Biochimica metabolismo 2

Struttura del gruppo carbossilico

Il gruppo carbossilico è ionizzato e la carica è negativa, perché è acido. Il C1 indica il carbonio carbossilico, l'ultimo carbonio della catena avrà il corrispondente al numero di C totali: per esempio C16 nel palmitato. Il primo carbonio che segue il carbonio carbossilico è indicato come α, vale lo stesso per i carboni successivi che vengono associati alle restanti lettere dell'alfabeto greco. Il carbonio β dà il nome alla via di degradazione degli acidi grassi, la β-ossidazione: è sul terzo carbonio che viene aggiunto un O (ossigeno) per permettere alla degradazione di staccare due gruppi acetili, accorciando così di due C alla volta l'acido grasso fino a ridurlo a molecole di acetato.

1. DEGRADAZIONE DEI TRIGLICERIDI

Il glicerolo si lega tramite tre legami esteri con molecole di acidi grassi. I trigliceridi subiscono un processo di degradazione attraverso delle lipasi, dando...

una molecola di glicerolo e tre di acidi grassi. Questi poi usciranno dall'adipocita attraverso dei trasportatori transmembrana, entreranno nel circolo per poi giungere ai vari tessuti. È importante che la degradazione dei trigliceridi sia regolata come tutte le vie. Gli enzimi sono le lipasi. via di trasduzione del segnale legata agli ormoni adrenalina e glucagone, che tramite il recettore a sette eliche attivano le Gαs, che a loro volta attivano l'adenilato ciclasi. Segue l'attivazione della PKA con conseguente attivazione di una lipasi, detta Triacilglicerolo lipasi. La lipasi, che normalmente è inattiva negli adipociti per permettere la conservazione dei trigliceridi come riserva, viene attivata dalla chinasi tramite fosforilazione a valle degli ormoni che stimolano la degradazione dei trigliceridi. Se l'energia è bassa o se l'attività muscolare è elevata, questi ormoni segnalano la

Necessità di estrarre energia dagli zuccheri e dai grassi. Va prima degradato un triacilglicerolo, la lipasi stacca un acido grasso e rimane il diacilglicerolo. L'enzima target degli ormoni è quella specifica lipasi, una volta ottenuto diacilglicerolo esso diventa substrato di altre lipasi e non hanno bisogno di un meccanismo di attivazione. Il diacilglicerolo verrà poi degradato dalle suddette lipasi in glicerolo e acidi grassi liberi. Il glicerolo può essere convertito in qualcosa di metabolicamente utile per la cellula, cioè indiidrossiacetonefosfato. Esistono enzimi che trasformano il glicerolo in un intermedio della glicolisi o della gluconeogenesi (il diidrossiacetone sarà poi convertito in gliceraldeide-3-fosfato nel caso della glicolisi e poi utilizzato per produrre ATP).

Gli acidi possono uscire attraverso dei trasportatori integrali di membrana sia per l'uscita che per l'entrata degli acidi grassi nella cellula.

Pari di atomi di carbonio. Si staccano a due a due i gruppi acetile attivati dal CoA e andranno ad alimentare il ciclo di Krebs per produrre GTP e in modo consequenziale ATP. Bisogna ossidare il carbonio β.

1. OSSIDAZIONE TRA IL Cα E IL Cβ CON L'INTRODUZIONE DI UN DOPPIO LEGAME: si utilizza come substrato il FAD che viene ridotto a FADH (aggiunta di due protoni e due elettroni).
2. L'enzima Acil CoA deidrogenasi: il prodotto è l'Enoil CoA ossidato che fungerà da substrato per il prossimo enzima.
3. INTRODUCE L'OSSIGENO SUL Cβ PER LA FORMAZIONE DI UN NUOVO GRUPPO CARBONILICO: un'idratasi (Enoil CoA idratasi) aggiunge una molecola d'acqua e ne risulta una molecola di 3-idrossiacil CoA.
4. ULTIMA OSSIDAZIONE DEL CICLO CATALIZZATA DA UN'ALTRA DEIDROGENASI (IDROSSIACIL COADEIDROGENASI): il 3-idrossiacil CoA diventa substrato per la seconda. Non è introdotto un doppio legame, ma viene ossidato il C che contiene.

L'O presente in posizione β,estraendo due elettroni e due protoni. Lo ione idruro andrà a ridurre il NAD+ a NADH + e H+;684. DISTACCO DELL'ACETIL-COA E LA RIFORMAZIONE DI UN ACIDO GRASSO PIÙ CORTO DI DUE ATOMI DI Cl'enzima β-chetotiolasi utilizzando una molecola di CoA presente nei mitocondri, con un processo di tiolisi,àstacca l'Acetil CoA e riforma un acido grasso più corto di due C;16 C di un acido grasso 7 cicli per ridurloàANALISI GLOBALE DEL CICLO La reazione globale di un singolo cicloparte da un acil-CoAcon n atomi di C, un FAD, un NAD+, un H2O e un CoA adare un acil-CoA più corto di due atomi di C, un FADH2, unNADH, un H+ e un acetil- CoA.Esempio: partendo dal palmitoil CoA, acido grasso a 16atomi di C, visto che l'ultimo ciclo produce 2 molecole diacetil-CoA, si avranno 7 cicli per trasformarecompletamente il palmitoil CoA in 8 acetil CoA. Tutti iFADH2 e NADH prodotti vanno a produrre ATP

nellafosforilazione ossidativa. Normalmente, se la cellulanecessita energia l'acetil- CoA entrerà nel Ciclo di Krebsper produrre GTP (equivalente all'ATP), altro NADH eFADH2, che andranno a contribuire globalmente a quelle108 molecole di ATP.

N.B. Tutto l'acetil-CoA NON può essere convertito in glucosio poiché manca un sistema enzimatico.Le molecole di acetil-CoA NON possono contribuire a mantenere e regolare i livelli di glicemia. L'acetil CoA peò puòentrare nel ciclo di Krebs, anche se gli atomi di C dell'acetil CoA non entrano a far parte di nuove molecole di glucosioperché essi diventano CO e vengono eliminati. L'unico modo per fare glucosio è avere un enzima presente nelle2piante che agisce nel ciclo del gliossilato.

ACIDI GRASSI INSATURISe la saturazione è nella conformazione giusta e nella posizione corretta tra il Cβ e il Cα, l'acido grasso in questione sipresenta come un

intermedio del ciclo di β-ossidazione e potrà essere attaccato dalla deidrogenasi ed entrare nel ciclo. Non saranno necessari altri enzimi per convertire il doppio legame in una posizione corretta.

ACIDI GRASSI CON N DISPARI DI C'unico caso un acido grasso possono può costruire ex novo una molecola di glucosio è quello degli acidi grassi con n dispari (non abbondanti). Il nostro organismo non è capace di produrli. Un acido grasso con 17 C dopo 7 cicli di β-ossidazione si giunge al propionil CoA con 3 C (attraverso i cicli stacchiamo 14 gruppi acili). Il composto a 3C non è substrato della deidrogenasi del ciclo di Krebs. Viene convertito da alcuni enzimi che utilizzano dei derivati delle biotine, che viene aggiunta al proprionil CoA a dare Succinil CoA, intermedio del ciclo di Krebs. 3 C del proprionil CoA metà molecola di glucosio ex novo. È l'unico caso in cui un acido grasso può costruire glucosio.

L'enzima CoA transferasi. I corpi chetonici si formano solo nel fegato perché è l'unico a fare gluconeogenesi.

TO SUM UP

Degradazione degli acidi grassi:

• Avviene nella matrice mitocondriale;
• Attivati (acil-CoA) prima di entrare nella matrice;
• Traslocati nella matrice dopo attivazione attraverso il trasportatore (carnitina);
• Cicli di β-ossidazione: produzione di acetil CoA, NADH e FADH2;
• Formazione di corpi chetonici (digiuno, diabete);

SINTESI DEGLI ACIDI GRASSI

CITOSOL

• La degradazione avviene nella matrice;
• La sintesi avviene nel citosol.

Quando la glicemia è elevata l'attivazione della sintesi comporta l'inibizione della degradazione.

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• L'enzima centrale è l'Acetil CoA car