Appunti Biochimica 2

OSSIDAZIONE DEGLI ACIDI GRASSI INSATURI

A questo punto la β-ossidazione si dovrà fermare e interviene un enzima: La prima reazione della β-ossidazione è stata sostituita da questa isomerizzazione (il legame 3-4 è stato isomerizzato a 2-3) quindi avrò la formazione di una molecola di FADH2 in meno (è il prodotto della 1° reazione della β-ox) e quindi 1,5 ATP in meno -> si produce meno energia. Da qui la β-ossidazione potrà procedere con il 2° enzima, la idratasi, poi di nuovo la deidrogenasi, poi la chetolasi, senza problemi, perché poi l'acido grasso non presenta altre deviazioni della struttura.

OSSIDAZIONE DI UN ACIDO GRASSO DISPARI

Se abbiamo un acido grasso a 17 atomi di carbonio saturo, la β-ossidazione procede allo stesso modo, quello che cambia sono solo i prodotti finali. Al penultimo ciclo sarà un acido grasso di 5 atomi di carbonio, dopodiché inizierà l'ultimo.

ciclodella β-ossidazione e si accorcerà di due unità di carbonio, quindi avremo la formazione di un pezzettino di una molecola che ha 2 atomi di carbonio, che è l’Acetil-CoA, e resterà un'altra molecola che ha 3 atomi di carbonio.

La molecola a 3 atomi di carbonio si chiama:

Questa molecola non può entrare nel ciclo di Krebs, quindi deve essere processata attraverso 3 reazioni.

1° reazione -> carbossilazione -> viene aggiunto un atomo di carbonio.

2° reazione -> epimerizzazione

3° reazione -> mutasi

Mutasi -> spostamento di un gruppo, non possiamo chiamarla “epimerasi” perché il carbonio non è chiralico.

Il propionil-CoA viene ricondotto al ciclo di Krebs, convertendolo nella molecola finale del succinil-CoA, attraverso una carbossilazione, un’epimerizzazione e una mutasi.

Grazie a ciò, questo ulteriore scheletro carbonioso verrà poi completamente ossidato.

Quando ci troviamo in una condizione di digiuno prolungato, la matrice mitocondriale viene depauperata delle sue concentrazioni minime di ossalacetato, che saranno indirizzate verso la gluconeogenesi.

Allo stesso tempo il tessuto adiposo inizia a mobilizzare le riserve (quando siamo in una situazione di digiuno prolungato tutte le riserve a disposizione dell'organismo vengono mobilizzate), e immette acidi grassi nel circolo ematico, che arriveranno ai tessuti e verranno captati per iniziare la β-ossidazione.

La β-ossidazione dà come prodotto l'Acetil-CoA, il FADH e il NADH.

Ma l'acetil-CoA, se l'ossalacetato non c'è, può seguire il suo percorso nel ciclo di Krebs?

No, perché la prima reazione del ciclo di Krebs è la condensazione dell'ossalacetato con l'Acetil-CoA per formare citrato, quindi, se l'ossalacetato viene utilizzato per altri scopi,

utilizzare in maniera equilibrata lipidi e carboidrati.

Meccanismo: dalla β-ossidazione dell'acido grasso produciamo Acetil-CoA. Il percorso naturale dell'Acetil-CoA è quello di entrare nel ciclo di Krebs grazie alla fusione dell'ossalacetato, che porterà alla formazione del citrato, e da qui inizierà il ciclo di Krebs.

Ma se siamo in una delle condizioni estreme (digiuno prolungato o esercizio di lunga durata), l'ossalacetato sarà indirizzato verso la gluconeogenesi e verso la formazione del glucosio, andando a impedire, limitare o rendere inefficiente l'entrata dell'Acetil-CoA nel ciclo di Krebs.

Si accumuleranno quindi molecole di Acetil-CoA (principalmente nell'epatocita perché ha un ruolo molto importante nella gluconeogenesi). Questo accumulo di Acetil-CoA seguirà il percorso della formazione dei corpi chetonici, quindi a delle reazioni secondarie che riutilizzano e riciclano il più possibile gli

e se le concentrazioni di glucosio si abbassano il cervello è il primo a risentirne. Questo 3-idrossibutirrato è una forma di Acetil-CoA e verrà utilizzato dal SNC e dal miocardio per produrre energia.

La cellula epatica non riesce a utilizzare l'Acetil-CoA, trasferisce queste molecole a due altri tessuti molto importanti che sono il SNC e il miocardio sotto forma di 3-idrossibutirrato.

Il fegato produce corpi chetonici ma non può utilizzarli, perché ci sono una serie di accumuli di Acetil-CoA che spingono verso la formazione del 3-idrossibutirrato.

Quando parliamo di reazioni reversibili, il flusso metabolico va da dove le molecole sono più concentrate dove sono meno concentrate.

Noi nel fegato abbiamo l'arrivo degli acidi grassi, che vengono degradati, e quindi c'è un continuo apporto di Acetil-CoA, e quindi tutto il processo è spinto verso la formazione dei corpi chetonici.

Il fegato non li riesce a utilizzare

perché sta indirizzando l'ossalacetato verso la gluconeogenesi. L'ossalacetato ed il β-idrossibutirrato escono dal mitocondrio. Il loro destino è quello di essere utilizzati da altri tessuti come il miocardio ed il muscoloscheletrico per produrre ATP. Quando, durante il digiuno, la concentrazione dei corpi chetonici aumenta, è possibile il loro passaggio attraverso la barriera ematoencefalica e l'utilizzo da parte del cervello.

UTILIZZO DEI CORPI CHETONICI (reazioni in direzione opposta con qualche piccola differenza) Un accumulo eccessivo di lipidi è un fattore di rischio importante per lo sviluppo di diabete di tipo 2 in tarda età ed è particolarmente importante attivare tutta una serie di modificazioni dello stile di vita per cercare di mantenere sotto controllo l'accumulo dei lipidi. Se noi abbiamo un'alterazione dei metaboliti dei lipidi e dei processi di ossidazione dei lipidi, questi vanno ad interferire

proteine) che portano a liberare amminoacidi (situazione estrema, quando abbiamo ad esempio attivazione dei processi atrofici).

Come vengono processati gli amminoacidi, in linea di principio: dobbiamo partire dalle proteine, che vengono degradate attraverso l'attività delle proteasi, in amminoacidi che poi subiranno una reazione di transaminasi (transaminazione).

Questa reazione porterà a staccare il gruppo amminico dallo scheletro dell'aminoacido e porterà a liberare il gruppo amminico.

Nell'uomo il gruppo amminico subisce un processo di eliminazione attraverso la molecola dell'urea.

Tutto ciò che resta della molecola dell'amminoacido lo chiamiamo scheletro carbonioso della molecola -> α-chetoacido.

Questo scheletro carbonioso è ricco di legami, di atomi di carbonio, e viene eliminato attraverso vari processi che principalmente avvengono nel ciclo di Krebs.

Gli α-chetoacidi possono essere convertiti ad esempio in piruvato.