LIPOLISI - 15
LIPOLISI - 16
LIPOLISI - 17
LIPOLISI - 18
O
CH3 CH2 CH2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 C
7 CoA-SH
O
7
CH3
C
S-CoA
acetil-CoA
H3 C
CH2
C
SCoA
O
propionil-CoA
S-CoA
LIPOLISI - 19
cellulosa
latte
piante
organismi marini
glucoso
propionato
(pane, cereali, etc.)
NEFA C dispari
propionato
valina
isoleucina
treonina
metionina
propionilCoA
colesterolo
propionilCoA
succinilCoA
ciclo del
citrato
NEFA C dispari
ossalacetato
TAG latte
glucoso
malato
piruvato
acetilCoA
LIPOLISI - 20
metabolismo del propionilCoA (1):
H3C
CH2
C
SCoA
O
propionil-CoA
ATP
HCO3
biotina
propionil-CoA
carbossilasi
ADP + Pi
H
H3C
C
C
C
O
SCoA
O O
D-metilmalonil-CoA
LIPOLISI - 21
H
metabolismo del propionilCoA (2):
H3C
C
C
C
O
SCoA
O O
D-metilmalonil-CoA
metilmalonil-CoA
epimerasi
H
H3C
C
C
O
O
C
O
SCoA
L-metilmalonil-CoA
LIPOLISI - 22
H
metabolismo del propionilCoA (3):
H
H
C
C
H
C
O
O
O
C
SCoA
L-metilmalonil-CoA
metilmalonil-CoA
mutasi
H
O
CoA-S C
coenzima B12
(deossiadenosil-cobalamina)
H
C
C
H
H
C
succinil-CoA
O
O
LIPOLISI - 23
vitamina B12:
LIPOLISI - 23b
vitamina B12:
LIPOLISI - 24
β-ossidazione perossisomale (1):
H3C
(CH2 )
CH2
12
CH2
C
SCoA
catalasi
O
palmitoil-CoA
H 2O2
FAD
acil-CoA
ossidasi
FADH2
H
H3C
C
(CH2 )
12
trans-Δ2 -enoil-CoA
C
C
H
O
SCoA
O2
H 2O
LIPOLISI - 25
β-ossidazione perossisomale (2):
H2O
OH H
H
H3C
(CH2 )
C
12
C
C
H
O
trans-Δ2 -enoil-CoA
H3C
(CH2 )
C SCoA
12
O
miristoil-CoA
CH3
C
SCoA
O
acetil-CoA
H3C
SCoA
enoil-CoA
idratasi
CoA-SH
C
C
H
O
SCoA
L- β -idrossiacil-CoA
+
NAD
β -idrossiacil-CoA
deidrogenasi
NADH + H+
H3C
acil-CoA
acetiltransferasi
(tiolasi)
(CH2 )
C
12
H
C
(CH2 )
12
O
CH2
C
O
β-chetoacil-CoA
SCoA
LIPOLISI - 26
LIPOLISI - 27
insulina
glucagone
citoplasma
acetilCoA
malonilCoA
acidi grassi
membrana esterna
acilCoA
carnitina
CoA
spazio intermembrana
acilcarnitina
CAT-I
membrana interna
carnitina
CAT-II
acilcarnitina
matrice
β-ossidazione
acilCoA
CoA
LIPOLISI - 28
OH H
H3C
C
(CH2 )
12
H
C
C
H
O
SCoA
H3C
CH2
C
SCoA
O
β-chetoacil-CoA
L- β -idrossiacil-CoA
+
NAD
β -idrossiacil-CoA
deidrogenasi
(CH2 )
C
12
O
CoA-SH
acil-CoA
acetiltransferasi
(tiolasi)
NADH + H+
H3C
(CH2 )
C
12
O
CH2
C
O
β-chetoacil-CoA
SCoA
H3C
(CH2 )
C SCoA
12
O
miristoil-CoA
CH3
C
SCoA
O
acetil-CoA
LIPOLISI - 29
ω-ossidazione:
oxygenase
CORPI CHETONICI - 1
corpi chetonici:
CORPI CHETONICI - 2
chetogenesi (1):
(fegato)
CORPI CHETONICI - 3
chetogenesi (2):
CORPI CHETONICI - 4
chetolisi:
(cervello,
muscolo
scheletrico)
CORPI CHETONICI - 5
digiuno:
glucagone
lipolisi
adipocita
NEFA plasmatici
epatocita
acetil-CoA
glucoso
ossalacetato
citrato
ciclo del
citrato
corpi chetonici
CORPI CHETONICI - 6
pasto:
adipocita
lipolisi
insulina
NEFA plasmatici
acetil-CoA
glucoso
ossalacetato
citrato
piruvato
glucoso
ciclo del
citrato
epatocita
corpi chetonici
CORPI CHETONICI - 7
La CHETOGENESI è regolata a diversi livelli:
a) lipolisi: è inibita da insulina ed attivata da catecolamine;
b) glucoso: favorisce l’incorporazione di FFA nei TG e favorisce il consumo
di acetilCoA;
c) malonilCoA: favorisce la sintesi di FFA;
d) carnitina: favorisce la β-ossidazione;
e) elevato rapporto NADH/NAD: inibisce il ciclo di Krebs e favorisce la
chetogenesi.
I corpi chetonici sono acidi deboli
CORPI CHETONICI - 8
SINTESI DEGLI ACIDI GRASSI - 1
CoA-SH
ADP
ATP + Pi
sintesi degli
acidi grassi
acetil-CoA
Fegato
Tessuto adiposo
Cervello
Rene
Ghiandola mammaria
citrato
liasi
citrato
ossalacetato
citosol
mitocondrio
citrato
sintasi
citrato
ossalacetato
CoA-SH
acetil-CoA
aminoacidi
glucoso
piruvato
piruvato
acetato
acetaldeide
etanolo
SINTESI DEGLI ACIDI GRASSI - 2
O
CH3
O
C
S-CoA
C
COO -
COO -
CoA-SH
H2O
CH 2
CH 2
+
COO-
acetil-CoA
HO
citrato
sintasi
ossalacetato
C
COO
-
CH 2
COOcitrato
COO -
ATP
ADP + Pi
O
CH 2
HS-CoA +
HO
C
COO -
CH 2
COOcitrato
CH3
citrato
liasi
C
S-CoA
acetil-CoA
O
+
C
COO -
CH 2
COOossalacetato
SINTESI DEGLI ACIDI GRASSI - 3
CoA-SH
ADP
ATP + Pi
sintesi degli
acidi grassi
acetil-CoA
NADH
+ H+ NAD
NADP+ NADPH + H+
+
citrato
liasi
CO2
citrato
ossalacetato
Mal
DH
enzima
malato malico piruvato
citosol
mitocondrio
citrato
sintasi
citrato
ossalacetato
piruvato
NAD+
CoA-SH
NADH
+ H+
acetil-CoA
aminoacidi
glucoso
malato
Mal
DH
piruvato
piruvato
acetato
acetaldeide
ADP
+ Pi
piruvato
carbossilasi
ATP
etanolo
CO2
SINTESI DEGLI ACIDI GRASSI - 4
COO
HO
C
+
NADH + H
NAD +
COOC
H
CH 2
CH 2
COO
L-malato
COO
HO
C
O
H
malato
deidrogenasi
NADP +
CO2
L-malato
ossalacetato
+
+H
NADPH
COOC
CH 2
COO
COO-
enzima
malico
O
CH 3
piruvato
SINTESI DEGLI ACIDI GRASSI - 5
CO2
CH 3
C
O
S-CoA
acetilcoenzima A
ADP + Pi
ATP
biotina
acetil-CoA
carbossilasi
O
O
C
CH 2
C
O
S-CoA
malonilcoenzima A
SINTESI DEGLI ACIDI GRASSI - 5b
SINTESI DEGLI ACIDI GRASSI - 6
•
•
•
•
•
•
•
Acido grasso sintasi:
SH
cisteina
b-chetoacilsintasi (KS)
acetilCoA transacilasi (AT)
malonilCoA transacilasi (MT)
deidratasi (HD)
enoil reduttasi (ER)
chetoacil reduttasi (KR)
ACP (acyl carrier protein) e tioesterasi
fosfopanteteina
SH
KS
MT
SH
SH
AT
ACP
ER
HD
KR
SINTESI DEGLI ACIDI GRASSI - 7
NH2
N
Coenzima A
H
HS
CH
2
CH
2
N
H
CH
C
C
C
O
OH CH
H
C
CH
2
CH
2
N
O
N
O
3
CH
2
O
P
O
O
O
3
P
O
fosfopanteteina
N
O
O
acido pantotenico
H
HS
CH
2
CH
2
N
C
O
CH
2
CH
2
N
H
H H
O
OH
P
O
O
H
CH
C
C
C
O
OH CH
H
O
CH2
H
O
3
CH
3
2
O
P
O
O
CH2
Ser
N
ACP
SINTESI DEGLI ACIDI GRASSI - 8
SINTESI DEGLI ACIDI GRASSI - 9
SINTESI DEGLI ACIDI GRASSI - 10
SINTESI DEGLI ACIDI GRASSI - 11
SINTESI DEGLI ACIDI GRASSI - 12
SINTESI DEGLI ACIDI GRASSI - 13
SINTESI DEGLI ACIDI GRASSI - 14
SINTESI DEGLI ACIDI GRASSI - 15
SINTESI DEGLI ACIDI GRASSI - 16
1. acetil-CoA
2. malonil-CoA
3. malonil-CoA
4. malonil-CoA
5. malonil-CoA
6. malonil-CoA
7. malonil-CoA
8. malonil-CoA
CH 3
CH 3
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
SH
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
deacilasi
H2O
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
C
C
S
SH
SH
O
OH
O
SINTESI DEGLI ACIDI GRASSI - 17
Bilancio energetico:
¾ 7 ATP (acetil-CoA carbossilasi)
¾ 8 ATP (citrato liasi)
¾ 14 NADPH
REGOLAZIONE SINTESI
DEGLI ACIDI GRASSI - 1
REGOLAZIONE SINTESI DEGLI ACIDI GRASSI – 1a
glucoso
insulina
glucoso
insulina
piruvato
defosf.
PirDH
OH
PirDH
O
P
P
acetilCoA
citrato sintasi
acetilCoA
glucagone
adrenalina
defosf.
f f
citrato liasi
induz.
defosf.
citrato
citrato
palmitoilCoA
REGOLAZIONE SINTESI DEGLI ACIDI GRASSI – 1b
REGOLAZIONE SINTESI DEGLI ACIDI GRASSI – 1c
L‘INSULINA stimola la sintesi di acidi grassi in diversi modi:
a)
stimola l'ingresso di glucoso nelle cellule, favorendo la glicolisi e la
produzione di acetilCoA;
b) stimola la defosforilazione di PirDH, attivandola;
c) stimola la defosforilazione di citrato liasi, attivandola;
d) riduce l'accumulo di acilCoA, impedendo che inibiscano l'acetilCoA
carbossilasi;
e) stimola la trascrizione del gene per AGS.
ELABORAZIONE DEGLI ACIDI GRASSI - 1
Elongasi microsomale:
2 NADPH + 2 H+
2 NADP+
palmitoil-CoA
malonil-CoA
stearoil-CoA + CO2
CoA
Elongasi mitocondriale:
2 NAD(P)H + 2 H+
2 NAD(P)+
palmitoil-CoA
acetil-CoA
stearoil-CoA
CoA
ELABORAZIONE DEGLI ACIDI GRASSI - 2
Desaturasi (ret. endopl.):
Δ4 desaturasi
Δ5 desaturasi
Δ6 desaturasi
Δ9 desaturasi: indotta da insulina, triiodotironina, glicocorticoidi;
repressa da glucagone, adrenalina, PUFA
CH 3
(CH2 ) n CH 2
CH 2
2 cit. b5
(Fe 2+ )
O2
acil-CoA
desaturasi
(CH2 ) n CH
FAD
NAD(P)H + H+
cit. b5 reduttasi
2 cit. b5
(Fe 3+ )
2 H2O
CH 3
(CH2 ) m C S-CoA
O
CH
FADH2
(CH2 ) m C S-CoA
O
NAD(P)+
ELABORAZIONE DEGLI ACIDI GRASSI - 3
palmitato (16:0)
desaturazione
palmitoleato (16:1, Δ9)
allungamento
stearato (18:0)
allungamento
ac. grassi saturi > 20
desaturazione
oleato (18:1, Δ9)
desaturazione
(solo piante)
desaturazione
(solo piante)
linoleato (18:2, Δ9,12)
desaturazione
γ-linolenato (18:3, Δ6,9,12)
α-linolenato (18:3, Δ9,12,15)
allungamento
diomo-g-linolenato (eicosatrienoato) (20:3, Δ8,11,14)
desaturazione
altri ac. grassi poliinsaturi (PUFA)
arachidonato (eicosatetraenoato) (20:4, Δ5,8,11,14)