I Lipidi (LEZ4-LEZ5-LEZ6)
Quali sono le caratteristiche comuni fra i lipidi?
I lipidi sono tutte molecole idrosolubili e caraterrizzate dalla presenza nella loro struttura di acidi grassi.
Quali sono le funzioni dei lipidi?
I ilipidi hanno essenzialmente 3 funzioni: energetica, strutturale e funzionano da messaggeri chimici.
Quali sono i due gruppi in cui si dividono i lipidi?
I lipidi si dividono in lipidi semplici e in lipidi complessi. I lipidi semplici sono molecole costituite da esteri di acidi grassi con alcoli, mentre i lipidi composti sono caratterizzati da esteri acidi grassi e alcoli con altre molecole organiche come carboidrati o proteine. I lipidi semplici sono inoltre divisi in 3 categorie: gliceridi o acilgliceroli, con legame estereo fra acidi grassi e un glicerolo (1,2,3-propantriolo), ceridi o cere caraterizzati da un alcol monossidrilico a lunga catena legato a esteri di acidi grassi. Abbiamo infine gli steridi, con legame estereo fra acidi grassi e steroli. Per quanto riguarda i lipidi composti troviamo i fosfolipidi, con acidi grassi, alcoli (o sfingolo o glicerolo), acido fosforico, i glicolipidi, che presentano glucidi legati ad alcol grazie a legami glicosidici. A quest'ultima classe fanno parte gangliosidi e cerebrosidi. Infine abbiamo le lipoproteine.
Che struttura presentano gli acidi grassi?
Gli acidi grassi sono acidi monocarbossilici, che presentano quindi un solo gruppo carbossilico nella sua forma deprotonata, caraterrizati da lunga catena, da 4 a 36 carboni. Questa struttura conferisce una marcata idrofobicità.
Che caratteristiche hanno gli acidi grassi saturi? Quali sono due esempi da ricordare?
Gli acidi grassi saturi sono caratterizzati dall'assenza di doppi e tripli legami all'interno della catena carboniosa. Inoltre due esempi da ricordare sono l'ACIDO STEARICO (n=16) e l'ACIDO PALMITICO (n=14).
Quali sono le principali caratteristiche degli acidi grassi insaturi?Dove si trovano principalmente i doppi legami?
La caretteristica principale degli acidi grassi è quella di avere uno (mono-enoici) o due/più (di, triplo....) doppi o tripli legami all'interno della catena carboniosa. Il doppio legame si trova solitamente tra C9 e C10, mentre nei polienoici i doppi legami successivi si trovano solitamente dopo C10. I doppi legami non sono mai cumulati, ma sono sempre divisi almeno da un metile.
Cosa sono gli acidi grassi essenziali? Quali sono due esempi da ricordare?
Gli acidi grassi essenziali sono acidi grassi che il nostro corpo non è in grado di sintetizzare e che quindi devono essere introdotti per mezzo della dieta. Due esempi molto importnati da ricordare sono l'acido linoleico 18:2 e l'acido linolenico 18:3.
Quanti carboni caratterizza la catena dell'acido linoleico e linolenico? A che molecole fungono da precursori?
L'acido linoleico e linolenico sono acidi grassi a 18 atomi di C. Essi fungono da precuorsi ad alcune molecole metabolite chiamate eicosanoidi. In particolare sono precursori di vasopressine, che svolgono una funzione vasocostrittiva, leucotrieni, che intervengono nei processi infiammatori brionchiali e le prostagladine che intervengono nei processi infiammatori.
Quale altra molecola fa parte dei precursori degli eicosanoidi? Che caratteristiche ha?
Un'altra molecola che fa parte dei precursori degli eicosanoidi è l'acido arachidonico 20:4, che non è considerato un acido grasso essenziale e si forma a partire dalla acido linoleico. Questo processo lo si può vedere anche grazie all'azione della fosfatasi A1/A2 nelle modificazioni ai glicerofosfolipidi.
Cosa si può ottenere dall'acido grasso essenziale acido linoleico? Qual è la siglia che li identifica?
Innanzitutto si uò ottenere acido arachidonico 20:4, fondamentale precuorsre degli eicosanoidi. Poi si può ottenere, in seguito a diverse reazioni, molecole di acido eicosapentoneico e docosaesaoneico. La sigla che li identifica è PUFA.
Cos'è l'acido palmitico?
L'acido palmitico è un acido grasso saturo a 14 atomi di carbonio, che si ottiene grazie all'azione dell'enzima acido grasso sintasi.
Che conseguenze comporta la presenza di acidi grassi insaturi?
La presenza di acidi grassi insaturi comporta la disposizione disordinata delle catene, in quanto esse risultano ripiegate con confromazione cis o trans. Questo fenomeno causa un allontamanento delle molecole e quindi una diminuzione del punto di fusione. Le sostanze costituite da essi saranno quindi allo stato liquido a temperatura ambiente.
Quali sono le reazioni che caratterizzano gli acidi grassi insaturi?
Le reazioni che caratterizzano gli acidi grassi insaturi sono 3: ossidazione, alogenazione e idrogenazione. Nella prima una molecola di O2 si addiziona al doppio legme inizazndo processi di formazione di perossidi (puzza). Nel secondo caso invece una molecola biatomica di alogeni si addiziona al doppio legame. Questo funge da test per valutare l'insaturazione degli acidi grassi, in quanto più è insaturo un acido grasso più esso è in grado di accogliere alogeni. L'ultima invece si utilizza in ambito industriale per trasformare gli acidi grassi insaturi in cosrrispondenti acidi grassi saturi mediante l'addizione di idrogeni. Questo processo risulta però più dannoso in per il nostro corpo.
Cosa sono i glicerolipidi o acilgliceroli? In che classi si dividono?
I glicerolipidi o acilgliceroli sono esteri di acidi grassi con una molecola di glicerolo. In base a quante catene di acidi grassi troviamo possiamo distinguerli in monoacilgliceroli, diacilgliceroli e triacilgliceroli o trigliceridi.
Quali sono le 3 principali caratteristiche dei trigliceridi?
I trigliceridi sono insolubili in acqua o apolari, senza carica e hanno densità inferiore rispetto all'acqua stessa.
Quali sono le principali funzioni dei trigliceridi?
Le principali funzioni dei trigliceridi sono: strutturale, in qaunto compongono il 90% del tessuto adiposo, isolnate sia termica che elettrica, termoregolativa e costituente delle lipoproteine. Essi svolgono anche un importante ruolo da un punto di vista energetico in qaunto sono preferiti al glicerolo per due motivi: da un punto di vitsa sterico occupano minor spazio in qaunto sono condensati in una goccia, mentre dall'altro sono più ridotti rispetto al glicerolo e quindi si può ottenere più energia dai processi di ossidazione.
Cosa sono le cere? Qual è un importante esempio?
Le cere o ceridi sono esteri di catene di acidi grassi lunghe con un alcol a lunga catena mono-ossidrilico. Un importante esempio è la cera carnauba che si ottiene per legame estereo tra acido miricilico e acido cerotico.
I fosfolipidi sono caratterizzati da due domini? Se sì quali?
I fosfolipidi sono caratterizzati da un dominio polare, situato nella testa e dovuto al gruppo fosfato, e da un dominio apolare, situato nelle code e dovuto agli acidi grassi che sono apolari.
Descrivi la struttura dei glicerofosfolipidi? Sono molecole chirali?
I glicerofosfolipidi sono costituiti da un glicerolo legato a due catene di acidi grassi in posizione 1 e 2, e ad un gruppo fosfato in posizione 3. Esso a livello di uno dei suoi gruppi ossidrile può legare un'altra molecola (R), conferendo eterogeneità alla classe. Sì, è una molecola chirale grazie al gruppo fosfato stesso. l centro chirale lo si trova a livello del secondo caarbonio del glicerolo. I glicerofosfolipidi possono avere quindi sia configurazione L che D, ma a liveelo cellulare si preferisce la prima.
Come si chiama il compossto originato dall'unione di glicerolo, 2 acidi grassi in posizione 1,2 e un gruppo fosfato in posizione 3?
Si chiama acido fosfatidico.
Quali sono le principali molecole che si possono legare al gruppo fosfato?
I principali tipi di fosfolipidi che si andranno a formare sono:
- fosfatildietanolammina: aggiunta di un etanolammina. La carica totale della molecola sarà neutra in quanto data da carica negativa del gruppo fosfato e carica positiva della etanolammina.
- fosfatidilserina: aggiunta di una serina. La carica totale sarà negativa, è fondamentale per l'interazione con altre molecole.
- cardiolipina
-fosfatidilcolina
-fosfatidilinositolo: aggiunta di un inositolo o vitamina B7, molecola costituita da 6 atomi di C. Essa è fondamentale in processi come l'accumulo di calcio all'interno del reticolo endoplasmatico. Ha un ruolo chiave nella pulizia delle arterie e sembra possa anche avere a che fare con la depressione derivata da stress.
Quali sono le principali Fosfatasi? Che ruolo compiono?
Le principali fosfatasi sono:
- Fosfatasi A1, interviene nel taglio di un acido grasso in posizione 1 del glicerolo. Da questo taglio si ottengono acido lisofosfatidico (1-...) e acido arachidonico, precursore di eicosanoidi (prostagladine, vasoppressine e leucotrieni).
-Fosfatasi A2, uguale a Fosfatasi A1, con la differenza che si ottiene un acido lisofosfatidico diverso (2-...) e si taglia l'accido grasso in posizione 2.
-Fosfatasi C, interviene nel taglio del gruppo fosfato dalla molecola di acido fosfatidico. Questo è un processo fondamentale per il rilascio e il successivo riaccumulo di ioni calcio a livello del reticolo endoplasmatico.
-Fosfatasi D, interviene a livello della testa polare del fosfolipide.
Cosa caratterizza la molecola di dipalmitoilfosfatidilcolina?
La molecola di dipalmitoilfosfatidilcolina si caratterizza per una struttura composta da un glicerolo legato a due palmitati (acidi grassi a 16 atomi di C = acido palmitico + 2 CoA?) e a un gruppo fosfato legato a una colina. E' molto importante a livello polmonare in quanto mantiene la tensione superficiale della parete umida degli alveoli.
Cosa caratterizza le molecole di lipidi-etere?
Le molecole di lipide-etere sono caratterizzati dal legame etereo fra acidi grassi e OH dei gliceroli al posto del legame estereo. Se ad essi si legano acidi grassi insaturi essi hanno doppio legame tra C1 e C2 e sono chiamati plasmogeni. Un esempio dd lipidi-etere è il fattore di attivazione delle piastrine PAF, che noon contiene doppi legami.
Di che componenti si caratterizzano i glicolipidi? In che classi si dividono?
I glicolipidi si caratterizzano per essere esteri di acidi grassi e alcoli con molecole glucidiche. SI dividono in sfingoglicolipidi e glicerolglicolipidi.
In che classi si dividono gli sfingoglicolipidi?
Gli sfingoglicolipidi i dividono in 3 classi: Gangliosidi, Solfatidi e Cerebrosidi.
Descrivi struttura e particolarità dei cerebrosidi
I cerebrosidi hanno una struttura caratterizzata da una molecola di ceramide (sfingosina+acido grasso con legame carboamminico), legata sul carbossile in C1 ad un monosaccaride che solitamente è galattosio, ma può essere anche glucosio. Il legame che unisce queste due componenti è di tipo glucidico. Hanno carica netta neutra.
Descrivi struttura e particolarità solfatidi.
I solfatidi hanno strttura caratterizzata da una ceramide legata in C3 (o C6 più raramente) ad una molecola di aciod fosforico. Essi hanno carica netta negativa. Sono molto importanti a livello della membrana cellulare in quanto, grazie alle cariche, attraggono molecole cariche positivamente e respingono e molecole cariche negativamente.
Descrivi struttura e particolarità dei gangliosidi.
I gangliosidi hanno una struttura caratterizzata da una ceramide legata a monosaccaridi (in numero che può variare indicativamente da 1 a 3), legati a loro volta a molecole di N-acetilneurammina, ovvero acido sialico. Esso conferisce alla molecola una carica netta negativa. I residui di acido sialico possono andare da 1 a 7. La nomeclatura si sviluppa in questo modo: GM1 = 1 residuo di acido sialico, GD1= 2 residui di acido sialico, GM1 ha meno monosaccaridi di GM2. Essi sono caratterizzati da una testa polare molto ampia in grado di interagire con le molecole polari, per questo la componente idrofobica degli acidi grassi è ancorata alla membrana, mentre la componenete polare è in matrice extracellulare.
Che funzioni hanno i gangliosidi? Qual è la sindrome che caratterizza un mal funzionamento di questi sfingoglicolipidi?
I gangliosidi svolgono un ruolo fondamentale nell'interazione cellula-cellula, nella diffusione del segnale a livello extracellulare e in rsiposta a ormoni steroidei o neurotrasmittitori. In particolare svolgono ruoli essenziali nella fase di sviluppo embrionale e nella proliferazione dei tumori. La sindrome più comune che colpisce i gangliosidi è la sindrome di Guillain-Barrè, caratterizzata dalla produzione incontrollata da parte del ssistema immunitario di anticorpi che vanno a colpire proprio i gangliosidi.
Che caratteristiche strutturali presentano i glicerolglicolipidi? Sono presenti nell'uomo?
I glicerolglicolipidi sono caratterizzati da una molecola di glicerolo legata in C1 e C2 a acidi grassi saturi o insaturi (più spesso insaturi) e sul terzo carbonio un atomo di carbonio si legano uno o più monosaccaridi con legame glicosidico. No, non è presente nell'uomo, ma in arkea e in batteri.
Cosa sono gli sterani?
Gli sterani sono idrocarburi caratterizzati da un nucleo di CICLO-PENTANO-PERIDRO-FENANTRENE, caratterizzato da una struttura ad anelli, in particolare 4 anelli di cui uno a 5 lati e tre a 6 lati. La struttura ad anelli forma un piano e la molecola è tendenzialmente apolare.
Sono presenti atomi di carbonio asimmetrici all'interno della molecola di sterano? Quanti isomeri possiamo trovare?
Si, la molecola di sterano presenta atomi di carbonio asimmetrici, in particolare tutti quelli che si trovano a livello delle saldature tra gli anelli. Sono riconoscibili 26 stereoisomeri.
Cosa sono gli steroli?
Gli steroli sono gli alcoli associati agli sterani, in particolare si ottengo per sostituzione di un idrogeno in posizione C3 con un gruppo ossidrile, nell'anello A della struttura di ciclo-pentano-peridro-fenantrene. L'ossidrile si trova in posizione beta, ovvero al di sopra del piano costituito dalla struttura ad anelli.
Come si ottiene il colesterolo? Qual è il suo precursore?
Il precursore del colestreolo è lo sterolo, ovvero l'alcol associato agli sterani. In particolare esso subisce delle modificazioni che permettono di sintetizzare il colesterolo:
- presenta un doppio legame tra C5 e C6;
- presenta due code metiliche su C10 e C13;
- presenta una catena isolittica (8 atomi di C) su C17.
Che caratteristiche ha il colesterolo? Per che molecole funge da precursore?
Il colesterolo è una molecola anfipatica, in particolare ha una componente apolare costituita dalla struttura ad anello e da una testa polare costituita dal gruppo ossidrile in C3. Inoltre esso può essere esterificato con acidi grassi a livello del gruppo ossidirile. I principali acidi grassi che esterificano sono acido oleico 18:1 e acido linoleico 18:2. Essi fanno diventare la molecola completamente apolare. Le molecole a cui il colesterolo fa da precursore sono i sali biliari, gli ormoni steroidei e importanti vitamina come la D3.
Dove possiamo trovare i sali biliari? Che modificazioni deve subire il colesterolo per ottenere sali biliari?
I sali biliari sono molecole molto importanti in quanto sono prodotti nel fegato e vengono riversati nella bile, fondamentali nel processo di digestione. Le modificazioni che subisce il colesterolo sono:
- non c'è doppio legame a livello del C5-C6, ma è legato un idrogeno in più.
- non è presenta una catena isolittica a livello del C17, ma c'è una catena a 5 atomi di C, che ha all'estremità un gruppo carbossilico deprotonato a pH fisiologico.
- Ci sono più gruppi ossidirilici e essi hanno configurazione alfa e non beta, ovvero stanno al di sotto del piano.
Quindi C5-C6, C17 e ossidrili in alfa.
Cos'è la digitonina? Come mai i sali biliari non reagiscono con questa sostanza?
La digitonina è una molecola che reagisce con molecole avente ossidrili in configurazione beta. Essa non reagisce con sali biliari in quanto essi hanno gli ossidrili con configurazione alfa.
Qual è la particolarità strutturale degli ormoni steroidei? Cita qualche esempio.
Gli ormoni steroidei hanno una struttura uguale a quella del colsterolo, ma non mantengono la catena isolittica in C17. Questo comporta una polarizzazione della catena. Alcuni esempi di ormoni steroidei sono il testosterone, che ha su C17 un gruppo ossidrile, il cortisolo che invece viene rilasciato in condizioni di stress e regola il livello di glucosio nel sangue. Abbiamo poi l'aldosterone, che regola l'assorbimento di ioni, e il prednisolone che si occupa di inibire l'attività della fosfatasi A2, in modo da sintetizzare meno acido arachinodico, per regolare i processi infiammatori di cui sono protagonisti gli eicosanoidi, ovvero derivati dell'aacido arachinodico.
Da quanti atomi di carbonio è costituita la sfingosina? Dove si forma il legame con acido grasso? Come si chiama la struttura composta da acido grasso e sfingosina?
18, NH2 diventa NH-C, ceramide