Catabolismo dei lipidi - Università degli Studi di Bari Aldo Moro · 2020. 5. 23. · Catabolismo...

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Catabolismo dei lipidi Conce0 chiave • La beta-ossidazione è una via catabolica a spirale che si svolge nella matrice mitocondriale e ossida gli acidi grassi scindendoli ad ace9l-CoA, FADH 2 e NADH. • La beta-ossidazione è una via streCamente aerobia e fornisce la maggior parte del fabbisogno energe9co di cuore, muscoli scheletrici e fegato, e di mol9 altri tessu9 con un buon metabolismo aerobico. Gli acidi grassi non possono essere usa9 come carburan9 metabolici né dai neuroni (gli acidi grassi non sono in grado di aCraversare la barriera emato-encefalica) né dai globuli rossi (assenza di mitocondri). • Gli acidi grassi sono ossida9 mediante usa sequenza di 4 reazioni in cui l’atomo di C beta è trasformato in un gruppo chetonico (C=O), da cui deriva il termine beta-ossidazione. L’ossidazione è seguita dalla roCura del legame tra gli atomi di C alfa e beta ad opera di una 9olasi (una liasi).

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Catabolismodeilipidi

Conce0chiave•Labeta-ossidazioneèunaviacatabolicaaspiralechesisvolgenellamatricemitocondrialeeossidagliacidigrassiscindendoliadace9l-CoA,FADH2eNADH.•Labeta-ossidazioneèunaviastreCamenteaerobiaeforniscelamaggiorpartedelfabbisognoenerge9codicuore,muscolischeletriciefegato,edimol9altritessu9conunbuonmetabolismoaerobico.Gliacidigrassinonpossonoessereusa9comecarburan9metabolicinédaineuroni(gliacidigrassinonsonoingradodiaCraversarelabarrieraemato-encefalica)nédaiglobulirossi(assenzadimitocondri).•Gliacidigrassisonoossida9medianteusasequenzadi4reazioniincuil’atomodiCbetaètrasformatoinungruppochetonico(C=O),dacuiderivailterminebeta-ossidazione.L’ossidazioneèseguitadallaroCuradellegametragliatomidiCalfaebetaadoperadiuna9olasi(unaliasi).

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Mobilizzazionedegliacidigrassi

Unuomodi70kginmediaconserva15kgdilipidi,principalmentesoCoformaditrigliceridi(TG),neltessutoadiposo.ITGimmagazzina9negliadipoci9vengonoidrolizza9adacidigrassiliberiduranteildigiunoperfornireenergiaaitessu9cheliusanocomecarburan9metabolici.ATGL:TriglicerideLipasiadipocitariaHSL:Lipasiormonesensibile(Digliceridelipasi)MGL:MonogliceridelipasiGoccialipidica:adiposoma

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Tappadipreparazioneall’ossidazionedegliacidigrassi

Acil-CoAsintetasi

Lamembranamitocondrialeinternaèimpermeabileagliacidigrassi(concatenealchilichepiùlunghedi12atomidiC).Laprimatappadell’u9lizzazionediunacidograssoèlasuaaZvazioneadacil-CoA.Talereazioneoperatadall’Acil-CoAsintetasièATPdipendenteeavvienenelcitoplasma(consumoneCodiduelegamifosfoanidridici).

Peressereossidatol’acil-CoAdeveesseretraslocatonelmitocondrio,maancheinquestocaso,lamembranamitocondrialeinternaèimpermeabilesiaalCoAcheaisuoideriva9.

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Peresseretrasferi9nellamatricemitocondrialegliacidigrassialungacatenavengonoprimalega9aunamolecola“carrier”,laL-carni9na,adoperadell’enzimacarni;naaciltransferasiIpresentesullamembranamitocondrialeesterna.Untrasportatorespecificosullamembranamitocondrialeinternamediailpassaggiodell’acil-carni9nanellamatricedelmitocondrio,doveunisoenzimadellacarni9naaciltransferasi(II)rigeneral’acil-CoAerilasciacarni9naliberaprontaperunnuovocicloditrasferimento.L’acil-carni;natransferasiIèl’enzimasegnapassodellabeta-ossidazioneedèinibitadalmalonil-CoA,unintermediocrucialedellasintesidegliacidigrassi(regolazionecoordinatadivieopposte).

Ilsistemaditrasportodellacarni;na

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Beta-ossidazionedegliacidigrassi

AnchesenonconsumadireCamenteossigenomolecolare,labeta-ossidazioneèunaviaaerobiainquantoperproseguirerichiedel’ossidazioneO2-dipendentedeicoenzimiridoZ,tramitelacatenarespiratoria.

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Labeta-ossidazioneèlaripe9zionediunasequenzadi4reazionienzima9che(deidrogenazioneFAD-dipendente,idratazione,deidrogenazioneNAD-dipendentee9olisi)chemedianolaprogressivarimozionediunitàbicarboniosesoCoformadiace9l-CoAdall’estremitàcarbossi-terminaledell’acidograsso,conlaformazionediunamolecoladiacidograssoaccorciatodidueatomidiC,unamolecoladiFADH2eunadiNADH,perogniciclodireazioni.

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Chetogenesi

Conce0chiave•Duranteildigiunoprolungato,nelfegatolagluconeogenesisoCraeintermedialciclodiKrebsegliacidigrassiendogeniequellimobilizza9daltessutoadiposovengonoindirizza9versolasintesideicorpichetonici(chetogenesi),compos9idrosolubiliricchidienergiaealterna9vialglucosioinquantocarburan9metabolici•Icorpichetonicisonousa9comefontedienergiadaitessu9extraepa9ci(muscolocardiacoescheletrico,cervello,ecc.)neimomen9didigiunoprolungato

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Sintesideicorpichetonici(Chetogenesi)

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Chetogenesi

Lachetogenesigeneraicorpichetoniciapar9redall’ace9l-CoA(provenientedallabeta-ossidazionedegliacidigrassi),rilasciandoilCoAcheservepermantenereaZvalabeta-ossidazione.Itreenzimicoinvol9sonomitocondrialiesonoespressisolonegliepatoci9.

Escretonelleurineoconlarespirazionepolmonare

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L’enzimachiavedell’u9lizzazionedeicorpichetonici,la;oforasi,sitrovainmol9tessu9manonnelfegato.Questoèilmo9vopercuiunavoltaprodoZicorpichetonici,ilfegatononpuòu9lizzarlicomesubstra9energe9ci,malirilascianelsangueperesportarlineitessu9extraepa9ci.Tramitechetolisi,icorpichetonicisonoconver99neimitocondriinace9l-CoAcheentranelciclodiKrebsperprodurreenergia.

CHETOLISI-U9lizzazionedeicorpichetonici

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Chetogenesiegluconeogenesi–regolazionedell’aZvitàdelciclodiKrebs

Neldigiuno,nelfegatoace9l-CoA,ATPeNADHaumentanopereffeCodellabeta-ossidazionedegliacidigrassi.1-NADHeace9l-CoAinibisconolaPDHimpedendoalpiruvatodiessereossidatoediroCandoloversolagluconeogenesi.2-ATPeNADHinibisconolacitratosintasiimpedendoall’ace9l-CoAformatodallabeta-ossidazionediessereossidatonelciclodiKrebs.3-L’aumentodiNADHspostal’equilibriomalato=ossalacetatoversoilmalato,chevieneesportatonelcitosolperlagluconeogenesi.TuCociòhal’effeCodirallentareilciclodiKrebsinmododadiroCarel’ace9l-CoAprodoCodallabeta-ossidazioneversolasintesideicorpichetonici.

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