Seconda Università degli Studi di Napoli
DiSTABiF
Anno Accademico 2013-14
Corso di Laurea Magistrale in
SCIENZE DEGLI ALIMENTI E DELLA NUTRIZIONE UMANA
Insegnamento di
BIOCHIMICA e BIOTECNOLOGIE
degli ALIMENTI
Prof. Augusto Parente
Lezione 5
- Riossidazione di NADH citoplasmatico
- Sintesi di NADPH (x biosintesi acidi grassi, riduzione di GSSG, ecc.)
- Sintesi di ATP
- Sintesi di H2O metabolica
- Formazione di ROS
Riossidazione di NADH citoplasmatico
- Spola malato-aspartato
- Spola del glicerolfosfato
Transamminazioni
Il NADH citoplasmatico è una molecola troppo grande e polare, per cui non può
passare attraverso la membrana mitocondriale e non può essere ossidato.
Ci sono due sistemi che permettono il trasporto degli equivalenti riducenti
(elettroni) del NADH dal compartimento citoplasmatico all’interno dei mitocondri
che si servono di molecole facilmente ossidabili e riducibili, meglio conosciuti come
sistemi navetta (shuttles) :
malato\aspartato;
glicerolo fosfato.
Il sistema ossidoriduttivo è la malato deidrogenasi presente sia all’interno che
all’esterno del mitocondrio e che trasforma il malato in ossalacetato, permettendo,
così, un trasferimento di elettroni al NAD e poi alla catena respiratoria. Il NAD può
essere anche ossidato a livello citoplasmatico durante la reazione che porta alla
riduzione del diidrossiacetone fosfato a glicerolo 3-P.
Lo shuttle malato\aspartato è bidirezionale e fornisce 3 ATP ed è più utilizzato nel
fegato, nel cuore e nel rene.
Lo shuttle glicerolo fosfato è unidirezionale e fornisce 2 ATP, ma è più veloce del
precedente ed è pertanto più utilizzato nel cervello e nel muscolo scheletrico, dove
è più attiva la glicolisi.
Sintesi di NADPH (x biosintesi acidi grassi, riduzione di GSSG, ecc.)
Il NADPH è la forma ridotta del coenzima nicotinammide adenina dinucleotide fosfato che differisce
strutturalmente dal NADH per il fatto di avere un gruppo fosfato aggiuntivo esterificato al gruppo
ossidrilico del carbonio 2' dell'adenosina..
La forma ridotta del NADP (NADPH) si forma principalmente per cessione di un ione idruro dal
substrato (glucosio 6-P e 6-fosfogluconato rispettivamente), catalizzata dalla Glucosio-6-P
deidrogenasi nel corso della prima reazione, e dalla 6-fosfogluconato deidrogenasi, immediatamente
successiva, della via dei pentoso fosfati (o shunt degli esoso monofosfati). Tuttavia, nel citosol esiste
anche la possibilità di formare NAPDH dal malato, che si ossida a piruvato, liberando anidride
carbonica, mediante il cosiddetto enzima malico.
In totale, si formano 8 molecole di NADPH quando 8 molecole di acetil-CoA sono trasferite dal
mitocondrio al citosol per la sintesi del palmitato, mentre altre 6 molecole di NADPH provengono
dalla via dei pentoso fosfati.
Il NADPH è anche noto come donatore di equivalenti riducenti nelle biosintesi riduttive (sintesi degli
acidi grassi, del colesterolo, dei deossinucleotidi).
Il NADPH prodotto dalla via dei pentoso fosfati, inoltre, serve anche per mantenere il glutatione allo
stato ridotto.
Il glutatione è un tripeptide formato da acido glutammico-cisteina-glicina (Glu-Cys-Gly), in cui Glu
impegna il carbossile della caten alaterale nel legame (iso)peptidico.
Il glutatione ridotto (GSH) si genera dal glutatione ossidato (GSSG) in seguito all’azione della
glutatione reduttasi, il cui coenzima è il NADPH.
Il glutatione ridotto è un potente antiossidante e protegge le cellule dagli effetti negativi delle specie
reattive dell’ossigeno (ROS).
Struttura chimica del NAD+ e NADP+
+
+
Anche nell’azione della glutammato deidrogenasi sono coivolti i coenzimi
piridinici (NAD+ e NADP+, indifferentemente), es:.
La reazione è mitocondriale, libera ammoniaca ed α-chetoglutarato.
Sintesi di NADPH
Le vie anaplerotiche
Continua in lezione V-2