sintesi dei lipidi di membrana

Sintesi dei triacilgliceroli
I trigliceridi sono sintetizzati nel
fegato e nel tessuto adiposo
attraverso una via metabolica che
utilizza il glicerolo 3-P
Nel fegato il glicerolo 3-P deriva dal
glicerolo.
Nel tessuto adiposo deriva dal
glucosio attraverso la glicolisi.
DEPOSITO DI ACIDI GRASSI=
CONDIZIONI DI BUONA
NUTRIZIONE (glicolisi attivata)
sintesi dei trigliceridi
Riassunto schematico del metabolismo lipidico
Siti di regolazione del
metabolismo degli acidi grassi
2
3
5
4
Il malonil CoA inibisce il trasportatore
carnitina transferasi.
Il rapporto glucagone/insulina
determina la velocità e la
direzione del metabolismo
degli acidi grassi
6
1
REGOLAZIONE DEL DEPOSITO
DEI GRASSI TOTALI
NEL CORPO
Il controllo dell’equilibrio energetico, e quindi
dell’adiposità, è attuato attraverso l’integrazione
di diversi fattori:
fattori genetici
fattori ambientali
SINTESI DEI LIPIDI DI MEMBRANA
Sono sintetizzati sulla faccia citosolica del reticolo endoplasmatico
e da qui vengono trasportati in vescicole alle loro destinazioni
cellulari finali.
Glicerofosfolipidi (PtdEtn, PtdCho)
C1= acidi grassi saturi
C2= acidi grassi insaturi a catena lunga
C3= teste polari (Etn, Cho) che vengono attivate prima di essere
attaccate al lipide
Biosintesi della fosfatidiletanolammina
e della fosfatidilcolina o lecitina.
fosforilazione del gruppo –OH della colina
il gruppo fosfato della fosfoetanolammina o
della fosfocolina attacca il CTP, formando i
derivati del CDP (=esteri fosforici attivati
del gruppo della testa polare)
il gruppo C3 OH del diacilglicerolo attacca
il gruppo fosforico della CDP-Etn o della
CDP-Cho attivate, liberando CMP e
formando il corrispondente glicerofosfolipide
Sia la fosfatidilcolina che la fosfotidiletanolmina
possono reagire con la serina libera attraverso
una reazione di scambio di base che porta alla
formazione della fosfotidilserina da un lato della
base libera, colina o etanolamina.
I Fosfolipidi funzionano come sostanze surfattanti
LA
DIPALMITOILFOSFATIDILCOLINA
• diminuisce la tensione superficiale del sottile strato
acquoso nei polmoni
• la carenza di questa sostanza causa il collasso dei
polmoni durante la fase dell’ espirazione
SFINGOLIPIDI (altra classe
di lipidi di membrana )
sono derivati dell’ amminoalcol a 18
atomi di carbonio la sfingosina
X= H
X= carboidrato
X= estere fosforico
la maggior parte degli
sfingolipidi
I Plasmalogeni
Sono una sottoclasse degli glicerofosolipidi
Presentano un legame etere al C-1 del glicerolo
Sono i lipidi più abbondanti nelle :
membrane mitocondriali
nel tessuto nervoso
nel tessuto muscolare
GLICOSFINGOLIPIDI
-CEREBROSIDI: ceramidi monosaccaridi
-GANGLIOSIDI: ceramidi oligosaccaridi contenenti
acido sialico
Sintesi:
1) sintesi della sfingosina (palmitoil CoA + serina)
2) attacco di carboidrati sul gruppo OH del C1
della sfingosina (ceramide)
Biosintesi del ceramide
reazione di condensazione PLP-dipendente:
chetosfinganina
reazione di riduzione:
sfinganina
trasferimento di un gruppo acile da un
acil CoA alla sfinganina:
acil-sfinganina
ossidazione FAD dipendente:
ceramide
C
E
R
A
M
I
D
E
PtdCho dona il suo gruppo
fosfocolina al ceramide
UDP-glucosio dona
il glucosio
catene
oligosaccaridiche
sfingomielina
(componente
della guaina mielinica)
cerebroside
ganglioside
In tutti gli sfingolipidi:
-il gruppo amminico è acilato
-il gruppo ossidrilico terminale è sostituito
sostituito
acilato
(oligosaccaridi
legati al gruppo
-OH terminale)
Gangliosidi
Sono glicolipidi identificati in alte concentrazioni nelle
cellule dei ganli del sistema nervoso.
In genere, nelle cellule del sistema nervoso, oltre il
50% dell’acido sialico è presente sotto forma di
Gangliosidi
La sigla GM identifica un ganglioside con un solo
residuo di acido sialico.
Il numero che segue alla sigla GM, per esmpio GM1 si
riferisce alla struttura dell’oligosaccaride
Il ganglioside GM1
contiene 5 monosaccaridi legati al ceramide
1 glucosio
2 di galattosio
1 N-acetil galattosammina
1 N-acetil neuramminato
Gangliosidi come recettori di agenti tossici.
-un ganglioside specifico della mucosa intestinale media l’azione
dela tossina del colera, del tetano e di virus influenzali.
Ruolo informazionale
-nelle interazioni cellula-cellula, come elementi di riconoscimento
sulla superficie cellulare.
La sindrome di sofferenza respiratoria e
la malattia di Tay-Sachs sono causate
da un’alterazione del metabolismo dei lipidi.
Gli sfingolipidi vengono
degradati nei lisosomi da una
serie di reazioni
idrolitiche mediate da enzimi.
Un difetto ereditario in uno
di questi enzimi determina
una
malattia da accumulo di
sfingolipidi
Malattia di Tay-Sachs
deficienza autosomica recessiva di
esosamminidasi A
accumulo nei neuroni di GM12 sotto
forma di inclusioni simili a conchiglie
i bambini nati con la malattia non
mostrano anormalità fino ad 1 anno
successivamente: ritardo mentale,
cecità e morte all’età di circa 3 anni
un dosaggio sierologico identifica i
potenziali portatori
Idrolisi enzimatica dei legami glicosidici
Tay-Sachs
GM1 gangliosidosi
Gaucher
Tra gli organi coinvolti: cervello, fegato e milza
Segno di riconoscimento: accumulo di lipidi nei lisosomi
Malattia di Gaucher
accumulo di glucocerebroside nei tessuti, inizialmente
nei lisosomi e successivamente in tutti i compartimenti
cellulari ed extracellulari.
a causa della mancanza dell’enzima glucocerebrosidasi
non può avvenire l’idrolisi in glucosio e cerebroside
Malattia di Gaucher
Descrizione clinica
Tipo 1 coinvolgimento scheletrico e presenza di macrofagi gonfi di
lipidi nel midollo osseo
aumento di fegato e milza
assenza di sintomi neurologici
Tipo 2 danno neurologico evidente entro i primi 2 anni di vita
Tipo 3 insorgenza giovanile con problemi neurologici e scheletrici
progressivi
Digestione dei lipidi, assorbimento e
trasporto
Poiché i triacilgliceroli sono insolubili in acqua
e gli enzimi digestivi sono solubili in acqua,
la digestione dei triacilgliceroli avviene all’interfaccia
tra lipide e acqua
Velocità di digestione dei triacilgliceroli:
Movimenti peristaltici
Azione emulsionante degli acidi biliari
1- Gli acidi biliari ( = Sali biliari) sono molecole anfipatiche.
2- Sono derivati del colesterolo.
3- FEGATO (sintesi)
CISTIFELLEA (conservazione))
INTESTINO TENUE (secrezione)
Strutture dei principali acidi biliari
e dei loro coniugati con la glicina e la taurina
La lipasi pancreatica:
- catalizza l’idrolisi dei TG nelle posizioni
1 e 3, formando 1,2-diacilgliceroli e 2-acilgliceroli
-la sua attività aumenta quando essa è in contatto con
l’interfaccia lipide-acqua
(ATTIVAZIONE PER INTERFACCIA)
Meccanismo di attivazione della
triacilglicerolo lipasi
Il legame all’interfaccia
lipide-acqua necessita della
colipasi pancreatica
complesso
lipasi-colipasi
coperto da un’elica “coperchio”
in assenza di micelle lipidiche
esposizione del sito attivo
Anche altre lipasi catalizzano reazioni a livello delle interfacce
Meccanismo di azione della fosfolipasi A2
che contiene un canale idrofobico .
La miscela di acidi grassi e di mono- e diacilgliceroli
prodotti dalla digestione lipidica viene assorbita
dalle cellule che rivestono l’intestino tenue (= mucosa
intestinale).
All’interno delle cellule intestinali gli acidi grassi
formano complessi con la
proteina che lega gli acidi grassi intestinali (I-FABP)
(aumento di solubilità e protezione dall’effetto detergente)
Palmitato
I-FABP
Le principali lipoproteine del plasma hanno struttura globulare
solubilizzare i lipidi idrofobici
hanno 2 ruoli:
trasportare segnali alle cellule
(all’interno, segregati
dall’ambiente acquoso)
Combinazioni diverse di lipidi e proteine generano particelle
con differente densità:
Ogni classe di lipoproteine ha una sua funzione specifica
determinata dal suo sito di sintesi, dalla sua composizione
in lipidi e apolipoproteine.
Impacchettati dentro le lipoproteine, trigliceridi ed esteri
del colesterolo vengono trasportati ai tessuti:
tess. adiposo (conservati)
trigliceridi
tess. muscolare
(scheletrico e cardiaco)
esteri del colesterolo
dopo idrolisi:
(ossidati)
a tutte le cellule
-costituente delle membrane
-sintesi acidi biliari
-sintesi ormoni steroidei
Gli acidi grassi assorbiti dalla mucosa intestinale vengono convertiti in
triacilgliceroli e impacchettati nei chilomicroni
attiva la lipoproteina lipasi nei
capillari del tess. adiposo,
del muscolo scheletrico,
tess. della ghiandola mammaria
La struttura molecolare dei chilomicroni
quale?
Poiché la utilizzazione di chilomicroni da parte dei vari
tessuti richiede la preliminare idrolisi dei trigliceridi
è la lipoproteina lipasi dei vari distretti tissutali che
decide il loro destino.
condizioni ipercaloriche
lipoproteina lipasi
del tess. adiposo
condizioni di digiuno
lipoproteina lipasi
dei muscoli
lipoproteine di sintesi