Catabolismo degli acidi grassi citoplasma GLUCOSIO PIRUVATO produzione di NADH e ATP ACIDI GRASSI PIRUVATO mitocondrio CICLO DI KREBS CH3CO~SCoA CORPI CHETONICI utilizzo di NADPH e ATP via malonilCoA COLESTEROLO ACIDI GRASSI STRYER ADIPOCITA glucagone, adrenalina 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 OH esteri di acidi grassi CH3 – N+ – CH2 – CH – CH2 – COO– CH3 acil~carnitina Da lisina, metionina -OSSIDAZIONE (matrice mitocondriale) CPT I. punto di controllo inibita da malonilCoA citoplasma palmitil~CoA CoASH membrana esterna Carnitina Palmitil Transferasi I - CPT I carnitina Carnitina Palmitil Transferasi II - CPT II palmitil~CoA palmitoilcarnitina carnitina-palmitil translocasi CoASH -ossidazione membrana interna matrice mitocondriale * CH3-CH2-CH2-CO ~CoA FAD acil ~CoA deidrogenasi CH3-CH=CH -CO ~CoA + H 2O doppio legame trans trans enoil idratasi CH3-CH-CH2-CO ~CoA) I OH NAD+ -idrossiacil ~ CoA deidrogenasi CH3-C-CH2-CO ~CoA II O CoA ~SH 2 CH3-CO ~CoA - chetotiolasi NON funziona come pompa protonica (Eo’ = 0,029V) coinvolge flavoproteine ETF flavoproteina di trasferimento degli elettroni GLUCOSIO 2 PIRUVATO 2 ACETIL-CoA 2 x 1 ciclo di Krebs 3 NADH + H+ 1 FADH2 1 GTP 2 NADH 2 ATP 5 ATP 2 NADH 5 ATP 10 2 x ATP 7,5 ATP 1,5 ATP 1 ATP 20 ATP TOT 32 ATP PALMITATO 8 ACETIL-CoA 8 cicli di Krebs 80 ATP attivazione 7 FADH 7 NADH x 1,5 ATP = 10,5 x 2,5 ATP = 17,5 + 8 Ciclo di Krebs -2 ATP tot = 28 80 ATP 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>20 Precursori degli acidi biliari (C 27C24) Controllo dell’utilizzo ed accumulo dei TRIGLICERIDI PPAR RXR Peroxisome Proliferator–Activated Receptor PPAR Ligandi naturali Acidi grassi a lunga catena trascrizione PPRE Peroxisome Proliferatore Response Element Ligandi sintetici Sostanze con attività farmacologica (sostanze acide lipofile) (farmaci ipolipidemici) L’adattamento dell’organismo al digiuno costituisce uno degli esempi più tipici di adattamento metabolico. CORPI CHETONICI glucosio DIGIUNO insulina PIRUVATO produzione di NADH e ATP ossid. ACIDI GRASSI PIRUVATO mitocondrio CICLO DI KREBS CH3CO~SCoA - + CORPI CHETONICI - utilizzo di NADPH e ATP Biosintesi COLESTEROLO Biosintesi ACIDI GRASSI CO2 piruvato principale via di entrata BIOSINTESI GLUCOSIO 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-COOmaggior 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 notturno 3,5 mM nel digiuno prolungato corpi chetonici 0,01 mM stato di alimentazione 0,1 mM dopo il digiuno notturno 2 mM dopo tre giorni di digiuno 5 mM digiuno prolungato acidi grassi-albumina 0,5 mM 2 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 DI ADATTAMENT O AL 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 insulina Chetosi diabetica - diabete insulino-dipendente
Scarica
