Il metabolismo dei lipidi

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Dino Campo
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1 Il metabolismo dei lipidi

2 Digestione, assorbimento e trasporto dei lipidi Concetti chiave I triacilgliceroli sono demoliti dalle lipasi e i prodotti derivanti dalla loro scissione sono assorbiti dall intestino. Le lipoproteine trasportano i lipidi tra l intestino, il fegato e gli altri tessuti.

3 Il trasporto dei triacilgliceroli e del colesterolo

4 I principali acidi biliari e i loro coniugati

5 Triacilglicerolo

6 Le lipasi agiscono a livello dell interfaccia lipide-acqua Lipasi pancreatica PDBids 1N8S and 1LPB

7 Complesso fosfolipasi A 2 -micella

8 Complesso fosfolipasi A 2 -micella

9 Le lipoproteine del plasma umano

10 LDL

11 L apolipoproteina A-I Apolipoproteina A-I umana PDBid 1AV1

12 L apolipoproteina A-I

13 Endocitosi delle LDL mediata dal recettore

14 Digestione, assorbimento e trasporto dei lipidi Punto di verifica Come fanno le lipasi ad accedere ai loro substrati? Spiegate quali sono le finalità dei sali biliari e della proteina che lega gli acidi grassi nella digestione e nell assorbimento dei lipidi. Riassumete i ruoli delle diverse lipoproteine nel trasporto dei triacilgliceroli e del colesterolo. Qual è l importanza della lipoproteina lipasi? Descrivete il processo dell endocitosi delle LDL mediata dal recettore.

15 L ossidazione degli acidi grassi Concetti chiave Gli acidi grassi da degradare sono legati al CoA tramite una reazione dipendente dall ATP. I gruppi acilici grassi sono trasportati nei mitocondri tramite il sistema navetta della carnitina per essere ossidati. A ogni giro della b-ossidazione mitocondriale sono prodotti FADH 2, NADH e acetil-coa. Per ossidare gli acidi grassi insaturi sono necessari ulteriori enzimi.

16 Meccanismo di reazione dell acil-coa sintetasi

17 La carnitina trasporta i gruppi acile attraverso la membrana mitocondriale

18 La carnitina trasporta i gruppi acile attraverso la membrana mitocondriale

19 La b-ossidazione degli acil-coa

20 La b-ossidazione degli acil-coa

21 La b-ossidazione degli acil-coa

22 La b-ossidazione degli acil-coa

23 La b-ossidazione degli acil-coa

24 L ossidazione degli acidi grassi Punto di verifica Descrivete il processo di attivazione degli acidi grassi. Qual è il costo energetico di questo processo? In che modo i gruppi acilici citosolici entrano nel mitocondrio per essere degradati? Riassumete le reazioni chimiche che avvengono a ogni giro della b-ossidazione. Spiegate perché si chiama b-ossidazione. In che modo i prodotti della b-ossidazione portano alla produzione di ATP?

25 I corpi chetonici Concetti chiave Nel fegato l acetil-coa può essere convertito reversibilmente a corpi chetonici che saranno utilizzati come fonte di energia dagli altri tessuti. La chetogenesi avviene nella matrice mitocondriale degli epatociti

27 Corpi chetonici

28 Chetogenesi

29 La b-idrossibutirrato deidrogenasi

30 Utilizzazione dei corpi chetonici in acetil-coa nei tessuti extraepatici Assente nel fegato

31 I corpi chetonici Punto di verifica Che cosa sono i corpi chetonici? In che modo i corpi chetonici sono sintetizzati e degradati?

32 La biosintesi degli acidi grassi Concetti chiave Il sistema di trasporto degli acidi tricarbossilici trasferisce acetil-coa nel citosol per la sintesi degli acidi grassi. La sintesi degli acidi grassi inizia con la carbossilazione dell acetil-coa che genera malonil-coa. L acido grasso sintasi catalizza sette reazioni e allunga un acido grasso di due atomi di carbonio alla volta. Le elongasi e le desaturasi possono modificare gli acidi grassi. I triacilgliceroli sono sintetizzati a partire da glicerolo e acidi grassi.

33 Confronto tra b-ossidazione e biosintesi degli acidi grassi

34 Il sistema di trasporto degli acidi tricarbossilici

35 Reazione catalizzata dall acetil-coa carbossilasi (ACC)

36 Gruppi fosfopanteteinici

37 La decarbossilazione «spinge» la reazione catalizzata dalla b-chetoacil-acp sintetasi

38 La biosintesi degli acidi grassi

39 La biosintesi degli acidi grassi

40 La biosintesi degli acidi grassi

41 La biosintesi degli acidi grassi

42 Organizzazione in domini dell acido grasso sintasi

43 Struttura dell acido grasso sintasi Acido grasso sintasi di mammifero PDBid 2VZ9

44 Sintesi dei triacilgliceroli

45 Schema riassuntivo del metabolismo lipidico

46 La biosintesi degli acidi grassi Punto di verifica Paragonate il sistema navetta per il trasporto degli acidi grassi nei mitocondri con quello per il trasporto dell acetil-coa nel citosol. Qual è il ruolo dell ATP-citrato liasi nella sintesi degli acidi grassi? Descrivete le reazioni che producono e consumano malonil-coa durante la sintesi degli acidi grassi. Perché è metabolicamente corretto per la cellula regolare l attività dell acetil- CoA carbossilasi?

47 La biosintesi degli acidi grassi Punto di verifica Riassumete le reazioni catalizzate dall acido grasso sintasi e paragonatele alle reazioni di ossidazione degli acidi grassi. Descrivete il ruolo degli enzimi multifunzionali sia nella sintesi degli acidi grassi sia nella loro ossidazione. Quali sono le funzioni delle elongasi e delle desaturasi? Dove sono localizzati questi enzimi? Descrivete il modo in cui gli acidi grassi neosintetizzati sono incorporati nei triacilgliceroli.

48 La regolazione del metabolismo degli acidi grassi Concetti chiave L ossidazione e la sintesi degli acidi grassi sono regolate dagli ormoni e da fattori cellulari.

49 I siti di regolazione del metabolismo degli acidi grassi

50 La regolazione del metabolismo degli acidi grassi Punto di verifica In che modo gli ormoni collegano la disponibilità di combustibile metabolico alla sintesi e alla degradazione degli acidi grassi negli esseri umani? Spiegate in che modo la produzione di malonil-coa è in grado di regolare il metabolismo degli acidi grassi.

51 La reazione catalizzata dalla prostaglandina H 2 sintasi

52 Inibitori della prostaglandina H 2 sintasi

53 Inibitori della Cox-2

54 Il metabolismo degli amminoacidi

55 La degradazione delle proteine dell organismo Concetti chiave Le proteine extracellulari e intracellulari possono essere digerite dalle proteasi lisosomiali. Le altre proteine che devono essere degradate sono prima coniugate alla proteina ubiquitina. Il proteasoma, un complesso proteico a forma di barile, srotola la struttura delle proteine ubiquitinate con un processo ATP-dipendente e le degrada proteoliticamente.

56 Struttura dell ubiquitina Ubiquitina umana PDBid 1UBO

57 Emivita di alcuni enzimi

58 Le reazioni di ubiquitinazione

59 Alcuni amminoacidi devono essere assunti con la dieta

60 La digestione delle proteine della dieta

62 La deaminazione degli amminoacidi Concetti chiave La transaminazione interconverte tra loro un amminoacido e un a-cheto acido. La deaminazione ossidativa del glutammato rilascia ammoniaca da eliminare.

63 Il catabolismo degli amminoacidi

64 Transaminazione

65 Transaminazione

66 Piridossal-5 -fosfato

68 Deaminazione ossidativa del glutammato

69 La deaminazione degli amminoacidi Punto di verifica Descrivete il modo in cui l a-chetoglutarato e l ossalacetato partecipano al catabolismo degli amminoacidi. Qual è il ruolo del PLP nella transaminazione? Riassumete le reazioni che rilasciano un gruppo amminico di un amminoacido sotto forma di ammoniaca.

70 Il ciclo dell urea Concetti chiave Cinque reazioni incorporano l ammoniaca e un gruppo amminico nell urea. La velocità del ciclo dell urea cambia in funzione della velocità di degradazione degli amminoacidi.

71 L ammoniaca e i prodotti di scarto meno tossici

72 Reazione complessiva del ciclo dell urea

73 Il ciclo dell urea

74 Il ciclo dell urea

75 Il ciclo dell urea

76 Il meccanismo di reazione della CPS I

77 Il meccanismo di reazione della CPS I

78 Il meccanismo di reazione della CPS I

79 Il meccanismo di reazione della CPS I

80 Il ciclo dell urea Punto di verifica Riassumete le tappe del ciclo dell urea. In che modo i gruppi amminici degli amminoacidi entrano nel ciclo? Quali sono i vantaggi dell incanalamento? In che modo la velocità di deaminazione degli amminoacidi è correlata alla velocità del ciclo dell urea?

81 La degradazione degli amminoacidi Concetti chiave L alanina, la cisteina, la glicina, la serina e la treonina sono degradate a piruvato. L asparagina e l aspartato sono degradati a ossalacetato. L a-chetoglutarato è prodotto dalla degradazione dell arginina, del glutammato, della glutammina, dell istidina e della prolina. L isoleucina, la metionina, la treonina e la valina sono convertite in succinil-coa. La degradazione della leucina e della lisina forma acetil-coa e acetoacetato. Il triptofano viene degradato ad acetoacetato. La fenilalanina e la tirosina formano fumarato e acetoacetato.

82 I 7 prodotti comuni di degradazione degli amminoacidi

83 La degradazione degli amminoacidi Punto di verifica Descrivete i due destini generali degli scheletri carboniosi degli amminoacidi. Elencate i sette metaboliti che rappresentano i prodotti terminali del catabolismo degli amminoacidi. Quali di questi sono gluconeogenici? Quali invece sono chetogenici?

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