Biochimica e chimica inorganica 1

Appunti di Biochimica e chimica inorganica 1 sulle principali vie metaboliche con regolazione e risposte alle domande più gettonate, anche a quelle più rare per una preparazione completa. Appunti sulla prima parte della chimica inorganica.

Esame Biochimica

Facoltà Medicina e chirurgia

Dal corso del Prof. Campo Giuseppe

Università Università degli Studi di Messina

Publisher alex.mansu

A.A. 2024-2025

58 pagine

Appunti esame

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Estratto del documento

L’eccesso di acetil-CoA viene quindi convertito in corpi chetonici.

Reazioni cicliche di allungamento:

Ad ogni ciclo:

Condensazione (con perdita di CO₂)

Riduzione del cheto gruppo con NADPH

Disidratazione

Riduzione del doppio legame con NADPH

Dopo ogni ciclo si allunga di 2 atomi di carbonio.

Il processo continua fino a formare acido palmitico (C16).

Le lipasi sono enzimi idrolitici che catalizzano la scissione dei legami estere

tra glicerolo e acidi grassi nei lipidi, liberando acidi grassi liberi e glicerolo.

Funzione generale:

Le lipasi intervengono nella digestione, mobilizzazione e metabolismo

dei lipidi.

Nella digestione, agiscono a livello intestinale.

Nel tessuto adiposo, permettono la lipolisi: la degradazione dei trigliceridi

immagazzinati.

La sintesi dell eme è regolata principalmente dall enzima ALA sintetasi, il cui principale inibitore

allosterico è l eme stesso, che esercita un feedback negativo. La disponibilità di succinil-CoA,

glicina e ferro stimola la sintesi. Cofattore essenziale è la vitamina B6 (PLP). Ormoni come

tiroide, insulina la stimolano, mentre glucagone e cortisolo la inibiscono.” La degradazione dell eme permette il recupero del ferro

e la rimozione di prodotti potenzialmente tossici come il

CO e la bilirubina.

I pigmenti biliari derivanti (bilirubina e derivati) sono

responsabili del colore della bile, urine e feci.

’ ’ ’ ’

Le basi azotate (adenina, guanina, uracile, citosina, timina) e gli zuccheri sono

assorbiti dall enterocita attraverso trasportatori specifici. Possono:

Essere riutilizzati nella salvage pathway per ricostruire nucleotidi.

Oppure essere degradati (es. purine → acido urico).

’ I nucleotidi tri-fosfato (ATP, CTP, UTP…) sono

fondamentali anche come effettori allosterici,

attivatori di reazioni biosintetiche e come

trasportatori di energia o zuccheri attivati (es.

UDP-glucosio).

## 2. GLICEMIA e RISPOSTA ORMONALE

### Quando la **glicemia scende**:

* Il **glucagone** si lega al suo **GPCR** → attiva **proteina Gs**

* **Gs** attiva **adenilato ciclasi** → produce **cAMP**

* cAMP attiva **PKA** → fosforila enzimi → **glicogenolisi e gluconeogenesi** → **glicemia sale**

### Quando la **glicemia sale**:

* **Insulina** si lega al suo **recettore tirosin chinasico**

* Questo **non usa proteine G**, ma attiva direttamente vie metaboliche:

* Stimola **glicogenosintesi**

* Inibisce **gluconeogenesi**

* ↑ captazione di glucosio → **glicemia scende**

## 3. PROTEINE G, cAMP e cGMP

| **cAMP** è legato a **proteine Gs / Gi**, mentre **cGMP** non lo è direttamente (agisce tramite recettori a guanilato ciclasi

o NO).

La detossificazione epatica è un insieme di processi biochimici che avvengono nel fegato, il principale organo deputato

a neutralizzare e rendere eliminabili sostanze tossiche, come: Farmaci, Alcol, ormoni in eccesso, ammoniaca

Ci sono 2 fasi: 1 FUNZIONALIZZAZIONE esponendo un gruppo funzionale alla molecola tossica. Reazioni di

ossidazione, riduzione, idrolisi ed enzimi più coinvolti CITOCROMI P450 (eccesso di etanolo agisce questo)

2 DETOSSIFICAZIONE coniugazione del metabolita della fase 1 con molecola idrosolubile per facilitare l’espulsione.

Molecole coniuganti sono ACIDO GLUCURONICO (GLUCURONAZIONE, udp glucuroniltransferasi),

GLUTATIONE, glutationeStransferasi, SOLFATI, ACETILE, n acetiltransferasi, METILE, AA

3 TRASPORTO metaboliti coniugati vengono espulsi dalle cellule epatiche: Verso la bile (eliminazione fecale). Verso il

sangue → poi filtrati dai reni (urina) Coinvolge trasportatori di membrana (es. proteine MRP, MDR, etc.)

Le strutture supersecondarie (dette anche motivi strutturali o folding motifs) sono combinazioni specifiche di

strutture secondarie (alfa-eliche e foglietti beta) che si ripetono in molte proteine e costituiscono i mattoni delle

strutture terziarie.

Sono più complesse delle strutture secondarie (come alfa-elica o beta-foglietto), ma più semplici della

struttura terziaria completa.

1. Hairpin β-β (ansa a forcina)

Due filamenti β antiparalleli con un’ansa tra di loro.

Molto comune nei foglietti β.

2. α-α hairpin (ansa α-α)

Due alfa-eliche collegate da un loop.

Le eliche sono spesso disposte in maniera obliqua tra loro.

3. β-α-β

Un filamento β, seguito da un’alfa-elica, seguito da un altro filamento β.

I due filamenti β sono paralleli e interagiscono tramite legami idrogeno.

Motivo molto comune in domini proteici enzimatici.

4. Helix-turn-helix

Due alfa-eliche separate da una breve ansa (turn).

Comune nelle proteine che legano il DNA, come i fattori di trascrizione.

5. Greek key (motivo a chiave greca)

Quattro filamenti β disposti a formare una piega simile a un motivo decorativo greco.

Molto comune nelle proteine strutturali, come le immunoglobuline.

6. Motivo a barile β (β-barrel)

Tanti filamenti β si ripiegano a formare un cilindro chiuso (barile).

Si trova in porine e altre proteine di membrana.

La forma ossidata della cisteina agisce come un interruttore redox.

Quando lo stress ossidativo è alto, l’enzima viene temporaneamente

inattivato → serve per modulare la risposta cellulare.

Quando il pericolo passa, il sistema riducente riattiva l’enzima →

regolazione dinamica.

La catena isoprenica del colesterolo viene eliminata tramite β-ossidazione nei perossisomi, come se fosse

un acido grasso ramificato.

In condizioni particolari, può intervenire anche l ω-ossidazione come via secondaria per permettere la

degradazione completa della molecola durante la sintesi degli acidi biliari.

’

I globuli rossi dipendono dalla via del pentoso fosfato per produrre NADPH,

essenziale per mantenere attivo il glutatione ridotto (GSH), che protegge la cellula dai

radicali liberi come lo ione superossido.

Se manca G6PDH, non si produce NADPH, il glutatione non funziona, e le specie

reattive danneggiano la membrana, causando emolisi.

In soggetti con deficit di G6PDH, l’ingestione di fave o l’uso di farmaci ossidanti può

portare a favismo, una forma acuta di anemia emolitica.

**Metabolismo dell Unità Monocarboniosa**

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## **Forme del Tetraidrofolato (THF)**

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Le ammine biogene sono molecole derivate dalla decarbossilazione di amminoacidi e

svolgono ruoli importanti come neurotrasmettitori, ormoni o regolatori biologici.

Questa decarbossilazione avviene grazie a enzimi specifici, le decarbossilasi degli

amminoacidi, spesso dipendenti da cofattori come il piridossal fosfato (PLP).

Serina → per decarbossilazione forma etanolammina, che può essere metilata tre volte

(tramite S-adenosil metionina, SAM) per dare colina, un precursore dell’acetilcolina, un

importante neurotrasmettitore.

Istidina → decarbossilazione a istamina, coinvolta nelle risposte infiammatorie e

allergiche.

Acido glutammico → decarbossilazione a GABA (acido γ-aminobutirrico), il principale

neurotrasmettitore inibitorio del SNC.

Triptofano → via idrossilazione e poi decarbossilazione dà origine alla serotonina (5-

idrossitriptamina), coinvolta nella regolazione dell’umore. La serotonina può essere

ulteriormente convertita in melatonina.

Fenilalanina → idrossilata a tirosina

→ tirosina → idrossilata a L-DOPA

→ L-DOPA → decarbossilata a dopamina

→ dopamina → idrossilata a noradrenalina (norepinefrina)

→ noradrenalina → metilata a adrenalina (epinefrina)

’ ’ ’

1. Chetoacidosi diabetica (DKA)

Causa: assenza o carenza grave di insulina (tipica del diabete mellito tipo 1).

Meccanismo:

Senza insulina, il glucosio non entra nelle cellule → segnali di "fame" cellulare.

Si attivano glucagone, adrenalina → intensa lipolisi → β-ossidazione → massiva produzione di acetil-CoA → chetogenesi aumentata.

I corpi chetonici acidi (acetoacetato e β-idrossibutirrato) acidificano il sangue → chetoacidosi metabolica.

Sintomi:

Alito all'acetone, respiro di Kussmaul, disidratazione, confusione, coma.

2. Chetoacidosi alcolica

Causa: abuso di alcol + digiuno prolungato + vomito.

Meccanismo:

L’alcol abbassa i livelli di ossalacetato (usato per gluconeogenesi) → acetil-CoA accumulato → chetogenesi.

In più, il NADH prodotto dall’etanolo favorisce la formazione di β-idrossibutirrato.

Sintomi: nausea, dolori addominali, tachipnea, alito chetonico.

3. Chetoacidosi da digiuno prolungato

Causa: digiuni severi (es. in disturbi del comportamento alimentare, malnutrizione).

Meccanismo: diminuzione dell’ossalacetato → accumulo di acetil-CoA → chetonemia (generalmente lieve o moderata).

Meno grave della chetoacidosi diabetica, ma può aggravarsi in bambini o soggetti debilitati.

4. Deficit enzimatici della chetogenesi (rari)

a. Deficit di HMG-CoA sintasi epatica

Enzima chiave per la chetogenesi.

In caso di digiuno, impossibilità di produrre corpi chetonici.

Risultato: ipoglicemia grave e ipochetosi → rischio di coma.

È una malattia congenita autosomica recessiva.

b. Deficit di SCOT (succinil-CoA:acetoacetato CoA transferasi)

Enzima necessario per utilizzare i corpi chetonici nei tessuti extraepati

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