Metabolismo lipidi nei cetacei, Tesina

Università degli Studi di Messina

CdLM Biologia ed Ecologia dell'Ambiente Marino-Costiero

BIOCHIMICA MARINA COMPARATA

Metabolismo dei lipidi nei cetacei:

analisi evolutiva dei principali

enzimi e coenzimi

Tesina di Stefania Benedetta Cogliandro

1

Indice

Introduzione…………………………………….3

1. La doppia natura dei lipidi…………………...4

2. Sintesi dei lipidi……………………………...5

2.1 Sintesi dei triacilgliceroli…………………...5

2.1.1Il CoA……………………………………..9

2.2 Sintesi del colesterolo………………………10

2.2.1 HMG-reduttasi……………………………13

2.3 Mobilizzazione dei lipidi…………………...14

2.3.1 Lipasi……………………………………..14

3. Conclusione………………………………….17

Bibliografia……………………………………..19 2

INTRODUZIONE

Effettuando studi bibliografici sull'evoluzione di proteine enzimatiche e

coenzimi coinvolti in differenti processi metabolici si notano fenomeni

sia di divergenza sia di convergenza evolutiva; questo anche nel

metabolismo lipidico, in cui vi sono enzimi e coenzimi in comune con

altre vie metaboliche. La sintesi, ma ancora più la degradazione dei

lipidi, è un processo in cui alcuni aspetti sono stati tramandati dagli

Archea ai Bacteria fino ai mammiferi e che permettono di effettuare

esempi sia di omologie sia di differenze tanto nella struttura quanto nel

meccanismo di reazione. Il metabolismo dei lipidi nei cetacei permette

di notare questi aspetti e che le differenze (ma anche le uguaglianze)

rispetto agli organismi progenitori vanno a soddisfare le esigenze dei

mammiferi marini. 3

CAPITOLO 1 LA DOPPIA NATURA DEI LIPIDI

I lipidi (fig.1) sono molecole di circa 1300 Dalton in peso. La loro

caratteristica peculiare è quella di avere una doppia natura chimica: le

“code” idrocarburiche sono idrofobiche, tendono quindi ad unirsi tra

loro formando una barriera poiché non possono interagire con l'ambiente

esterno acquoso; le “teste” sono idrofile quindi solubili in acqua. I lipidi

sono perciò molecole anfipatiche. La componente idrofobica può essere

soggetta a combustione fornendo grandi quantità di energia alla cellula e

all'organismo (triacilgliceroli), ma i lipidi delimitano anche la cellula e i

compartimenti cellulari (fosfolipidi, glicolipidi e sfingolipidi) e fungono

inoltre da molecole di segnale (ormoni steroidei). Diversamente da

aminoacidi, acidi nucleici e carboidrati, essi non formano polimeri.

La naturale tendenza dei grassi ad esistere in forma libera vicino

all'acqua permette loro di svolgere più ruoli, come dimostrato nei

cetacei. In essi infatti i lipidi fungono da riserva energetica, aiutano la

termoregolazione ed il bilanciamento del corpo, conferiscono una forma

idrodinamica, isolano il corpo, aiutano nella locomozione e

nell'ecolocalizzazione.

Fig.1 4

CAPITOLO 2 SINTESI DEI LIPIDI

Esistono cinque classi di lipidi: gli acidi grassi liberi o non esterificati, i

triacilgliceroli come forma di riserva degli acidi grassi, i fosfolipidi e gli

sfingolipidi di membrana, i glicolipidi, gli ormoni steroidei. Lo steroide

più comune è il colesterolo, il quale funge anche da componente di

membrana.

2.1 SINTESI DEI TRIACILGLICEROLI

La sintesi dei triacilgliceroli nei cetacei avviene principalmente nel

fegato. Essa inizia dal glicerolo 3-fosfato, derivante dal diidrossiacetone

fosfato, il quale viene acilato per due volte (fig.2-3). Già qui si nota

come il metabolismo dei lipidi sia interconnesso con altre vie

metaboliche. Il gruppo carbonile dell' idrossiacetone fosfato viene

ridotto dal N