CHIMICA BIOLOGICA. Seconda Università degli Studi di Napoli. DiSTABiF. Corso di Laurea in Scienze Biologiche. Insegnamento di. Anno Accademico

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1 Seconda Università degli Studi di Napoli DiSTABiF Corso di Laurea in Scienze Biologiche Insegnamento di CHIMICA BIOLOGICA Prof. Antimo Di Maro Anno Accademico Lezione 16

2 Degradazione dei lipidi

3 Contenuto in kcalorie/g per le principali molecole utilizzate per produrre energia triacilgliceroli proteine glucosio 9 kcal/g 4 kcal/g 4 kcal/g

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5 I lipidi della dieta

6 Ingestione degradazione tramite lipasi e fosfolipasi che usufruiscono della solubilazione grazie dei sali biliari sintetizzati nel fegato (da colesterolo molecole anfipatici ) conservati nella cistifellea.; i triacilgliceroli vendono idrolizzati in acidi grassi e monoacil-glicerato

7 assorbimento nel lume intestinale; gli acidi grassi (2) e monoacil-glicerato vengono riconvertiti in triacilclicerolo; formazione dei chilomicroni e traporto tramite sistema linfatico;

8 Struttura di un chilomicrone Le apoliproteine sono l impalcatura dei chilomicroni

9 Controllo ormonale Epinefrina (simile alla caffeina) mobilita le riserve di triacilgliceroli dagli adipociti I triacilgiceroli sono trasportati nel sangue grazie alla sieroalbumina

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11 Utilizzazione del glicerolo dei trigliceridi: Gluconiogenesi o

12 Attivazione degli acidi grassi

13 Carnitina

14 stroma citosol

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16 deidrogenasi Reazioni della -ossidazione idratasi deidrogenasi tiolasi

17 Bilancio energetico della -ossidazione completa dell acido palmitico. Acido palmitico + ATP + CoA-SH Palmitoil-CoA + AMP + PPi 2Pi (-2 ATP) Palmitoil-CoA + 7 CoA-SH + 7 FAD + 7 NAD + + H 2 O 8 acetil-coa + 7 FADH (NADH + H + ) ATP ATP ATP = (+108.0) ATP totali +106 ATP G o dalla ossidazione completa= 2340 kcal/mole G o dalla -ossidazione= kcal/mole Resa: 33.06%

18 L acetil-coa al centro del metabolismo energetico

19 Ossidazione degli acidi grassi insaturi - monoinsaturo Gli insaturi in natura sono per lo più in cis Isomerasi Reazioni della -ossidazione con un FADH2 in meno

20 Ossidazione degli acidi grassi insaturi - poliinsaturo Isomerasi Reduttasi NADPH dipendente Reazioni della -ossidazione con un FADH2 in meno Isomerasi

21 Formazione di propionil-coa nella ossidazione degli acidi grassi a numero dispari di atomi di C -Degradazione del propionil-coa carbossilasi Biotina e carbossibiotina epimerasi mutasi

22 Quando ci è molto actel-coa con: - Diete rigide* - Diabete non trattato** - Digiuno *In assenza di zuccheri difficolta di rifornire il ciclo di Krebs di ossalacetato accumulo di acetil-coa ** difficoltà di metabolizzare gli zuccheri si formano i corpi chetonici

23 Corpi chetonici da acetil-coa - Acetone - Acetoacetato -D- -idrossibutirrato

24 In condizioni di digiuno o diabete non trattato. Formazione dei corpi chetonici Mitocondri del fegato Intermedio nella biosintesi degli steroli (ma nel citosol)

25 D- -idrossibutirrato Come fonte di energia Ciclo di Krebs

26 Sintesi dei lipidi

27 Biosintesi degli acidi grassi La fonte di CARBONIO per la biosintesi è l ACETIL-CoA che deriva da carboidrati ed amminoacidi. 1- Localizzazione: citoplasma (la -ossidazione avviene nei mitocondri); 2- I componenti intermedi di sintesi sono legati al gruppo SH della fosfopanteteina, che è il gruppo prostetico dell Acyl Carrier Protein (ACP) nei procarioti e della acido grasso sintetasi negli eucarioti; 3- L acido grasso sintetasi è un complesso multienzimatico costituito da sette proteine enzimatiche;

28 4- L allungamento avviene per aggiunta di unità bicarboniose che vengono trasportate dalla ACP-panteteina. La reazione di allungamento è favorita dalla reazione di decarbossilazione del Malonil-CoA; 5- L agente riducente è il NADPH + H + ; 6- L allungamento si interrompe quando l acido grasso raggiunge la lunghezza di 16 atomi di carbonio (acido palmitico). L ulteriore allungamento avviene ad opera di altri sistemi enzimatici con sistemi proteici presenti sulle membrane del reticolo endoplasmatico; 7- Ruolo del citrato e della CO 2

29 Acyl Carrier Protein (ACP)

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31 Sintesi di NADPH e uscita di Citrato per l acetil-coa CO 2 Enzima malico ATP-citrato liasi

32 ATP-citrato liasi

33 Sintesi della molecola reattiva per sintetizzare gli acidi grassi Acetil-SCoA + ATP + HCO 3 - Acetil-CoA carbossilasi Malonil-S-CoA

34 Acetil-CoA carbossilasi

35 HS-Ksasi= Acido sintasi Sintesi del palmitato

36 Riduzione finale con un altra reduttasi NADPH dipendente

37 Dopo sette passaggi, si produce un C-16. 7x2C + 2C iniziali = 16C

38 Sintesi acidi grassi Acetil-CoA + 7 malonil-coa + 14 NADPH + H + Palmitato (16:0) + 7 CO NADP CoA-SH + 6 H 2 O Per la sintesi di Malonil-SCoA 7 Acetil-CoA+ 7 CO ATP 7 malonil CoA +7 ADP + 7P i + 7H + In totale 8 Acetil-CoA + 7 ATP + 14 NADPH + H + Palmitato (16:0) + 14 NADP CoA-SH + 6 H 2 O+ 7 ATP + 7P i

39 Struttura dell acido grasso sintasi I nei mammiferi (proteina multidominio) KS= -chetoacil-coa sintasi; MAT= malonil/acetilcoa-acp trasferasi; DH= -idrossaicil- ACP deidratasi; ER= enoil-acp reduttasi; KR= -chetoacil-acp reduttasi. TE= tioesterasi

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44 L acido grasso in sintesi è legato alla acido grassi sintasi, mentre l ACP trasporta altri Acetil-CoA

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48 -ossidazione nel reticolo endoplasmatico del fegato e rene degli invertebrati. Acidi grassi da 10 a 12 C

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