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Metabolismo lipidico

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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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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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RE

Ac.grasso CoA sintetasi

Tessuti perifericiMuscoli scheletrici, tessuto adiposo ma anche cardiaco polmonare renale epatico

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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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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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Attivazione dell’acido grasso nel citosol ad opera della acil CoA sintetasi

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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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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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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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Palmitoil-CoA + 7CoA + 7NAD+ + 7 FAD + 7 H2O 8 Acetil CoA + 7 NADH + 7 H+ + 7 FADH2

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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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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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Piruvato DH

AMPNAD+

ADP

acetilCoAATPNADH

..destino aerobio del piruvato

SONO COINVOLTI I MT

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Sintesi dei corpi chetonici

Avviene nel mitocondrio

Aumenta la concentrazione di AcetilCoA

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Sintesi degli acidi grassi

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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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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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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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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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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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Nei mitocondri Nei microsomiNell’allungamento vengonoLegati al CoA e non all’ACP

Allungamento della catena

Desaturazione della catena

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Glicerolo 3P DH

Glicerolo chinasi (solo fegato)

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Pur essendo il fegato il sito di maggior sintesi di TAG, questi vengono allontanati con VLDL

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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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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