Secondo esonero biochimica

Carboidrati

Caratteristiche generali

• Sono detti carboidrati per la presenza quasi esclusiva di C, H e O.
• Sono di origine vegetale.
• Sono composti polari.
• Si distinguono in:
  • Aldeidi = come il glucosio, il capostipite è la gliceraldeide.
  • Chetoni = come il fruttosio, il capostipite è il diidrossiacetone.
• Si distinguono inoltre in:
  • Monosaccaridi, disaccaridi, oligosaccaridi e polisaccaridi.
  • Triosi, tetrosi, pentosi... (in base al numero di C).
• Si trovano in formazione D.
• Epimeri = due monosaccaridi che differiscono per i gruppi di un solo carbonio. Il cambiamento influisce di molto sulla funzione dello zucchero. (Il glucosio ha il mannosio [epimero in C2] e il galattosio [epimero in C4].)

Forme cicliche dei monosaccaridi

• I monosaccaridi in soluzione acquosa ciclizzano.
• Le forme cicliche si formano grazie al legame tra il gruppo OH e l'ossigeno del gruppo aldeidico (ossidrile + aldeide).
• Dalla ciclizzazione del glucosio si ottiene il glucopiranosio. Si ha il legame del C1 e del C5.
• Nelle forme cicliche può variare la posizione dell'OH legato al C in cui avviene la ciclizzazione che viene detto carbonio anomerico. Si possono avere 2 conformazioni:
  • Alfa = se OH sta sotto;
  • Beta = se OH sta sopra.
• Strutture analoghe si formano anche nei chetoni e sono detti emiacetali.

Polisaccaridi

Più monosaccaridi si legano per legame glicosidico. I legami più frequenti sono tra il C1 di un monosaccaride e il C4 o 6 di un altro monosaccaride e questo si indica ad esempio con: alfa 1->4. A differenza delle proteine, la sequenza glucidica non è determinata dal genoma.

Omopolisaccaridi

• Formati da unità uguali con funzione di riserva energetica. Tra i più importanti c'è l' amido:
  • Viene dalle piante ed è il principale elemento che ci dà energia;
  • È un polimero del glucosio;
  • È formato da 2 macromolecole:
    • Amilosio, unito da legame glicosidico alfa 1->4;
    • Amilopectina, versione ramificata dell'amilosio con legame alfa 1->6 che si ramifica ogni 15-20 residui.
• Il glicogeno:
  • È presente nelle cellule animali;
  • Ha legami alfa 1->4 con ramificazioni alfa 1->6, è quindi identico all'amilopectina tranne per il fatto che le ramificazioni sono ogni 8-10 residui (più ramificazioni lo rendono attaccabile da più enzimi contemporaneamente);
  • Le cellule incamerano il glucosio sotto forma ramificata perché se le molecole fossero monomeri la pressione osmotica richiederebbe molta energia per essere stabilizzata;
  • È presente in due tessuti:
    • Muscolare = la cellula lo conserva per se stessa;
    • Tessuto epatico = il fegato è sensore del livello di glucosio nel sangue e incamera o rilascia glucosio per mantenere costante la glicemia.

Eteropolisaccaridi

• Formati da diversi monosaccaridi e si trovano nella matrice extracellulare e possono essere:
  • Proteoglicani = grande componente glucidica e piccola componente proteica (importanti nella matrice extracellulare);
  • Glicoproteine = proteine con piccole catene oligosaccaridiche. Vengono sintetizzate nel RER e possono avere un legame N o O glicosidico;
  • Glicolipidi = lipidi polari la cui parte polare è formata da residui glucidici.

Lipidi

Caratteristiche generali

• Sono tutte le molecole apolari e insolubili;
• Possono essere burri, oli;
• Svolgono funzione di cofattori, pigmenti, trasportatori di O, riserve energetiche, ormoni, protezione meccanica-termica-isolante (isolano negli assoni con la mielina);
• L'emulsione dei lipidi avviene attraverso la bile.

Acidi grassi

• Sono i componenti base dei lipidi;
• Sono acidi carbossilici a lunga catena (da 4 a 36 C);
• Possono essere saturi (senza doppi legami) o insaturi (il legame doppio impedisce la rotazione della molecola cambiandone la struttura);
• Sono molecole di riserva estremamente ridotte, sono cariche di elettroni e possono ossidarsi liberando energia;
• Nomenclatura = es. 18:0 (18 = numero di Carboni, 0 = numero di doppi legami. [Omega 3 vuol dire che il doppio legame è il terzo a partire dalla fine. Le cellule animali non hanno enzimi per inserire doppi legami oltre il C9 e alcuni acidi grassi sono essenziali e vanno introdotti dall'esterno]).

Classificazione dei lipidi

Neutri, completamente apolari, sono i triacilglicerolo (trigliceridi), non hanno porzioni polari. Polari, hanno una porzione polare, fosfolipidi, sfingolipidi, steroli.

Triacilgliceroli

• Formati da 3 acidi grassi legati ad un glicerolo.
• Il legame tra il gruppo avviene tra un alcool e un acido (estere tra i 3 gruppi oh del glicerolo).
• Possono essere saturi, insaturi.
• Vengono conservati all'interno degli adipociti.

Lipidi di membrana (anfipatici)

• Glicerofosfolipidi = formati da uno scheletro di glicerolo con 2 acidi grassi e la testa polare con un gruppo P e un gruppo polare.
• Sfingolipidi = lo scheletro è costituito dalla sfingosina, una delle 2 code apolari è già inclusa nella molecola di sfingosina. Quindi un ramo è occupato dalla stessa sfingosina, uno da un acido grasso e uno da un P con un gruppo polare (legame ammidico).
• Glicolipidi/glicosfingolipidi possono avere uno scheletro di sfingosina o glicerolo, se lo scheletro è di sfingosina, nella terza posizione si ha un monosaccaride o disaccaride.
• Galattolipidi o Solfolipidi (rientrano nei glicolipidi) contengono galattosio e gruppi solforici nella loro testa polare, hanno lo scheletro di glicerolo.
• 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

• Separano l'interno della cellula dall'esterno e i vari compartimenti interni.
• Hanno un aspetto trilamellare (3 parti diverse), lipidica, proteica e glucidica (La porzione glucidica è sempre rivolta all'esterno).
• Presentano 2 foglietti di fosfo e sfingolipidi che si orientano con la coda idrofobica verso l'interno.
• Sono asimmetriche (La parte rivolta verso l'esterno e l'interno 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 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.