La prima tappa nella sintesi degli acidi grassi è la produzione di malonil-CoA a partire da acetil-CoA in una reazione catalizzata dall’acetil-CoA carbossilasi.
Il meccanismo dell’enzima è riportato di lato.
Lezione della Prof. Margherita Ruoppolo
Gli acidi grassi vengono sintetizzati da un sistema multienzimatico chiamato acido grasso sintasi mediante la ripetizione di quattro tappe descritte di lato e nella diapositiva successiva.
Tappa 1: Condensazione
Tappa 2: Riduzione del gruppo carbonilico
Tappa 3: Deidratazione
Tappa 4: Riduzione del doppio legame
Inizio del secondo ciclo delle reazioni del complesso dell'acido grasso sintasi.Tratto da: DL Nelson e MM Cox “I Principi di biochimica di Lehninger” ed. Zanichelli.
La catena dell’acido grasso cresce di due atomi di carbonio per volta.
Per produrre il palmitato sono necessari 7 cicli di reazioni di condensazione e riduzione.
Il palmitato è liberato tramite reazione di idrolisi.
I domini dell’acido grasso sintasi agiscono come enzimi distinti pur essendo sulla stessa catena polipeptidica.
In questo modo gli internedi rimangono legati covalentemente come tioesteri ad uno dei due gruppi tiolici: uno è il residuo di Cys della beto-chetoacil-ACP sintasi (KS), l’altro è il gruppo SH della proteina trasportatrice di acili (ACP).
Negli epatociti e negli adipociti il NADPH citosolico è in gran parte generato dalla via del pentosio fosfato (a) e dall’enzima malico (b).
Ciclo metabolico: 2 mol di ATP per ogni molecola di acetil-CoA che entra nella sintesi degli acidi grassi.
L’enzima malico fornisce circa la metà del NADPH necessario per la sintesi degli acidi grassi.
La via del pentoso fosfato contribuisce a generare il rimanente NADPH.
Acetil-Coa carbossilasi
L’aggiunta successiva di unità acetiliche è catalizzata dal sistema di allungamento degli acidi grassi presente nel reticolo endoplasmatico liscio e nei mitocondri.
Il doppio legame viene introdotto da una reazione ossidativa catalizzata dalla acil-CoA desaturasi secondo lo schema mostrato nella diapositiva succesiva.
Il linoleato e l’alfa linoleato sono prodotti solo nelle piante e sono perciò acidi grassi essenziali.
La biosintesi degli eicosanoidi parte dall’arachidonato che viene rilasciato da fosfolipidi di membrana in seguito all’azione della fosfolipasi A2.
* La biosintesi degli eicosanoidi verrà ripresa nelle lezioni che tratteranno gli ormoni.
Gli acidi grassi sintetizzati o ingeriti con la dieta possono essere incorporati in:
In entrambi i casi vengono utilizzati come precursori gli Acil-CoA e L-glicerolo-3P per formare Fosfatidato.
Fosfotidato può essere poi convertito in triacilglicerolo o in glicerofosfolipide.
Fosfatidato è il precursore di: Triacilgliceroli e Fosfolipidi. Tratto da: DL Nelson e MM Cox “I Principi di biochimica di Lehninger” ed. Zanichelli.
La mobilizzazione e il riciclaggio delle molecole di triacilglicerolo costituiscono il ciclo del triacilglicerolo.
I triacilgliceroli vengono risintetizzati dagli acidi grassi liberi e dal glicerolo-3-fosfato anche durante il digiuno.
Il diidrossiacetone fosfato, precursore del glicerolo 3-fosfato viene prodotto dal piruvato attraverso la gliceroneogenesi.
La produzione dei fosfolipidi richiede:
Ad esempio nei mammiferi la fosfatidilserina si forma dalla fosfatidilcolina o dalla fosfatidiletanolammina tramite reazioni di scambio delle teste polari che avvengono nel reticolo endoplasmatico.
Le prime tappe nella sintesi dei glicerofosfolipidi sono le stesse della sintesi dei triacilgliceroli illustrati nella diapositiva 15 di questa lezione.
La biosintesi degli sfingolipidi avviene in 4 tappe:
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