Paniere Biochimica - Domande aperte

Processo di COMPLETA ossidazione degli acidi grassi nella matrice mitocondriale

Questa proteina viene espressa solo nelle cellule adipose brune le quali attraverso la consumazione di lipidi sono capaci di mantenere la temperatura del corpo anche in presenza di basse temperature.

L'ossidazione degli acidi grassi è una via catabolica che permette di utilizzare gli acidi grassi come fonte energetica. Gli enzimi coinvolti nell'ossidazione degli acidi grassi sono localizzati nella matrice mitocondriale e per essere ossidati devono essere trasportati nel mitocondrio. Gli acidi grassi con catena non oltre 12 atomi di carbonio possono entrare nei mitocondri senza l'aiuto di trasportatori mentre gli acidi grassi con 14 o più atomi di carbonio necessitano di un sistema navetta chiamato shuttle della carnitina. Con l'acetil-CoA sintetasi si ha la prima reazione enzimatica nel mitocondrio per l'ossidazione energetica.

Nello shuttle della carnitina, l'enzima carnitina catalizza la transesterificazione dell'acil-CoA formando l'estere acil-carnitina. L'aciltransferasi I catalizza il passaggio dell'acil-carnitina attraverso la membrana mitocondriale interna tramite il trasportatore acil-carnitina/carnitina. L'enzima carnitina aciltransferasi II rigenera l'acil-CoA nella matrice mitocondriale. La carnitina e la creatina sono due molecole comunemente vendute come integratori alimentari. Se dovessi consigliare un integratore specifico per una persona che necessita di ridurre la propria massa grassa corporea, consiglierei la L-carnitina. Questa scelta è motivata dal fatto che la L-carnitina svolge un ruolo cruciale nel trasferimento degli acidi grassi ai mitocondri, favorendo la produzione di energia. Inoltre, la L-carnitina favorisce un migliore assorbimento delle sostanze nutrienti dal cibo e permette di potenziare il metabolismo dei grassi.la cui funzione principale è quella di favorire la produzione di energia. La carnitina è particolarmente utile per coloro che desiderano ridurre la massa grassa, in quanto favorisce il metabolismo dei grassi e ne facilita l'eliminazione. D'altra parte, la creatina è un aminoacido che si trova naturalmente nel corpo umano e svolge un ruolo chiave nella produzione di energia durante l'attività fisica ad alta intensità. La creatina è nota per aumentare la potenza muscolare e la forza durante l'allenamento di potenza, riducendo anche l'accumulo di acido lattico. Se dovessi consigliare un integratore specifico per supportare la performance atletica di un sollevatore di pesi in preparazione, consiglierei la creatina. Questo perché la creatina è particolarmente efficace nel migliorare la forza e la potenza muscolare, che sono fondamentali per un sollevatore di pesi. Inoltre, la creatina ha dimostrato di ridurre l'accumulo di acido lattico, che può causare affaticamento muscolare durante l'allenamento. In conclusione, se il tuo obiettivo è migliorare la performance atletica come sollevatore di pesi, la creatina è l'integratore più indicato. Tuttavia, è sempre consigliabile consultare un professionista del settore prima di iniziare qualsiasi tipo di integrazione.

favorendo la produzione di energia. La L-carnitina favorisce un migliore assorbimento delle sostanze nutrienti dal cibo, permette di potenziare la muscolatura e riduce la massa grassa quando il consumo energetico è aumentato a causa di un'attività sportiva. La creatina è invece un aminoacido già presente nel corpo umano e si trova naturalmente nelle carni, in latte, uova, pesce, ecc. Il suo consumo aumenta la potenza muscolare e ci regala più forza durante l'allenamento di potenza, minimizzando anche l'accumulo di acido lattico. Se dovessi consigliare, sceglierei la creatina perché aumenta la potenza muscolare e ci dà più forza.

Descrivi il meccanismo di mobilizzazione degli acidi grassi dal tessuto adiposo ed il meccanismo di trasporto degli acidi grassi all'interno del mitocondrio:

Nel tessuto adiposo sono presenti delle cellule specializzate nell'accumulo di lipidi di riserva chiamate adipociti. Questi

Adipociti di tipo bianco si limitano ad accumulare lipidi e conservarli in attesa che si renda necessario il loro utilizzo. Ogni cellula immagazzina una quota più o meno cospicua di lipidi sotto forma di piccole goccioline, le quali sono utilizzate per il sostentamento energetico delle cellula stessa. Le grandi goccioline lipidiche presenti negli adipociti costituiscono la riserva lipidica per l'intero organismo. Per funzionare correttamente devono rispondere ai segnali di richiesta energetica e distribuire gli acidi grassi ai vari tessuti. Alcuni segnali possono attivare la mobilizzazione degli acidi grassi, ad esempio il glucagone, il quale lega il suo recettore specifico e attiva l'adenilato-ciclasi nella membrana degli adipociti. Il legame ormone-recettore permette la formazione del messaggero cAMP, il quale attiva la PKA e, a sua volta, attiva l'enzima lipasi ormono-sensibile (HSL). Quest'ultimo permette di rilasciare acidi grassi liberi dalle goccioline lipidiche.

Quando gli acidi grassi raggiungono i tessuti consumatori di energia le cellule sono pronte per ossidare gli acidi grassi e produrre grandi quantità di energia. Gli acidi grassi con catena non oltre i 12 atomi di carbonio possono entrare nei mitocondri senza l'aiuto di trasportatori, per semplice diffusione mentre gli acidi grassi con 14 o più atomi di carbonio necessitano di un sistema navetta chiamato shuttle della carnitina.

Cosa si intende per chetoacidosi diabetica? Quale è la differenza tra chetosi e chetoacidosi?

La chetoacidosi diabetica è una complicanza metabolica acuta del diabete, caratterizzata da iperglicemia, iperchetonemia e acidosi metabolica. L'iperglicemia provoca una diuresi osmotica con significativa perdita di liquidi ed elettroliti. La chetoacidosi diabetica si manifesta principalmente nel diabete mellito di tipo 1. Provoca nausea, vomito e dolori addominali e può progredire fino all'edema cerebrale, al coma e al decesso.

I chetoni che entrano nel flusso sanguigno, in una situazione di normalità vengono eliminati attraverso l'urina, il sudore e l'alito. Il modo in cui il corpo esegue questi processi costituisce la differenza principale tra chetosi e chetoacidosi. Nella chetosi, il processo di eliminazione dei corpi chetonici è naturale e continuo. Questo processo fisiologico impedisce la concentrazione di chetoni nel sangue. In caso di chetoacidosi, dal momento che il corpo non riesce più a metabolizzare i chetoni correttamente, a causa di insufficiente produzione di insulina, i livelli di chetoni raggiungeranno valori di allarme, causando danni agli organi interni e, nei casi più gravi, provocando il decesso. Cosa sono i corpi chetonici? Come vengono prodotti e quale è la loro funzione biologica? In quale condizione la produzione di corpi chetonici diviene nociva e patologica? I corpi chetonici sono dei derivati dei lipidi ma hanno caratteristicheche li fanno assomigliare agli zuccheri:

• Elevata velocità di immissione;
• Rapidità di utilizzo.

Ruolo Biologico: I corpi chetonici sono di piccole dimensioni, perciò vengono veicolati molto velocemente (molto più degli acidi grassi che, invece, hanno bisogno di proteine trasportatrici come l'albumina); i corpi chetonici vengono usati quasi esclusivamente dai muscoli e dai tessuti periferici, ma anche dal cuore (il 20-30% dell'energia da esso utilizzata proviene dai corpi chetonici) e dal cervello (in caso di digiuno prolungato). La produzione di corpi chetonici può causare chetoacidosi dovuta a carenza di insulina, l'organismo compensa la produzione di energia, passando da un metabolismo di tipo lipidico con accumulo di acetil-CoA e conseguente produzione di corpi chetonici. Il passaggio nel sangue di queste sostanze acide provoca una caduta del pH fino a valori di acidosi anche molto marcata. Lo diventa quando si hanno troppi chetoni nel.sangue che possono portare a disidratazione e cambiamento dell'equilibrio chimico sanguigno. Questa sindrome è molto pericolosa perché può portare a coma o morte. Un altro sintomo che si può manifestare è la chetosi, anche nota come acetonemia, dovuta ad un alterato metabolismo degli acidi grassi e alla privazione di carboidrati alimentari. Descrivi il funzionamento del ciclo glucosio-alanina: Nel ciclo glucosio-alanina, l'alanina ha il compito di trasportare i gruppi amminici in forma non tossica dal muscolo scheletrico al fegato. All'interno del muscolo, il glutammato può essere convertito in glutammina e poi trasportato al fegato, oppure tramite l'azione dell'enzima alanina amminotrasferasi, il suo gruppo α-amminico viene trasferito al piruvato. L'alanina amminotrasferasi nel fegato forma il piruvato e glutammato trasferendo il gruppo amminico dell'alanina all'α-chetoglutarato. Il piruvato, infine,sarà trasformato per gluconeogenesi in glucosio e ritrasportato al muscolo. Descrivi il sistema dei fosfati ad alta energia: Il sistema dei fosfati ad alta energia garantisce una riserva di energia immediatamente disponibile per l'utilizzo ed è costituito da: riserve di ATP presenti nel miocita; sistema della fosfocreatina; azione della miochinasi. L'ATP è un potente regolatore allosterico di numerosi enzimi e processi cellulari, che può essere conservata in quantità come riserva, disponibile del fabbisogno. Nel sistema della fosfocreatina l'energia viene immagazzinata in alcuni tessuti con il legame ad alta energia della fosfocreatina; qui l'enzima creatina è in grado di trasferire un gruppo fosfato dalla fosfocreatina all'ADP rigenerando ATP al momento del fabbisogno. L'enzima capace di catalizzare lo scambio reversibile di un gruppo fosfato tra nucleotidi adenilici è chiamato miochinasi muscolare. Questo

L'enzima capace di catalizzare lo scambio reversibile di un gruppo fosfato tra nucleotidi adenilici è chiamato miochinasi muscolare. Questo enzima permette di rigenerare ATP da due molecole di ADP. Il contributo energetico della reazione è scarso ma la produzione di AMP funziona come sensore di aumentata richiesta energetica. La richiesta energetica per la contrazione muscolare stimola l'azione della miochinasi portando quindi ad un aumento della concentrazione di AMP.

Il sistema ATP-fosfocreatina è il sistema energetico utilizzato nelle attività che richiedono grande velocità e potenza per brevissima durata, circa 8-10 secondi. Nei muscoli sono presenti due composti che interagiscono assieme per poter permettere una rapida disponibilità di energia.

li adenosinatrifosfato (ATP) e la fosfocreatina (PCr). Questi due composti sono fondamentali per fornire energia immediata durante l'esecuzione di sforzi rapidi e intensi nel muscolo scheletrico. L'ATP è considerato la "valuta energetica" del corpo ed è coinvolto in numerosi processi cellulari. Durante l'esercizio fisico, l'ATP viene utilizzato per fornire energia ai muscoli contrattili. Tuttavia, le riserve di ATP nel muscolo sono limitate e si esauriscono rapidamente. Per rigenerare l'ATP durante l'esercizio, il muscolo scheletrico utilizza la fosfocreatina. La fosfocreatina è un composto energetico che viene sintetizzato nel muscolo e può essere rapidamente convertito in ATP attraverso una reazione chimica. Questo processo avviene grazie all'enzima creatinchinasi. Quando il muscolo ha bisogno di energia immediata, l'ATP viene scisso in adenosinadifosfato (ADP) e un gruppo fosfato libero. La fosfocreatina dona il suo gruppo fosfato al ADP, rigenerando così l'ATP. Questa reazione avviene rapidamente e permette al muscolo di continuare a contrarsi. In sintesi, durante gli sforzi rapidi e intensi, il muscolo scheletrico utilizza l'ATP e la fosfocreatina come substrati energetici. L'ATP fornisce energia immediata, mentre la fosfocreatina rigenera l'ATP per mantenere l'attività muscolare.