Fasi dell ossidazione degli acidi grassi

Fasi dell ossidazione degli acidi grassi

REGOLAZIONE DELLA OSSIDAZIONE DEGLI ACIDI GRASSI La velocità di trasporto nella matrice mitocondriale decide il destino (ossidazione) CARNITINA ACIL-TRANSFERASI è inibita dal malonil-coa un intermedio della sintesi degli acidi grassi (degradazione e sintesi non possono avvenire contemporaneamente) β-idrossiacil-coa DEIDROGENASI è inibita da alto rapporto NADH/NAD + TIOLASI è inibita da alte concentrazioni di acetil-coa

Biosintesi degli acidi grassi Gli acidi grassi provengono per la maggior parte dalla dieta. Tuttavia, se presenti in eccesso, carboidrati e proteine possono venire convertiti ad acidi grassi. Questi vengono poi immagazzinati sotto forma di trigliceridi. Nei mammiferi la sintesi di acidi grassi avviene principalmente nel fegato (ma anche nelle ghiandole mammarie in lattazione e negli adipociti).

La biosintesi degli acidi grassi avviene tramite la condensazione di unità C 2, un processo inverso rispetto alla beta-ossidazione. In entrambi i casi viene utilizzato AcetilCoA Tuttavia, la via di sintesi è diversa da quella di ossidazione

(vit.b5) L Acetil-CoA si comporta da trasportatore di gruppi acetili e acili

ACP = proteina trasportatrice di acili

1 tappa : trasferimento di una unità di acetile dall acetilcoa mitocondriale al citosol mediante trasporto del citrato (il CoA non può attraversare la membrana mitocondriale)

Trasporto nel citosol dell acetil-coa mitocondriale L acetil-coa usato per la biosintesi degli acidi grassi non deriva dal loro catabolismo!

2 tappa : carbossilazione dall acetilcoa a malonil-coa Acetil-CoA carbossilasi

Acetil-CoA carbossilasi

Gli acidi grassi vengono sintetizzati mediante una sequenza di reazioni ripetute, realizzate dal complesso dell acido grasso sintetasi

acido grasso sintetasi

1. condensazione

2. riduzione

3. Eliminazione H 2 0

4. riduzione

La sintesi del palmitato

Legame malonil-acp

AT Acetil-CoA-ACP-transacetilasi KS Ketoacyl-sintasi

Malonil CoA-ACP- sintetasi

Beta-chetoacil-ACPsintetasi

Beta-chetoacil-ACP-reduttasi

Beta-idrossiacil-ACP -deidratasi

Enoil-ACP reduttasi

Acetil-CoA-ACP-transacetilasi

Acido grasso sintetasi animale 2 subunità identiche e simmetriche

7 AcetilCoA + 7CO 2 + 7ATP 7 malonil CoA + 7 ADP + 7 Pi + 7H + AcetilCoA + 7 Malonil CoA+14 NADPH + 14 H + palmitato + 7CO 2 + 14 NADP + 8 CoA + 6H 2 O 8 Acetil CoA + 14NADPH + 7ATP + 7H + Palmitato + 14 NADP + 7 ADP + 8 CoA + 6 H 2 O + 7 Pi

Come è prodotto il NADPH necessario per la sintesi di acidi grassi?

Negli organismi fotosintetici

Regolazione della biosintesi di acidi grassi (mammiferi)

Regolazione della biosintesi di acidi grassi L acetil CoA carbossilasi è presente come dimero inattivo. La conversione a polimero attivo è regolata allostericamente : attivata da citrato inattivata da AcilCoA

Sintesi degli acidi grassi insaturi

I doppi legami vengono introdotti da desaturasi

Nota: la risposta alla domanda come si sintetizzano gli acidi grassi a numero dispari di atomi C? è che non è chiaro. Nell uomo essi sono molto poco presenti e probabilmente introdotti con la dieta. Tuttavia One possible mechanism for the endogenous production of OCS-FAs is α-oxidation, involving the activation, then hydroxylation of the α-carbon, followed by the removal of the terminal carboxyl group. Jenkins et al. Molecules 2015, 20, 2425-2444

Acidi grassi monoinsaturi Gli acidi grassi monoinsaturi sono importanti per: - mantenere la fluidità delle membrane - per la formazione degli esteri del colesterolo - per la composizione dei trigliceridi Gli acidi grassi monoinsaturi utilizzati dall organismo sono preferenzialmente sintetizzati e non assunti dalla dieta l uomo non possiede desaturasi 12 e 15 Pertanto l acido linoleico e l acido linolenico sono essenziali. Da questi per intervento di elongasi e desaturasi 4, 5, 6 si formano gli altri PUFA.

E S S E N Z I A L I Serie ω3 Serie ω6

- L uomo è in grado di desaturare l acido palmitico e l acido stearico formando acido palmitoleico (serie ω7) e acido oleico (serie ω9) - Gli acidi grassi della serie ω3 ε ω6 si formano a partire dagli acidi essenziali linolenico e linoleico

Biosintesi di PUFA appartenenti alla serie ω6

Biosintesi degli acidi grassi della serie ω3

Ruolo nei processi infiammatori

Biosintesi del colesterolo dieta chilomicroni Sintesi nei tessuti extraepatici HDL Colesterolo epatico Sintesi nel fegato

L'uomo produce per biosintesi autonoma la maggior parte del colesterolo necessario (negli adulti 1-2 grammi al giorno). Solo una piccola parte (0,1-0,5 grammi) viene assunta con l'alimentazione

Come per gli acidi grassi, tutti gli atomi C derivano unità acetile e l NADPH fornisce equivalenti riducenti

Le tappe della biosintesi del colesterolo: 1. conversione dell'acetil-coa in mevalonato. È suddivisa in tre sotto-tappe : le prime due tappe sono reversibili mentre la terza è una tappa obbligata che determina la velocità della reazione. 2. formazione di unità isopreniche attivate (tre gruppi fosfato vengono aggiunti al mevalonato per trasferimento dall'atp). Si forma il Δ3-isopentenil pirofosfato. Per isomerizzazione di quest'ultimo si forma il dimetilallil pirofosfato. 3. (in tre sotto-tappe) si forma lo squalene per condensazioni "testa-coda" (prime due tappe) o "testatesta" (terza tappa) tra le unità isopreniche attivate formatesi nelle reazioni precedenti. 4. lo squalene, lineare, viene ciclicizzato e convertito in colesterolo in una serie di reazioni.

1. conversione dell'acetil-coa in mevalonato.

2. formazione di unità isopreniche attivate

3. (in tre sotto-tappe) si forma lo squalene

4. lo squalene viene ciclicizzato

- P + P

Analoghi dell HMG CoA Controindicazioni : miopatie, neuropatie

Il trasporto del colesterolo richiede che questo sia esterificato ad acidi grassi o a lecitine