LIPIDI Classe eterogenea di sostanze organiche non essere in acqua ma solubili in solventi non polari aprotici. 1. Acidi grassi 2. Trigliceridi 3. Fosfolipidi 4. Prostaglandine Steroidi Molecole caratterizzate da uno scheletro tetraciclico (nucleo steroideo) 5. Vitamine liposolubili Molecole con una grande parte non polare (idrofobica) e una piccola parte polare (idrofilica). 1 Trigliceridi ed acidi grassi I trigliceridi sono i grassi animali o gli oli vegetali trigliceride Estere del glicerolo con tre acidi grassi glicerolo acidi grassi Acido carbossilico a lunga catena non ramificata contenente 10-20 carboni 2 I più abbondanti acidi grassi naturali n. di carboni: doppi legami 12:0 significa 12 carboni e 0 doppi legami. 20:4 significa 20 carboni e 4 doppi legami. Acidi Grassi saturi Punto di fusione (°C) Nome comune Acido Laurico Acido Miristico Acido Palmitico Acido Stearico Acido Arachidico Acidi grassi insaturi Acido Palmitoleico Acido Oleico Acido Linoleico Acido Linolenico Acido Arachidonico 3 Un trigliceride molto comune in natura Palmitato (16:0) Oleato (18:1) Stearato (18:0) Acidi Grassi saturi Grasso o Olio Laurico (12:0) Palmitico (12:0) Acidi Grassi insaturi Stearico (12:0) Oleico (18:01) Linoleico (18:01) Grasso umano Grasso bovino Burro Olio di cocco Olio di mais Olio di oliva 4 Proprietà fisiche dei trigliceridi Le proprietà fisiche dei trigliceridi dipendono dagli acidi grassi che li compongono Grassi: Oli: Trigliceridi che a temperatura ambiente sono solidi o semisolidi Trigliceridi temperatura sono liquidi che a ambiente Caratterizzati da acidi grassi saturi Caratterizzati da acidi grassi insaturi Perché i doppi legami negli acidi grassi rendono i trigliceridi liquidi? (con punti di fusione più bassi) 5 Trigliceride con catene sature: molecola con forma compatta Le molecole “aderiscono” meglio l’una sull’altra: il trigliceride è solido Trigliceride con catene insature: molecola con forma non compatta Le molecole non “impacchettano” bene: trigliceride è liquido si il 6 L’idrogenazione dei doppi legami rende il trigliceride solido H2 catalizzatore Liquido (olio) Margarina (solido) 7 La lipasi, enzima che catalizza la metabolica di tali sostanze, agisce solo sugli isomeri cis. Burro è fatto con la parte grassa del latte Margarina ottenuta attraverso la miscelazione di olii vegetali, contiene elevate quantità di grassi saturi, idrogenati artificialmente (idrogenazione) o saturi nativamente. L’idrogenazione serve a convertire gli oli vegetali in grassi solidi o semisolidi I grassi idrogenati hanno come vantaggio una maggiore conservabilità e un minor costo. Inoltre dosando il grado di idrogenazione è possibile ottenere grassi con diversi punti di fusione (e quindi con diversa consistenza). Consumption of trans fats has shown to increase the risk of coronary heart disease in part by raising levels of the lipoprotein LDL (so-called "bad cholesterol"), lowering levels of the lipoprotein HDL ("good cholesterol"), increasing triglycerides in the bloodstream and promoting systemic 8 inflammation. Gli acidi grassi polinsaturi (o acidi grassi polienoici): w-3, w-6 e w-9. 9 10 11 Prostaglandine Sono una famiglia di sostanze con uno scheletro a 20 atomi di carbonio derivate dall’ acido prostanoico Le prostaglandine sono coinvolte nei processi fisiologici della riproduzione e nei processi infiammatori 3 Una prostaglandina 12 Misoprostolo, un farmaco per l’ulcera gastrica Prostaglandine e acidi grassi poliinsaturi 13 14 Fosfolipidi (fosfoacilgliceroli) Il glicerolo è esterificato con due molecole di acido grasso e una di acido fosforico Testa polare I fosfolipidi si trovano quasi esclusivamente nelle membrane cellulari Coda apolare Acido Fosfatidico 15 Membrane biologiche oligosaccaride Parte esterna della cellula Sono formate da un doppio strato lipidico fosfolipide proteine colesterolo catene idrocarburiche Parte interna della cellula16 Animal Cell Structure Vacuoles Golgi Bodies Centrioles DNA Nucleolus Nucleus Smooth Endoplasmic Recticulum Nuclear Membrane Ion Channel Rough Endoplasmic Recticulum Cytoplasm Lysosomes & Peroxisomes Plasma Cell Membrane Ribosomes Mitochondria 17 18 19 Saponi e detergenti Sapone: Sale di sodio o di potassio di un acido grasso L’idrolisi basica di un trigliceride è detta saponificazione di un grasso trigliceride Sale sodico di acidi grassi (SAPONE) Perchè i saponi hanno proprietà detergenti? grasso Teste polari “Testa” polare “Coda” non polare Micella Na+ Detergenti sintetici I detergenti sintetici più usati sono gli alchilbenzensofonati lineari (LAS) Coda apolare Testa polare Steroidi Composti naturali aventi la caratteristica struttura tetraciclica (nucleo steroideo) Metili assiali trans trans trans Componente essenziale membrane biologiche. Colesterolo delle E’ il composto di partenza per la biosintesi degli ormoni sessuali ed adrenocorticoidi. 24 Alcuni ormoni steroidei Ormoni sessuali maschili testosterone androsterone Ormoni sessuali femminili progesterone estrone Il colesterolo è il precursore della biosintesi degli ormoni steroidei quali aldosterone, cortisone, testosterone, estradiolo ecc 25 Alcuni ormoni steroidei Ormoni corticoidi, regolano il metabolismo dei carboidrati ed altro cortisone cortisolo aldosterone Ormone corticoide, regola la pressione ed il volume del sangue 26 27 Vitamine liposolubili Sono vitamine liposolubili le A, D, E, K Vitamin: An organic chemical compound (or related set of compounds) is called a vitamin when the organism cannot synthesize the compound in sufficient quantities, and it must be obtained through the diet Vitamins have diverse biochemical functions. Some, such as vitamin D, have hormone-like functions as regulators of mineral metabolism, or regulators of cell and tissue growth and differentiation (such as some forms of vitamin A). Others function as antioxidants (e.g., vitamin E and sometimes vitamin C). The largest number of vitamins, the B complex vitamins, function as precursors for enzyme cofactors, that help enzymes in their work as catalysts in metabolism 28 Vitamina K Ha un importante ruolo nel processo di coagulazione del sangue Vitamina E Ha un ruolo antiossidante intrappolando i radicali perossidici (ROO.) a-tocoferolo 29 30 Vitamina E Intrappola i radicali perossidici (ROO.) 31 Vitamina D E’ un gruppo di sostanze strutturalmente simili che hanno un ruolo importante nella regolazione del metabolismo del calcio e del fosforo 1) luce UV 2) Ossidazione enzimatica 7-deidrocolesterolo 1,25-didrossivitamina (Vitamina D3, cholecalciferol) Una delle 5 forme di vitamina D 32 PELLE I. HO 7-deidrocolesterolo LUCE SOLARE fotolisi da raggi UV 280-315 nm 7 2H C 6 temp corporea 37° C cambio conformazionale 4 1 3 HO 2 HO Pre-vitamina D3 CH2 5 vitamina D3 colecalciferolo PELLE I. HO 7-deidrocolesterolo LUCE SOLARE fotolisi da raggi UV 280-315 nm 7 2H C 6 temp corporea 37° C cambio conformazionale 4 1 3 HO 2 HO Pre-vitamina D3 CH2 5 vitamina D3 colecalciferolo Vitamina A (retinolo) Ha un ruolo nel meccanismo della visione nei bastoncelli presenti nell’occhio VITAMINA A o retinolo (costituito da 4 unità isopreniche) Si trova negli alimenti di origine animale (fegato, olio di pesce, pesce, latte non scremato, burro, tuorlo) 35 Meccanismo della visione e retinale 11-trans-retinale 11-cis-retinale Idrolisi del legame tra proteina (opsina) e trans-retinale Rodopsina attivata Opsina: Proteina di membrana Rodopsina Opsina cui si lega vovalentemente il cis-retinale In seguito all’assorbimento di luce, si verifica l’isomerizzazione del doppio legame tra il carbonio 11 e 12 e la formazione del trans retinale 36 hn 37 Activation of the photoreceptor pigment rhodopsin (RHO, RHO* when activated) by light occurs through the isomerization of 11-cis retinal, the chromophore that is bound to rhodopsin, to all-trans retinal. Retinoid-binding proteins, such as interstitial retinol-binding protein (IRBP, also known as RBP3) are involved in the transport of the hydrophobic retinoids in an aqueous environment. 38 Nature review genetics 39 40