Domande Biochimica delle trasformazioni alimentari

Quali caratteristiche funzionali distinguono le lipasi dalle esterasi?

Ciò che distingue le lipasi dalle esterasi è il substrato su cui agiscono e la cinetica. Le esterasi sono enzimi che vanno ad agire su lipidi solubili come esteri di acidi grassi a corta catena e seguono una cinetica classica. Le lipasi vanno ad agire su tutti i lipidi che non sono solubili in acqua e non seguono una cinetica classica in quanto per iniziare la loro azione necessitano la presenza di una quantità di substrato consistente.

Basandovi sugli approcci descritti nelle lezioni precedenti, provate a immaginare una semplice metodica spettroscopica che renda possibile valutare con facilità l'avvenuta formazione di una micella di detergente.

In generale i metodi che sfruttano lo studio dell'idrofobicità superficiale, quindi ad esempio l'utilizzo di probes fluorescenti può essere una soluzione, andando a valutare la presenza o meno di residui idrofobici, e quindi

rispettivamente la presenza di fosfolipidi liberi o micelle nel sistema. Nel caso in cui si saranno formate delle micelle, l'idrofobicità superficiale valutata sarà minore, al contrario nel caso in cui ci siano dei fosfolipidi liberi nel sistema i probes rileveranno le code apolari come residui idrofobici. Cosa avviene in una reazione di transesterificazione? La transesterificazione è una reazione enzimatica che ha come obiettivo lo scambio di un acido grasso in una struttura di un trigliceride. Si agisce quindi in un sistema apolare, con eccesso di acido grasso che si vuole aggiungere (un esempio è la sostituzione in terza posizione del palmitato in favore dello stearato), dopodiché si lasciano agire delle lipasi specifiche per la posizione dell'acido grasso e si ottiene il nuovo trigliceride modificato. Commentare brevemente le modalità di impiego che rendono possibili: 1. Utilizzi bio sintetici di enzimi idrolitici. Un esempio di enzima

Il processo idrolitico con un effetto biosintetico è quello delle lipasi, enzimi che staccano acidi grassi da trigliceridi. Un utilizzo può essere quello della creazione di mono e digliceridi, utilizzati come emulsionanti in molti prodotti. Un altro esempio è quello di sostituzione di acidi grassi e quindi la creazione di nuovi trigliceridi grazie al distacco di un determinato acido grasso a favore di un secondo acido grasso che prenderà il suo posto.

A quali livelli si può esercitare l'azione di regolazione dei componenti degli alimenti?

La regolazione che avviene in seguito all'assunzione di determinate molecole può essere intracellulare o extracellulare. In ogni caso la presenza di una molecola, che essa entri o meno nella cellula, comporta una serie di modifiche intracellulari come ad esempio cascate chiansiche, produzione di cAMP o attivazione di pompe Ca, che permettono di ottenere un risultato sul materiale genetico per la sintesi di determinati.

La nutrigenomica è una disciplina che studia le correlazioni tra componenti alimentari ed effetti che essi hanno sul materiale genetico e sulla sua espressione. Rispetto ai procarioti, gli eucarioti hanno una differente organizzazione del materiale genetico, e ciò influisce sui sistemi della nutrigenomica. Il materiale genetico risulta essere condensato prima in cromatina e poi in cromosomi, grazie a proteine chiamate istoni. I geni non sono raggruppati in operoni e quindi la trascrizione di un gene avviene separatamente rispetto a quelli contigui. L'mRNA quando viene formato non è maturo (introni - esoni) ma viene sottoposto a splicing, ovvero la rimozione degli introni, così che rimangano solo gli esoni che contengono l'effettivo materiale da tradurre. L'mRNA maturo (introni - esoni) viene quindi tradotto in proteine.esoni) viene poi trasportato tramite trasportatori specifici all'esterno del nucleo poiché la traduzione avviene nel citoplasma ad opera dei ribosomi. Al livello dei ribosomi possono esserci dei sistemi di regolazione che competono con l'mRNA per l'attacco al ribosoma ed infine sono presenti meccanismi di post-traduzione che permettono alla proteina formata di attivarsi. In che cosa consiste l'acetilazione/deacetilazione di istoni, e quali ne sono le conseguenze funzionali? Questa azione va a regolare l'accessibilità del DNA alle polimerasi per poi iniziare la trascrizione. L'acetilazione permette di coprire le zone cariche degli istoni facendo staccare da essi il materiale genetico, disavvolgendolo e quindi esponendo delle zone alla trascrizione. Al contrario la deacetilazione va a staccare i gruppi acetili, esponendo di nuovo le cariche e permettendo l'attacco del DNA all'istone e rendendo quella zona non più

Quale molecola funziona da donatore di metili e acetili per la modificazione chimica del DNA ed istoni?

Il donatore di acetili è il coenzima A, tramite enzima istone-acetil-transferasi, mentre il donatore di metili è la S-adenosil-metionina (SAM) a carico di una famiglia di enzimi quali DNA-metil-transferasi.

Quale caratteristica modificazione topologica del DNA consegue alla sua interazione con fattori trascrizionali specifici?

I fattori di trascrizione vanno ad agire su differenti livelli come l'avvicinamento di due zone del DNA in cui in una è presente un enancher e nell'altra è presente la zona da trascrivere. Allo stesso modo possono essere presenti dei silencer distali che invece se avvicinati alla zona inibiscono la trascrizione. Vicino alla zona da trascrivere è quindi presente la TATA-box che permette l'attacco del fattore di trascrizione e che permette il ripiegamento del DNA.

In che cosa consiste la cascata delle MAPK?

E quale è il suo significato nel contesto dell'attivazione dell'espressione genica? Tale sistema inizia con un segnale esterno alla cellula, come ad esempio la presenza di vitamina D, ormoni, retinolo, che permette una fosforilazione a catena di tre MAPK, la cui ultima viene trasportata nel nucleo. Qui la MAPK fosforila due proteine, ora in grado di unirsi e legarsi con il CBP/p300, un importante fattore di trascrizione che regola l'acetilazione oppure agisce nella formazione del complesso di trascrizione.

Con quale modalità il cAMP citoplasmatico può intervenire nel regolare l'espressione genica? Grazie alle CREB, ovvero una famiglia di proteine cAMP dipendenti che si legano al CBP/p300. Un segnale esterno attiva l'adenilato ciclasi per la formazione di cAMP, che a sua volta attiva una fosfochinasi cAMP dipendente (PKA), che è in grado di attraversare il nucleo dove fosforila il CREB, il che è in grado di unirsi al CBP/p300.

Attivando i sistemi di acetilazione degli istoni, si intendono degli effetti a catena, quindi delle molecole che attivano i sistemi di trascrizione di geni, che a loro volta possono andare a creare delle molecole (fattori di trascrizione) che hanno come scopo finale la creazione o l'attivazione di fattori di trascrizione (fattori di trascrizione che attivano geni che creano altri fattori di trascrizione).

Riassumendo i possibili punti di regolazione lungo la filiera gene-proteina, prima della trascrizione del gene intervengono i sistemi di accessibilità al gene come l'acetilazione/deacetilazione degli istoni o la metilazione delle citosine, dopodiché intervengono i fattori di trascrizione che permettono alle polimerasi di tradurre il gene in mRNA. Dopo la formazione di mRNA si ha il passaggio a mRNA maturo grazie allo splicing, dopodiché si ha il trasporto all'esterno del nucleo.

All'interno del RER, dove per opera dei ribosomi si ha la creazione della proteina, che a sua volta è soggetta a modifiche post-traduzionali.

Riassumete gli eventi maggiormente rilevanti per la conversione del prodotto della traduzione ribosomiale in una proteina funzionante.

Le modifiche post-traduzionali sono molto importanti, ad esempio per l'attivazione di enzimi oppure per la produzione di ormoni maturi (pre-pro-insulina matura). Un esempio per quanto riguarda gli enzimi può essere la codifica genetica per un enzima inattivo, o zimogeno, che poi grazie a delle modifiche successive potrà attivarsi e agire sul substrato specifico.

In che modo la disponibilità di nutrienti può condizionare l'acquisizione di funzionalità da parte di una proteina?

Alcuni micronutrienti, come metalli o vitamine, sono degli importanti cofattori per reazioni enzimatiche e la disponibilità o meno di questi nutrienti va quindi regolare in.

positivo o in negativo determinate reazioni enzimatiche all'interno della cellula

Quali sono i due possibili meccanismi con cui viene attivata l'apoptosi?

L'apoptosi cellulare, o morte controllata, è regolata da due principali fattori, ovvero quelli intrinseci quindi i fattori interni alla cellula mitocondriali, ed estrinseci, quindi degli stimoli esterni che attivano le reazioni che portano alla morte cellulare. Questi due metodi hanno in comune il fatto di attivare una famiglia di proteine, le caspasi, che regolano direttamente la morte cellulare tramite distruzione del citoscheletro ed organelli

Quale associazione consente al citocromo C uscito dal mitocondrio di attivare il processo apoptotico?

L'uscita del citocromo C dal mitocondrio permette la formazione nel citosol degli apoptosomi che a loro volta attiveranno le caspasi

Qual è il principale meccanismo di rimozione delle proteine con una struttura sbagliata?

Le proteine che hanno

La risposta infiammatoria è un processo complesso che coinvolge diverse tappe fondamentali:

1. Attivazione dell'infiammazione: viene rilasciato un segnale di allarme, solitamente da parte di cellule del sistema immunitario, che attiva la risposta infiammatoria.
2. Vasodilatazione: i vasi sanguigni si dilatano per aumentare il flusso di sangue nella zona interessata, causando arrossamento e calore.
3. Aumento della permeabilità vascolare: i vasi sanguigni diventano più permeabili, permettendo alle cellule del sistema immunitario di raggiungere il sito dell'infiammazione.
4. Emigrazione dei leucociti: i leucociti, o globuli bianchi, si spostano attraverso i vasi sanguigni verso il sito dell'infiammazione per combattere l'infezione o riparare i danni.
5. Fagocitosi: i leucociti fagocitano e distruggono i microrganismi o i detriti cellulari presenti nel sito infiammato.
6. Produzione di mediatori infiammatori: vengono rilasciati diversi mediatori infiammatori, come citochine e prostaglandine, che amplificano la risposta infiammatoria e promuovono la guarigione.
7. Riparazione dei tessuti: una volta eliminata l'infezione o riparati i danni, inizia il processo di riparazione dei tessuti danneggiati.