Modulo 15 metabolismo dei lipidi - Moodle@Units
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Modulo 15 metabolismo dei lipidi
Il metabolismo cellulare dei
lipidi
(AG= acido grasso)
AGE= AG essenziale
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Digestione ed assorbimento e utilizzazione dei lipidi
Lipasi linguale e gastrica stabile
al pH acido: acilgliceroli con
ac.grassi a catene corta e
90% dieta triacilgliceroli
media (grassi del latte)
10% colesterolo, fosfolipidi ac.grassi
Lipasi pancreatica: idrolizza
leg. estereo in posizione 1 e 3
Colesteril estere idrolasi:
aumenta la sua atività in
presenza di Sali biliari
in risposta all ingresso
di lipidi e di proteine
cellule della mucosa del
digiuno e del tratto
Rilascio di enzimi pancreatici
inferiore del duodeno
producono CCK
Mentre altre rilasciano
secretrina (rilascio di
bicarbonato)
Rilascio di bile
Gli acidi grassi liberi, il colesterolo libero e i 2-monoacilgliceroli sono i prodotti
principali della degradazione dei lipidi
Formano micelle miste con i Sali biliari (non quelli con catene corte o medie)
Azione catalitica della lipasi pancreatica
Le micelle interagiscono con la membrana dell’orletto a spazzola degli enterociti i
quali presentano una pellicola umida ferma attraverso la quale i grassi vengono
adsorbiti
Meccanismo di
assorbimento dei
trigliceridi nella
mucosa intestinale
Tessuti periferici
Muscoli scheletrici,
Ac.grasso CoA sintetasi
tessuto adiposo ma
Lipasi anche cardiaco
polmonare renale
Catalizzal’idrolisi dei epatico
triacilgliceroli in
posizione1e3
formando
1,2diacilgliceroli, RE
2-acilglicerolo e
quindi gliceroloComposizione
CM VLDL IDL LDL HDL
Principale B-48 B-100 B-100 B-100 A-I
Apoproteina
Principale TG (85-90%) TG (60-70%) C (30%) C (50-60%) P (45-55%)
Lipide C (20%) TG (30%) TG (8%) C (20%)
CM= chilomicroni TG= trigliceridi
VLDL= very low density lipoprotein C= colesterolo
IDL= intermediate density lipoprotein P= proteine
LDL= low density lipoprotein
HDL= high density lipoproteinDestino dei prodotti della mobilizzazione:
• Glicerolo
– Convertito in diidrossiacetonfosfato entra nella glicolisi o nella gluconeogenesi
– La conversione è catalizzata da:
• Glicerolo fosfato deidrogenasi
• Diidrossiacetone chinasi
• Acidi grassi
– Ossidazione
• Principalmente β-ossidazione
– Produzione Acetil-CoA, NADH, FADH2
• Oppure ω-ossidazione
– Processo aspecifico che porta alla produzione di composti idrosolubili più facili
da eliminare.Conversione dell’acido grasso in Acil-Coa
Gli acidi grassi vengono attivati
in tioesteri nel citoplasma
attraverso il legame con il
Coenzima A dalle Acil-CoA
sintetasi citoplasmatiche
Due legami anidridici vengono Acil-CoA
impiegati per l’attivazione as sintetasi
acil-Coa.
Acil-CoA
Pirofosfatasi
sintetasi
inorganicaConversione dell’acido grasso in Acil-Coa Attivazione dell acido grasso nel citosol ad opera della acil CoA sintetasi
Gli acil-Coa sono trasportati nel mitocondrio L’entrata degli acil-CoA nel mitocondrio rappresenta la tappa limitante per l’ossidazione degli acidi grassi ed anche il maggior punto di controllo della via metabolica.
CH3 CH3
CH3
CarnitinaTappe della beta-ossidazione
Direttamente collegati alla
catena di trasporto degli
elettroni sulla MMI
AcilCoA DH
H2O
Enoil CoA idratasi3-idrossiacil CoA DH
CoA
acilCoA aciltransferasi
acilCoA acetilCoA
O tiolasi
Ossidato poi nel ciclo di
KREBS…oppure utilizzato nella
sintesi dei CORPI CHETONICILe reazioni della ß-ossidazione degli acidi
grassi
1 ciclo La ß-ossidazione consiste in 4 reazioni:
ossidazione, idratazione, ossidazione, acil-Coa
ossidazione acetiltransferasi, (tiolasi) sono simili alle ultime 4
reazioni del ciclo di Krebs
1I-VII ciclo ß-ossidazione
idratazione
ossidazione
Trasferimento dell’acile
L’ossidazione degli acidi grassi insaturi o con
numero dispari di carboni richiede reazioni
aggiuntiveLe fasi e i prodotti
della ossidazione degli
acidi grassi
Palmitoil-Coa + 7 Coa + 7 FAD + 7 NAD+ 7 H2O → 8 acetil-Coa + 7 FADH2 + 7 NADH + 7 H+Resa energetica dell’ossidazione del palmitoil-CoA
Destino dei prodotti della β-ossidazione
– Acetil-CoA: entra nel ciclo di Krebs per produrre equivalenti riducenti
(NADH e FADH2) che alimentano la fosforilazione ossidativa per la
produzione di ATP; nelle piante viene utilizzato per la produzione di
energia solamente durante la germinazione
– Un Acil-CoA più̀ corto di due unità carboniose: rientra nel ciclo
successivo di β- ossidazione.
– FADH2 e NADH alimentano la fosforilazione ossidativa per la
produzione di ATP.41
Sintesi degli acidi grassi
Biosintesi degli acidi grassi
• La sintesi degli acidi grassi segue un percorso diverso rispetto al catabolismo:
– Le catene di acidi grassi sono costruite per addizione di unità di due
atomi di carbonio derivate dal acetil- CoA.
– Le unità di acetato sono attivate dalla formazione di malonil-CoA.
– Gli intermedi della biosintesi sono legati a SH di proteine (proteine
trasportatrici di acili, ACP) e non a CoA-SH.
– La sintesi avviene nel citoplasma mentre la degradazione è
mitocondriale.
– La biosintesi usa come sistema redox il NADP+/NADPH (la degradazione
usa il sistema NAD+/NADH).
– L’addizione dell’unità C2 è alimentata dal ∆G negativo della
decarbossilazione del malonil-CoA.CoA, ATP ADP + Pi
Citrato Citrato liasi Acetil CoA
OA
E un meccanismo controllato a lungo
termine dalla sintesi degli enzimi chiave
Sintesi degli acidi grassi stimolati dalla presenza di glucosio e
insulina
Principalmente nel fegato e nelle ghiandole mammarie nella lattazione, solo in
misura minore nel tessuto adiposo. Avviene nel citosol
Catabolismo di alcuni aminoacidi Glucagone e adrenalina
insulina
citrato Fosforilazione ~ glicogeno sintasi
N.B.passa nel Acetil CoA carbossilasi
citosol come
citrato
Catabolismo
degli acidi
grassi e Ossidazione del
Corpi chetonici piruvato nel
catabolismo
glucidicoTRASPORTATORI di ACILI
Acido grasso sintasi
Enzima dimerico multifunzionale
Ingresso Tioesterasi
dei substrati
β-idrossialcil
Dominio 1: deidratasi
Legame e
condensazione B-chetoacil
dell’acile e del Allungamento ACP-reduttasi
malonile della catena
Enoilreduttasi
Maloniltransferasi
Dominio 2: Allungamento
Riduzione degli della catena Acetiltransferasi
intermedi
Enzima di
Condensazione
(Chetoacil-ACP-sintasi)
Dominio 3:
Rilascio del palmitato Ingresso
dei substrati
B12 - v. 1.5 © gsartor 2001-2011 Metabolismo dei grassi - 121 -
Il prodotto principale è il palmitato (16:0), altre coppie di C sono aggiunte nel RE e nei MT
Materiale ottenuto dal prof. Sartor Universita di Bologna e RavennaControllo e regolazione della biosintesi L’acetil-CoA ha un ruolo centrale della regolazione del metabolismo degli acidi grassi e dei glucidi. L’acetil-CoA carbossilasi è regolata allostericamente dal citrato (attivatore) e dagli acil-CoA (inibitore). Il malonil-CoA agisce invece come inibitore del trasporto di Acil-CoA all’interno dei mitocondri a livello della formazione dell’acil-carnitina. (inibizione della beta-ossidazione) Vi è poi un’azione di controllo a livello di interazione tra gli organi mediata dagli ormoni attraverso le cascate enzimatiche attivate dal cAMP.
L’insulina induce la trascrizione di: Acido grasso sintasi Malato deidrogenasi NADP-dip Acetil CoA carbossilasi Induce la trascrizione di glucosio 6P-DH 6-fosfogluconatoDH
La biosintesi degli acidi grassi
(palmitato C16:0)
Il precursore nella biosintesi degli acidi
grassi è il malonil-Coa prodotto per
carbossilazione dell’acetil-Coa dalla acetil-
Coa carbossilasi. E’ un sito di regolazione.
Gli AG saturi a lunga catena
sono sintetizzati a partire da
acetil-Coa e malonil-Coa e da
un complesso enzimatico
citosolico Acido grasso sintasi
(6 attività enzimatiche) + una
proteina trasportatrice di acili
(ACP).
Le reazioni della sintesi degli
acidi grassi sono l’inverso dei
quelle della beta-ossidazione:
condensazione, riduzione,
deidratazione, riduzione.La regolazione della sintesi/degradazione
degli acidi grassiPuoi anche leggere
