Elementi strutturali delle membrane biologiche Trasportatori di elettroni Messaggeri intracellulari Agenti emulsionanti del tratto intestinale

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Aloisio Salvatori
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2 Forme di riserva di energia Cofattori enzimatici Pigmenti Ormoni Elementi strutturali delle membrane biologiche Trasportatori di elettroni Messaggeri intracellulari Agenti emulsionanti del tratto intestinale

4 Vitamine Liposolubili

5 Vitamine Liposolubili A-D-E-K Sono composti ISOPRENOIDI isoprene Solo la K funziona da coenzima Difficile andare incontro a carenza Si accumulano nel tessuto grasso o nel fegato

6 VITAMINA A ( retinolo) deriva dal β-carotene Partecipazione ai meccanismi della visione. Azione protettiva a carico degli epiteli e mucose Antiossidante

7 VITAMINA A ( retinolo) deriva dal β-carotene Xeroftalmia (cheratinizzazione e desquamazione dell epitelio corneale) Alterazione degli epiteli in generale (atrofia epitelio germinale, erosione dello smalto dei denti, papule ipercheratosiche attorno ai follicoli piliferi (xeroderma) Emeralopia (cecità crepuscolare) Ritardato accrescimento (rallentamento della sintesi proteica) Retinolo (olio fegato di pesce, burro, tuorlo d uovo, latte int.) -carotene (carote, verdure gialle o verde scuro in genere)

8 VITAMINA E (tocoferoli) -TOCOFEROLO ( 90% del totale nei tessuti) Antiossidanti biologici

9 VITAMINA E (tocoferoli) FUNZIONE Azione antiossidante in TUTTE le strutture lipidiche CARENZA VITAMINA E Rara nell uomo (neonati prematuri e adulti con malassorbimento lipidico), anemia emolitica, DISTRIBUZIONE E FABBISOGNO Abbondanti negli oli vegetali

10 VITAMINA D Nel derma Forma aggiunta agli alimenti

11 Vitamina D FUNZIONE stimola il trasporto di Calcio e Fosfato CARENZA Malformazione ossea nel bambino, Rachitismo Osteomalacia nell'adulto (rammollimento osseo) DISTRIBUZIONE (D 2 ) Di sintesi dal lievito (D 3 ) Negli animali (Pesci marini, Fegato, Uova)

12 RACHITISMO 2 anni e mezzo

13 VITAMINA K (Nelle piante verdi) (Flora intestinale) (Prodotto di sintesi)

14 VITAMINA K FUNZIONE Implicata nel processo della coagulazione del sangue e della calcificazione delle ossa CARENZA Insufficienza biliare; Rallentamento del processo di coagulazione DISTRIBUZIONE E FABBISOGNO (K 1 ) Nei vegetali (spinaci, cavoli, pomodori) (K 2 ) Sintetizzata dalla flora batterica intestinale

15 Membrane

16 Caratteristiche comuni di tutte le membrane biologiche (cellule eucariote e procariote, membrane plasmatiche e degli organelli subcellulari) Stessa struttura generale Aspetto trilamellare Asimmetriche Struttura dinamica e in movimento Impermeabili a molte sostanze Dotate di sistemi di trasporto selettivi

17 Struttura delle Membrane biologiche Le Membrane sono composte da tre costituenti: 1) Componente lipidica (funzione strutturale) 2) Componente proteica 3) Componente glucidica (funzione di riconoscimento)

18 Modello a mosaico fluido Nelson-Cox, INTRODUZIONE ALLA BIOCHIMICA DI LEHNINGER 4/E, Zanichelli editore S.p.A. Copyright

19 Modello a mosaico fluido

20 Componente Lipidica Aggregazione di Lipidi Anfipatici in acqua Glicerofosfolipidi Sfingolipidi Liposoma

21 Componente Lipidica

22 Componente proteica 1) Proteine integrali di membrana 2) Proteine periferiche di membrana 3) Proteine anfitropiche

23 Componente proteica Proteine integrali di membrana Interazioni idrofobiche tra lipidi di membrana e domini idrofobici delle proteine Nelson-Cox, INTRODUZIONE ALLA BIOCHIMICA DI LEHNINGER 4/E, Zanichelli editore S.p.A. Copyright

24 Componente Proteine integrali di membrana Barile β proteica Porine Consentono ai soluti polari di attraversare la membrana Nelson-Cox, INTRODUZIONE ALLA BIOCHIMICA DI LEHNINGER 4/E, Zanichelli editore S.p.A. Copyright

25 Componente Glucidica: GLICOCALICE Strato di carboidrati complessi che riveste la membrana delle cellule eucariote I carboidrati sulle membrane mediano la specificità di riconoscimento intercellulare es: sistema dei gruppi sanguigni AB0

26 Dinamica delle membrane La struttura e la flessibilità delle membrane dipendono dalla temperatura e dalla composizione in lipidi I batteri sintetizzano acidi grassi insaturi rispetto a quelli saturi quando vengono coltivati a temperature più basse

27 Le membrane sono FLUIDE La struttura e la flessibilità delle membrane dipendono dalla temperatura e dalla composizione in lipidi a temp. fisiologiche stato fluido ordinato

28 a temperature intermedie alla temperatura di transizione di fase (Tm) passano allo stato fluido La temperatura di transizione aumenta in proporzione alla lunghezza della catena degli acidi grassi e al grado di saturazione

29 Dinamica delle membrane a) Il calore produce un movimento termico delle catene laterali Transizione solido fluido b) Diffusione laterale nel piano del doppio strato I fosfolipidi, oltre a spostarsi lateralmente lungo il piano dello strato bimolecolare, possono passare da uno strato all altro per inversione testa-coda FLIP-FLOP c) Diffusione attraverso il doppio strato t1/2 da ore a giorni ( reazione non catalizzata). secondi (reazione catalizzata da flippasi)

30 Dinamica delle membrane A temperatura fisiologica FLIP-FLOP questo movimento è limitato dalla difficoltà di trasferire la testa idrofilica della molecola lipidica attraverso la zona centrale idrofobica dello strato bimolecolare.

31 Dinamica delle membrane Ca 2+ PS= fosfatidilserina PE= fosfatidiletanolammina

32 Interazione del Colesterolo con i lipidi di membrana

33 Interazione del Colesterolo con i lipidi di membrana

34 Trasporto di soluti attraverso le membrane Diffusione semplice

35 Trasporto di soluti attraverso le membrane Soluti polari Diffusione facilitata trasporto passivo

36 Trasporto di soluti attraverso le membrane: cotrasporto

37 Trasporto di soluti attraverso le membrane Velocità ridotte, Saturabili Alta stereospecificità Velocità elevate non saturabili Minore stereospecificità Diffusione contro gradiente di concentrazione Diffusione secondo gradiente di concentrazione

38 Trasporto di soluti attraverso le membrane Diffusione contro gradiente di concentrazione

39 Trasporto di soluti attraverso le membrane Un esempio di trasporto attivo primario è dato dalle ATPasi: Na + K + ATPasi ha la funzione di mantenere la differenza di composizione ionica tra il citosol e il mezzo extracellulare [Na + ] [K + ]

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