Biosintesi lipidi

Biosintesi di lipidi

Degradazione con 4 passaggi (β-ossidazione nei mitocondri) con uso di NADH. La sintesi avviene nel citosol per gli animali e nei cloroplasti per le piante.

Inizio della sintesi

Inizia con il Malonil-CoA (Acetil-CoA + HCO3, irreversibile, 2 enzimi= biotina carbossilasi + transcarbossilasi = acetil-CoA carbossilasi).

Acido grasso sintasi = ACP enzima polifunzionale con 7 polipeptidi e 7 attività coordinate. Il gruppo prostetico finisce con SH, ed è un braccio che trasporta gruppi malonilici con legame covalente. Il braccio lega il gruppo malonilico e in 4 passaggi viene allungata la catena acilica nascente.

Passaggi della sintesi

1. Gruppo malonilico da Malonil-CoA all'HS lungo e acilico da Acetil-CoA all'HS corto dell'ACP con legame tioestere ad alta energia.
2. Condensazione acetile + malonile = beta-chetoacile con perdita del gruppo carbossilico come CO₂ (tappa di controllo) grazie all'enzima KS che sposta tutto nel braccio lungo.
3. Riduzione con NADPH che dona 2e^-, aiutato dall'enzima KR.
4. Deidratazione catalizzata da HD con perdita di H₂O e creazione di doppi legami.
5. Riduzione del doppio legame con AT e NADPH che dona 2e^-. Ogni ciclo investe 4e^- + 4H e rilascia 1CO₂ per allungare la catena acilica di 2C, ripetendo il ciclo fino a 16C.

NADPH è ottenuto da fotosintesi o da un enzima malico. Gli acidi grassi corti derivano da quelli lunghi che vengono tagliati dalle tioesterasi. Gli acidi grassi dispari iniziano con il Propionil-CoA (3C) al posto dell'Acetil-CoA (2C).

Regolazione

• Malonil-CoA dal lavoro della ACC inibisce la Carnitina acil-trasferasi della β-ossidazione = se una è attiva, l'altra no.
• Livelli di glucosio bassi attivano il glucagone che inibisce la ACC, impedendo la sintesi di acidi grassi, mentre livelli alti attivano l'insulina che attiva la ACC, convertendo l'Acetil-CoA in Malonil-CoA.
• Il citrato nel citosol accelera allostericamente la sintesi di acidi grassi.
• Ormoni di fame/emergenza inibiscono la sintesi di acidi in favore della produzione di energia.
• Regolazione a lungo termine tramite modificazione genica degli enzimi coinvolti.
• Nelle piante, l'acetil-CoA carbossilasi è regolata dall'aumento di pH o di [Mg] nella fase luminosa.

Tappa limitante

Nell'acetil-CoA carbossilasi, è attivata dal citrato e inibita dal Palmitil-CoA.

Trasporto di gruppi acetilici

Da mitocondri a citosol per la sintesi di acidi grassi: complesso con intermedi del Ciclo dell'acido citrico. Eccesso di citrato trasportato fuori nel citosol e scisso in ossalacetato + Ac-CoA (sintesi acidi grassi).

Acidi grassi >16C

Esistono sistemi di allungamento nel RE. Gli insaturi derivano da una desaturazione di un acido già formato. I poliinsaturi possono essere sintetizzati solo dalle piante (mancanza di enzima).

Via di trasferimento degli elettroni nell'insaturazione grazie all'enzima acil-CoA desaturasi, funzione mista.