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
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