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Catabolismo degli acidi grassi

Università di Roma TOR VERGATA CL in Medicina Biochimica (Prof L. Avigliano). Catabolismo degli acidi grassi. citoplasma. PIRUVATO. GLUCOSIO. produzione di NADH ed ATP. ACIDI GRASSI. PIRUVATO. mitocondrio. CH 3 CO~SCoA. CORPI CHETONICI. CICLO DI KREBS.

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Catabolismo degli acidi grassi

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Presentation Transcript

  1. Università di Roma TOR VERGATA CL in Medicina Biochimica (Prof L. Avigliano) Catabolismo degli acidi grassi

  2. citoplasma PIRUVATO GLUCOSIO produzione di NADH ed ATP ACIDI GRASSI PIRUVATO mitocondrio CH3CO~SCoA CORPI CHETONICI CICLO DI KREBS utilizzo di NADPH ed ATP via malonilCoA ACIDI GRASSI COLESTEROLO

  3. ADIPOCITA glucagone albumina-acidi grassi STRYER

  4. ATTIVAZIONE (citoplasma) richiede - ATP - Coenzima A CoASH (vitamina: acido pantotenico) palmitato + ATP  palmitoil ~ AMP + CoASH  palmitoil~CoA TRASPORTO NEL MITOCONDRIO carnitina lisina. metionina -OSSIDAZIONE (matrice mitocondriale) CH3 –N+ – CH2 – CH – CH2 – COO– CH3 OH esteri di acidi grassi acil~carnitina CH3 CATABOLISMO DEGLI ACIDI GRASSI

  5. palmitoil~CoA CoASH citoplasma CPT1. punto di controllo Carnitina Palmitoil Transferasi I - CPT I membrana esterna carnitina palmitoilcarnitina membrana interna carnitina-palmitoil translocasi Carnitina Palmitoil Transferasi II -CPT II matrice mitocondriale palmitoil~CoA CoASH -ossidazione

  6. CH3-CH2-CH2-CO ~CoA FAD acil ~CoA deidrogenasi CH3-CH=CH -CO ~CoA doppio legame trans + H2O3-trans enoil idratasi CH3-CH-CH2-CO ~CoA) I OH NAD+-idrossiacil ~ CoA deidrogenasi CH3-C-CH2-CO ~CoA II O CoA ~SH- chetotiolasi 2 CH3-CO ~CoA *

  7. NON funziona come pompa protonica (Eo’ = 0,029V) coinvolge flavoproteine ETF flavoproteina di trasferimento degli elettroni

  8. GLUCOSIO  2 PIRUVATO  2 ACETIL-CoA 2 ATP 2 NADH 5 ATP 2 NADH 5 ATP 1 ciclo di Krebs 10 ATP TOT 32 ATP NADH + H+ 1 FADH2 1 GTP 7,5 ATP 1,5 ATP 1 ATP 2 x 2 x 20 ATP PALMITATO  8 ACETIL-CoA  8 cicli di Krebs  80 ATP attivazione -2 ATP 7 FADH x 1,5 ATP = 10,5 7 NADH x 2,5 ATP = 17,5 tot = 28 + 8 Ciclo di Krebs 80 ATP TOT 106 ATP

  9. I GRASSI FORNISCONO - ENERGIA - CALORE - ACQUA METABOLICA Sopravvivenza per animali che non mangiano e bevono per lunghi periodi Es cammelli, orsi in letargo,..

  10. Metabolismo degli acidi grassi a catena dispari e Vitamina B12

  11. Acidi grassi a C dispari • Val, Ile, Met, Thr  COO– I CH2 I CH2 I CO~SCoA COO– I CH2 + HCO3– + BIOTINA  I CO~SCoA propionil ~CoA COO– I HC-CH3 + vit B12 I CO~SCoA metilmalonil~CoA succinil~CoA  • Ciclo di Krebs • Metabolismo corpi chetonici • Biosintesi dell’eme

  12. FUNZIONEVIT B12 Batteri - in molte reazioni Animali - note solo 2 reazioni metil malonil-CoAmutasi (coenzima: adenosil Cbl) matrice mitocondrialemetil malonil~CoA  succinil~CoA Metionina sintasi (coenzima: metil Cbl) citoplasma 5 metil TH Folato + omocisteina  metionina Funzioni della metionina - sintesi proteica - donatore di metili ( sotto forma di S-adenosil-metionina SAM) - precursore cisteina

  13. ATP P~P + P SH metionina + ATP  SAM + 3 molecole fosfato Carenza dell’enzima metionina adenosil transferasi causa persistenti alti livelli di metionina con danni neurologici

  14. Alcuni esempi di utilizzo del metile CH3 etanolammina metionina COLINA CH3 – N+ – CH2 – CH2OH CH3 O– NH2+ arginina glicina metionina O = P NH – C– N – CH2 – COO– CREATINA CH3 OH esteri di acidi grassi acil~carnitina O– CH3 CARNITINA CH3 –N+ – CH2 – CH – CH2 – COO– lisina, metionina CH3 ADRENALINA METILAZIONE di CITOSINA ed ISTONI

  15. THF = TETRAIDROFOLATO forma coenzimatica del folato OMOCISTEINAMETIONINA + ATP SAM metionina sintasiB12 5- metil(-CH3 ) THF  serina  + THF  5,10-metilene (-CH2-)THF TIMIDILATO glicina  istidina  + THF 5,10- metenile (-CH=)THF glutammato  colina+ THF10-formil (-CHO) THFC2, C8 PURINE

  16. RIMETILAZIONE serina ATP Pi + P~P TRANSMETILAZIONE vit B6 F metionina S-adenosil metionina glicina X metionina sintasi Metiltransferasi vit B12 metil-X omocisteina N5-metilF S-adenosil omocisteina vit B6 adenosina cistationina vit B6 TRANSULFURAZIONE cisteina F= tetraidrofolato

  17. CORPI CHETONICI

  18. CORPI CHETONICI metaboliti idrosolubili degli acidi grassi ACETOACETATO CH3-CO-CH2-COO- -IDROSSIBITIRRATO maggior componenteCH3-CHOH-CH2-COO- Interconvertibili ad opera di deidrogenasi composti acidi pK~4 decarbossilazione lenta e spontanea dà acetone CH3-CO-CH3 FORMAZIONE EPATICA (matrice mitocondriale) velocità di formazione direttamente proporzionale alla velocità della  -ossidazione soltanto UTILIZZO EXTRAEPATICO ossidati a CO2 e H2O sistema nervoso centrale muscolo cardiaco muscoloscheletrico N.B: il fegato manca dell’enzima succinil~CoA-3chetoacido transferasi che serve per l’attivazione dell’acetoacetato ad acetoacetilCoA

  19. LIVELLO EMATICO glucosio 5,5 mM a digiuno notturno 3,5 mM nel digiuno prolungato acidi grassi-albumina 0,5 mM 2 mM nel digiuno LIVELLO EMATICO corpi chetonici 0,1 mM dopo il digiuno notturno 2 mM dopo tre giorni di digiuno 5 mM digiuno prolungato

  20. DIGIUNO PROLUNGATO DIETA RICCA IN PROTEINE E/O GRASSI E PRIVA DI CARBOIDRATI (DIETA CHETOGENICA) ESERCIZIO PROLUNGATO STATO PATOLOGICO per Carenza di insulina Chetosi diabetica - diabete insulino-dipendente

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