Appunti di Biochimica

FOSFATO)

Nelle altre reazioni se entra ATP esce poi ADP e si rompe 1 legame con il fosforo.

A livello di bilancio energetico una ATP che diventa AMP è come dire 2 ATP che diventano 2 ADP,

Si guardano soprattutto i legami che si rompono con i legami con il fosforo.

Pero l’ACIL CO A non può passare attraverso la membrana, esiste un trucco una via metabolica che

permette il passaggio della acile attraverso il mitocondrio e prevede come trasportatore la

CARNITINA che prenderà l’acile e lo trasporterà attraverso la membrana mitocondriale e alla fine

dentro la matrice mitocondriale dove avvera la beta-ossidazione.

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L’acil carnitina può passare dentro la membrana attraverso un trasportatore di membrana quindi per

diffusione facilitata cranitina traslobasi ….

Una volta che l’acil Carnitina arriva alla matrice, si divide e viene rilasciato L’A.G che viene di

nuovo tio-esterificato con il CO A

Questo meccanismo è abbastanza analogo a quello della sintesi degli AG.

Se una molecola non può passare attraverso la membrana, essa si trasforma in un altra molecola a

cui esiste il trasportatore dedicato.

Riassunto ?

▪ Gli acidi grassi devono prima esterificarsi con il CoA usando due legami fosfati dell’ATP

▪ L’ossidazione degli acidi grassi avviene nei mitocondri Il trasporto degli acidi grassi attraverso la

membrana mitocondriale avviene tramite la carnitina

LA DEGRADAZIONE AVVIENE PER ELIMINAZIONE DI UNITÀ

BICARBONIOSE

Essa è costituita da 4 reazioni che si ripetono ciclicamente essendo un processo di ossidazione.

1. Possiamo notare che ben 2 reazioni su 4 sono di ossidazione infatti la prima reazione subisce una

prima ossidazione, per ogni AG che si ossida ci deve essere una altra molecola che si riduce

(acquista elettroni) in questo caso abbiamo il FAD che diventa FADH2

(La prima tappa catalizza la deidrogenazione dei carboni 2 e 3 (rispettivamente alfa e beta) per

formare un doppio legame. Si genera una molecola di FADH2 )

2. La seconda tappa è una reazione di idratazione ed entra H2O, entra una molecola di acqua,

prevede l’aggiunta di un gruppo OH- sul carbonio beta e la rottura del doppio legame.

3.La terza reazione è nuovamente una reazione di ossidazione dove in questo caso entra il NAD+ ed

esce nella versione ridotta H+ quella energeticamente attivata, Si genera un NADH

4.Ultima reazione è una tiolisi, in cui entra il CO A e rompe la molecola liberando ACETIL CO A

Si ha la rottura del legame tra i carboni alfa e beta con l’inserimento di un CoA nel carbonio beta e

la formazione di un acetil CoA con il carbonio alfa. ▪ L’acilCoA a cui sono stati sottratti due carboni

rientra nel ciclo.

Al termine della 4 tappa

TIO-LISI TIO = Zolfo LISI= rottura

Pertanto se il nostro acile che ha un numero indefinito di atomi di carbonio vine liberato dal acetil

COA la molecola sarà più corta di 2 atomi di carbonio che ritorna all’inizio del processo

(Il ciclo termina con il butirrilCoA a 4 atomi di carbonio che si scinde in 2 acetilCoA )

(ELONGAZIONE ) VIENE ALLUNGATO

L’ ACETIL CO A dove può andare?

Esso una volta liberato andrà nel CICLO DI KREBS PER PRODURRE ENERGIA, perché e la

stessa molecola che si ottiene dalla decarbossilazione ossidativa del piruvato

Di certo l’Acetil CO A non verrà utilizzato per sintetizzare gli AG.

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Questo in realtà dimostra che tutti i cicli metabolici sono interconnessi, ciò che produce una via

metabolica finisce in un altra metabolica.

Perché si chiama beta-ossidazione?

Perché l’ultima reazione, la TIOLISI avviene a livello del carbonio BETA e IL CARBONIO BETA

è il carbonio numero 3 (Il carbonio alfa è il 2)

Dove si rompe il legame per effetto della tiolisi (dove c’è scritto punto di scissione) LA

RESA ENERGETICA DELLA BETA OSSIDAZIONE

Quanto è la resa energetica di un AG ? Sarà più alta del glucosio perché ha più atomi di carbonio,

quindi quante ATP SI LIBERANO DA UN ACIDO GRASSO ? MEDIAMENTE DA quanti atomi

di carbonio ha, perché se l’AG è a corta catena questo ciclo può essere ripetuto poche volte al

contrario se la catena è lunga questo ciclo si ripete varie volta di solito 5 ATP, 3 FADH e 2 NAD

Se io parto dall’ ACIDO PALMITICO 16 C la sua completa ossidazione di ottiene in 6 cicli

ottengo:

La resa netta è 121 ATP

CAP 10 METABOLISMO DEI COMPOSTI

AZOTATI 66

Sintesi degli amminoacidi

 9 amminoacidi essenziali devono essere assunti con la dieta.

 Gli altri 11 non essenziali derivano da intermedi di vari cicli

metabolici (glicolisi, ciclo di Krebs, via dei pentoso fosfati).

 La tirosina è sintetizzata a partire dalla fenilalanina (è quindi “semi-

essenziale”).

 Gli amminoacidi si possono divisi in alcune loro caratteristiche chimiche

 come in gruppo R

 basici o acido

 polari o apolari

 Possono essere divisi sulla base fisiche



Le cellule umane possiedono gli ezimi necessari per la produzione di soli 11 dei 20

aminoacidi utilizzati per la biosintesi proteica. I 9 rimanenti sono chiamati

amminoacidi essenziali perché è essenziale che essi siano assunti con la dieta.

Degli 11 aminoacidi non essenziali che l'uomo può produrre 10 sono tenuti

mediante vie relative brevi che hanno inizio da un intermedio del ciclo dell'acido citrico o ciclo di krebs dalla

glicolisi.

Sintesi di Glutammato e Glutammina

 Precursore: α-chetoglutarato (intermedio del ciclo di Krebs).

 L’α-chetoglutarato acquista un gruppo amminico da NH₄⁺, consumando energia, e forma glutammato.

 Il glutammato, a sua volta, può incorporare un altro gruppo amminico per formare glutammina.

Entrambe le reazioni richiedono ATP.

Il glutammato è fondamentale perché:

 è il principale donatore di gruppi amminici (tramite reazioni di transaminazione),

 ed è il punto di partenza per la sintesi di prolina e arginina.

Ogni amminoacido ha una propria via metabolica dedicata, caratterizzata dal suo precursore. Normalmente, per studiare

la sintesi dei vari amminoacidi si parte dal glutammato, poiché è l’amminoacido che partecipa a numerose reazioni per

la formazione di altri amminoacidi ed è praticamente l’unico che si forma per addizione di un gruppo amminico

libero.

La molecola di partenza è l’α-chetoglutarato, che abbiamo già visto nel ciclo di Krebs in quanto intermedio.

Il glutammato è la base di partenza anche per la formazione della glutammina: in questo caso si utilizza

nuovamente ammoniaca libera e la reazione richiede energia.

Sintesi di Prolina e Arginina

Entrambe derivano dal glutammato attraverso una serie di reazioni di transaminazione (trasferimento di gruppi –NH₂

da un amminoacido a un α-chetoacido).

Queste reazioni richiedono energia e coenzimi come il piridossal fosfato (vitamina B6).

Sintesi di Serina, Glicina e Cisteina

 Precursore: 3-fosfoglicerato, intermedio della glicolisi.

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 Dal 3-fosfoglicerato si ottiene serina, attraverso reazioni di ossidazione e transaminazione.

 Dalla serina si ottiene:

 Glicina, utilizzando come cofattore il tetraidrofolato (THF).

 Cisteina, attraverso reazioni che coinvolgono anche il metionina come donatore di zolfo.

Sintesi di Aspartato, Asparagina e Alanina

 Aspartato: derivato dall’ossalacetato tramite transaminazione.

 Asparagina: deriva dall’aspartato con l’aggiunta di un gruppo amminico.

 Alanina: deriva dal piruvato (tramite transaminazione con il glutammato).

Sintesi della Tirosina

 Precursore: Fenilalanina (amminoacido essenziale).

 Enzima: Fenilalanina idrossilasi.

 Cofattore: Biopterina.

La reazione consiste nell’idrossilazione dell’anello aromatico della fenilalanina per formare la

tirosina.

Fenilchetonuria (PKU)

È una malattia genetica causata da un difetto del gene per la fenilalanina idrossilasi.

Conseguenze:

Incapacità di sintetizzare la tirosina.

1. Accumulo di fenilalanina, tossico per il sistema nervoso centrale.

2.

Terapia:

 Dieta ipoproteica, povera di fenilalanina.

 Integrazione con amminoacidi essenziali privi di fenilalanina e con tirosina.

In sintesi

 Tutti i cicli metabolici (β-ossidazione, glicolisi, ciclo di Krebs, sintesi amminoacidica) sono

interconnessi.

 L’acetil-CoA rappresenta un punto di snodo tra metabolismo dei carboidrati, lipidi e proteine.

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DEGRADAZIONE DEGLI AMMINOACIDI:

▪ L’azoto nelle catene laterali è allontanato attraverso specifici enzimi mentre quello legato al

carbonio alfa attraverso delle transaminasi che utilizzano piridossil fosfato come cofattore

Se per ogni amminoacido c’è una via metabolica dedicata per la degradazione è simile per tutti gli

amminoacidi

Per degradare degli amminoacidi intendiamo la degradazione/eliminazione dei gruppi amminici

Perché dobbiamo degradarlo e liberare gruppi amminici e poi esse viene espluso tramite una ciclo

dedicato

essenzialmente sono 2 i casi di degradazione deggli amminoacidi:

1 quando assumiamo troppe proteine con la dieta o con gli integratori

2. quando non assumiamo abbastanza carboidrati (nelle diete abbastanza spinte ipocaloriche)

Prendendo il primo caso

L’Assunzione di proteine per l’uomo adulto è di 0,9 g di proteine per peso corporeo, questo valore

aumenta nel caso del anziano 1,1g per peso corporeo

L’organismo elimina i gruppi amminici ……

Lo scheletro carbonioso può essere utilizzato per immagazzinare energia

Pertanto in maniere preferenziare utulizza le proteine per funziione plastica,..…… pero in caso

eccezionale può ottenere anche energia

2. Se non assumiamo abbastanza carboidrati, ci soni cellule che funzionano a glucosio quindi

l’amminoacido viene allontanato e lo scheletro carbonioso può essere utilizzato pe ottenere energia

Pertanrto nel metabolismo degli aminoacidi va allontanato il gruppo ammicco e questa reazione si

chiama DE-AMMINAZIONE certe volte si puo trovare anzhe come DE-AMMINAZIONE

Quindi questa reazione è divrsa dalla reazionedi TRANS-AMMINAZIONE perche nella reazione

delle TRANS si aveva solo un trasferuimento del gruppo amminico da una molecola che ce l’aveva

ad una molecola che non c’è l’aveva 69

Tutti gli amminoacid ihanno il gruppo amminico legari al carbonio alfa in più ci sono i cosidetti

amminoacidi basi che hanno un gruppo amminico anche nella catena r come l’asparagina o la

glutammina

L’allonyamento del gruppo amminico segue 2 vie leggeremente diverse se si troiva nel gruppo R o

legato al CARBONIO ALFA

Quando si troiva Gr