MEMBRANE
struttura: fosfolipidi e proteine
I lipidi sono sostanze di origine biologica insolubili in acqua. Vi fanno parte:
trigliceridi, fosfolipidi, colesterolo, sfingolipidi, alcoli alifatici, cere,
terpeni, steroidi, ed acidi grassi.
CLASSIFICAZIONE DEI PRINCIPALI LIPIDI
Lipidi contenenti
glicerolo
Lipidi non
contenenti glicerolo
Grassi neutri
Monogliceridi, digliceridi, trigliceridi (o mono, di e triacilgliceroli), eteri
del glicerolo, glicosilgliceridi
Fosfogliceridi
Fosfatidi, fosfatidilgliceroli e fosfoinositidi
Sfingolipidi
Ceramidi, sfingomieline, glicosfingolipidi
Alcoli alifatici e cere
Terpeni e steroidi
Acidi grassi
Gli acidi grassi sono formati da una catena carboniosa più o meno lunga, che
inizia con un gruppo carbossilico (-COOH) e termina con un gruppo metilico (CH3)
Se lungo la catena una o più coppie di atomi di carbonio legano a sé
un solo atomo di idrogeno per unità, l'acido grasso si definisce
insaturo (presenta uno o più doppi legami C=C).
Gli acidi grassi appartengono alla categoria degli acidi carbossilici.
Sono acidi molto deboli, generalmente in forma libera hanno un sapore ed un odore
piuttosto sgradevole ma fortunatamente negli alimenti sono presenti in tale forma in
piccolissime quantità
acidi grassi monoinsaturi (indicati con l'acronimo MUFAs, MonoUnsaturated Fatty
Acids)
in corrispondenza dei doppi legami la molecola perde la sua struttura lineare e forma un
ripiegamento; questo perché in natura la maggior parte dei doppi legami ha una
configurazione di tipo cis, in cui i due atomi di carbonio impegnati nel doppio legame sono
legati al proprio idrogeno sullo stesso piano; si forma così una specie di ginocchio, che
sovverte l'originaria struttura lineare della molecola dell'acido grasso.
i grassi ricchi di acidi grassi mono o poli-insaturi tendono ad essere
liquidi a temperatura ambiente proprio per la presenza della
“piega” che ne impedisce l’allineamento con le catene adiacenti
i due atomi di carbonio impegnati nel doppio legame si trovano su piani molecolari opposti
(configurazione di tipo trans).
In questo caso la molecola di acido grasso mantiene una struttura lineare e gli alimenti che la
contengono saranno quindi meno fluidi .
Questi acidi grassi di tipo trans sono abbastanza rari in natura, ma vengono generati
dall'industria alimentare durante la trasformazione degli oli in grassi solidi
(margarine); tale risultato si ottiene mediante un processo detto di idrogenazione, con
il quale si aggiungono gli idrogeni necessari a saturare il doppio legame, quindi due
atomi di idrogeno per ogni coppia C=C.
acidi grassi sono conservati tramite legame estere
al glicerolo
H
H
H
H
C
C
C
OH OH OH
H
GLICEROLO
Nella stragrande maggioranza dei casi (90-98%), i lipidi introdotti con
l'alimentazione sono rappresentati dai trigliceridi, detti anche grassi; pertanto, di
regola, i grassi sono sinonimo di trigliceridi.
FOSFOLIPIDI
GLICEROFOSFOLIPIDI
FOSFOLIPIDI
nella membrana plasmatica delle cellule animali
SFINGOLIPIDI
ANFIPATICHE
Proprietà dei fosfolipidi in acqua
micella
bilayer o doppio strato
proprietà importanti del doppio strato sono:
la fluidità
l’asimmetria
permeabilità
doppi strati fosfolipidici sintetici
liposomi
membrane nere
enzima: flippasi
maggiore il contenuto in doppi legami cis, maggiore fluidità
TRANSIZIONI DI FASE
H2O
TEMPERATURA DI TRANSIZIONE
TEMPERATURA DI TRANSIZIONE
dipende dal fosfolipide (esempio ~ 30 °C)
fase gel
fase liquida (o fluida)
organismi che variano la loro temperatura con quella dell’ambiente (pecilotermi o eterotermi)
sintetizzano più acidi grassi insaturi quando la temperatura scende
La transizione di fase avviene a temperature basse per fosfolipidi con catene
idrocarburiche insature o corte (quindi la membrana è più difficile da congelare)
cellule eucariotiche: STEROIDI
colesterolo
rende la membrana più rigida e meno permeabile
(interferisce con i movimenti dei fosfolipidi)
FLUIDITA’
acidi grassi insaturi
lunghezza catene idrocarburiche
colesterolo
FRAP: fluorescence recovery after photobleaching
ASIMMETRIA
fosfoinositidi
Glicolipidi
LA SUPERFICIE CELLULARE E’ RIVESTITA DA RESIDUI DI ZUCCHERI:
GLICOCALICE
Principale funzione di una membrana è quella di
barriera selettiva
Il passaggio di una molecola dipende dalle dimensioni,
dalla carica e dalla composizione della membrana
PROTEINE DI MEMBRANA
In base all’associazione con il doppio strato fosfolipidico si distinguono due principali
classi di proteine di membrana:
- integrali o intrinseche (transmembrana)
- periferiche o estrinseche
catene laterali idrofile
catene laterali idrofobe
porine
FREEZE-FRACTURE
MODELLO DEL MOSAICO FLUIDO
(Singer e Nicolson, 1972)
5 nm
La diffusione (mobilità) delle proteine può essere limitata
MEMBRANA PLASMATICA
Definisce la cellula
Permeabilità selettiva
Comunicazione con il mezzo extracellulare
Trasmissione dei segnaliImmagazzina energia
Trasduzione del segnale
