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Biochimica
Metabolismo lipidico
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Biochimica
Digestione ed assorbimento e utilizzazione dei lipidi
90% dieta triacilgliceroliLipasi linguale e gastrica stabile al pH acido: acilgliceroli con ac.grassi a catene corta e media (grassi del latte)
10% colesterolo, fosfolipidi ac.grassi
Lipasi pancreatica: idrolizza leg. estereo in posizione 1 e 3Colesteril 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 inferiore del duodeno producono CCK
Rilascio di bile Rilascio
di en
zim
i p
an
cre
ati
ci
Mentre altre rilasciano secretrina (rilascio di bicarbonato)
Azione catalitica della lipasi pancreatica
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Biochimica
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)
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
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Biochimica
RE
Ac.grasso CoA sintetasi
Tessuti perifericiMuscoli scheletrici, tessuto adiposo ma anche cardiaco polmonare renale epatico
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Biochimica
I meccanismi di attivazione sono gli stessi che attivano le glicogenolisi e la gluconeogenesi
Attivazione della mobilitazione di acidi grassiNel tessuto adiposo
idrolisi
Al fegato per gluconeogenesi
Legati all’albumina
…..se invece ad essere utilizzati sono gli acidi grassi depositati
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Biochimica
Destino dei prodotti
• Glicerolo– Convertito in diidrossiacetonfosfato entra nella glicolisi o nella gluconeogenesi– La conversione e 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 piu facili da eliminare.
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Biochimica
Attivazione dell’acido grasso nel citosol ad opera della acil CoA sintetasi
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Biochimica
Trasporto degli acidi grassi a catena lunga
malonilCoA
carnitina
Esistono patologie genetiche legate alla carenza del trasportatore della carnitina sulla membrana plasmatica: crampi muscolari e stanchezza fino a morte. Compromessa funzionalità del cuore
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Biochimica
AcilCoA DH
Tappe della beta-ossidazione
H2O
Enoil CoA idratasi
Esistono difetti legati all’enzima: quelli meglio caratterizzati riguardano gli isoenzimi che agiscono sugli acili di media lunghezza. Insorgenza nei primi due anni, blocco della β-ossidazione, aumento del consumo di glucosio, ipoglicemia
Direttamente collegati alla catena di trasporto degli elettroni sulla MMI
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Biochimica
3-idrossiacil CoA DH
acilCoA aciltransferasiO tiolasi
CoA
acilCoA acetilCoA
Ossidato poi nel ciclo di KREBS…oppure utilizzato nella sintesi dei CORPI CHETONICI
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Biochimica
Palmitoil-CoA + 7CoA + 7NAD+ + 7 FAD + 7 H2O 8 Acetil CoA + 7 NADH + 7 H+ + 7 FADH2
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Biochimica
Destino dei prodotti
• I prodotti della β-ossidazione: – Acetil-CoA e corpi chetonici: entrano nel ciclo di Krebs per produrre equivalenti riducenti (NADH e FADH2) che alimentano la fosforilazione
ossidativa per la produzione di ATP.
– Un Acil-CoA piu corto di due unità carboniose: rientra nel ciclo successivo di β- ossidazione.
– FADH2 e NADH che alimentano la fosforilazione ossidativa per la produzione di ATP.
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Biochimica
Piruvato carbossilasi
Malato DH mitocondriale
Malato DH citoplasmatica
PEP carbossichinasi
[Acetil CoA]
…seguono le medesime reazioni della glicolisi solamanete in senso inverso
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Biochimica
Piruvato DH
AMPNAD+
ADP
acetilCoAATPNADH
..destino aerobio del piruvato
SONO COINVOLTI I MT
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Biochimica
Sintesi dei corpi chetonici
Avviene nel mitocondrio
Aumenta la concentrazione di AcetilCoA
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Biochimica
Sintesi degli acidi grassi
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Biochimica
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 e
mitocondriale. – La biosintesi usa come sistema redox il NADP+/NADPH (la degradazione usa il sistema NAD+/NADH). – L’addizione dell’unità C2 e alimentata dal ∆G negativo della
decarbossilazione del malonil-CoA.
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Biochimica
Sintesi degli acidi grassi
Principalmente nel fegato e nelle ghiandole mammarie nella lattazione, solo in misura minore nel tessuto adiposo. Avviene nel citosol
Ossidazione del piruvato nel catabolismo glucidico
Catabolismo degli acidi grassi eCorpi chetonici
Catabolismo di alcuni aminoacidi
N.B.passa nel citosol come citrato
Citrato Acetil CoA
OA
CoA, ATP ADP + Pi
Citrato liasi
Acetil CoA carbossilasi
citrato Fosforilazione ~ glicogeno sintasi
Glucagone e adrenalinainsulina
E’ un meccanismo controllato a lungo termine dalla sintesi degli enzimi chiave stimolati dalla presenza di glucosio e insulina
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Biochimica
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Biochimica
Acido grasso sintasiEnzima dimerico multifunzionale
Il prodotto principale e il palmitato (16:0), altre coppie di C sono aggiunte nel RE e nei MT
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Biochimica
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Biochimica
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Biochimica
Controllo 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 e 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 e poi un’azione di controllo a livello di interazione tra gli organi mediata dagli ormoni attraverso le cascate enzimatiche attivate dal cAMP.
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Biochimica
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Biochimica
L’insulina induce la trascrizione di:Acido grasso sintasiMalato deidrogenasi NADP-dipAcetil CoA carbossilasi
Induce la trascrizione di glucosio 6P-DH6-fosfogluconatoDH
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Biochimica
Nei mitocondri Nei microsomiNell’allungamento vengonoLegati al CoA e non all’ACP
Allungamento della catena
Desaturazione della catena
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Biochimica
Glicerolo 3P DH
Glicerolo chinasi (solo fegato)
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Biochimica
Pur essendo il fegato il sito di maggior sintesi di TAG, questi vengono allontanati con VLDL
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Biochimica
VLDL IDL LDL HDL
Principale B-48 B-100 B-100 B-100 A-IPrincipale B-48 B-100 B-100 B-100 A-IApoproteinaApoproteina
Principale TG Principale TG (85-90%)(85-90%) TG TG (60-70%)(60-70%) C C (30%)(30%) C C (50-60%)(50-60%) PP (45-55%)(45-55%)
LipideLipide C C (20%)(20%) TG TG (30%)(30%) TG TG (8%)(8%) CC (20%)(20%)
ComposizioneComposizione
CM= chilomicroniCM= chilomicroni TG= trigliceridiTG= trigliceridiVLDL= very low density lipoproteinVLDL= very low density lipoprotein C= colesteroloC= colesteroloIDL= intermediate density lipoprotein P= proteineIDL= intermediate density lipoprotein P= proteineLDL= low density lipoproteinLDL= low density lipoproteinHDL= high density lipoproteinHDL= high density lipoprotein
CM
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Biochimica
LDLLDL
Sono ciò che resta delle VLDL perduti molti dei Trigliceridi. Sono molto ricche di Colesterolo. Servono al trasporto del colesterolo dal centro alla periferia. Le LDL in eccesso vengono ricaptate dal fegato attraverso un
recettore specifico e metabolizzate (solo il fegato può eliminare il colesterolo).
Se la concentrazione eccede la capacità di captazione l’eccesso viene captato dai macrofagi che penetrano attraverso l’endotelio nella parete arteriosa e danno l’avvio al processo di aterosclerosi. al processo aterosclerotico