Beta-ossidazione degli Acidi Grassi (Alfa-ossidazione, Omega-ossidazione e Beta-ossidazione con insaturazione e a catena dispari) Flashcards
Quali sono le caratteristiche degli acidi grassi?
Possono essere saturi o insaturi a seconda della presenza o meno del doppio legame. Provengono dalla dieta e dai depositi cellulari sotto forma di trigliceridi e sono sintetizzati ed esportati grazie al fegato e a proteine accessorie
Cosa avviene in breve nella beta ossidazione?
Un gruppo di 2 atomi di C provenienti dall’ acido grasso viene convertito in gruppo acetile e attaccato al coenzima A per formare acetyl-CoA che è poi snodo di varie vie metaboliche
Dove può finire l’acetyl-coA dopo la beta ossidazione?
Può finire nel ciclo di Krebs a livello del primo step
Quanti step richiede ogni volta la conversione del gruppo di carboni di acido grasso in acetyl-CoA?
4 step ogni ciclo
Qual’è la differenza nel risultato finale di beta ossidazione fra un acido grasso ad atomi di C pari e uno ad atomi di C dispari?
Quello ad atomi di C pari andrà in completo esaurimento per formare acetyl-CoA, invece quello dispari produce acetyl-CoA fino a rimanere con un propionil-CoA
Da cosa derivano gli acidi grassi destinati poi a beta ossidazione?
Da trigliceridi, da cui poi il glicerolo viene inviato alla glicolisi nello step della trioso fosfato isomerasi (step 5)
Cosa sono i corpi chetonici e perché vengono prodotti in alcune situazioni?
Sono tre piccole molecole (acetone, acetoacetato e idrossibutirato) che si ottengono per fusione di molecole di acetyl-CoA. Vengono sfruttati nelle condizioni in cui ho un’impossibilità nel trasferire acetyl-CoA a partire da acidi grassi o di ottenere energia da glucosio. In questo caso quindi si attinge direttamente da queste molecole per ottenere in modo diretto acetyl-CoA che serve come snodo di diverse vie metaboliche
Dove avviene la beta ossidazione?
Nella matrice mitocondriale
Qual’è il primo STEP del primo sistema adottato per fare passare un acido grasso nell’ ambiente mitocondriale?
Viene convertito da acido grasso ad acyl-CoA:
Come prima cosa viene attivato l’acido grasso legandolo con l’adenosina e un gruppo fosfato provenienti da ATP grazie all’ enzima ACSS, si ottengono acil adenilato e pirofosfato e quest’ ultimo è scisso in due fosfati inorganici grazie a pirofosfatasi inorganica e il deltaG di questa reazione favorisce l’attivazione dell’ acido grasso
Qual’è il secondo STEP del primo sistema adottato per fare passare un acido grasso nell’ ambiente mitocondriale?
Il coenzima A attacca l’acil-adenilato sempre per mezzo di ACSS e si forma acyl-CoA che contiene un gruppo SH che lo rende in grado di legarsi in modo specifico al trasportatore specifico di membrana
Quali sono i passaggi dello shuttle della carnitina
Ci sono due trasportatori sulla membrana esterna ed interna del mitocondrio (CPT1 e CPT2) che sfruttano la carnitina per trasportare l’acetyl-CoA dalla parte citosolica alla parte della matrice mitocondriale. All’ inizio l’acetyl-CoA si lega alla carnitina e quindi tramite CPT1 riesce a passare nello spazio intermembrana liberando prima il coenzima A. Successivamente si lega alla CPT2 (legata a sua volta ad un altro complesso di membrana e l’acetyl-CoA riesce a passare nella matrice dove libera la carnitina e si lega nuovamente a coenzima A. La carnitina liberata deve essere rifornita al citoplasma per fare ripartire il ciclo e quindi passa spontaneamente grazie a trasportatori fino al citoplasma.
Qual’è la prima reazione della beta ossidazione?
È una reazione di deidrogenazione degli atomi di C in posizione C2 e C3, grazie ad acyl-CoA deidrogenasi che porta a formazione di trans-∆2-enoyl-CoA e a riduzione di FAD in FADH2
Qual è la seconda reazione della beta ossidazione?
È un’idratazione grazie a enoyl-CoA idratasi che aggiunge un’H2O a trans-∆2-enoyl-CoA e si forma beta-idrossiacil-CoA
Qual’è la terza reazione della beta ossidazione?
È una seconda deidrogenazione che avviene grazie a beta-idrossiacil-CoA deidrogenasi, il quale porta alla formazione di beta-chetoacil-CoA e a riduzione di NAD+ in NADH
Qual’è la quarta reazione della beta ossidazione
È catalizzata da acyl-CoA acetiltransferasi che introduce una molecola di CoA-SH e causa una lisi di beta-chetoacil-CoA in acetyl CoA e in acyl-CoA (a differenza di quello di partenza ha 2 carboni in meno nella catena)
Grazie alla beta ossidazione, da palmitoyl-CoA, in seguito a ciclo di Krebs e fosforilazione ossidativa, quante molecole di ATP vengono prodotte al netto?
108 ATP
Come avviene le beta ossidazione nei perossisomi?
Nei perossisomi avviene la beta ossidazione degli acidi grassi a catena lunga o ramificata. Nel primo passaggio il FADH2 è riossidato a FAD direttamente per mezzo dell’ O2 con produzione di acqua ossigenata (viene fatto non essendoci una catena di trasporto che è in grado di continuare a ridurre FAD. Poi l’acqua ossigenata per mezzo dell’ enzima catalasi produce acqua e mezza molecola di O2. La stessa cosa accade nella terza reazione. Il resto delle reazioni avvengono secondo i medesimi meccanismi del mitocondrio
Quali sono le due strade che si possono adottare quando bisogna convertire un’insaturazione da Cis a trans per fare avvenire la beta ossidazione?
Con il pathway isomerasi dipendente, dove il cambio conformazionale è affidato ad una isomerasi, o attraverso il pathway reduttasi dipendente in cui il cambio conformazionale è affidato ad una reduttasi
Prendendo come esempio l’oleoil-CoA con un’ insaturazione in cis in posizione 9 quali sono i vari passaggi del primo modo per poter fare una beta ossidazione regolare?
Prima vengono compiuti 2 cicli di beta ossidazione, rimanendo quindi con l’instaurazione in Cis in posizione 5
Viene poi sottoposto ad acyl-CoA deidrogenasi che forma trans-2 cis-5 tetradecadienoil-CoA (presenta un legame in Cis e uno in trans)
Il legame in trans ora può essere attaccato da un’idratasi che lo sostituisce con un gruppo ossidrile e forma 3-idrossi-cis-5 tetradecenoil-CoA
A questo punto la beta ossidazione canonica continua fino al legame in cis quando è in posizione 3, e subentra l’enzima ∆3,∆2-enoil-CoA-isomerasi che trasforma il doppio legame cis-3 in trans-2 e la beta ossidazione può ora riprendere con gli step canonici
Cosa prevede il secondo metodo per sostituire un’ insaturazione in cis e fare avvenire una beta ossidazione regolare?
A partire dal trans-2,cis-5-tetradecadienoil-CoA si può seguire un pathway che sostituisce all’ azione dell’ idratasi quella della reduttasi
Cosa accade in seguito a formazione di propionil-CoA dopo beta ossidazione di acidi grassi dispari?
Il propionil-CoA viene prima sottoposto a carbossilazion da propionil-CoA carbossilasi per formare D-metilmalonil-CoA (in questo passaggio occorre uno step di attivazione dello ione bicarbonato e viene usata ATP che viene defosforilata ad ADP)
Successivamente grazie a metilmalonil-CoA epimerasi si inverte la posizione del gruppo carbossilico con il gruppo contenente CoA e si ottiene la forma L-metilmalonil-CoA
Infine L-metilmalonil-CoA viene isomerizzato grazie a metilmalonil-CoA mutasi che forma succyinil-CoA, il quale entra nel ciclo di Krebs
Di cosa necessità l’enzima mutasi per intervenire nel 3 step di formazione del succinato da propionil-CoA?
Di vitamina B12 come cofattore, la quale inverte le posizioni di un gruppo funzionale e di un idrogeno
Si ottengono più molecole di ATP da una molecola di glucosio che entra in glicolisi o da un acido grasso che entra in beta ossidazione, a parità di atomi di C?
Da un acido grasso di 6 C si ottengono circa 38 ATP, da glucosio se ne ottengono 30/32
Dove avviene l’alfa ossidazione e per quale motivo?
Avviene nei perossisomi e avviene in casi in cui non può avvenire la beta ossidazione, come la presenza di un metile nell’ acido fitanico
Come avviene l’alfa ossidazione?:
Nel primo passaggio viene usata ATP convertita in AMP e pp per trasformare acido fitanico in fitanoil-CoA per mezzo di fitanoil-CoA sintetasi
Poi per idrossilazione grazie a fitanoil-CoA idrolasi si forma idrossifitanoil-CoA
Questo viene poi sottoposto a decarbossilazione e ossidazione con utilizzo di un NADP+ ridotto a NADPH formando prima pristanale e poi acido pristanico, dove non è più presente il metile ed è possibile fare beta ossidazione
Dove e perché avviene la omega ossidazione di acidi grassi?
La omega ossidazione avviene nel reticolo endoplasmatico, nel fegato e nei reni e avviene dal lato opposto rispetto a dove si trova il doppio legame nella catena di acido grasso.
Quali sono gli step della omega ossidazione?
Nella omega ossidazione inizialmente bisogna convertire sul lato opposto il metile in gruppo carbossilico
All’ inizio agisce un’ ossigenasi che ossida NADPH in NADP+ e aggiunge un ossidrile al metile ottenendo un alcol
Poi agisce un alcol deidrogenasi che forma dall’ alcol un’ aldeide riducendo NAD+ in NADH
Infine per mezzo di un’ aldeide deidrogenasi si forma il gruppo carbossilico e si riduce un NAD+in NADH
Adesso l’ho avvenire beta ossidazione e si forma succinato oppure un intermedio chiamato acido adipico
Quali altre molecole “utili” vengono prodotte in beta ossidazione degli acidi grassi, oltre ad acetyl-CoA?
FADH2 e NADH per ogni ciclo di 4 reazioni
Quali enzimi sono coinvolti nel pathway isomerasi dipendente della beta ossidazione con insaturazione in cis?
Dopo l’azione dell’ acyl-CoA deidrogenasi intervengono in ordine:
Idratasi
Deidrogenasi
Tiolasi
∆3,∆2 enoyl-CoA isomerasi
Quali enzimi sono coinvolti nel pathway reduttasi dipendente della beta ossidazione con insaturazione in cis?
Dopo l’azione della acyl-CoA deidrogenasi intervengono i seguenti enzimi in ordine:
Isomerasi
Isomerasi
Reduttasi
∆3,∆2 enoyl-CoA isomerasi
In quale step della beta ossidazione canonica viene prodotto NADH?
Nella terza reazione, con l’beta-idrossiacyl-CoA deidrogenasi che trasforma beta-idrossiacyl-CoA in beta-chetoacil-CoA
In quale step della beta ossidazione è prodotto FADH2?
Nella prima reazione ad opera di acyl-CoA deidrogenasi che trasforma acyl-CoA in trans-∆2-enoyl-CoA
In quale step del passaggio da propionil-CoA a succyinil-CoA viene idrolizzata ATP
Nel primo passaggio da propionil-CoA a D-metilmalonil-CoA ad opera di propionil-CoA carbossilasi
Quali sono gli equivalenti riducenti ottenuti in omega ossidazione?
NADP+, 2 NADH
