Biochimica II – Lezione 10 – Slides

Schema della struttura di una lipoproteina plasmatica

CHILOMICRONI

• Funzione: Trasporto dei TG e colesterolo dall'intestino ad altri tessuti
• Densità (g/ml): <0,95
• Proteine (%): 1-2
• Trigliceridi (TG) (%): 85-96

VLDL

• Funzione: Trasporto dei TG dal fegato ad altri tessuti
• Densità (g/ml): 0,95-1,006
• Proteine (%): 5-10
• Trigliceridi (TG) (%): 50-65
• Si formano dalle VLDL in seguito all'azione della lipoproteina lipasi

IDL

• Funzione: Trasporto dei TG dal fegato ad altri tessuti
• Densità (g/ml): 1,006-1,019
• Proteine (%): 10-20
• Trigliceridi (TG) (%): 20-30
• Si formano dall'IDL per azione della lipoproteina lipasi tissutale

LDL

• Funzione: Raccolgono il colesterolo da tessuti extraepatici e lo portano al fegato
• Densità (g/ml): 1,019-1,063
• Proteine (%): 20-25
• Trigliceridi (TG) (%): 7-15 (colesterolo cattivo)

HDL

• Funzione: Trasporto del colesterolo dai tessuti al fegato
• Densità (g/ml): 1,063-1,210
• Proteine (%): 40-55
• Trigliceridi (TG) (%): 3-10 (colesterolo buono)

Function of apolipoproteins

1. Structure of lipoproteins (stabilize acqueous micellar suspensions)
2. Transcellular lipid transport (receptor-dependent catabolism of lipoproteins)
3. Cofactors of lipolytic enzymes (apo C-II cofactor of lipoprotein lipase)

Low Density Lipoprotein (LDL)

• Product of VLDL catabolism
• Cholesterol-enriched

Delivers cholesterol to peripheral tissues to be used in synthesis of cell membranes and steroid hormones

Major component of atherosclerotic plaque lesions

High Density Lipoprotein (HDL)

• Synthesized in liver and intestine
• Delivers cholesterol from peripheral tissues and macrophages to the liver ("reverse cholesterol transport")
• Picks up lipids and proteins from the other lipoproteins
• "Anti-atherogenic"

HDL Metabolism and Reverse Cholesterol Transport

Bile A-I A-I FC CEL CAT CE FC CE ABC1

Nascent SR-BI Macrophage

HDL Mature

Liver HDL

ABC1 = ATP-binding cassette protein 1; A-I = apolipoprotein A-I; CE = cholesteryl ester; FC = free cholesterol; LCAT = lecithin:cholesterol acyltransferase; SR-BI = scavenger receptor class BI

Classificazione delle dislipidemie

Classe di lipoproteine Fenotipo presente in eccesso nel secondo Nome generico Forme primitive Forme secondarie plasma l'O.M.S. lperlipidemia Deficit LPL Paraproteinemie, CHILOMICRONI I esogena

Deficit apo-CII LES
Nefrosi, lperCT familiare
Ipotiroidismo, lperCT poligenica
LDL IIa lpercolesterolemia
Paraproteinemia, lperlipidemia a
Sindrome di Cushing, fenotipi multipli
Porfiria acuta int., Nefrosi, Ipotiroidismo, lperlipidemia
lperlipidemia aLDL+VLDL IIb combinata, fenotipi multipli
Paraproteinemie, Cushing
Malattia della larga lperlipoproteinemiaß -VLDL III
Ipotiroidismo, LES, banda beta di tipo III
Diabete, lperTG familiare
Glicogenosi-tipo I, lperlipidemia a
lperlipidemiaVLDL IV
Lipodistrofia endogena, fenotipi multipli
Paraproteinemie, lperTG sporadica
Uremia, Ipotiroidismo, Nefrosi
Alcoolismo, lperlipidemia mista VLDL+CHILOMICRONI
lperTG familiare
Estrogeni, lperTG sporadica
Glucocorticoidi, Stress, Obesità
Familial Lipoprotein Lipase Deficiency
APO C-II LIPOPROTEIN LIPASE NORMAL DEFICIENCY
DEFICIENCY CHYLOMICRON
CHYLOMICRON CHYLOMICRON
APO C-II APO C-II LIPOPROTEIN
LIPOPROTEIN LIPASE LIPASE
FFA FFA
Livelli di C - LDL e rischio relativo di CHD
3,7 coronaropatia
2,9 scale)
2,2 di
1,7 relativo (log

1,3Rischio 1,0 40 70 100 130 160 190Livelli di C--LDL (mg/dl)C15121000 9perMortalità 630 100 200 300Colesterolo, mg/dLCHD Risk According to HDL- CConcentrations4.04.0ratio 3.0risk 2.02.0CHD 1.01.00 6525 45HDL-C (mg/dL)Durante il processo di lipolisi, illipolisitessuto adiposo rilascia nel sangueglicerolo ed acidi grassi liberiFFA). Questi ultimi, che vengonotrasportati nel sangue complessaticon l’albumina del siero,costituiscono una fonte di energiada trasdurre in energia dell’ATPnella maggior parte delle cellule,escluse quelle del SNC, in quantogli acidi grassi liberi non passanoattraverso la barriera emato-encefalica. Il glicerolo è solubilein acqua e viene metabolizzatodal fegato.Lipolisi negli ADIPOCITI Figure 25.14Beta Ossidazione(Acil-SCoA) Acil--CoAAcilsintetasiIl pirofosfato ( PPi) viene idrolizzato dalla pirofosfatasi inorganicaResa energetica per ogni cicloβdella -ossidazione• 1 FADH

...

1,5 ATP2• 1 NADH...

2,5 ATP1 Acetil-CoA nel Ciclo di Krebs• ×– 3 NADH 2,5 (ATP / NADH) ...

7,5 ATP– 1 FADH ...

1,5 ATP2– 1 GTP...

1,0 ATP

Totale 14.0 ATP

CH - CH - CH - CH - CH - CH - CH - CH - CH - CH - CH - CH - CH - CH - CH - CO - SCoA)3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

(punti di rottura della catena carboniosa degli acidi grassi) +CH CO8 molecole di - SCoA + 7 FADH + 7 NADH + 7 H3 2 Complete Oxidation∼ 9 kcal/g

Fatty Acids: ∼ 4 kcal/g

Carbohydrates: ∼

Protein: 4 kcal/g

Nel letargo l ’ orso usai grassi di riservacome unica fonte dienergia !

Primavera-estate: 38.000 KJ/giorno

Prima del letargo: 84.000

KJ/giorno (mangia per 20 ore al giorno !)

Nel letargo: 25.000 KJ/giorno (Temp. corporea: 32-35°C volge tutte le attività energia-dipendenti.

Utilizza l'acqua prodotta dalla -ossidazione degli acidi grassi)

Utilizza il glicerolo dalla lipolisi per sintetizzare glucosio

Riassorbe l'urea e riutilizza l'azoto per la sintesi di amino acidi

Ossidazione degli acidi grassi insaturi

HHCH (CH ) -C=C-CH (CH ) COSCoA Oleil-CoA 3 2 7 2 2 6-ossidazioneβ (3 cicli)

HHCH (CH ) -C=C-CH COSCoA 3∆cis-∆3 2 7 2 Isomerasi HCH (CH ) -CH -C=C-COSCoA 2∆trans-3 2 7 2 H Continua la -ossidazioneβ

Ossidazione degli acidi grassi poli-insaturi β -ox (4 cicli)

β -ox (3 cicli)

β -ox (1 ciclo)

Degradazione degli acidi grassi con numero

Ossidazione degli acidi grassi a catena

dispari di atomi di carbonio

Propionil-CoA carbossilasi CO 2 D-Metilmalonil-CoA ATP ADP Epimerasi-ossidaz.β + Pial CICLO DI KREBS L-Metilmalonil-CoA

Ruminant fats. A peroxisome responsible for the metabolism of phytanic acid is defective in some individuals. This leads to a disease called Refsum's disease.

Refsum's disease is characterized by peripheral polyneuropathy, cerebellar ataxia, and retinitis pigmentosa.

ω-Oxidation is located in the endoplasmic reticulum. It prefers to oxidize fatty acids with 10-12 carbon atoms. In mammals, it becomes important in the case of genetic defects in β-oxidation or carnitine deficiency.

It has a mixed function oxidase activity.

Catabolic pathways: Triglycerides, Phospholipids, Acetyl-CoA, Fatty Acids, Ketone Bodies, Cholesterol, CO2.

Ketone bodies, such as β-hydroxybutyrate and acetoacetate, are major energy sources in the liver, cardiac muscle, renal cortex, and brain during starvation and diabetes. They are not found in the liver.

Succinate and thiolase are involved in the TCA cycle.

In una notte di digiuno.

• Glicogeno¹. Le riserve di glicogeno sono esaurite
• Trigliceridi (TG)². sono usati come fonte di energia: (TG) ACIDI GRASSI Glicerolo+ Gluconeogenesi AcetIl-CoA Corpi Chetonici……………………… fino a 0.1 - 0.4 mM
• Nel digiuno prolungato …………...... fino a 7 -10 mM
• Ketones in Diabetes Mellitus

In presence of insulin:

• Enhanced glucose uptake by tissues
• Decreased mobilization of lipids by adipocytes

In absence of insulin:

• Decreased glucose uptake by tissues