Betaossidazione degli acidi grassi

• Betaossidazione degli acidi grassi

  • Dove: matrice mitocondriale
  • Perché: catabolismo acidi grassi
  • Come: divide la molecola dell'acido grasso in unità bicarboniose (acetil CoA) e produce coenzimi ridotti
• Digestione dei lipidi nei vertebrati

  1. Grassi e oli

  2. I Sali biliari contenuti nella cistifellea aiutano a emulsionare queste molecole formando delle micelle a livello intestinale

  3. Le lipasi liberano gli acidi grassi dai triacil-gliceroli o trigliceridi

  4. A livello di mucosa intestinale vengono assorbiti gli acidi grassi e convertiti in trigliceridi che per essere trasportati in circolo devono essere inglobati in particolari glicoproteine (chilomicroni)

  5. Arrivati a destinazione scaricano i trigliceridi che verranno utilizzati da tutte le cellule (soprattutto le cardiache, cellule del muscolo scheletrico rosso)

  6. Quello che non serve viene depositato negli adipociti
• Mobilizzazione AG


  1. Dagli adipociti i triacil-gliceroli vengono attaccati dalle lipasi ormone sensibile, sotto stimolo ormonale quando questo enzima viene fosforilato stacca gli acidi grassi dai trigliceridi di deposito

  2. Gli acidi grassi escono in circolo, sono lipofili quindi hanno bisogno di trasportatori, la proteina più abbondante è l'albumina che trasporta in circolo gli acidi grassi non esterificati porta ai tessuti periferici gli acidi grassi che provengono dai nostri depositi
• Cellule adipose


  • Cellule bruno: ricco di mitocondri, cellule metabolicamente attive, piccoli vacuoli sparsi nel citoplasma, proteina UCP molto particolare che ha scopo di dissipare parte dell'energia che si produce in catena respiratoria sottoforma di calore
  • Cellule bianco: grande vacuolo, pochissimi mitocondri scarsa attività metabolica
  • Cellule misto
• Dopo 7 cicli di beta ossidazione: Palmitil(C16)-CoA + 7FAD + 7NAD+ + 7CoASH + 7 H2O → 8 Acetil-CoA + 7 FADH2 + 7 NADH + 7 H+
• Gli acetil-CoA vanno nel ciclo di Krebs
• La via viene inibita in condizioni di ricchezza di coenzimi ridotti, substrati energetici e ATP
• Acidi grassi dispari: sono più scarsi ma ci sono, all'ultimo ciclo di beta ossidazione ci ritroviamo con un acetile e un propionile, non possiamo fare un altro ciclo ma quel propionile con tre reazioni in successione verrà carbossilato e trasformato in succinil-CoA che è un intermedio del ciclo di Krebs
• Acidi grassi monoinsaturi


  La beta ossidazione procede fintanto che non incontra il doppio legame, interviene una isomerasi che converte l'isomero cis in trans (se è in cis), procede la normale beta ossidazione dalla reazione R2 perché abbiamo già un trans emoil, se è polinsaturo questo avviene tutte le volte che si incontra un doppio legame, se l'isomero è trans non c'è il problema dell'isomerizzazione
• Reazione di attivazioneAG: Acil CoA sintetasi


  Avviene nel citoplasma
• Il Substrato metabolico prima di entrare nella via di degradazione deve essere attivato: portato a tot energia potenziale
• L'attivazione della betaossidazione consuma energia
• Attivazione dell' acido grasso: Catalizzata dall'acil-CoA sintetasi


  1. Unisce l'acido grasso al CoA in presenza di ATP

  2. Si forma il legame tioestere tra il carbonile dell'acido grasso e l'SH del CoA, legame ad alto contenuto energetico. Per formare questo legame serve molta energia: l'ATP viene idrolizzato a AMP e pirofosfato
• Pirofosfato in presenza di pirofosfasi inorganica

  Diventa due fosfati inorganici
• Attivazione dell'acido grasso: Una delle poche reazioni del metabolismo che richiede così tanta energia
• Acido grasso legato al CoA


  Prende il nome di acile
• L'enzima Acil CoA sintetasi è una sintetasi: consuma energia
• L'acido grasso attivato deve entrare nel mitocondrio
• Membrana mitocondriale interna


  Estremamente controllata per quanto riguarda gli scambi metabolici
• Passaggio degli acidi grassi

  Devono venire trasportati in modo complesso
• Trasportatoredegli acidi grassi


  La carnitina
• Carnitina


  Facilita l'ingresso degli acidi grassi, substrati del metabolismo aerobico per eccellenza
• Ingresso degli acidi grassi

  1. L'OH è pronto per ricevere l'acile

  2. Avviene nel citoplasma in presenza di carnitina aciltrasferasi 1

  3. La carnitina aciltrasferasi 1 prende l'acido grasso legato al CoA e lo lega alla carnitina
• Trasporto dell'acil-carnitina


  1. La carnitina con legato l'acido grasso entra nello spazio tra le due membrane

  2. Sulla membrana mitocondriale interna c'è un trasportatore che fa passare l'acil-carnitina all'interno

  3. Vicino al trasportatore c'è un enzima, carnitina aciltrasferasi 2, che prende l'acido grasso e lo lega al CoA intramitocondriale. Forma l'Acil-CoA dentro la matrice pronto per entrare nella β-ossidazione
• Gli acidi grassi a catena molto corta riescono a passare da soli la membrana (6-8 basi non entrano da soli)
• Beta ossidazione dell'acido palmitico


  Processo di ossidazione dell'acido palmitico C16
• Beta-ossidazione dell'acido palmitico

  1. Deidrogenazione FAD dipendente

  2. Idratazione

  3. Deidrogenazione NAD dipendente

  4. Tiolisi
• La deidrogenazione FAD dipendente porta alla deidrogenazione dei carboni α e β, si tolgono atomi di H, l'enzima è acil CoA deidrogenasi, si forma una configurazione trans
• La idratazione è una reazione in cui entra acqua, l'enzima è una idratasi
• La deidrogenazione NAD dipendente porta all'ossidazione del carbonio β, si tolgono due atomi di H e si forma il NADH, si forma un β-cheto acil-CoA
• La tiolisi è una reazione in cui entra un CoA e stacca il gruppo acetile, è il gruppo SH che idrolizza questo legame, l'enzima è una tiolasi, si forma acetil-CoA e una molecola di acido grasso (acile) con 2C in meno, l'acile si chiama miristile 14C
• L'acetilazione riprende a ciclo fino a esaurimento, nell'ultimo ciclo avremo un butirrile che verrà diviso in due acetil CoA, sono 7 cicli in totale
• Nella beta ossidazione l'atomo di carbonio che viene modificato è l'atomo di carbonio beta, verrà ossidato da CH2 a CO
• Beta ossidazione

  Sono 4 reazioni in sequenza che portano all' ossidazione del carbonio beta e al distacco di una molecola di acetil -CoA