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METABOLISMO DEI LIPIDI - Coggle Diagram
METABOLISMO DEI LIPIDI
gli acidi grassi sono principali combustibili del metabolismo
come per
le altre molecole
anche per
acidi grassi
esiste un equilibrio
tra la velocità
di produzione
e quella di demolizione
quindi
1 more item...
come per glucosio
anche in acidi grassi
la biosintesi richiede
una quantità
di energia maggiore
di quella liberata
dalla demolizione
pertanto i 2 processi
1 more item...
se invece
vi è un eccesso
di energia metabolica
come ATP
o carboidrati
deve essere bloccata
la demolizione
e attivata la biosintesi
la possibilità
di immagazzinare energia
sotto forma di
acidi grassi
è importante
nell'economia
degli alimenti
data la scarsità
1 more item...
l'importanza energetica
degli acidi grassi
è confermata
dal fatto che anche
se la loro percentuale
in peso è
piuttosto limitata
i lipidi alimentari
1 more item...
la molteplice serie
di trasformazioni
cui vanno incontro
questi lipidi
e gli acidi grassi
in essi contenuti
conduce alla loro
completa ossidazione
a CO2
e H2O
1 more item...
tra varie
classi lipidi
quelli complessi
in particolare trigliceridi
hanno la maggiore
importanza
dal punto di vista
del metabolismo energetico
1 more item...
e tutto ciò
spiega le conseguenze
per la salute
di squilibri metabolici
che comportano
anomalie dell'omeostasi lipidica
la biosintesi acidi grassi avviene nel citosol
il coenzima A
che lega
anche intermedi
di altre vie metaboliche
ed è una molecola
complessa costituita
da adenosina
acido pantotenico
(vitamina idrosolubile)
tioetanolammina
(derivato cisteina)
il cui gruppo SH terminale
può reagire
con il gruppo carbossilico
1 more item...
acetil CoA
utilizzato per biosintesi
di acidi grassi
proviene da decarbossilazione
ossidativa mitocondriale
dell'acido piruvico
una reazione irreversibile
catalizzata
1 more item...
subiscono questo tipo
di attivazione
numerosi acidi carbossilici
tra cui
acido acetico
acido aceacetico
e acidi grassi
a catena
più lunga
acido succinico
ecc
attraverso
questa ultima reazione
l'acido piruvico
intermedio del metabolismo
di carboidrati
e amminoacidi
viene trasformato
in acetil CoA
e avviato
alla successiva ossidazione
mitocondriale
o alla sintesi
degli acidi grassi
e richiede la disponibilità
di potere riducente
sotto forma di molecole
NADPH + H+
e consiste
in una sequenza
ciclica di reazioni
in cui ogni ciclo
porta all'lungamento
1 more item...
quindi
se è vero
che grassi
non possono essere
trasformati
in carboidrati
non è vero il contrario
la biosintesi
acidi grassi
è una via costosa
dal punto di vista energetico
che si verifica
nel citosol
delle cellule
epatiche
e del tessuto adiposo
nonché delle
ghiandole mammarie
2 more items...
acetil CoA
è un intermedio chiave
del metabolismo
perchè è il prodotto
comune del catabolismo
di carboidrati
lipidi
e a partire
da questo
vengono sintetizzati
3 more items...
mentre viene degradato
1 more item...
amminoacidi
il catabolismo degli acidi grassi avviene attraverso beta-ossidasi
tutti questi processi
trasporto,
distribuzione,
(mobilizzazione,
ossidazione)
avvengono in modo
coordinato
con utilizzazione
carboidrati
e sono sottoposti
a una complessa
regolazione ormonale
ossidazione acidi grassi
si realizza
nei mitocondri
dei tessuti
e organi
in particolare cuore
gli acidi grassi
liberati
che circolano nel sangue
veicolati dall'albumina
sono indicati
come NEFA
la beta-ossidasi
si verifica nei mitocondri
mentre gli acidi grassi
sono sintetizzati
nel citoplasma
o vi arrivano
dal sangue per azione di
un'altra lipasi
la lipasi lipoproteica
che idrolizza i trigliceridi
1 more item...
attraverso la beta-ossidazione
non vengono prodotte
direttamente
molecole di ATP
ma
acetil CoA
FADH2
e NADH + H+
la cui successiva ossidazione
nella catena respiratoria
si accompagna
alla produzione
di grandi quantità di ATP
gli acidi grassi
giungono alle cellule
provenienti da
trigliceride
del tessuto adiposo
dopo essere stati
staccati idroliticamente
per opera
1 more item...
β-ossidazione
è una via metabolica
a spirale
che consente
di degradare
gli acidi grassi
con produzione
di acetil-CoA
e consiste
in una serie
di 4 reazioni cicliche
al termine delle quali
viene rilasciato
un acetil-CoA
e un acil-CoA
accorciato
1 more item...
quindi il catabolismo
di acidi grassi
richiede che questi
dopo essere stati
attivati come
acil CoA
con consumo
di 1 molecola ATP
1 more item...
quindi prodotto finale
di ogni ciclo
è una molecola
di acetil CoA
e un acido grasso
con 2 atomi di C
in meno
all'interno mitocondri
acil CoA subisce
una serie di cicli
di 4 reazioni catalizzate
che portano
al distacco
di molti frammenti
bicarboniosi
1 more item...
La β-ossidazione
porta alla riduzione
di equivalenti riducenti
di FAD e NAD+
e le reazioni
sono simili
a quelle della
sintesi percorse
a ritroso ma,
rispetto a questa,
presenta alcune
1 more item...
acil carmitina
così formata
passa attraverso
la membrana mitocondriale
dove esiste
uno specifico
trasportatore
per questa molecola
e dentro mitocondri
1 more item...
il catabolismo
di acidi grassi
attivati come
acil CoA
si realizza principalmente
attraverso una via ossidativa
detta beta-ossidazione
che consiste
1 more item...
per questo
la via è anche nota
come spirale di lynen
nel caso di acidi grassi
a numero dispari
di atomi di C
la via della beta- ossidazione
procede regolarmente
fino alla fine
quando i 2 prodotti
che si liberano
2 more items...
e quest'ultimo prodotto
viene carbossilato
a metilmalonil CoA
successivamente isomerizzato
a succilin CoA
in una reazione catalizzata
da una isomerasi
che utilizza
1 more item...
le 4 reazioni catalizzate
della beta-ossidazione
che si ripetono ciclicamente
sono una deidrogenazione
FAD-dipendente
e una idratazione
dell'intermedio insaturo
così prodotto
e una deidrogenazione
NAD-dipendente
dell'idrossiacil CoA
prodotto
e una scissione
della molecola
del betas-chetoacido formato
e quest'ultima
1 more item...
la stechiometria complessiva
dell'ossidazione
di una molecola
di palmitoli CoA
è la seguente
palmitol CoA + 7 CoA + 7 FAD + 7 NAD+ + 7 H2O --> 8 acetil CoA + 7 FADH2 + 7 NADH + 7 H +
il beta-osidazione
dato a questa
via metabolica
è giustificato dal fatto
che le 2 reazioni
ossidative di ogni
ciclo si verificano
a carico dell'atomo di C
1 more item...
la biosintesi del colesterolo viene attentamente regolato
il colesterolo
sintetizzato
dal fegato
e quello introdotto
con alimenti
circolano nel sangue
legato
a lipoproteine di trasporto
che assicurano
1 more item...
è importante che
livelli ematici
di colesterolo
non superino
i valori ritenuti
sicuri (140-200 mg/dl)
infatti qualunque
ne sia la causa
1 more item...
le regolazioni biosintesi
del colesterolo
ha importanza fisiologica
per vari motivi
in 1° luogo
il colesterolo
entra nell'organismo
anche con alimentazione
inoltre
1 more item...
e questa
si basa
sul meccanismo
di regolazione fisiologica
dei livelli di colesterolo
agendo su enzima regolatore
della biosintesi
ti tali lipidi
il livello fosforilazione/defosforazione
dipende
dall'attività
di una proteina cinasi
stimolata da ormoni
come l'insulina
e glucagone
nei casi in cui
ciò risulta insufficiente
si verifica un accumulo
più o meno
grave di colesterolo
nel sangue
(ipercolesterolemia)
esiste secondo livello
di regolazione
dell'attività dell'enzima
che può essere
in forma fosfolipidica
(inattiva)
o defosforilata
(attiva)
normalmente
sistemi di regolazione
biochimica
della sintesi del colesterolo
sono sufficienti
a mantenere
sotto controllo
la colesterolemia
questa regolazione
si esercita
a 2 livelli
il colesterolo
e alcuni derivati
inibiscono
l'enzima regolatore
della via
la HMG-CoA reduttasi
in questi casi
oltre a una dieta
povera di colesterolo
è utile terapia con farmaci
data importanza biochimica
colesterolo
e ruolo fisiologico
dei suoi derivati
la biosintesi
di questo lipide
viene regolata
la lesione genetica
all'origine ipercolesterolemia
familiare
è mutazione
a carico di
un singolo gene autosomico
sono noti
vari tipi di mutazione
1 more item...
sono stati
sviluppati
farmaci a base
di molecole naturali
o di sintesi
che inibiscono
l'attività della HMG-CoA reduttasi
in modo più efficacie
del colesterolo
1 more item...
in eterozigoti
la sintomatologia
è meno grave
e decorso clinico
più variabile
mezzi drastici
per un abbassamento
di livelli ematici
di colesterolo
trovano impiego
nei casi più gravi
di ièpercolesterolemia
per esempio
1 more item...
e questa
è una malattia genetica
che si manifesta
con livelli plasmatici di
colesterolo
e LDL abnormi
che in omozigoti
possono superare
del 400% i livelli di sicurezza
di conseguenza
alla concentrazione plasmatica
il colesterolo si deposita
in tessuti
in pelle
e in tendini
gli accumuli
sono visti come
noduli
mentre in arterie
il deposito colesterolo
forma placche
che determinano
1 more item...
il trattamento
ipercolesterolemia familiare
è mirata a ridurre
la quantità
di acidi biliari
riassorbiti
a livello intestinale
e quindi ad aumentare
la quantità
1 more item...
biosintesi acidi grassi è catalizzata da complesso multienzimatico
la regolazione biosintesi
di acidi grassi
si realizza attraverso
un controllo positivo
da parte
citrato
e acetil CoA
e un controllo negativo
da parte del prodotto
della via
1 more item...
acetoacetil ACP
subisce prima
una riduzione
per opera
di una molecola di NADPH + H+p
poi
una deidratazione
e quindi di nuovo
una riduzione
NADPH2-dipendente
la stechiometria
del processo è riassunta
acetil CoA + 7 malonil CoA + 14 NADPH + 14 H+--> palmitoil CoA + 7 CO2 + 14 NADPH + 7 CoA .+ 7 H2O
queste reazioni
deve verifecarsi
solo quando
la cellula dispone
di un eccesso
di energia metabolica
sotto forma
citrato
e ATP
1 more item...
il prodotto di questa
serie di reazioni
catalizzate
è il butirril ACP
l'acido grasso
a 4 atomi di C
che rimane legato
all'ACP
qui la citrato liasi (un enzima)
scinde
la citrato
rigenerando
acetil CoA
con il consumo
di ATP
per questo acido linoleico
arachidonico
e linoleico
contenenti doppi legami
oltre C9
la biosintesi
di acidi grassi
è via metabolica
in cui una serie
di reazioni si ripetono
ciclicamente costruendo
la molecola dell'acido grasso
a partire da unità
1 more item...
attraverso trasportatore
l'acido citrico
attraversa
la membrana mitocondriale
interna
ed passa nel citosol
tuttavia
molecole di acetil CoA
che forniscono
gli atomi di C
alla molecola
di acido grasso
in costruzione
solo 1 entra
1 more item...
mentre le altre
1 more item...
acetil CoA fuoriesce
dai mitocondri
sotto forma
di acido citrico ( un suo derivato)
il primo prodoptto
dell'utilizzo
dell'acetil CoA
in vie ossidative terminali
nella reazione successiva
condensano molecola
di acetil CoA
e una manonil CoA
legate in forma
di malonil ACP
e acetil ACP
a proteine trasportatrici (ACP)
che fanno parte
del complesso enzimatico
e possiedono
1 more item...
la reazione
tra acetil ACP
e malonil ACP
produce una molecola
di acetoacetil ACP
con liberazione CO2
che era legato
all'acetil CoA
e della ACP
cui era legato
1 more item...
qui poi può iniziare
un altro ciclo di reazioni
una nuova molecola
di malonio CoA
si lega all'ACP libera
e il malonio ACP
così formato
condensa
con butirril ACP
formato nel ciclo precedente
e sul prodotto
della reazione
avviene la stessa
1 more item...
acido palmitico prodotto
può essere successivamente
modificato attraverso
reazioni catalizzate
da sistemi enzimatici
localizzati
sulle membrane
del reticolo endoplasmatico liscio
1 more item...
considerando che
maggior parte
dell'acetil CoA
cellulare
viene prodotto
in mitocondri
e che membrana mitocondriale
interna
è impermeabile
1 more item...
e si pone il problema
1 more item...
la sintesi si arresta
dopo 7 cicli
quando prodotta
una molecola di
palmitoil CoA
che si stacca
dal complesso
per permettere
1 more item...
in animali
la biosintesi
acidi grassi
localizzata in citoplasma
è catalizzata
da 7 proteine
associate a formare
un complesso multienzimatico
1 more item...
anche colesterolo viene sintetizzato prevalentemente nel fegsto
l'acido mevalonico
viene trasformato
in mevalonil pirofosfato
in una reazione catalizzata
da 2 specifiche cinasi
con consumo
di 3 molecole ATP
le ultime tappe
biosintesi
del colesterolo
consistono
nella fusione
testa-testa
di 2 molecole
di farnesil pirofosfato
1 more item...
il mevalonil pirofosfato
viene decarbossilato
a isopentenil pirofosfato
e quindi isomerizzato
a dimetilallil pirofosfato
questa reduttasi
è l'enzima regolatore
dell'intera via biosintetica
la cui attività
è inibita da
concentrazioni
sufficientemente elevate
di colesterolo
e alcuni suoi prodotti
una molecola
di isopentenil pirofosfato
e una di dimetilallil pirofosfato
reagiscono tra loro
producendo
geranil pirofosfato
che per reazione
con una terza molecola
di dimetilallil pirofosfato
1 more item...
nella biosintesi
del colesterolo
l'HMG-CoA
subisce l'azione
di un importante enzima
la HMG-CoA reduttasi
che ne catalizza
la riduzione ad
1 more item...
gli enzimi di
questa via
metabolica
catalizzano una
complessa serie
di reazioni
di cui le prime
che portano a 3-idrossi-metil-glutaril CoA
sono identiche
a quelle che portano
1 more item...
il colesterolo
viene sintetizzato
nell'organismo
soprattutto
nel reticolo endoplasmatico liscio
delle cellule epatiche
la produzione corpi chetonici è legata al metabolismo carboidrati
l'acido acetoacetico
libero,
il principale corpo chetonico,
viene in parte ridotto
ad acido 3(beta)-idrossibutirrico
oppure decarbosssilato
ad acetone
sostanza volatile
1 more item...
l'ossidazione dell'acido piruvico
e beta-ossidazione
sono regolate
in modo da
non produrre
dell'acetil CoA
in eccesso
rispetto alle possibilità
1 more item...
in condizioni
o condizioni
dismetaboliche
come il diabete mellito
l'utilizzazione metabolica
dei carboidrati risulta
e tende a essere
sostituita
1 more item...
compromessa
gravi stati febbrilli
come digiuno prolungato
questa utilizzazione
oppure nell'uso
dell'acetil CoA
per la biosintesi
e in misura
molto minore
del colesterolo
nel citosol
degli acidi grassi
consiste
nella completa ossidazione
dell'acetil CoA
nei mitocondri
e H2O
a CO23
è importante notare
che oltre al glucosio
e a differenza
degli acidi grassi
il cervello
può utilizzare
come combustibile
anche i corpi chetonici
(oltrepassano barriera
1 more item...
e quindi indirettamente
1 more item...
(non passano
barriera emato-encefalica)
la sintesi mitocondriale
di questi composti
inizia con
la reazione di 2 molecole
di acetil CoA
a formare acetoacetil CoA
che a sua volta
reagisce
1 more item...
i corpi chetonici
sono 2 acidi
acido acetoacetico
e acido beta-idrossibutirrico
e acetone
l'ossidazione mitocondriale
dell'acetil CoA
dipende dai livelli
mitocondriali
di acido ossalacetico
prodotto soprattutto
e il prodotto terminale
e del metabolismo
1 more item...
della glicolisi
dall'acido piruvico
in queste condizioni
l'acetil CoA
non è completamente smaltito
e nelle cellule epatiche
viene in parte
trasformato
in corpi chetonici
che si accumulano
2 more items...
nella via ossidativa terminale
perciò
i corpi chetonici
rappresentano
risorsa importante
in condizioni particolari
come digiuno protratto
in cui l'organismo
tende a risparmiare
1 more item...
a fronte di
una produzione sostenuta
di acetil CoA,
l'aumentato catabolismo
degli acidi grassi
determina
una ridotta produzione
di acido piruvico,
1 more item...
quindi l'uso
dell'acetil CoA
nei mitocondri
richiede un corretto
e soprattutto dei carboidrati
in modo che
e in particolare
i mitocondri
1 more item...
la cellula
metabolismo degli amminoacidi
le cellule epatiche
riversano
acido acetoacetico
e acido 3-idroossibutirrico
nel sangue
da dove questi
vengono captati
dalle cellule
dei tessuti periferici,
1 more item...
l'attivazione
avviene per reazione
dell'acido acetoacetico
con il succinil CoA
e quindi
l'acetoacetil CoA
viene scisso
in 2 molecole
1 more item...
l'aumento
della sintesi
di corpi chetonici
può essere vista
come modificazione
del metabolismo
in conmdizioni
di ridotta utilizzazione
1 more item...
quindi
una eccessiva presenza
nel sangue
e nelle urine
di corpi chetonici
è indice di
uno scompenso metabolico,
data la natura chimica
di acidi di queste sostanze
e tale scompenso
1 more item...