Lípids i proteïnes: estructura, classificació i funcions biològiques

Lípids

Funcions dels lípids

Els àcids biliars emulsionen els lípids a l'intestí. Les lipoproteïnes transporten lípids per la llinfa i la sang fins al teixit adipós o on s'utilitzen. Funcions: hormones lipídiques i senyals cel·lulars; vitamines cofactors d'enzims; reserva energètica; protecció d'òrgans; cères a la pell, fruits i plomes; components estructurals de la membrana cel·lular. Valor energètic: 1 g = 9,4 kcal (oxidació) / 4,1 kcal.

Àcids grassos

Àcids grassos saturats (sense dobles enllaços): àcid palmític (16 C) i àcid esteàric (18 C), H₃C-COOH.

Àcids grassos insaturats (monoinsaturats): àcid oleic (18 C, Δ9). Propietats: 1. amfipàtics; 2. formen micel·les en medi aquós; 3. interaccionen amb àcids grassos i glicerol; 4. tenen dos tipus de reaccions: esterificació (àcid + OH = èster + H₂O) i saponificació (reacció amb bases fortes NaOH/KOH = sabó). Lipasa sap (si àcids grassos).

Lípids simples

Acilglicèrids: èster de glicerol + àcids grassos. Funció: magatzem, vacuolar, insolubles, aïllament tèrmic i amortiment. Classificació: triglicèrids (punt de fusió baix). Cèrids: èsters d'alcohols de cadena llarga + àcids grassos.

Lípids compostos

Fosfolípids: àcid fosfatídic (glicerol + 2 àcids grassos + àcid fosfòric) + substituent = fosfoglicèrids. Components de la membrana plasmàtica (bicapa lipídica). Fosfoesfingolípids: no tenen glicerol, tenen esfingosina. Funció: amfipàtica.

Glicolípids: àcid gras + glicerol + glúcid al citoplasma.

Lípids insaponificables

No contenen àcids grassos. Tipus: 1. Terpens: polímers de l'isoprè (5 C). 2. Esteroides: derivats de l'esterà amb un doble enllaç. 2.1 Esterols: el colesterol és precursor de l'síntesi d'esteroides. 2.2 Hormones sexuals i suprarenals. 3. Prostaglandines: derivades d'àcids grassos poliinsaturats. Funcions: actuen com a hormones, receptors del dolor, redueixen la pressió sanguínia i augmenten les plaquetes a la sang.

Aminoàcids

Estructura i propietats

Estructura: grup amino (NH₂) + grup carboxil (COOH) + H + R (grup variable) → carboni α. Característiques: sòlids cristal·lins, punt de fusió alt, solubles, presenten isomeria i són amfòters. El COOH allibera protons i el NH₂ els captura. A pH àcid: NH₃⁺-COOH; a pH bàsic: COO⁻-NH₂. Els aminoàcids tenen tres tipus d'ions segons la càrrega neta.

Enllaç peptídic

Enllaç CO-NH. El nombre d'aminoàcids determina el nombre de peptids.

Proteïnes

Definició i característiques

Determinades pel DNA. Són polipèptids de més de 50 aminoàcids. Són específiques: cada espècie i cada individu tenen les seves pròpies. Són sensibles als canvis de pH, temperatura, etc.

Estructura

L'estructura és responsable de l'activitat biològica de la proteïna; la seva estructura depèn del DNA.

1. Estructura primària: cadena d'aminoàcids (quins i com).
2. Estructura secundària: plegament de la primària, disposició en l'espai. Depèn del nombre de ponts d'hidrogen, dels aminoàcids i de les condicions. Hèlix α: plegament amb molts ponts d'hidrogen entre aminoàcids. Làmina β: plegament en zig-zag amb menys ponts d'hidrogen.
3. Estructura terciària: plegament de l'estructura secundària = conformació globular, més solubles. Enllaços: ponts disulfur, interaccions iòniques, forces de Van der Waals i interaccions hidrofòbiques.
4. Estructura quaternària: associació de proteïnes = protòmers.

Característiques

• Solubilitat: alguns radicals de les cadenes laterals dels aminoàcids interaccionen amb l'H₂O (ponts d'hidrogen). Són solubles en dissolucions salines perquè els radicals són polars.
• Especificitat: proteïnes pròpies de cada espècie i de cada individu. Més semblança d'aminoàcids = més semblança entre espècies. Els antígens de membrana provoquen el rebuig de transplantaments i les infeccions; el sistema immunitari fabrica anticossos contra elles.
• Desnaturalització: pèrdua de l'estructura espacial (no la primària), trencant enllaços peptídics per canvis ambientals greus. A vegades és reversible (renaturalització).

Classificació

• Holoproteïnes (només aminoàcids): fibrilars (insolubles, animals): col·lagen, elastina, fibroïnes, queratines. Globulars (solubles): protamines, histones, prolamines, glutelines, albúmines, globulines.
• Heteroproteïnes (aminoàcids + altres components): glucoproteïnes, lipoproteïnes, nucleoproteïnes, fosfoproteïnes, cromoproteïnes.

Funcions de les proteïnes

• Estructural: membrana plasmàtica, transport del DNA, teixit, ossos, flagels (proteïnes fibrilars).
• Transport: transporten substàncies per la membrana i per la sang.
• Reserva: substàncies de reserva (ovoalbúmina).
• Enzimàtica: acceleren reaccions químiques (biocatalitzadors).
• Contràctil: moviment concret.
• Hormonal: missatgers químics, transport pel medi intern.
• Homeostàtica: regulen el pH, la coagulació de la sang.
• Defensiva: neutralitzen antígens.