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Catabolismo degli acidi grassi
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GLUCOSIOcitoplasma
CH3CO~SCoA
PIRUVATO ACIDIGRASSI
CORPICHETONICI
CICLO DI KREBS
COLESTEROLO
via malonilCoA
ACIDI GRASSI
mitocondrio
produzione di NADH e ATP
utilizzo di NADPH e ATP
PIRUVATO
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STRYER
glucagone, adrenalina
ADIPOCITA
albumina-acidi grassi
lipasi ormone-sensibile glucagone insulina
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CATABOLISMO degli ACIDI GRASSI
ATTIVAZIONE (citoplasma)richiede - ATP - Coenzima A (CoASH) (vitamina: acido pantotenico)
palmitato + ATP palmitil ~ AMP + CoASH palmitil~CoA
TRASPORTO NEL MITOCONDRIO carnitina
CH3 – N+ – CH2 – CH – CH2 – COO–
CH3 OH esteri di acidi grassi acil~carnitina
CH3
-OSSIDAZIONE (matrice mitocondriale)
Da lisina, metionina
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Carnitina PalmitilTransferasi I - CPT I
membrana esterna
membrana interna
palmitil~CoA CoASH
-ossidazione
matrice mitocondriale
citoplasmapalmitil~CoA CoASH
carnitina palmitoilcarnitina
CPT I. punto di controlloinibita da malonilCoA
carnitina-palmitil translocasi
Carnitina Palmitil Transferasi II - CPT II
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CH3-CH2-CH2-CO ~CoA
CH3-CH=CH -CO ~CoA doppio legame trans
CH3-CH-CH2-CO ~CoA) I OH
CH3-C-CH2-CO ~CoA
2 CH3-CO ~CoA
FAD acil ~CoA deidrogenasi
+ H2O trans enoil idratasi
NAD+ -idrossiacil ~ CoA deidrogenasi
CoA ~SH - chetotiolasiIIO
*
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NON funziona come pompaprotonica (Eo’ = 0,029V)
ETF flavoproteina di trasferimento degli elettroni
coinvolge flavoproteine
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attivazione -2 ATP
7 FADH x 1,5 ATP = 10,57 NADH x 2,5 ATP = 17,5 tot = 28
+ 8 Ciclo di Krebs 80 ATP
PALMITATO 8 ACETIL-CoA 8 cicli di Krebs 80 ATP
GLUCOSIO 2 PIRUVATO 2 ACETIL-CoA
2 NADH 5 ATP
2 NADH 5 ATP
2 ATP
3 NADH + H+
1 FADH2
1 GTP2 x 2 x
7,5 ATP1,5 ATP1 ATP
20 ATP
TOT 32 ATP
10 ATP1 ciclo di Krebs
TOT 106 ATP
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I GRASSI FORNISCONO
- ENERGIA
- CALORE
- ACQUA METABOLICA
Sopravvivenza per animali che non mangiano e bevono per lunghi periodi
Es cammelli, orsi in letargo,..
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-ossidazione perossisomiale
non richiede carnitina Acil-CoA ossidasi utilizza O2 H2O2 (non produce energia)
Acidi grassi C>20Precursori degli acidi biliari (C 27C24)
Controllo dell’utilizzo ed accumulo dei TRIGLICERIDI
Peroxisome Proliferator–Activated Receptor PPAR
PPAR RXR
PPREPeroxisome Proliferatore Response Element
trascrizione
Ligandi naturaliAcidi grassi a lunga catena
Ligandi sinteticiSostanze con attività farmacologica (sostanze acide lipofile)(farmaci ipolipidemici)
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CORPI CHETONICI
L’adattamento dell’organismo al digiuno costituisce uno degli
esempi più tipici di adattamento metabolico.
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glucosio DIGIUNO insulina
CH3CO~SCoA
PIRUVATO ossid. ACIDIGRASSI
CORPICHETONICI
CICLO DI KREBS
Biosintesi COLESTEROLO Biosintesi ACIDI GRASSI
mitocondrio
produzione di NADH e ATP
utilizzo di NADPH e ATP
PIRUVATO
-
-
-
+
-
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BIOSINTESI GLUCOSIO
piruvato principale via di entrata CO2
ossalacetato
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CHETOGENESI e CORPI CHETONICI - composti acidi (pK~4) - metaboliti idrosolubili degli acidi grassi ( non necessitano
di trasportatori ematici)- captazione indipendente dall’insulina
ACETOACETATO CH3-CO-CH2-COO-
-IDROSSIBITIRRATO CH3-CHOH-CH2-COO-
maggior componente Interconvertibili ad opera di deidrogenasi
decarbossilazione lenta e spontanea acetone CH3-CO-CH3
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FORMAZIONE EPATICA (matrice mitocondriale)velocità di formazione direttamente proporzionale alla
velocità della -ossidazione
UTILIZZO soltanto EXTRAEPATICO: ossidati a CO2 e H2O
- sistema nervoso centrale- muscolo cardiaco- muscolo scheletrico
il fegato manca dell’enzima succinil~CoA 3chetoacido transferasi
per l’attivazione dell’acetoacetato ad acetoacetilCoA
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LIVELLI EMATICI
glucosio 5,5 mM a digiuno notturno3,5 mM nel digiuno prolungato
corpi chetonici 0,01 mM stato di alimentazione0,1 mM dopo il digiuno notturno2 mM dopo tre giorni di digiuno5 mM digiuno prolungato
acidi grassi-albumina0,5 mM2 mM nel digiuno
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Gli adattamento metabolici al digiuno sono continui ma si possono schematicamente suddividere in diversi periodi in base al tipo di substrato energetico maggiormente usato
Digiuno fisiologico notturno
Digiuno prolungato Prima fase inizia 10-12 ore dall’ultimo pasto ed occupa le due giornate dall’ultimo pasto
Seconda fase dura circa 3 settimane
Terza fase che si protrae fino ad esaurimento delle scorte lipidiche
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Fasi del digiuno in base alle modalità di approvvigionamento di glucosio
FASE DIADATTAMENT
OAL DIGIUNO
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Formazione dei corpi chetonici
DIGIUNO PROLUNGATO
DIETA RICCA IN PROTEINE E/O GRASSI E PRIVA DI CARBOIDRATI (DIETA CHETOGENICA)
ESERCIZIO PROLUNGATO
STATO PATOLOGICO per Carenza di insulinaChetosi diabetica - diabete insulino-dipendente