Concetti Chiave
- Le ossidasi utilizzano l'ossigeno come accettore di elettroni, scartandolo come acqua o acqua ossigenata, mentre le ossigenasi incorporano atomi di ossigeno nella molecola organica.
- Gli eicosanoidi, ormoni paracrini, si formano dai fosfolipidi delle membrane cellulari e sono influenzati da segnali come ormoni o traumi.
- La formazione di Prostaglandine e Trombossani avviene tramite la Via Ciclica, mediata dall'enzima COX, mentre i Leucotrieni si formano attraverso la Via Lineare con l'enzima lipossigenasi.
- Il metabolismo dei grassi è regolato da insulina e glucagone: l'insulina promuove la sintesi di trigliceridi, mentre il glucagone stimola la scissione dei trigliceridi per fornire energia.
- Durante il digiuno, la gliceroneogenesi permette la produzione di L-Glicerolo 3-fosfato a partire dal piruvato, compensando la mancanza di DHAP necessaria per la sintesi di trigliceridi.
Funzione delle ossidasi
Ossidasi: usano l'ossigeno solo come accettore di elettroni che vengono tolti al substrato. L'ossigeno non entra nella molecola finale, ma viene scartato sotto forma di acqua o acqua ossigenata.
Le ossidasi a funzione mista ossidano due substrati diversi contemporaneamente (es. la desaturazione degli acidi grassi per creare doppi legami che ho scritto nel paragrafo sopra). Ossigenasi: gli atomi di ossigeno vengono incorporati fisicamente nella molecola organica. Si dividono in due sottoclassi:
• Diossigenasi: entrambi gli atomi della molecola di O2 finiscono nel prodotto.
• Monossigenasi (anche chiamate ossidrilasi): sono le più comuni e solo un atomo di ossigeno entra nel substrato (formando un -OH), mentre l'altro viene ridotto ad acqua. Il Citocromo P-450 è una famiglia di monossigenasi (emoproteine) cruciali per la vita.
Formazione degli eicosanoidi
Gli eicosanoidi sono ormoni paracrini. Si formano dai fosfolipidi delle membrane cellulari. Un segnale (ormone o trauma) attiva l'enzima Fosfolipasi A2. Questo enzima agisce sui fosfolipidi di membrana, consentendo il rilascio delle arachidonico dal glicerolo. Una volta libero, l'arachidonato può seguire due strade principali per formare Prostaglandine e Trombossani oppure Leucotrieni: Via Ciclica (COX): produce Prostaglandine e Trombossani. L'enzima chiave qui è la COX (Ciclossigenasi). Esistono due isozimi della COX: COX-1 è sempre presente e produce prostaglandine che producono muco gastrico (proteggono lo stomaco) e regolano i reni. Agisce aggiungendo due ossigeni all’acido Arachidonico e poi lo converte in PGG2. Sia prostaglandine che trombossani hanno un anello a 5-6 C. Via Lineare: produce i Leucotrieni mediante lipossigenasi che sono ossidati a funzione mista (famiglia del citocromo P-450) e aggiungono ossigeno all’acido Arachidonico. I Farmaci Antinfiammatori Non Steroidei (FANS) agiscono bloccando le COX.
Metabolismo dei grassi
Per decidere se un grasso viene ossidato e viene immagazzinato formando trigliceridi dipende da Insulina e Glucagone:
• Insulina: Segnala abbondanza di cibo. Promuove la sintesi dei triacilgliceroli a partire dai carboidrati in eccesso.
• Glucagone e Adrenalina: segnalano carenza energetica o emergenza. Stimolano la scissione dei trigliceridi degli adipociti per liberare acidi grassi, i quali forniranno energia. Per sintetizzare un trigliceride occorrono: Con questi due componenti (L-Glicerolo 3-fosfato e Acil-CoA) si producono i trigliceridi, vediamo le tappe:
1) Formazione dell'Acido Fosfatidico
2) Defosforilazione
3) Ultima Acilazione: viene aggiunto il terzo acido grasso (terzo acil-CoA) per ottenere il trigliceride finale. (la reazione sta disegnata nella foto precedente). Questo avviene anche durante il digiuno. Durante il digiuno, la glicolisi è ferma e quindi il tessuto adiposo non ha DHAP (intermedio della glicolisi) per produrre L-Glicerolo 3-fosfato e riformare i trigliceridi. Allora per produrre L-Glicerolo 3-fosfato utilizza la Gliceroneogenesi. Partendo dal piruvato, la cellula produce DHAP e poi glicerolo 3-fosfato.
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza principale tra ossidasi e ossigenasi?
- Come si formano gli eicosanoidi e quale ruolo ha l'enzima Fosfolipasi A2?
- Qual è il ruolo dell'insulina e del glucagone nel metabolismo dei grassi?
- Quali sono i passaggi principali per la sintesi dei trigliceridi?
Le ossidasi utilizzano l'ossigeno come accettore di elettroni senza incorporarlo nel prodotto finale, mentre le ossigenasi incorporano atomi di ossigeno nella molecola organica, suddividendosi in diossigenasi e monossigenasi.
Gli eicosanoidi si formano dai fosfolipidi delle membrane cellulari e l'enzima Fosfolipasi A2, attivato da segnali come ormoni o traumi, rilascia l'acido arachidonico, che può poi seguire vie cicliche o lineari per produrre prostaglandine, trombossani o leucotrieni.
L'insulina promuove la sintesi dei triacilgliceroli in presenza di abbondanza di cibo, mentre il glucagone e l'adrenalina stimolano la scissione dei trigliceridi per liberare acidi grassi in situazioni di carenza energetica.
La sintesi dei trigliceridi avviene attraverso tre passaggi: formazione dell'acido fosfatidico, defosforilazione e ultima acilazione, dove viene aggiunto il terzo acido grasso per ottenere il trigliceride finale.
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