Ossidazione grassi insaturi

Ossidazione grassi insaturi

Gli acidi grassi insaturi hanno sempre doppi legami in cis. Quando l'enzima enoyl-CoA idratasi si trova davanti un doppio legame in cis non sa cosa farsene perché lavora solo su legami trans-Δ2.
Ad esempio un oleato (C18:1, cis Δ9) ha 1 doppio legame. Una volta che entra nel mitocondrio e vengono staccati i primi 3 Acetil-CoA, l’enzima si trova davanti ad un cis-Δ³-dodecenoil-CoA, che ha un doppio legame in cis. La soluzione è che interviene l'enzima Delta 3,Delta 2-enoil-CoA isomerasi. Questo enzima sposta il doppio legame dalla posizione 3 alla posizione 2 e lo trasforma da cis a trans (trans-Δ²-enoil-CoA). Ora l’enoil-CoA idratasi può funzionare e la β-ossidazione continua normalmente Attenzione: Poiché il doppio legame è già presente, si "salta" il primo passaggio della beta-ossidazione che dovrebbe formare il doppio legame (quello della acil-CoA deidrogenasi). Di conseguenza, non viene prodotto il FADH2 che normalmente verrebbe generato in quel passaggio.
Negli acidi grassi polinsaturi abbiamo 2 doppi legami in cis da dover spostare. Ad esempio il linoleato ha 18 C con insaturazioni cis-Δ9 e cisΔ12. Anche in questo caso l’acido grasso entra nel mitocondrio e vengono prodotti i primi 3 Acetil-CoA, finché l’enzima enoil-CoA idratasi trova i due doppi legami in cis, su cui non riesce ad agire. Avremo i doppi legami in posizione cisΔ3 e cisΔ6. Arriva quindi un’isomerasi (Δ3,Δ2-enoil-CoA isomerasi) che sposta il primo doppio legame e ora i doppi legami saranno transΔ2 e cisΔ6. A questo punto la molecola può subire un altro ciclo di b-ossidazione. Successivamente, inizia il ciclo successivo: la acil-CoA deidrogenasi agisce creando un nuovo doppio legame trans tra C2 e C3. Ci troviamo con due doppi legami vicini (perché Δ6 con la perdita di 2C è diventato Δ4) che non consentono un nuovo ciclo ossidativo. Quindi arriva una reduttasi (2,4-dienoil-CoA reduttasi) che usa NADPH per ridurre questi due doppi legami, formando solo un doppio legame in posizione transΔ3. Infine la stessa enoil-CoA isomerasi di prima sposta il doppio legame da transΔ3 a transΔ2.
Finalmente la molecola a 10C può proseguire e produrre altri 5 Acetil-CoA.

Ossidazione acidi grassi a catena dispari

Quando un acido grasso a catena dispari viene ossidato, produrrà Acetil-CoA (2C), ma l’ultimo residuo sarà 1 propionil-CoA (3C), che non può entrare direttamente nel ciclo di Krebs. Infatti, viene trasformato in Succinil-CoA, che può entrare nel ciclo di Krebs, attaverso reazioni. Carbossilazione del propionil-CoA: L’enzima propionil-CoA carbossilasi utilizza come cofattore la biotina per aggiungere una CO2 alla molecola. Questa reazione richiede ATP. Il prodotto è D-metilmalonil-CoA.
Epimerizzazione: Il prodotto della prima reazione è l'isomero "D", ma l'enzima finale riconosce solo la forma "L".

B-ossidazione nei perossisomi

I perossisomi fanno l’ossidazione degli acidi grassi a catena molto lunga (>22 C). Per entrare nei perossisomi basta la semplice diffusione. Le 4 tappe dell’ossidazione nei perossisomi sono identiche alle 4 tappe mitocondriali. L’unica differenza è che gli elettroni ceduti al FADH2 della prima reazione, invece di andare nella catena degli elettroni (come nei mitocondri), vengono subito ceduti all’ossigeno.
In questo modo si perdono 1,5 ATP e si forma H2O2 che viene smaltito dalle catalasi. La tiolasi dei perossisomi smette di lavorare sulla catena di acido grasso quando raggiunge una lunghezza di 8C. Omega-ossidazione solitamente è una via secondaria, ma diventa principale quando ci sono difetti nella b-ossidazione. Gli acidi grassi preferiti di questa via sono quelli 8-12 C. Il meccanismo consiste nel trasformare l’ultimo carbonio (carbonio omega) in un altro gruppo carbossile.
1) Idrossilazione: un'ossidasi introduce un gruppo ossidrilico (-OH) sul carbonio omega. L'acido grasso diventa un alcol.
2) Ossidazione ad Aldeide: l'enzima alcol deidrogenasi trasforma il gruppo ossidrilico in un gruppo aldeidico (utilizzando NAD+).
3) Ossidazione ad Acido Carbossilico: l'enzima aldeide deidrogenasi ossida l'aldeide a gruppo carbossilico (utilizzando NAD+). Abbiamo così ottenuto due estremità carbossiliche. Questo cambiamento conferisce maggiore polarità e solubilità e facilitano l’ingresso nel mitocondrio perché sono simili agli intermedi del ciclo di Krebs.
Una volta entrati nel mitocondrio possono legare il CoA su entrambe le estremità, dopodiché può subire b-ossidazione da entrambi i lati. I prodotti saranno Acetil-CoA (per produrre energia) e molecole precursori come succinato (entra nel ciclo di Krebs) o adipato.