Biosintesi lipidi, biochimica

Le due vie per produrre NADPH

Esistono due vie per produrre NADPH:

1. Via dei pentoso fosfati: permette di produrre NADPH trasformando il malato in piruvato. In questa via, l'enzima malico (intermedio del Ciclo di Krebs) non viene consumato, ma si accumula ATP (enzima del Ciclo di Krebs) che in fase di riposo inibisce l'attività dell'Isocitrato deidrogenasi. Questo fa sì che l'isocitrato non possa essere trasformato in a-Ketoglutarato e il Ciclo di Krebs si spegne. A questo punto, l'isocitrato può tornare ad essere citrato.
2. Il citrato può essere dirottato verso la produzione di acidi grassi. Il citrato si accumula all'interno della matrice mitocondriale e attraverso un trasportatore e la citrato liasi, va nel citosol (azione opposta alla citrato sintasi che nel Ciclo di Krebs faceva diventare ossalacetato + Acetil-CoA = citrato), che lo ritrasforma in ossalacetato. L'Acetil-CoA viene all'interno.

delL’ossalacetato trasformato in e quindi riportato malato, il quale viene che è in grado di mitocondrio convertito in prendere ossalacetato un’altra molecola di e Acetil-CoA per poter formare una nuova molecola di citrato malico continuare il ciclo. Oppure il viene dall’enzima intrasformato malato – il quale entra nel dove viene trasformato nuovamente in mitocondrio piruvato che è in grado di un’altra molecola di prendere Acetil-CoA per poter ossalacetato e continuare il ciclo. formare una nuova molecola di citrato citosol, All’interno del viene in (aggiungendo un convertito l’Acetil-CoA Malonil-CoA atomo di carbonio) ( ) **. ACC dall’Acetil-CoA Carbossilasi Acetil-CoA Carbossilasi è – risente l’enzima di comando della biosintesi degli AG della presenza di insulina e glucagone: (in quanto segnala la l’insulina la attiva presente di materiale energetico in surplus da essere immagazzinato sotto forma di acidi grassi) mentre

Il L'ACC ha tre regioni funzionali:

1. Proteina trasportatrice della BiotinaCarbossilasi della Biotina
2. (attiva la CO₂)² attivata
3. Transcarbossilasi trasferisce la CO₂ dalla Biotina all'Acetil-CoA

Il braccio lungo e flessibile della biotina è attivata dalla regione della Carbossilasi e porta la CO₂ al sito attivo della Transcarbossilasi, che trasferisce la CO₂ attivata all'Acetil-CoA, per produrre Malonil-CoA.

Con la produzione di Malonil-CoA ha inizio il processo di biosintesi degli acidi grassi, che consta dell'aggiunta progressiva di molecole di malonil-CoA all'estremità carbossilica della catena nascente.

La biosintesi degli acidi grassi è coordinata dal complesso dell'acido grasso sintasi, simile alla giostra dei cavalli, dove ogni cavallo è un enzima del complesso. La ruota a cui è legato l'acido grasso nascente porta un'ruota girando attorno all'asse, che lo modifica a

livello molecolare.enzima diverso in contatto con essoLa inizia a partire .sintesi dell’acido grasso dal bloccato sull’ACPmalonileI vengono esterificati (sulla figura HS).residui di malonile sul gruppo –SH1° reazione: una molecola di (molecola a 2C)acetil-CoA o di propionil-CoAdell’enzima 1.(molecola a 3C) si lega ad una cisteina! attaccata al complesso 1 èSe la prima molecola l’acetil-CoA l’acido grassonascente avrà catena a numero PARI di atomi di C., avràSe invece è il propionil-CoA l’acido grasso catena a numero DISPARI di atomi.di C2° reazione: il viene .legato sulla ACPmalonil-CoA3° reazione: – viene eliminata lacondensazione di acetil-CoA e malonil-CoAmolecola di CO servita per sintetizzare il malonil-CoA dall’acetil-CoA.2Le hanno l’intento di .successive modificazioni rimuovere l’ossigeno dal carbonio β4° reazione: riduzione. Il sul (consuma igruppo cheto Cβ

si trasforma in idrossile) -> si trasforma in idrossile) .NADPH forma un idrossi-acido5° reazione: di un idrossi-acido Sideidratazione e formazione doppio legame tra Calfa e Cbetaforma un doppio legame acido grasso insaturo6° reazione: riduzione. -> si forma unacido grasso insaturo Idrogenazione del doppio legame acidograsso saturo.7° reazione: trasferimento. viene eL’acido grasso nascente staccato dall’ACP.spostato sull’enzima 1Ora quindi per iniziaresull’ACP può entrare una nuova molecola di malonil-CoAuna -> ad la siulteriore fase di allungamento ogni ciclo catena di acido grasso.allunga di 2 Ccomplesso dell’acido grasso sintetasiIl può sintetizzare acidi grassi lunghi alpalmitato*Che è il (=C16).massimo 16 atomi di carbonio della catena richiedono .Ulteriori allungamenti enzimi addizionali– reazione complessiva** PALMITATO Acetil-CoA + 7 Malonin-CoA Palmitato + 7 CO 2Per produrre 7 malonil-CoAdall’Acetil-CoA –occorrono 7 ATPinoltre, l’aggiunta diogni malonil-CoA richiede: CoA e 2 NADPH! La biosintesi degli acidi grassi è un processo costoso dal punto di vista energetico. La regolazione della biosintesi degli acidi grassi è regolata dalla concentrazione di substrati e prodotti, in particolar modo dalla concentrazione di citrato: l'aumento della concentrazione del citrato segnala disponibilità di precursori per la biosintesi degli acidi grassi e aumenta la velocità dell'enzima ACC, che è il prodotto finale - il palmitato. Se invece si accumula palmitato, diminuisce la velocità di biosintesi. Un'altra regolazione è la regolazione coordinata della sintesi e dell'ossidazione degli acidi grassi. Due enzimi regolano il metabolismo degli acidi grassi: l'acetil-CoA carbossilasi (ACC), che è il primo enzima nella sintesi degli acidi grassi, e la carnitina.