Secondo esonero biochimica

Ceramide​ , precursore di tutti i sfingolipidi

Al gruppo nh della sfingosina si attacca l’acido grasso, nella parte sopra

Sfingomielina​ , testa polare di fosfocolina

La degradazione di fosfolipidi avviene grazie a specifici enzimi che vanno spezzare i legami tra i C

detti Fosfolipasi. La degradazione avviene all’interno dei lisosomi

Steroli

Derivano dalla struttura del colesterolo, molecola lipidica apolare. Fanno parte dei polari perché

hanno una piccola testa polare OH. Serve a emulsionare i grassi grazie alla formazione dei sali biliari

● Alcuni lipidi di membrana sono molecole segnale come il fosfatidilinositolo

Membrane biologiche

● Separa l’interno della cellula dall’esterno e i vari comportamenti interni.

● Hanno un aspetto trilamellare ( 3 parti diverse), lipidica proteica e glucidica (La porzione

glucidica è sempre rivolta all’esterno)

● Presenta 2 foglietti di fosfo e sfingolipidi che si orientnao con la coda idrofobica verso l’interno

● Sono asimmetriche ( La parte ricvoleta verso l’esterno e l’inrterno non sono identiche)

● Sono strutture dinamiche

● Sono impermeabili a molte sostanze

● Hanno sistemi di trasporto specifici

● Hanno un modello a mosaico fluido

● Presentano numerose molecole di colesterolo che regola la fluidità della membrana

Porzione lipidica ​

I lipidi coinvolti nelle membrane sono anfipatici​ e sono:

● fosfolipidi​ = un acido grasso di un trigliceride è sostituito da un gruppo fosfato tramite

legame estere

​

● sfingolipidi = formati da una una molecola di sfingosina che sostituisce il glicerolo e che si

unisce ad un acido grasso tramite legame ammidico. Formano le ceramidi

I movimenti che possono compiere sono 2:

● mov. bidimensionale = roteano su se stessi e all’interno del foglietto

● mov. flip-flop = passaggio da un folgietto a quello opposto ( richiede l’intervento dell’enzima

flippasi che invia un segnale EAT-ME che induce all’apoptosi)

Proteine di membrna

possono essere:

intrinseche immerse legate per leg covalente, Le intrinseche hanno la porzione idrofobica immersa

nella membrana

estrinseche = Le estrinseche non sono immerse ma associate alla membrana

Dentro la porzione idrofobica si hanno alfa eliche o foglietti beta

Trasporto di membrana

Il trasporto di membrana puo riguardare piu soluti,

​

● uniporto​ , trasporto di un soluto

​ ​

● cotrasporto (trasporto di 2 o piu soluti) e puo essre di 2 tipi:

○ simporto​ se i soluti vanno nella stessa direzione

○ antiporto​ quando i soluti vengo trasportati in direzioni opposte

Trasporto passivo​ : può essere di due tipi:

● Diffusione semplice​ =

○ Non necessita di canali proteici

○ Avviene secondo gradiente di concentrazione

○ E’ influenzata dalle dimensioni e dalla idrofobicità della molecola

○ Un esempio di diffusione smeplice è l’osmosi in ci la soluzione puo essere ipertonica,

ipotonica o isotonica (l’acqua passa anche attraverso le acquaporine

Una molecola che passa per la membrana è rivestita da h20 ma mentre la attraversa perde lo strato acquoso per poi

riacquisirlo. Alcune molecole molto polari non riescono a perdere l’h20 e quindi non possono passare per diffusione

semplice

● Diffusione facilitata​ =

○ Si ha quado delle molecole polari attraversano la membrana mediante proteine di

trasporto

○ Avviene secondo gradiente di concentrazione

○ Avviene grazie a Carrier o canli ionici

○ Le proteine canale possono funzionare in diversi modi:

■ da ligando: il legame sul carrier fa avvenire un cambiamento conformazionale

■ differenza di potenziale tra l’interno e l’esterno della membrana.

Trasporto attivo​ : avviene solo con dispendio energetico e contro gradiente di concentrazione. Può

essere di due tipi

● Primario:

○ Pompa sodio-potassio (antiporto)=

■ La pompa aperta a livello intracellulare (detta ENZ 1) ha un alta affinità al sodio

e qiundi lega 3 ioni sodio dentro di se.

■ Una molecola di atp dona un gruppo fosfato ( che si lega ad un residuo di

aspartato) che induce un cambiamento conformazionale e la fa aprire. La

proteina fosforilata ha una bassa afifnità per il sodio e una alta affinità per il

potassio ed è detta ENZ 2.

■ I tre ioni sodio escono e fanno entrare 2 ioni potassio.

Dato che i 3 ioni sodio sono carichi positivamente e i 2 ioni potassio sono carichi negativamente, ad

ogni trasporto si genera una differenza di potenziale di una molecola per cui, alla fine, si avrà

l’esterno della membrana carica positivamente e l’interno carico negativamente.

● Secondario: è sempre costrasporto, si sfrutta il gradiente creato dal primo trasporto attivo

primario.

○ Pompa sodio-glucosio (simporto):

■ La pompa sodio potassio accumula ioni sodio all’esterno e quindi gli ioni sodio

tendono a rientrare. Iltrasporto degli ioni sodio all’interno viene struttato per far

entrare il glucosio. si sfrutta quandi l’energia spesa dalla pompa sodio potassio.

Entrano 2 ioni sodio con 1 glucosio

■ Una volta che il glucosio è rientrato, puo riuscire grazie alla pompa GLUT2.

■ I sodio vengono riportati all’esterno grazie alla pompa sodio-potassio

Trasportatori del glucosio

Si chiamano GLUT, proteina intrinseca che ha diverse eliche interne e porzioni idrofiliche. Le eliche si

dispongono esponendo le porzioni apolari all’esterno e e quelle polari all’interno. . Passa per 2 stadi

conformazionali da t1 dove lega il glucosio a t2 che fa rilasciare il glucosio all’interno

Biosegnalazione

Gli ormoni sono sintetizzati in piccole quantita e viaggiano nel sangue e agiscono in luoghi distanti da

dove vengono prodotti

4 punti principali da sapere.

● I processi tramite cui in ormone svolge al funzione è trasduzione del segnale

Gli ormoni sono estremamente specifici e non agiscono in tutte le cellule.

● Una seconda caratteristica è l’amplificazione, gli ormoni sono prodotti a basse concentrazioni

● Desensibilizzazione e adattamento, il processo va accceso ma anche spento, quando un

sengale è sempre acceso la membrana si desensibilizza

● Integrazione tra segnali in una sola reazione

Recettori

● Associati a proteine g.

Dette eterotrimeriche pefceh composte da 3 subunità.

Recettori tirosin chinasi

Ha una porzione extracellulare che interagisce con

l’ormone, una transmembrana e una citosolica con

attività chinasica in grado di fosforilare.

Un esempio conosciuto è il recettore insulinico(ormone peptidico),

Una volta attivato si autofosforila e attiva altre proteine. Alcune proteine

fosforilate dall’insulina sono il “substrato del recettore dell’insulina”

L’insulina è un ormone anabolico che fa conservare il glucosio assunto

Recettori nucleari

Gli ormoni idrofobici attraversano la membrana per diffusione semplice. Sono trasportati nel circolo

sanguigno tramite proteine. Vanno direttamente nel nucleo perché attraversano la membrana

Dinamica delle proteine

● Le proteine sono estremamente dinamiche

● Il cambiamento conformazionale in una proteina è dato da un ligando che si lega nel sito di

legame specifico

● La proteina si adatta al ligando, il cambiamento è indotto dal ligando stesso

Allosteria​ = In proteine con struttura quaternaria, questo processo di cambiamento indotto ha un

effetto anche sulle altre subunità EMOGLOBINA

Funzione​ = trasporta l’O2 nel sangue perchè l’o2 è poco solubile in acqua e ha bisogno di proteine

traspotatrici.

Come funziona​ = Per legare l’O2 usa il ferro​ il ferro da solo non potrebbe essere usato quindi viene

(​

trasportato all’interno di un gruppo prostetico detto gruppo EME​ [​ Anche legato al gruppo eme, il ferro non può trasportate

.

​

)

l’o2, a sua volta si lega ad una proteina emoglobina o mioglobina]​

Struttura​ = Ha struttura tetramerica con 2 subunità alfa e 2 subunità beta (ciascuna molto simile alla

mioglobina). Ogni subunità lega un gruppo EME e 1 molecola di O.

​

Caratteristiche generali​ =L ’emoglobina è una proteina allosterica​ perche il legame dell’o induce

una variazione conformazionale alle altre subunità.

● E’ fatta da 4 subunità

● Le sub sono uguali 2 a 2, “alfa 1 - beta 1” e “alfa 2 - beta 2” hanno una forte interazione e

sono stabilizzate da interazioni idrofobiche)

● “alfa 1 - beta 2” e “alfa 2 - beta 1” non sono stabilizzate da interazioni idrofobiche ma polari o

per ponti salini.

● L’emoglobina esiste in 2 stati conformazionali:

​

○ Stato T teso​ = tipica della deossiemoglobina, tende a scaricare l’ossigeno

​

○ Stato R rilassato​ = tipica dell’ossiemoglobina, tende a caricare l’ossigeno

Nel passaggio da t a r si muovono legami h e ponti salini, quindi “alfa 1- beta 2” e “alfa 2 -

beta 1”

Uno dei residui importanti nel passaggio da ossi e deossi è l’istidina finale della catena beta che a seconda dello stato

protonato può formare ponti salini (protonata forma t e deprotonata forma r). Quando si lega l’ossigeno, il ferro e l’istedina

prossimale vengono tirati più al centro del gruppo eme e questo favorisce il passaggio da teso a rilassato della molecola

Gruppo EME

Gruppo Prostetico (non proteico) chimico organico che si lega alla proteina. Ha 4 anelli pirrolici. Alla

punta di questi anelli si ha un atomo di azoto al quale si lega il ferro.

Ferro​ ​

=Gli elettroni del ferro permettono di formare​ 6 legami di coordinazione in cui un atomo dona

elettroni al ferro. DI questi 6 legami 4 li forma coi 4 atomi di azoto del gruppo eme. Uno dei 2 legami

liberi si forma con la proteina alla quale è legato con la globina, il sesto legame lo usa per legare

l’ossigeno.

Il gruppo eme si lega alla proteina grazie a 2 residui di istedina, una interagisce direttamente col ferro

detta prossimale f8 e forma il quinto legame di coordinazione col ferro,

L’altra istedina non si lega col ferro e si chiama istidina distale (istidina e7 settimo residuo dell’elica 7)

che stabilizza il legame con l’ossigeno

IL legame con l’ossigeno tra mioglobina e emoglobina è analogo

L’emoglobina è fatta da 4 subunità, lega 4 O

La mioglobina da 1 subunità, lega 1 O (lega l’ossi trasportato dall’emo e lo porta ai tessuti)

Effettori allosterici emo/mio globina

​

● Il primo effettore allosterico dell’emoglobina è

​

(molecola che si lega ad una proteina allosterica)

l’​ ossigeno​ . L’emoglobina lega l