adagiate su uno o l'altro dei

foglietti. Interagiscono con le teste polari mediante interazioni deboli (H o elettrostatica) e si può

staccare aumentando la forza ionica o variando il pH. Le integrali interagiscono con la membrana

attraverso anche interazioni idrofobiche tra la proteina che è dentro alla membrana. Per staccare si

usano detergenti che solubilizzano la membrana (SDS). Essi hanno una coda idrocarburica e una

testa polare e sciolgono la membrana e si posizionano attorno la proteina. Una integrale deve avere

una porzione aminoacidica idrofobica che attraversa il doppio strato e questo tratto transmembrana

è organizzato ad alfa-elica secondaria. Questo xk è ideale dato che le catene laterali idrofobici

sporgono verso l'esterno creando un guscio idrofobico intorno all'alfa-elica. Inoltre i CO e NH dei

legame peptidico tra gli aminoacidi sono tutti dentro alla catena e impegnati in ponti H uno con

l'altro così da neutralizzarli.

Le integrali possono attraversare numerose volte la membrana come il trasportatore che trasporta il

glucosio nelle cellula la attraversa 12 volte.

Quindi le funzioni di sta minchia di proteine sono:

• Trasportatori: attivi e passivi

• Canali

• Recettori che captano lo stimolo esterno e lo trasducono in un segnale elettrico.

La membrana può essere modellata come un mosaico fluido xk le proteine, lipidi ecc sono immerse

nella membrana e tutti si muovono. I movimenti dei lipidi e proteine è fondamentale xk queste

proteine di membrana x funzionare devo associarsi con altre molecole sulla membrana.

Il movimento laterale dei lipidi e delle proteine è condizionato dalla rigidità o fluidità del doppio

strato lipidico. Essa è regolata dalla temperatura ossia più è bassa e più le catene di acidi grassi del

doppio strato hanno minor mobilità e quindi più rigidamente impacchettati tra di loro e la membrana

è rigida, se la temperatura aumenta la mobilità aumenta. Ma ciò che influenza la fluidità della

membrana è la lunghezza delle catene degli acidi grassi e più corte sono più fluida è xk meno

interazioni fanno. Se sono sature instaurano le catene il massimo delle interazioni idrofobiche e la

membrana è rigida, se sono molto insaturi le catene hanno tanti ripiegamenti che tendono a

allontanarli e quindi poche interazioni e quindi più fluidità.

Se infilo il colesterolo il nucleo allarga la distanza tra gli acidi grassi riducendo le interazioni

idrofobiche aumentano la fluidità della membrana che era piuttosto rigida. Ma se una membrana è

fluida e la cellula deve ridurla il colesterolo è utile anche a questo xk il colesterolo infila la testa

polare con le altre e il nucleo va a riempire quegli spazi vuoti dovuti alla fluidità irrigidendo la

membrana.

I CARBOIDRATI (zuccheri o glucidi)

Sono i componenti principali della nostra dieta. Sono le molecole più rappresentate sulla crosta

terrestre (in un anno la quantità di CO2 trasformata in zuccheri tramite fotosintesi che usa acqua e

energia solare per formare zuccheri sotto forma di cellulosa è di 100 miliardi di tonnellate di CO2.

Possono essere classificati in:

• Monosaccaridi

• Oligosaccaridi (disaccaridi)

• Polisaccaridi

MONOSACCARIDI

Il glucosio è un derivato aldeidico (C=OH) di un alcol

polivalente (tutti i carboni sono legati ad ossidrili alcolici) e

deriva dall'ossidazione di un alcol in posizione 1.

Il Fruttosio è definito un derivato chetonico di un alcol

polivalente ossia il gruppo funzionale si lega al carbonio in

posizione 1 o 2.

Il Ribosio è presente nell'RNA.

Il Deossiribosio nel DNA.

Gli Aldosi in soluzione ciclizzano in un

emiacetale

Derivati dei Monosaccaridi

Derivano dagli zuccheri ma hanno qualcosa in più.

Esempio la Glucosammina o l'N-acetilglucosammina, la Galattosammina o l'N-acetilgalattosammina;

l'acido muramico e l'N-acetilmuramico è

formato da monosaccaridi a 9 atomi di C

presente nella parete batterica.

Gli zuccheri possono essere fosforilati xk

all'interno cellula i monosaccaridi sono

sempre presenti fosforilati (glucosio 1-

fosfato ecc). All'esterno della cellula (circolo

sanguigno) gli zuccheri sono liberi quindi non

sono fosforilati.

L'acido ossialico o N-acetilneurammidico è un

componente presente sulla superficie esterna

delle cellule aventi la funzione di conferire

specificità alla cellula. Esempio il rigetto di

un trapianto quando cellule trapiantate sono

riconosciute come estranee e allora

l'organismo elabora anticorpi contro queste. Rincosce estraneo queste strutture glicoproteiche

esterne. L'acido ossialico è uno dei componenti principali di queste molecole e impo ha una carica

negativa grazie al CO- dell'acido ossialico.

Gli zuccheri possono essere ossidati che riguarda il C6 dando origine agli acidi uronici e se

ossidiamo il glucosio abbiamo l'acido glucoronico; se ossidiamo il C1 otteniamo l'acido gluconico. Se

ossidiamo sia il C1 sia il C6 abbiamo gli acidi saccarici.

Tutti i mono nn possono essere ridotti di dimensioni ma possono legarsi formando disaccaridi.

OLIGOSACCARIDI (DISACCARIDI)

Due OH, uno di questi deriva dalla ciclizzazione del glucosio

chiamat