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 9 Catabolismo degli acidi grassi -Triacilgliceroli 1 3 - acidi grassi 9 kcal/g (900 kcal/100g) 2 -Nomenclatura -------------------------------------------------------------------- CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 - Acidi grassi essenziali (EFA) acido linoleico (C 18:2 ), acido linolenico (C 18:3) e arachidonico (C20:4; ω-6) Acido stearidonico (ω-3) semi di canapa, olio di semi di ribes nero (ω-6) (ω-3) (ω-6) I lipidi della dieta - Capillari di muscoli e tessuto adiposo - Monogliceridi - digliceridi - acidi grassi e glicerolo Struttura di un chilomicrone Utilizzazione del glicerolo dei trigliceridi: - Fosforilazione - Ossidazione in C2 Attivazione degli acidi grassi -34 kJ/mole Carnitina Reazioni della -ossidazione Bilancio energetico della -ossidazione completa dell’acido palmitico. Acido palmitico + ATP + CoA-SH Palmitoil-CoA + AMP + PPi -2 ATP 2Pi Palmitoil-CoA + 7 CoA-SH + 7 FAD + 7 NAD+ + 7 H2O 8 acetil-CoA + 7 FADH2 + 7 (NADH + H+) ATP totali 96 ATP 14 ATP 21 ATP 129 ATP** DGo’ dalla ossidazione completa= 2340 kcal/mole DGo’ dalla -ossidazione= 949 kcal/mole Resa: 40% ** Se si assume che per ogni NADH= 2,5 ATP FADH2= 1,5 ATP I totale si avranno 108 ATP Ossidazione degli acidi grassi insaturi - monoinsaturo Ossidazione degli acidi grassi insaturi -Poliinsaturo Oltre alla isomerasi è necessario un secondo enzima, una reduttasi NADPH dipendente Formazione di propionil-CoA nella ossidazione degli acidi grassi a numero dispari di atomi di C (piante e organismi marini). Acido propionico prodotto dai ruminanti dalla fermentazione di carboidrati. (antimuffa nel pane) -Ossidazione del propionil-CoA Biotina e carbossibiotina -ossidazione nel reticolo endoplasmatico del fegato e rene di vertebrati, quando la - ossidazione non funziona Bene. Acidi grassi da 10 a 12 C Corpi chetonici - Acetone - Acetoacetato - D--idrossibutirrato da acetil-CoA Formazione dei corpi chetonici In condizioni di digiuno o diabete non trattato. Mitocondri del fegato Intermedio nella biosintesi degli steroli (ma nel citosol) D- -idrossibutirrato come fonte di energia Ciclo di Krebs - Diete rigide - Diabete non trattato - Digiuno Biosintesi degli acidi grassi La fonte di CARBONIO per la biosintesi è l’ACETIL-CoA che deriva da carboidrati ed amminoacidi. 1- Localizzazione: citoplasma (la -ossidazione avviene nei mitocondri); 2- I componenti intermedi di sintesi sono legati al gruppo –SH della fosfopanteteina, che è il gruppo prostetico della Acyl Carrier Protein (ACP) nei procarioti e della acido grasso sintetasi negli eucarioti; 3- L’acido grasso sintetasi è un complesso multienzimatico costituito da sette proteine enzimatiche; 4- L’allungamento avviene per aggiunta di unità Bicarboniose che vengono trasportate dalla Malonil- fosfo (P)-panteteina. La reazione di allungamento è favorita dalla reazione di decarbossilazione del Malonil-CoA; 5- L’agente riducente è il NADPH + H+; 6- L’allungamento si interrompe quando l’acido grasso raggiunge la lunghezza di 16 atomi di carbonio (acido palmitico). L’ulteriore allungamento avviene ad opera di altri sistemi enzimatici; 7- Ruolo del citrato e della CO2 Acetil-CoA carbossilasi Acetil-SCoA + ATP + HCO3- Malonil-SCoA Struttura dell’acido grasso sintasi I KS= -chetoacil-CoA sintasi; MAT= malonil/acetilCoA-ACP trasferasi; DH= -idrossaicilACP deidratasi; ER= enoil-ACP reduttasi; KR= -chetoacil-ACP reduttasi. TE= tioesterasi Sintesi acidi grassi Acetil-CoA + 7 malonil-CoA + 14 NADPH + H+ Palmitato (16:0) + 7 CO2 + 14 NADP + + 8 CoA-SH + 6 H2O Per la sintesi di Malonil-SCoA 7 Acetil-CoA+ 7 CO2 + 7 ATP 7 malonil CoA +7 ADP + 7Pi + 7H+ IN totale 8 Acetil-CoA + 7 ATP + 14 NADPH + H+ Palmitato (16:0) + 14 NADP + + 8 CoA-SH + 6 H2O+ 7 ATP + 7Pi
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