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IL METABOLISMO DEI LIPIDI
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LA DIGESTIONE E L’ASSORBIMENTO DEI LIPIDI
PANCREAS lipasi pancreatica, varie esterasi
DUODENOsali biliariCISTIFELLEA
trigliceridilipasi pancreatica
mono-acilgliceroli + 2 molecole di acidi grassi
mono-acilgliceroliesterasi
glicerolo + 1 molecola di acido grasso
esteri del colesterolo colesterolo + acidi grassiesterasi
I prodotti di idrolisi diffondono nei villi intestinali e qui si ricombinano formando trigliceridi, che insieme agli altri lipidi assorbiti (vitamine liposolubili) entrano nei vasi chiliferi (chilomicroni), nella circolazione linfatica (chilo) e attraverso il dotto toracico passano nella circolazione sanguigna. I chilomicroni vengono attaccati da un enzima, lipoproteina lipasi, liberato da cuore, polmone, muscolo, tessuto adiposo. In seguito alla lipolisi si liberano i Not Esterified Fatty Acids (NEFA), acidi grassi liberi trasportati nel sangue complessati con l’albumina.
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LE LIPOPROTEINE PLASMATICHE
Nello stato post-assorbitivo il plasma umano contiene circa 500 mg di lipidi totali/100 ml di cui circa :120 mg di trigliceridi 220 mg di colesterolo : 2/3 esterificato 1/3 libero160 mg di fosfolipidi
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LE LIPOPROTEINE PLASMATICHE
I NEFA (Acidi grassi non esterificati)rappresentano la frazione circolante e di riserva energetica di lipidi dell'organismo: concentrazione normale 8-30 mg/100ml possono essere facilmente captati e metabolizzati da fegato e muscoli
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LE LIPOPROTEINE PLASMATICHE
I NEFA sono insolubilili, necessitano di lipoproteine sieriche (albumina) per circolare nel sanguel’albumina sierica, costituisce circa la metà delle proteine del siero e lega con interazioni deboli gli acidi grassi (1 monomero/10 molecole)
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COMPOSIZIONE DELLE LIPOPROTEINE PLASMATICHE
PROT.%
TRIGLIC.%
P-LIPIDI %
COLEST. %
CHILOMICRONI
1,7 96 0,8 1,7
VLDL 10 60 18 16
LDL 25 10 22 45
HDL 50 3 30 18
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CATABOLISMO DEI TRIGLICERIDI
ACIDI GRASSI GLICEROLO
citoplasma mitocondrio
beta-ossidazione
TRIGLICERIDI
trigliceride lipasi
ACETIL - CoA
glicolisi
carnitina
ACIDI GRASSI
sottoposta a regolazione ormonale
-OSSIDAZIONE DEGLI ACIDI GRASSI
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-OSSIDAZIONE DEGLI ACIDI GRASSI
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La -ossidazione è l'insieme dei processi che hanno luogo sul carbonio in al carbonile.Il primo enzima del processo è l'acil coenzima A deidrogenasi che si trova sulla membrana mitocondriale interna e ha come cofattore il FAD che si riduce a FADH2 e cede il suo potere riducente al coenzima Q (catena respiratoria);
l'acil coenzima A deidrogenasi catalizza la reazione:
Acil-coenzima A enoil -coenzima A
(trans 2,3 enoil coenzima A; molecola α- insatura; alchene).
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-OSSIDAZIONE DEGLI ACIDI GRASSI
Autore: Professoressa Carla Bovina pag. 13
Il secondo enzima della -ossidazione è: enoil coenzima A idratasi
che catalizza la reazione:
enoil coenzima A L- idrossi acil coenzima A questo enzima è assolutamente stereospecifico per l'isomero L- idrossi acil coenzima A
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-OSSIDAZIONE DEGLI ACIDI GRASSI
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La reazione successiva è catalizzata dalla L- idrossi acil coenzima A deidrogenasi (enzima NAD dipendente):
L-idrossi acil-coenzima A -cheto acil-coenzima A
contemporaneamente avviene la riduzione del NAD+ a NADH
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-OSSIDAZIONE DEGLI ACIDI GRASSI
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Infine, interviene una tiolasi (-cheto acil coenzima A tiolasi)
il coenzima A funge da agente litico: si forma un frammento a due atomi di carbonio (cioè l'acetil coenzima A)
il rimanente scheletro carbonioso è un acil-coenzimaA con due atomi di carbonio in meno rispetto a quello di partenza
L'acil-coenzimaA ottenuto con la -ossidazione, ripete il processo finché non si ottiene solamente acetil-coenzima A.
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Autore: Professoressa Carla Bovina pag. 21
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-OSSIDAZIONE DEGLI ACIDI GRASSI (mitocondrio)
CH3
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
COOH
CO S-CoA
CoA-SH
ACETIL-CoA NADH+H+ FADH2
ACETIL-CoA NADH+H+ FADH2
CoA
ACETIL-CoA NADH+H+ FADH2
ACETIL-CoA NADH+H+ FADH2
3 ATP 2 ATPCICLO DI KREBS
ATP
CH3
COO-
CoA
CH3
COO-
CH3
COO-
CH3
COO-
CoA
CoA
CH3
CoA
ACETIL-CoA NADH+H+ FADH2
COO-
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-OSSIDAZIONE DEGLI ACIDI GRASSI
Autore: Professoressa Carla Bovina pag. 25
Regola generale: quando la deidrogenazione avviene tra due atomi adiacenti con elevata differenza di affinità elettronica, il cofattore dell'enzima deidrogenasi, è quasi sempre il NAD
se la deidrogenazione si ha tra due atomi adiacenti con bassa differenza di affinità elettronica, il cofattore è il FAD
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MECCANISMO DI OSSIDAZIONE DEL GRUPPO –CH2
Acil-CoA e succinato
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GLI ACIDI GRASSI:L’OSSIDAZIONE DI UN GRUPPO –CH2
IN POSIZIONE BETA
R
CH2
CH2 FAD FADH2
CH2 beta
CH2 alfa
CO
S-CoA
R
CH2
CH2 HOH
CH
CH
CO
R
CH2
CH2 NAD+ NADH+H+
CH-OH
CH2
CO
R
CH2
CH2
CO
CH2
CO
S-CoAS-CoAS-CoA
Acil-CoA alfa,beta-enoil-CoA beta-idrossiacil-CoA beta-chetoacil-CoA
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IL CICLO DI KREBS:L’OSSIDAZIONE DI UN GRUPPO –CH2 DEL
SUCCINATO
COO-
CH2
CH2
COO-
COO-
CH
CH
COO-
HOH
COO-
CH-OH
CH2
COO-
NAD+ NADH+H+
COO-
CO
CH2
COO-
FAD FADH2
SUCCINATO FUMARATO MALATO OSSALACETATO
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