Concetti Chiave
- Le ossidasi utilizzano l'ossigeno come accettore di elettroni, senza incorporarlo nel prodotto finale, mentre le ossigenasi lo integrano nella molecola organica.
- Gli eicosanoidi, ormoni paracrini, si formano dai fosfolipidi delle membrane cellulari grazie all'enzima Fosfolipasi A2, attivato da segnali come ormoni o traumi.
- Le vie di sintesi degli eicosanoidi includono la via ciclica, che produce prostaglandine e trombossani tramite l'enzima COX, e la via lineare, che genera leucotrieni tramite lipossigenasi.
- Il metabolismo dei grassi è regolato da insulina, che promuove la sintesi dei trigliceridi, e glucagone, che stimola la scissione dei trigliceridi per liberare acidi grassi in situazioni di emergenza energetica.
- La sintesi dei trigliceridi avviene attraverso tre passaggi principali: formazione dell'acido fosfatidico, defosforilazione e ultima acilazione per ottenere il trigliceride finale.
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 principale funzione delle ossidasi nel metabolismo?
- Come si formano gli eicosanoidi e quali sono le loro principali vie di sintesi?
- Qual è il ruolo dell'insulina e del glucagone nel metabolismo dei grassi?
- Come avviene la sintesi dei trigliceridi e quale ruolo ha la gliceroneogenesi durante il digiuno?
Le ossidasi utilizzano l'ossigeno come accettore di elettroni, scartando l'ossigeno sotto forma di acqua o acqua ossigenata, senza incorporarlo nella molecola finale.
Gli eicosanoidi si formano dai fosfolipidi delle membrane cellulari tramite l'enzima Fosfolipasi A2, che rilascia l'acido arachidonico. Questo può seguire due vie: la Via Ciclica, che produce Prostaglandine e Trombossani tramite COX, e la Via Lineare, che produce Leucotrieni tramite lipossigenasi.
L'insulina promuove la sintesi dei triacilgliceroli in presenza di abbondanza di cibo, mentre glucagone e adrenalina stimolano la scissione dei trigliceridi per liberare acidi grassi in situazioni di carenza energetica.
La sintesi dei trigliceridi avviene attraverso la formazione dell'Acido Fosfatidico, la defosforilazione e l'ultima acilazione. Durante il digiuno, la gliceroneogenesi permette di produrre L-Glicerolo 3-fosfato a partire dal piruvato, compensando l'assenza di DHAP.
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