Glicolipidi: funzioni

I glicolipidi sono molecole anfipatiche. Esse infatti sono costituite da una o più unità monosaccaridiche legate tramite un legame glicosidico ad una parte idrofobica costituita, ad esempio, da gliceridi o ceramidi.

Stanno ricevendo un crescente interesse di ricerca grazie ai loro percorsi di produzione ecologici e ai loro vantaggi ambientali e applicativi. Le loro proprietà antibatteriche ed emulsionanti conferiscono un grande potenziale a questi composti in settori come la pulizia, la cosmetica e la conservazione degli alimenti e possono servire come sostituti sostenibili per molti tensioattivi sintetici.

Funzioni

I glicolipidi sono i principali costituenti della parte esterna della membrana cellulare. Hanno la funzione di facilitare le interazioni tra le cellule, modulare la differenziazione cellulare e regolare la trasduzione del segnale.

I glicolipidi, essendo costituiti da una parte idrofoba hanno anche l’importante funzione di mantenere la stabilità della membrana. Infatti mentre la porzione zuccherina di natura polare si rivolge verso l’esterno delle cellule, la porzione lipidica si inserisce doppio foglietto fosfolipidico influenzandone la fluidità e la stabilità.

Principali glicolipidi

I glicolipidi che rappresentano una classe di composti ampiamente diffusa nel regno animale e vegetale sono classificati in base alle differenze della parte lipidica.

I glicolipidi maggiormente diffusi sono i glicerolipidi e gli sfingolipidi.

Glicerolipidi

I glicerolipidi sono una classe di lipidi costituiti da glicerolo mono, bi- e trisostituiti e i più noti sono i trigliceridi. Essi funzionano come una riserva di energia e sono metabolizzati tramite idrolisi dei legami esterei da cui si ottiene glicerolo e acidi grassi. I glicerolipidi (GLs) sono lipidi complessi costituiti da una struttura portante di glicerolo ovvero 1,2,3-propantriolo, in cui uno, due o tre gruppi ossidrilici sono esterificati, rispettivamente con altrettanti acidi grassi e pertanto sono un gruppo di lipidi strutturalmente eterogenei.

Importanti componenti di membrana di piante e batteri i glicerolipidi sono essenziali per la fotosintesi nei cloroplasti delle piante e nei batteri fotosintetici e costituiscono una riserva di energia in piante, animali e funghi, o come messaggeri nella segnalazione cellulare. I  glicerolipidi si differenziano dagli sfingolipidi in quanto questi ultimi, componenti di membrana nelle cellule eucariote e in alcuni batteri, hanno una struttura portante di ceramide, che consiste in un acido grasso attaccato a un amminoalcol a catena lunga

Sfingolipidi

Gli sfingolipidi sono costituiti dalla sfingosina che è un amminoalcol insaturo. Esso presenta una catena di tre atomi di carbonio contenente due gruppi alcolici e un gruppo amminico legati a una lunga catena idrocarburica. Gli sfingolipidi sono tra i principali costituenti delle membrane plasmatiche dei mammiferi e sono particolarmente abbondanti nella sostanza bianca del sistema nervoso centrale. Gli sfingolipidi (tra cui ceramide, sfingomielina, lattosilceramide, glicosilcerebroside, ganglioside), furono scoperti dal chimico-fisico Johann Thudichum circa un centinaio di anni fa e si presentavano  enigmatici per la loro funzione biologica.

Nelle membrane cellulari umane sono stati identificati almeno 60 tipi diversi di sfingolipidi, classe di lipidi complessi contenenti la sfingosina un amminoalcol insaturo il cui nome I.U.P.A.C. è trans-D-eritro-2-ammino-4-ottadecen-1,3-diolo. La sfingosina è costituita da tre parti: una catena di tre atomi di carbonio contenente due gruppi alcolici e un gruppo amminico legati a una lunga catena idrocarburica.

A seconda del tipo di acido grasso a cui è legata la sfingosina si hanno diversi sfingolipidi. Vi è la classe delle ceramidi che derivano dalla reazione tra la sfingosina e un acido grasso che si legano tramite un legame carboammidico. Una ceramide è costituita da sfingosina e acido grasso e si trovano in alta concentrazione nelle membrane cellulari. Le ceramidi si presentano come una lunga catena di base sfingoide legata a un acido grasso tramite legame ammidico. Le ceramidi sono una delle componenti lipidiche fonte di sfingomilelina che è uno dei principali lipidi del doppio strato lipidico delle membrane cellulari.

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