Catabolismo degli acidi grassi

GLUCOSIOcitoplasma

CH3CO~SCoA

PIRUVATO ACIDIGRASSI

CORPICHETONICI

CICLO DI KREBS

COLESTEROLO

via malonilCoA

ACIDI GRASSI

mitocondrio

produzione di NADH e ATP

utilizzo di NADPH e ATP

PIRUVATO

STRYER

glucagone, adrenalina

ADIPOCITA

albumina-acidi grassi

lipasi ormone-sensibile glucagone insulina

CATABOLISMO degli ACIDI GRASSI

ATTIVAZIONE (citoplasma)richiede - ATP - Coenzima A (CoASH) (vitamina: acido pantotenico)

palmitato + ATP palmitil ~ AMP + CoASH palmitil~CoA

TRASPORTO NEL MITOCONDRIO carnitina

CH3 – N+ – CH2 – CH – CH2 – COO–

CH3 OH esteri di acidi grassi acil~carnitina

CH3

-OSSIDAZIONE (matrice mitocondriale)

Da lisina, metionina

Carnitina PalmitilTransferasi I - CPT I

membrana esterna

membrana interna

palmitil~CoA CoASH

-ossidazione

matrice mitocondriale

citoplasmapalmitil~CoA CoASH

carnitina palmitoilcarnitina

CPT I. punto di controlloinibita da malonilCoA

carnitina-palmitil translocasi

Carnitina Palmitil Transferasi II - CPT II

CH3-CH2-CH2-CO ~CoA

CH3-CH=CH -CO ~CoA doppio legame trans

CH3-CH-CH2-CO ~CoA) I OH

CH3-C-CH2-CO ~CoA

2 CH3-CO ~CoA

FAD acil ~CoA deidrogenasi

+ H2O trans enoil idratasi

NAD+ -idrossiacil ~ CoA deidrogenasi

CoA ~SH - chetotiolasiIIO

*

NON funziona come pompaprotonica (Eo’ = 0,029V)

ETF flavoproteina di trasferimento degli elettroni

coinvolge flavoproteine

attivazione -2 ATP

7 FADH x 1,5 ATP = 10,57 NADH x 2,5 ATP = 17,5 tot = 28

+ 8 Ciclo di Krebs 80 ATP

PALMITATO 8 ACETIL-CoA 8 cicli di Krebs 80 ATP

GLUCOSIO 2 PIRUVATO 2 ACETIL-CoA

2 NADH 5 ATP

2 NADH 5 ATP

2 ATP

3 NADH + H+

1 FADH2

1 GTP2 x 2 x

7,5 ATP1,5 ATP1 ATP

20 ATP

TOT 32 ATP

10 ATP1 ciclo di Krebs

TOT 106 ATP

I GRASSI FORNISCONO

- ENERGIA

- CALORE

- ACQUA METABOLICA

Sopravvivenza per animali che non mangiano e bevono per lunghi periodi

Es cammelli, orsi in letargo,..

-ossidazione perossisomiale

non richiede carnitina Acil-CoA ossidasi utilizza O2 H2O2 (non produce energia)

Acidi grassi C>20Precursori degli acidi biliari (C 27C24)

Controllo dell’utilizzo ed accumulo dei TRIGLICERIDI

Peroxisome Proliferator–Activated Receptor PPAR

PPAR RXR

PPREPeroxisome Proliferatore Response Element

trascrizione

Ligandi naturaliAcidi grassi a lunga catena

Ligandi sinteticiSostanze con attività farmacologica (sostanze acide lipofile)(farmaci ipolipidemici)

CORPI CHETONICI

L’adattamento dell’organismo al digiuno costituisce uno degli

esempi più tipici di adattamento metabolico.

glucosio DIGIUNO insulina

CH3CO~SCoA

PIRUVATO ossid. ACIDIGRASSI

CORPICHETONICI

CICLO DI KREBS

Biosintesi COLESTEROLO Biosintesi ACIDI GRASSI

mitocondrio

produzione di NADH e ATP

utilizzo di NADPH e ATP

PIRUVATO

-

-

-

+

-

BIOSINTESI GLUCOSIO

piruvato principale via di entrata CO2

ossalacetato

CHETOGENESI e CORPI CHETONICI - composti acidi (pK~4) - metaboliti idrosolubili degli acidi grassi ( non necessitano

di trasportatori ematici)- captazione indipendente dall’insulina

ACETOACETATO CH3-CO-CH2-COO-

-IDROSSIBITIRRATO CH3-CHOH-CH2-COO-

maggior componente Interconvertibili ad opera di deidrogenasi

decarbossilazione lenta e spontanea acetone CH3-CO-CH3

FORMAZIONE EPATICA (matrice mitocondriale)velocità di formazione direttamente proporzionale alla

velocità della -ossidazione

UTILIZZO soltanto EXTRAEPATICO: ossidati a CO2 e H2O

- sistema nervoso centrale- muscolo cardiaco- muscolo scheletrico

il fegato manca dell’enzima succinil~CoA 3chetoacido transferasi

per l’attivazione dell’acetoacetato ad acetoacetilCoA

LIVELLI EMATICI

glucosio 5,5 mM a digiuno notturno3,5 mM nel digiuno prolungato

corpi chetonici 0,01 mM stato di alimentazione0,1 mM dopo il digiuno notturno2 mM dopo tre giorni di digiuno5 mM digiuno prolungato

acidi grassi-albumina0,5 mM2 mM nel digiuno

Gli adattamento metabolici al digiuno sono continui ma si possono schematicamente suddividere in diversi periodi in base al tipo di substrato energetico maggiormente usato

Digiuno fisiologico notturno

Digiuno prolungato Prima fase inizia 10-12 ore dall’ultimo pasto ed occupa le due giornate dall’ultimo pasto

Seconda fase dura circa 3 settimane

Terza fase che si protrae fino ad esaurimento delle scorte lipidiche

Fasi del digiuno in base alle modalità di approvvigionamento di glucosio

FASE DIADATTAMENT

OAL DIGIUNO

Formazione dei corpi chetonici

DIGIUNO PROLUNGATO

DIETA RICCA IN PROTEINE E/O GRASSI E PRIVA DI CARBOIDRATI (DIETA CHETOGENICA)

ESERCIZIO PROLUNGATO

STATO PATOLOGICO per Carenza di insulinaChetosi diabetica - diabete insulino-dipendente