Biochem2 Flashcards
Quali sono le tre tappe dell’ox di acidi grassi?
- Beta ossidazione (formazione di acetilCoA).
- Ossidazione acetilCoA nel ciclo di Krebs.
- Trasferimento e- dai trasportatori ridotto alla catena respiratoria.
Da dove provengono gli acidi grassi che vanno incontro all’ox?
Dalla dieta, dagli adipociti (fonte endogena), sintetizzati da un’altro organo e trasportati (fegato che produce acidi grassi dall’eccesso di carboidrati)
Come avviene l’assorbimento degli acidi grassi della dieta?
Arrivati nell’intestino tenue, vengono emulsionati dai sali biliari, degradati dalle lipasi pancreatiche, penetrano la mucosa e vengono convertiti in trigliceridi. Trasportati con i chilomicroni.
Caratteristiche della lipasi pancreatica
Secreta in forma inattiva (propilasi). Attivata dal cofattore proteico pancreatico colipasi (procolipasi, attivata dalla tripsina tramite scissione di un legame peptidico).
Indrolizza i legami esterei 1 e 3 dei trigliceridi formando acidi grassi e monogliceridi.
Quali sono i passaggi principali della via endogena del trasporto dei lipidi?
Trigliceridi + colesterolo dietetico assemblati in chilomicroni. Entrano nel circolo sanguigno. A lvl dei capillari la lipoprotein lipasi libera acidi grassi e monogliceridi che arrivano al tessuto muscolare e adiposo. Il colesterolo viene trasportato dal Remnant nel fegato.
Quali sono i passaggi principali della via esogena?
Eccesso di carboidrati dalla dieta: fegato li converte in TG. Trasportati in circolo dalle VLDL. Nei capillari interagiscono con lipoprotein lipasi e diventano IDL. Rimosse tutte le apoproteine tranne la B100, diventano LDL che forniscono cellule extraepatiche di colesterolo (ottenuto in forma libera nei lisosomi).
Quali sono le lipoproteine?
VLDL: very low density. Ricche di TG, molto più presente del colesterolo.
IDL: densità intermedia. Trasportano il colesterolo. Derivano dal metabolismo delle VLDL.
LDL: low density. Trasportano il colesterolo. Derivano dal metabolismo delle VLDL.
HDL: high density. Rimuovono il colesterolo in eccesso.
Quale è il primo enzima della beta ox e in quale altro processo è coinvolto?
Acil-CoA deidrogenasi, FAD dipendente. Riossidato da un altro enzima FAD dipendente, la electron trasferring flavoprotein. Complesso enzimatico coinvolto nel trasferimento di e- sulla catena respiratoria senza attività di pompa protonica
In quale altro modo entrano gli e- nella catena respiratoria?
Acil-CoA deidrogenasi (ETFP) e glicerolo 3 fosfato deidrogenasi FAD dipendente mitocondriale (trasporto equivalenti ridotti) trasferiscono elettroni direttamente al Q, che funge da punto di convergenza per far entrare e- da substrati diversi, senza passare per i 4 complessi.
Cosa si ottiene attraverso la decarbossilazione ossidativa?
Attraverso la decarbossilazione ossidativo del piruvato si ottiene Acetil CoA con la liberazione di CO2.
Da cosa è catalizzata la decarbossilazione ossidativa?
Complesso multienzimatico della piruvato deidrogenasi.
Quali sono le fasi della decarbossilazione ossidativa?
- Decarbossilazione del piruvato: piruvato perde il gruppo carbossilico come CO2 e forma acetaldeide.
- Ossidazione della acetaldeide NAD+ dipendente e si ottiene acetato.
- Condensazione dell’acetato con il coenzima A.
Com’è strutturato il coenzima A?
Nucleotide AMP legato in 5’ con un ponte pirofosforico all’acido pantotenico, a sua volta legato alla beta mercaptoetilammina (cisteamina), che termina con un gruppo tiolico.
Per cosa viene utilizzata l’energia derivante dalla rottura del legame tioestereo?
- Condensazione del gruppo acilico con altri composti organici (formazione di citrato).
- Sintesi di acidi grassi.
- Sesta reazione della glicolisi.
Sintesi di ATP in fosforilazioni a livello del substrato.
Cos’è la forza motrice protonica?
Diversa distribuzione di protoni ricchi di energia tra spazio intermembrana e matrice. Due componenti: chimico (pH) ed di carica (potenziale elettrico). Secondo Mitchell entrambi contribuiscono alla sintesi di ATP.
Quale è l’ipotesi di Mitchell?
Accoppiamento chemiosmotico: il trasferimento degli e- lungo la catena di trasporto e la fosforilazione dell’ADP sono accoppiati da un gradiente protonico. Sia il gradiente chimico che il potenziale elettrico contribuiscono alla fosforilazione di ADP.
Cosa sono e come si differenziano i citocromi?
Sono componenti della catena che trasportano in serie gli elettroni dal CoQ all’O2. Si distinguono per legami di coordinazione del gruppo eme con la parte proteica per la porzione proteica, per la struttura del gruppo eme (sostituenti laterali dell’anello).
Quali sono gli intermedi di trasferimento nella catena respiratoria?
FMN, ubichinone (radicale semichinonico e ubichinolo), citocromi (b566, b562, c1 nel III, citocroma c, citocroma a e a3 nel IV) e centri Fe-S (Fe-Cu nel IV).
Quali sono i complessi enzimatica che permettono il trasferimento di H+ da substrati metabolici al coenzima Q, senza presentare attività di pompa protonica (passare per la catena)?
- Acil-CoA deidrogenasi: primo enzima della beta-ossidazione. Enzima FAD dipendente ri-ossidato dall’enzima (FAD dipendente) ETFP, che trasferisce e- al CoQ.
- Glicerolo-3-fosfato deidrogenasi FAD dipendente mitocondriale: sistema shuttle per gli equivalenti riducenti.
Cosa avviene nel primo complesso della catena respiratoria?
Gli e- ricevuti dal NADH (NADH deidrogenasi) vengono trasferiti al FMN che li cede ai centri Fe-S. Gli e- passano al Q10 che si riduce a QH2 tramite due protoni dalla matrice. 4 H+ vengono simultaneamente pompati fuori dalla matrice. Prima pompa protonica.
Cosa avviene nel primo complesso della catena respiratoria?
Gli e- ricevuti dal NADH (NADH deidrogenasi) vengono trasferiti al FMN che li cede ai centri Fe-S. Gli e- passano al Q10 che si riduce a QH2 tramite due protoni dalla matrice. 4 H+ vengono simultaneamente pompati fuori dalla matrice. Prima pompa protonica.
Che caratteristiche ha il III complesso della catena respiratoria?
Dimero formato da 11 unità, con 3 eme e un centro Fe-S (di Rieske). I gruppi prostetici sono disposti lungo il complesso per mediare il trasferimento di e- al citocroma c.
Ciclo del coenzima Q
Nella prima metà del ciclo si lega una molecola di QH2 rilasciando due H2+ e due e- con due direzioni diverse: uno al citocroma c e uno a ridurre Q. Nella seconda parte, altri due prontoni riducono ad ubichinolo il Q radicale. Eme bh e bL.
Che risultato ha il quinto complesso della catena respiratoria?
2 e- trasferiti da due cit c uno al centro rame e al centro eme. Si lega un O2 che cattura un e- da ogni centro per formare un ponte perossidotra i due centri. La reazione con altri 4 H+ proveniente dalla matrice riduce O2 al H2O che viene rilasciata. Ultima pompa protonica.
Quali sono gli inibitori della catena respiratoria?
Complesso III: antimicina A (Qn) e mixotiazolo (Qp).
Complesso IV: cianuro, si lega ai metalli.
Quali sono i quattro complessi della catena respiratoria?
NADH-Q ossidoriduttasi, succitano Q riduttasi, Q citocroma c ossidoriduttasi, citocroma c ossidasi.
Cosa sono le reazioni anaplerotiche e cataplerotiche?
Le prime riforniscono il ciclo di Krebs e consistono nella carbossilazione del piruvato a ossalacetato, conversione dall’aspartato a ossalacetato, deidrogenazione gluttamente ad α chetoglutarato e riduzione piruvato a malato.
Le seconde sono reazioni di svuotamento del ciclo di Krebs e in generale procedono in direzione opposta alle precedenti.
Qual è il significato anfibolico del ciclo di Krebs?
Può avere sia una ruolo catabolico (degradazione ossidativa) che anabolico (biosintesi).
Come funziona la regolazione del ciclo di Krebs?
A livello della piruvato deidrogenasi. È inibito quando lo stato energetico della cellula è elevato, ovvero ad alte concentrazione di ATP, NADH, dall’acetilcoa e acidi grassi. In queste condizioni il ciclo è “spento” e le vie anaboliche sono attivate.
A concentrazioni di AMP bassa, ovvero quando lo stato energetico è basso la piruvato deidrogenasi è attivata da Ca 2+ (intensa attività fisica del muscolo), NAD+, ADP.
Cosa contengono la membrana interna e la matrice mitocondriale?
Membrana interna: trasportatori della catena respiratoria (4 complessi proteici); le ADP e ATP traslocasi; l’ATP sintasi e altri trasportatori di membrana (come quelli del piruvato).
Matrice: complesso della piruvato deidrogenasi (che converte il piruvato in acetil coa); enzimi dell’acido citrico; enzimi coinvolti nella beta ossidazione degli acidi grassi (degradazione); enzimi dell’ossidazione delle proteine (degradazione).
Come funziona la catena di trasporto degli elettroni?
Membrana interna: trasportatori della catena respiratoria (4 complessi proteici); le ADP e ATP traslocasi; l’ATP sintasi e altri trasportatori di membrana (come quelli del piruvato).
Matrice: complesso della piruvato deidrogenasi (che converte il piruvato in acetil coa); enzimi dell’acido citrico; enzimi coinvolti nella beta ossidazione degli acidi grassi (degradazione); enzimi dell’ossidazione delle proteine (degradazione).
Come funziona la catena di trasporto degli elettroni?
Gli elettroni catturati dal NADH o dal FADH2 sono ceduti alla catena di trasporto degli elettroni. Attraverso una serie di reazioni di ossido-riduzione gli elettroni passano da un trasportatore ad alto livello energetico a un altro con energia minore, liberando energia che viene utilizzata per pompare attivamente protoni fuori dalla matrice mitocondriale nello spazio inter-membrana. Si genera un gradiente elettrochimico. L’accettore ultimo degli elettroni è l’ossigeno che si lega agli atomi di idrogeno per formare una molecola di acqua.