Biosintesi degli Acidi grassi

Biosintesi degli acidi grassi

La sintesi degli acidi grassi. Il punto di partenza è la molecola di acetil-CoA.

Avviene nel citosol ma la molecola di acetil-coenzima A si trova nella matrice mitocondriale. Affinché essa possa essere disponibile per la biosintesi degli acidi grassi, deve spostarsi al citosol.

La beta-ossidazione avviene nella matrice così come la reazione catalizzata dalla piruvato deidrogenasi.

La membrana del mitocondrio non permette alla molecola di uscire.

Non esce perciò la molecola di acetil-coenzima A ma la molecola di citrato che è anche il primo intermedio del ciclo di Krebs.

L’acetil coenzima A si combina con l’ossalacetato e forma citrato.

In caso di necessità di acidi grassi quindi la molecola non segue il ciclo di Krebs ma viene deviata verso l’esterno, c’è un trasportatore del citrato e finisce nel citosol. Una volta giunto nel citosol interviene una liasi che scinde il citrato in ossalacetato e acetil coenzima A.

Ritorno dell’ossalacetato nel mitocondrio

L’ossalacetato deve ritornare nel mitocondrio. Non lo può fare direttamente:

1. Convertito in malato, passa nella matrice mitocondriale e ritorna ossalacetato.
2. Non interviene la malato deidrogenasi ma l’enzima malico. Già visto nella via dei pentosi: sintesi di NADPH, il malato viene trasformato in piruvato e produce NADPH. Problemi alla glucosio 6 p idrogenasi.

Quando la cellula deve sintetizzare acidi grassi usa questa via alternativa perché l’enzima malico produce NADPH, molecola che viene utilizzata durante la sintesi degli acidi grassi.

È una biosintesi riduttiva e quindi utilizza NADPH: deriva dalla via dei pentosi o da questa reazione catalizzata dall’enzima malico: una volta che si forma l’ossalacetato, viene convertito in malato per effetto della malato deidrogenasi.

Il malato viene convertito in piruvato per effetto dell’enzima malico e il piruvato può entrare nella matrice mitocondriale e dare origine alla reazione anaplerotica che rigenera ossalacetato.

Bilancio energetico e sintesi

Nel bilancio energetico devo tenere conto che la sintesi degli acidi grassi consuma molecole energetiche ATP e NADPH, ma alcune reazioni utilizzano ATP. Quelle con l’asterisco.

Considero sia i costi di sintesi ma anche i costi di trasporto delle molecole.

Lo stesso discorso vale per la sintesi del colesterolo: parte dalla molecola di acetil coenzima A.

Una volta nel citosol, intervengono due enzimi:

• L’acetil coenzima A carbossilasi: va a carbossilare l’acetil CoA e si forma un composto con un gruppo carbossilico in più che si chiama malonil coenzima A. Per questa reazione serve ATP.
• L’acido grasso sintasi, enzima più complesso del primo: costituito da diverse subunità, catene polipeptidiche numerate da 1 a 6. Ognuna ha una funzione specifica.

L’acetil coenzima A viene trasformato in citrato nel ciclo di Krebs e poi il citrato viaggia nel citosol e qui viene scisso nelle due molecole da una liasi: acetil coenzima A e ossalacetato.

L’acetil coenzima A può essere usato per la sintesi degli acidi grassi mentre l’ossalacetato deve rientrare dentro:

• Usa il malato.
• Se l’acetil coenzima A viene utilizzato nella sintesi di acidi grassi, il malato non entra direttamente ma viene convertito in piruvato in modo da produrre la molecola di NADPH necessaria per produrre acidi grassi.

Attivazione dell’acetil coenzima A

L’acetil coenzima A deve essere attivato: deve essere trasformato in malonil coenzima A.

L’enzima in questione è l’acetil CoA carbossilasi perché viene inserito un gruppo carbossilico mediante CO2, serve ATP e serve della biotina.

L’acetil CoA carbossilasi è l’enzima simile alla piruvato carbossilasi perché funziona nello stesso modo: utilizza una molecola di CO2, quella di biotina e quella di ATP.

L’avevamo vista come enzima che catalizza la reazione anaplerotica più importante che da piruvato dà ossalacetato.

Per la sintesi serve inoltre l’acido grasso sintasi. È un complesso multi enzimatico formato da sei diverse subunità enzimatiche che intervengono nel processo. Oltre a questi 6 enzimi c’è anche una proteina chiamata ACP: proteina trasportatore di acili.

La sintesi degli acidi grassi gira all’inverso della beta-ossidazione.

Essendo una biosintesi è riduttiva e necessita di coenzimi ridotti: NADPH.

NADPH che si può formare o dalla reazione dell’enzima malico o dalla via dei pentosi.

Ci sono nello specifico due riduzioni intervallate da una deidratazione.

• Riduzione
• Deidratazione
• Riduzione

(Inverso della beta-ossidazione: si partiva da un composto saturo, l’