Metabolismo lipidi

Ossidazione degli Acidi Grassi

• L'ossidazione degli acidi grassi avviene all'interno della matrice mitocondriale.
• In questa sede gli acidi grassi vengono ossidati per produrre energia.
• Gli acidi grassi attivati prendono la forma di Acil-CoA e la loro funzione dipende dalle necessità cellulari:
  • Sintesi di fosfolipidi
  • Sintesi di ceramidi e sfingomielina

Dettagli dell'Ossidazione degli Acidi Grassi

• Il ciclo di ossidazione è composto da 4 reazioni che si ripetono fino a che l'acido grasso è completamente degradato.

• Prendiamo come esempio il palmitato (Palmitil-CoA) con 16 atomi di carbonio.

• La reazione di ẞ-ossidazione comprende:

  1. Una reazione di deidrogenazione
  2. Un'idratazione
  3. Un'altra deidrogenazione
  4. Una tiolasi

• Le quattro reazioni portano alla formazione di 2 atomi di carbonio in forma di Acetil-CoA.

• Ad ogni ciclo si produce un FADH2 e un NADH.

Tipi di Deidrogenasi Coinvolte

• Due tipi di deidrogenasi:
  • Acil-CoA-deidrogenasi (FAD-dipendente) nella prima reazione.
  • Idrossiacil-CoA-deidrogenasi (NAD-dipendente) nella terza reazione.
• Ci sono diversi isoenzimi di deidrogenasi a seconda della lunghezza della catena di carbonio:
  • Catene lunghe (14-18 C)
  • Catene medie (4-14 C)
  • Catene corte (4-8 C)

Ossidazione Mitocondriale vs. Ossidazione Perossisomiale

• L'ossidazione mitocondriale è volta alla produzione di ATP, mentre quella all'interno dei perossisomi è rivolta alla riossidazione dei radicali liberi.

Produzione di Energia dalla ẞ-Ossidazione

• Partendo da una molecola di Palmitoil-CoA:
  • $Palmitoil-CoA + 7 FAD + 7 NAD^+ + 7 CoA + 7 H<em>2O ightarrow 8 Acetil-CoA + 7 FADH</em>2 + 7 NADH + 7 H^+$
• Convertendo questi prodotti in ATP, la resa in ATP è:
  • 7 FADH2 → 10.5 ATP
  • 7 NADH → 17.5 ATP
• Il ciclo di Krebs produce:
  • 3 NADH
  • 1 FADH2
  • 1 GTP

Ossidazione di Acidi Grassi Insaturi

• Riconoscere che gli acidi grassi insaturi possono non essere completamente degradati in presenza di legami cis.
• Gli enzimi isomerasi e riduttasi devono intervenire per proseguire l'ossidazione.

Ossidazione di Acidi Grassi a Catena Dispari

• Quando un acido grasso a catena dispari viene ossidato, si produce Propionil-CoA, che deve essere convertito in Succinil-CoA.
• La conversione avviene attraverso tre reazioni:
  1. Conversione di Propionil-CoA in D-metilmalonil-CoA con il suo rispettivo enzima (biotina-dipendente).
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