Maria Assunta Bevilacqua » 11.Ossidazione degli acidi grassi

Destino degli acidi grassi

Gli acidi grassi dei triacilgliceroli forniscono la maggior parte dell’energia ossidativa.
I triacilgliceroli assunti con la dieta sono emulsionati con i Sali biliari nell’intestino tenue, idrolizzati dalle lipasi intestinali, assorbiti dalle cellule epiteliali intestinali, riconvertiti in triacilgliceroli ed infine aggregati nei chilomicroni insieme a specifiche lipoproteine.
I chilomicroni trasferiscono i triacilgliceroli ai tessuti dove la lipoproteina lipasi rilascia gli acidi grassi liberi, consentendone l’accesso alle cellule.

I triacilgliceroli presenti nel tessuto adiposo sono mobilizzati da una triacilglicerolo lipasi ormone-sensibile.
Gli acidi grassi si legano all’albumina del siero ed attraverso il sangue vengono trasferiti al cuore, al muscolo scheletrico ed agli altri tessuti che li utilizzano come nutrienti.
Gli acidi grassi all’interno della cellula sono attivati sulla membrana mitocondriale esterna e convertiti in tioesteri acil-CoA.

Apolipoproteine

Le apolipoproteine sono proteine che legano i lipidi.

Sono responsabili del trasporto dei triacilgliceroli, fosfolipidi, colesterolo, esteri del colesterolo tra i diversi organi.

Dalla diversa combinazione di lipidi e di proteine si ottengono particelle con diversa densità come indicato in Tabella 1.

• Chilomicroni particelle a maggiore densità
• VLDL, Very Low Density Lipoprotein
• LDL, Low Density Lipoprotein
• IDL, Intermediate Density Lipoprotein
• HDL, High Density Lipoprotein

Trasporto degli acidi grassi: shuttle della carnitina

L’acil-CoA per poter essere ossidato viene introdotto nei mitocondri in tre tappe, utilizzando lo shuttle della carnitina poiché i tioesteri dell’Acil-CoA non possono attraversare la membrana mitocondriale interna.

1. Il gruppo Acilico si lega transitoriamente al gruppo OH della Carnitina;
2. Si forma un Acil-carnitina in grado di attraversare la membrana mitocondriale;
3. La carnitina viene rilasciata per rientrare nel citosol, l’Acil-CoA riformato potrà essere ossidato.

Diffusione facilitata mediata dal trasportatore: acil-carnitina/carnitina.

Ossidazione degli acidi grassi (segue)

Il primo stadio della β–ossidazione consiste di quattro reazioni che staccano una unità di acetil-Coa dall’estremità carbossilica di un acil-CoA saturo.

1. Deidrogenazione degli atomi di carbonio α e β (C-2 e C-3) da parte dell’acil-CoA deidrogenasi FAD-dipendente;
2. Idratazione del doppio legame trans-Δ² prodotto ad opera dell’enoil-CoA idratasi;
3. Deidrogenazione della L-β-idrossiacil-CoA ad opera della β-idrossiacil-CoA deidrogenasi NAD-dipendente;
4. Scissione ad opera della tiolasi con produzione di un Acil-CoA con due atomi di carbonio in meno e di acetil-CoA.

L’acil-CoA rientra poi nella sequenza.

Ossidazione degli acidi grassi

Nel secondo stadio dell’ossidazione degli acidi grassi l’acetil-CoA viene ossidato a CO₂ attraverso il ciclo dell’acido citrico.

Una gran parte dell’energia libera fornita dall’ossidazione degli acidi grassi viene immagazzinata sotto forma di ATP dalla fosforilazione ossidativa

Bilancio energetico dell’ossidazione
del palmitoil-CoA
8 Acetil-CoA = 12 ATP X 8 = 96 ATP

7 FADH2 = 14 ATP
7 NADH + 7H+ = 21 ATP

TOTALE: 131 ATP

Corpi chetonici (segue)

I corpi chetonici – acetone, acetoacetato e β-idrossibutirrato- sono sintetizzati nel fegato.

L’acetoacetato ed il β-idrossibutirrato  sono trasportati dal sangue ai tessuti extraepatici (muscolo scheletrico, cuore, rene) per essere ossidati nel ciclo di Krebs.
Il cervello li usa solo in condizioni di Digiuno prolungato.
Sono solubili sia nel sangue che nelle urine.
L’acetone viene eliminato con la respirazione.

Corpi chetonici (segue)

Produzione elevata di corpi chetonici: Acidosi (si abbassa il pH del sangue)

Diabete mellito non controllato

• L’insulina è bassa;
• non viene assunto glucosio;
• è attiva la gluconeogenesi;
• non viene sintetizzato malonil CoA;
• gli ac.grassi ossidati producono corpi chetonici dall’acetil-CoA.

Digiuno prolungato

• La gluconeogenesi sottrae intermedi al ciclo citrico;
• l’acetil-CoA è utilizzato per sintetizzare corpi chetonici.