Riassunto Esame Biochimica Generale e dello Sport

Processo di produzione di ATP dalla catena di acido palmitico

FADH₂. Ad esempio l'acido palmitico che è costituito da 16 atomi di carbonio mediante l'utilizzo di 8 coenzima A +7FAD + 7NAD+ produrrà 8 acetil-CoA + 7 FADH₂ + 7 NADH. Le molecole di acetil-CoA finiranno nel ciclo di Krebs, mentre le molecole di FADH₂ e NADH finiranno nella catena respiratoria (mitocondri). 7NADH +7FADH₂ porteranno alla produzione di 28 molecole di ATP, mentre le 8 molecole di acetil-CoA porteranno alla produzione di 80 molecole di ATP per un bilancio energetico di 108 molecole di ATP ottenute da una sola catena di acido palmitico.

Gli ormoni che regolano la lipolisi dei trigliceridi sono l'adrenalina e il glucagone. Una volta che i trigliceridi vengono convertiti in acidi grassi, questi si legano nel sangue all'albumina e vengono trasportati al fegato; una volta formatosi l'acil-CoA verranno trasportati dal fegato ai mitocondri dove subiranno la beta-ossidazione che porterà alla formazione di NADH, FADH₂ e

L'acetil-CoA è una molecola che può subire diverse vie metaboliche una volta prodotta. Può entrare nel ciclo di Krebs, sintetizzare nuovamente acidi grassi, sintetizzare colesterolo o formare corpi chetonici attraverso la chetogenesi.

La maggior parte degli acidi grassi necessari per l'uomo proviene dalla dieta. La sintesi endogena di acidi grassi, chiamata lipogenesi, è particolarmente attiva quando l'apporto calorico è molto elevato. Questo processo avviene in numerosi tessuti, ma prevalentemente nel fegato, nel citoplasma delle cellule, utilizzando il NADPH come donatore di elettroni.

La sintesi endogena di colesterolo avviene teoricamente in tutti i tessuti, ma prevalentemente nel fegato. La reazione chiave di questa sintesi è catalizzata dall'enzima HMG CoA reduttasi.

I corpi chetonici sono l'acetone, l'acetoacetato e il β-idrossi butirrato. L'acetoacetato e il β-idrossi butirrato possono essere utilizzati come fonte energetica.

Alternativa da parte del muscolo, del cuore e del cervello. L'acetone invece viene prodotto in piccole quantità, non viene utilizzato dai tessuti extraepatici e viene eliminato con la respirazione. I corpi chetonici si formano nei mitocondri epatici quando la quantità di Acetil-CoA eccede la capacità ossidativa del fegato, sono solubili sia nel sangue che nelle urine, e vengono prodotti in due circostanze: in caso di digiuno prolungato e in caso di diabete scompensato.

Trasporto dei lipidi nel sangue: I lipidi che circolano nel sangue appartengono a 3 specie molecolari: il colesterolo (sia in forma libera che esterificata), gli acidi grassi (sia in forma libera che esterificata), e i fosfolipidi. Il colesterolo presente nell'uomo proviene sia dalle fonti alimentari, sia dalla sintesi endogena. Non esistono meccanismi di degradazione del colesterolo, e la sua unica via di eliminazione è la sua secrezione nella bile con conseguente conversione in acidi biliari.

Il colesterolo svolge 3 importanti funzioni: è il precursore di sostanze di notevole importanza come gli ormoni corticosurrenali, gli ormoni sessuali e i salibiliari; partecipa alla struttura di tutte le membrane biologiche; contribuisce al trasporto degli acidi grassi circolanti. Il colesterolo libero in seguito ad esterificazione viene convertito in una forma molto idrofobica adatta sia per la conservazione intracellulare, sia per il trasporto. Gli acidi grassi sia in forma libera che esterificata costituiscono la maggior parte dei lipidi presenti in natura. Tutti gli acidi grassi sono sintetizzabili dall'organismo a partire dal nucleo dell'acetato, ad eccezione dell'acido linoleico e dell'acido gamma linolenico che vengono definiti essenziali. Le principali funzioni degli acidi grassi sono: sotto forma di trigliceridi costituiscono la principale riserva energetica dell'organismo; nel flusso ematico risultano associati ad altre molecole lipidiche; sono icostituenti essenziali delle molecole dicolesterolo esterificato e dei fosfolipidi (nell'ambito della struttura delle membrane biologiche); alcuni acidi grassi poliinsaturi come l'acido arachidonico sono i precursori di importanti sostanze come le prostaglandine. I fosfolipidi vengono classificati come lipidi complessi. Sono delle molecole anfipatiche costituite da una testa polare idrofila costituita da un gruppo fosfato e da una colina, e una coda apolare idrofoba costituita da due catene di acidi grassi. Se dispersi in un mezzo acquoso assumono una conformazione a doppio strato, con le teste rivolte verso l'esterno e le code verso l'interno (le une rivolte verso le altre); motivo per cui hanno un ruolo fondamentale nella struttura delle membrane biologiche. Lipoproteine plasmatiche: i lipidi sono insolubili in acqua, e vengono trasportati ai vari tessuti sotto forma di lipoproteine plasmatiche presenti nel plasma sanguigno (che è un mezzo acquoso). Le proteineplasmatichesono degli aggregati molecolari contenenti proteine trasportatrici dette apolipoproteine; hanno unastruttura sferica di diametro variabile, e sono caratterizzate da un involucro esterno idrosolubile cheracchiude un nucleo al cui interno si trova colesterolo esterificato e trigliceridi (che sono delle molecoleidrofobiche). Nell'involucro esterno si trovano 3 tipologie di molecole anfipatiche: i fosfolipidi, il colesteroloin forma libera, e una o più apolipoproteine. I principali tipi di lipoproteine plasmatiche sono: le LDL, le HDL,le VLDL, e i chilomicroni. VLDL: quando la dieta contiene più acidi grassi del necessario, questi vengono convertiti in trigliceridi dalfegato, e formano delle lipoproteine a densità molto bassa, le VLDL. Le VLDL contengono trigliceridi,colesterolo, esteri del colesterolo e apolipoproteine apoB100, apoC1, apoC-II, apoC3, apoE. Le VLDLvengono immesse nel flusso ematico, e una volta giunte al muscolo e al tessuto adiposo.colesterolo rispetto ai trigliceridi.colesterolo sui trigliceridi, mentre la loro componente proteica è costituita quasi esclusivamente dall'apoB100. Il legame tra LDL e il suo recettore innesca un processo di endocitosi che porta l'LDL dentro la cellula, all'interno di un endosoma. L'endosoma, contenente il complesso LDL-recettore, si fonde con un lisosoma, che è ricco di enzimi in grado di idrolizzare gli esteri del colesterolo. I prodotti di questa idrolisi vengono rilasciati nel citoplasma sotto forma di colesterolo libero e acidi grassi. L'apoB100 viene degradata, mentre il recettore per le LDL sfugge alla degradazione e ritorna sulla superficie della cellula, pronto a ricominciare nuovamente il ciclo. HDL: sono delle lipoproteine ad alta intensità, si formano nel fegato e nell'intestino tenue sotto forma di piccole particelle ricche di proteine, contenenti piccole quantità di colesterolo e prive di esteri del colesterolo. Le HDL contengono le apolipoproteine apoA1.apoC1, apoC2, apoE, e l'enzima lecitinacolesterolo aciltrasferasi LCAT; l'enzima LCAT catalizza la formazione degli esteri del colesterolo. L'enzima LCAT si trova nella superficie delle HDL e converte il colesterolo dei chilomicroni e delle rimanenze delle VLDL in esteri del colesterolo, che poi entreranno nelle HDL; motivo per cui le HDL costituiscono il principale sito di esterificazione del colesterolo; inoltre svolgono un ruolo fondamentale nel trasporto centripeto degli esteri del colesterolo (dalla periferia al fegato). Le HDL appena formate hanno una forma discoidale, e man mano che si riempiono di colesterolo assumono una forma sferica, tipica delle HDL mature. Le HDL mature tornano al fegato e liberano il colesterolo, che viene in parte convertito in sali biliari. Successivamente ritornano in circolo e prelevano il colesterolo dai tessuti extraepatici per poi riportarlo nuovamente al fegato mediante le vie di trasporto inverso del colesterolo. Non sono ancora noti i.

meccanismi di degradazione delle HDL. Le HDL svolgono un ruolo fondamentale per l'omeostasi intracellulare del colesterolo, contribuendo alla prevenzione dell'accumulo intracellulare di colesterolo. Alti livelli ematici di LDL indicano un maggior rischio di infarto. L'ipercolesterolemia familiare è una malattia genetica dovuta alla carenza o ad anomalie dei recettori delle LDL, ed è caratterizzata da un'elevata concentrazione di colesterolo nel sangue. Le iperlipoproteinemie sono caratterizzate dall'alterazione delle concentrazioni delle lipoproteine nel sangue.

Proteine: Sono le macromolecole biologiche più abbondanti e versatili presenti nelle cellule animali. In ogni cellula ci sono migliaia di tipi diversi di proteine, ciascuna codificata da un gene. Sono polimeri di amminoacidi, e sono costituite dalla combinazione di 20 alfa-amminoacidi diversi. Svolgono numerose funzioni biologiche.

Amminoacidi: sono costituiti da un atomo di carbonio

alfa legato ad un gruppo acido che è il gruppocarbossilico COOH, e ad un gruppo basico che è il gruppo amminico NH ; tutti gli amminoacidi hanno un2idrogeno e si possono differenziare grazie al gruppo radicale R. A pH fisiologico 7.4 il gruppo carbossilico è3+in forma ionizzata (COO-), mentre il gruppo amminico acquista un protone e diventa NH .

Gli amminoacidi del corpo umano che costituiscono le nostre proteine sono nella configurazione L con ilgruppo amminico a sinistra. Tutti gli amminoacidi naturali sono L-amminoacidi. I D-amminoacidi hanno ilgruppo amminico a destra, ed L-amminoacidi e D-amminoacidi sono isomeri.

In base alle proprietà delle catene laterali del gruppo R, gli amminoacidi si possono distinguere in:amminoacidi con gruppi R non polari, con gruppi R polari neutri, con gruppi R acidi, con gruppi R basici.

Gli amminoacidi polari si dispongono sulla superficie delle proteine solubili, quelli non polari si dispongonosulla superficie delle

proteine di membrana. Gli amminoacidi ramificati sono la valina, la leucina e l'isoleucina e vengono definiti così perché hanno una struttura a catena ramificata; hanno notevole applicazione nel mondo sportivo.