Metabolismo

PRIMO STEP: MOBILIZZAZIONE

Il trigliceride viene scisso nelle sue componenti e così mobilizzato. Può essere utilizzato nel fegato per la sintesi di nuovo glucosio passando per l'intermedio dell'idrossi-aceton-fosfato e gli acidi grassi subiscono invece la beta-ossidazione. Esistono acidi grassi a molecole di carbonio pari o dispari, saturi e insaturi. L'acido grasso viene attivato ad acil-CoA. Dopo una serie di step si ottiene la molecola di acetil-Coa. Sono step ossidativi, vengono liberate molecole, serve del FAD o NAD che vengono ridotti e gli elettroni rimossi dagli acidi grassi vengono catturati da questi e si formano FADH E NADH. 2ATP, gli elettroni passano poi alla fosforilazione ossidativa e alla sintesi di ATP. La beta-ossidazione è una via molto energetica perché durante i vari si formano queste molecole e in più, la molecola finale che viene prodotta è l'acetil-CoA che entra nel ciclo di Krebs e produce 10 molecole di.ATP. Le molecole di ATP possono essere prodotte direttamente durante gli step e anche dall'acetil-CoA. Ci sono casi in cui l'acetil-CoA viene prodotto in maniera esagerata e non può entrare tutto nel ciclo di Krebs ma si accumula e viene trasformato nel fegato in corpi chetonici. In realtà è un processo fisiologico: non vengono solamente prodotti in condizioni patologiche. Se aumentano possono diventare pericolosi. Questi corpi sono importanti perché possono essere utilizzati dal cervello per produrre energia nel caso di digiuno prolungato. Il cervello non è in grado di utilizzare la beta-ossidazione perché gli acidi grassi non sono in grado di superare la barriera ematoencefalica e non riesce a degradare gli acidi grassi. Perciò utilizza come unica fonte di energia il glucosio. In condizione di digiuno prolungato, in condizioni estreme in cui le scorte di glicogeno stanno esaurendo, il cervello può utilizzare i corpi chetonici come fonte di energia.corpichetonici.NORMALMENTE NON SUCCEDE.Dove avviene la beta-ossidazione?Avviene nella matrice mitocondriale.I trigliceridi non si trovano nel mitocondrio ma sono presenti in goccioline nel tessutoadiposo, nel citosol, nelle membrane.L’acido grasso deve perciò entrare nel mitocondrio.

1. MOBILIZZAZIONE
   Intervengono delle lipasi che liberano glicerolo e acidi grassi dal trigliceride chepuò essere presente legato alle lipoproteine introdotte dalla dieta oppuredispersi in goccioline nel tessuto adiposo, come deposito.Una volta formatosi l’acido grasso formato da un gruppo carbossilico cariconegativamente a pH fisiologico con una catena (satura, insatura, numero pari odispari).
2. ATTIVAZIONE
   L’acido grasso per andare incontro alla beta ossidazione deve essere attivato:legato al CoenzimaA e forma la molecola di acil-CoA.Questa reazione consuma ATP. Interviene nelle reazioni di adenilazione. Non è ilgruppo P dell’ATP che viene ceduto ma quello

dell'AMP. È una reazione di denilazione. Interviene l'acil CoA sintetasi. Si forma acil-CoA che dovrebbe entrare nella matrice ma non riesce da sola. Le membrane del mitocondrio sono selettive.

3. INTERNALIZZAZIONE

Il passaggio avviene grazie allo SHUTTLE DELLA CARNITINA: gruppo carbossilico, gruppo amminico terminale, gruppo OH. Il gruppo OH lega l'acil-CoA e lo porta nella matrice mitocondriale. La carnitina comprende anche due enzimi. Si forma l'acil-carnitina. L'acido grasso si combina con il coenzima A con ATP: adenilazione. Si forma l'acil-CoA che viene legato alla carnitina e si forma l'acil-carnitina. Questa attraverso la carnitina-palmil-transferasi 2 passa attraverso la membrana interna e la carnitina viene liberata.

4. Nella matrice mitocondriale avvengono i veri e propri step della beta-ossidazione. Il carbonio in posizione beta viene ossidato. Alla fine ho il gruppo chetone in posizione beta. Comprende tre reazioni: le stesse del ciclo

di Krebs.Inserimento di un gruppo chetonico su una catena.

● Ossidazione: si forma doppio legame

● Idratazione: gruppo OH

● Seconda ossidazione

La cellula sfrutta enzimi: step ossidativi catalizzati da due deidrogenasi, doveinterviene l'acqua interviene una idratasi.

Il composto subisce un taglio. In presenza di coenzima A. si vengono a formareuna molecola di acetil-CoA e una di acil-CoA più corta di 2C.

Ogni volta che c'è un ciclo di beta-ossidazione si ottiene una molecola di acetil-CoA e una di acido grasso che è più corta di 2 atomi di carbonio.

Le ossidazioni necessitano di coenzimi che vengano ridotti:

Quando nei processi ossidativi si forma un doppio legame: FAD.

Quando invece un gruppo alcolico si ossida a gruppo chetonico: NAD.

Catturano elettroni in forma diversa.

Avvengono tanti cicli di questo genere. Vengono prodotte 1 molecola di FADH2,1 di NADH e 1 di acetil-coenzimaA.

Questo ciclo è molto energetico perché la molecola di

acetil-coenzimaA entra poi nel ciclo di Krebs e ogni molecola che entra nel ciclo produce 10 molecole di ATP. Il ciclo si conclude quando nell'ultimo step si formeranno due molecole di acetil-coenzima A. Negli acidi grassi a numero dispari tutto avviene ugualmente tranne l'ultimo step: invece di ottenere 2 molecole di acetil-coenzima A ne ottengo una e una molecola di propionil-coenzima A. Quest'ultima può essere trasformata nel succinil-coenzima A, intermedio del ciclo di Krebs. ROTTURA CON UNA TIOLASI. La molecola di acetil-coenzima A va nel ciclo di Krebs. Nel bilancio energetico considero FADH2 e NADH più 10 ATP del ciclo di Krebs. L'acido grasso è più energetico rispetto a uno zucchero. Il ciclo continua fino al C4 che si rompe in due molecole di acetil-coenzima A. ESEMPIO: dall'acido palmitico (C16) avvengono 7 cicli di beta-ossidazione. Ogni ciclo produce 1 FADH e 1 NADH: per 7 cicli sono 7 FADH2 e 7 NADH. Dalla fosforilazione ossidativa,

Per ogni FADH2 si formano 1,5 ATP. Da ogni NADH se ne formano 2,5. Devo tenere conto anche degli 8 acetil-coenzima A che producono 10 ATP ciascuno: 80 ATP. A questi devo togliere gli ATP utilizzati per l'attivazione dell'acido grasso. Nel caso degli acidi grassi insaturi, è necessario eliminare le insaturazioni. Le molecole di acetil-coenzima A prodotte dalla beta-ossidazione possono entrare nel ciclo di Krebs se è presente ossalacetato. Il ciclo gira se ci sono molecole di ossalacetato che proviene dal piruvato che a sua volta proviene dalla glicolisi. Tutto il ciclo funziona se nella dieta introduciamo glucosio. Il catabolismo lipidico dipende in parte dai glicidi. Si dice che i grassi bruciano alla fiamma dei glicidi. In situazioni come digiuno prolungato dove io non ho glucosio, l'acetil coenzima A non riesce a entrare nel ciclo e si accumula. Viene trasformato nei CORPI CHETONICI. Questo succede anche quando l'assunzione di grassi e zuccheri non è

bilanciata: se si assumono più grassi che zuccheri. La quantità di lipidi è molto alta, vengono degradati, la quantità di acetil-coenzima A prodotta è molto alta e le molecole vengono convertite in corpi chetonici. Si verifica l'ACETONE: composto volatile che fa odorare l'alito.

I corpi chetonici sono tre:

• Acetoacetato
• Beta-idrossibutirrato
• Acetone

Vengono prodotti dal fegato. Anche in situazioni di diabete mellito: le cellule non producono insulina e quindi il glucosio non viene captato dalle cellule, dai tessuti. Non è che il glucosio non ci sia ma non viene captato.