29/01/14 Capitolo 20 Il metabolismo degli acidi grassi Schema riassuntivo del metabolismo lipidico Capitolo 20 Digestione, assorbimento e trasporto dei lipidi Conce& chiave 20.1 • 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. 1 29/01/14 I principali acidi biliari e i loro coniugati Triacilglicerolo Le lipasi agiscono a livello dell’interfaccia lipide-acqua Lipasi pancrea4ca PDBids 1N8S and 1LPB 2 29/01/14 Complesso fosfolipasi A2-micella Complesso fosfolipasi A2-micella La proteina che lega gli acidi grassi si lega ai lipidi Proteina che lega gli acidi grassi intes4nale di ra?o PDBid 2IFB 3 29/01/14 Le lipoproteine del plasma umano LDL Il trasporto dei triacilgliceroli e del colesterolo 4 29/01/14 Endocitosi delle LDL mediata dal recettore Capitolo 20 Digestione, assorbimento e trasporto dei lipidi Punto di verifica 20.1 • 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. • Descrivete la struttura generale delle lipoproteine. Che cosa distingue le diverse tipologie? • 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. Capitolo 20 L’ossidazione degli acidi grassi Conce& chiave 20.2 • 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 β-ossidazione mitocondriale sono prodotti FADH2, NADH e acetil-CoA. • Per ossidare gli acidi grassi insaturi sono necessari ulteriori enzimi. • Il propionil-CoA prodotto dall’ossidazione degli acidi grassi a catena dispari di atomi di carbonio è convertito a succinil-CoA. • I perossisomi ossidano gli acidi grassi a lunga catena producendo H2O2. 5 29/01/14 Meccanismo di reazione dell’acil-CoA sintetasi La carnitina trasporta i gruppi acile attraverso la membrana mitocondriale La carnitina trasporta i gruppi acile attraverso la membrana mitocondriale 6 29/01/14 La β-ossidazione degli acil-CoA La β-ossidazione degli acil-CoA La β-ossidazione degli acil-CoA 7 29/01/14 La β-ossidazione degli acil-CoA La β-ossidazione degli acil-CoA Perossisoma circondato dal reticolo endoplasmatico rugoso 8 29/01/14 Capitolo 20 L’ossidazione degli acidi grassi Punto di verifica 20.2 • 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 β-ossidazione. Spiegate perché si chiama βossidazione. • In che modo i prodotti della β-ossidazione portano alla produzione di ATP? • Descrivete le differenze tra la β-ossidazione perossisomiale e quella mitocondriale. Capitolo 20 I corpi chetonici Conce& chiave 20.3 • Nel fegato l’acetil-CoA può essere convertito reversibilmente a corpi chetonici che saranno utilizzati come fonte di energia dagli altri tessuti. Corpi chetonici 9 29/01/14 Chetogenesi La β-idrossibutirrato deidrogenasi Trasformazione dei corpi chetonici in acetil-CoA 10 29/01/14 Capitolo 20 I corpi chetonici Punto di verifica 20.3 • Che cosa sono i corpi chetonici? • In che modo i corpi chetonici sono sintetizzati e degradati? Capitolo 20 La biosintesi degli acidi grassi Conce& chiave 20.4 • 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. Confronto tra β-ossidazione e biosintesi degli acidi grassi 11 29/01/14 Il sistema di trasporto degli acidi tricarbossilici Reazione catalizzata dall’acetil-CoA carbossilasi (ACC) Acido grasso sintasi: un complesso multienzimatico per la biosintesi degli acidi grassi 12 29/01/14 Organizzazione in domini dell’acido grasso sintasi Gruppi fosfopanteteinici La decarbossilazione «spinge» la reazione catalizzata dalla β-chetoacil-ACP sintasi 13 29/01/14 La biosintesi degli acidi grassi Struttura dell’acido grasso sintasi Acido grasso sintasi di mammifero PDBid 2VZ9 Schema riassuntivo del metabolismo lipidico 14 29/01/14 Capitolo 20 La biosintesi degli acidi grassi Punto di verifica 20.4 • 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? Capitolo 20 La biosintesi degli acidi grassi Punto di verifica 20.4 • 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. Capitolo 20 La regolazione del metabolismo degli acidi grassi Conce& chiave 20.5 • L’ossidazione e la sintesi degli acidi grassi sono regolate dagli ormoni e da fattori cellulari. 15 29/01/14 I siti di regolazione del metabolismo degli acidi grassi Capitolo 20 La regolazione del metabolismo degli acidi grassi Punto di verifica 20.5 • 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. 16