Cosa succede quando siamo in carenza di energia?

In seguito alla diminuzione di glucosio nel sangue, adrenalina e glucagone attivano l'adenilciclasi.
l'adenil ciclasi attiva la protein chinasi ampciclico dipendente
Se c'è poco glucosio nel sangue, adrenalina e glucagone  attivano l'adenilciclasi che catalizza la formazione di ampclico che fosforila la perilipina consentendo alla lipasi ormone sensibile l'accesso alla superficie della goccia lipidica dove idrolizza i trigliceridi in acidi grassi liberi e glicerolo.
Gli acidi grassi liberi diffondono nel sangue dove si legano all'albumina e penetrano nel citosol. qui: quelli a catena corta vanno nel mitocondrio dive faranno beta ossidazione, mentre quelli con 12 o più atomi di carbonio  rimangono nel citosol, subiscono alcune reazioni enzimatiche e poi entrano nei mitocondri.

l'acetilCoA sintetasi forma Acil CoA in due tappe:

1. l'acido grasso viene adenilato all'atp, si forma aciladenilato e pirofosfato
2. il gruppo SH dell' Acetil CoA si lega all'acil adenilato  formando Acil CoA e Amp. Questi AcilCoA possono essere utilizzati per sintetizzare lipidi di membrana oppure devono entrare nei mitocondri. 

l'acil CoA si lega alla carnitina si libera CoA e si forma acil carnitina che mediante il trasportatore acilcarnitina/carnitina passa nella membrana mitocondriale e arriva nel mitocondrio dove reagisce con l'acetil Coa e si forma  AcilCoa e carnitina che rientrano nel citosol.

Biosintesi degli acidi grassi. Riassunta.

Premessa. Una visione d'insieme.

La sintesi degli acidi grassi avviene nel fegato e si svolge, a livello cellulare, nel citosol.

Il precursore degli acidi grassi è l' AcetilCOA (acetil coenzima A).

L'AcetilCOA si trova nel mitocondrio e non è permeabile alle membrana mitocondriale quindi per superare la membrana mitocondriale ed andare nel citosol dove, per l'appunto, si svolge la biosintesi degli acidi grassi, si "trasforma" in citrato mediante la reazione acetilCOA+ ossalacetato= citrato. (l’enzima usato è la citrato sintasi)

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Quindi la prima cosa da fare a questo punto è memorizzare questo concetto: l'acetilCoA per poter passare da mitocondrio a citosol deve essere convertito in citrato!

 A questo punto il citrato arriva nel citosol e mediante la citrato liasi con consumo di ATP, viene scisso in:

• Acetil Coa citosolico (che servirà per formare il MalonilCoa)
• ossalacetato che sarà convertito in Malato (NADH+H---> NAD)

Il malato puo’:

1. Rientrare nel mitocondrio e lì, con il NADH+H --->NAD come accettore di elettroni, sarà riconvertito in ossalacetato dalla malico deidrogenasi.
2. Rimanere nel citosol dove verrà convertito in Piruvato dall’enzima malico con riduzione del NADP   NADPH+H,  il piruvato formatosi entra nel mitocondrio dove viene convertito in AcetilCoa mitocondriale dalla piruvato deidrogenasi oppure in ossalacetato dalla piruvato carbossilasi con consumo di ATP e liberazione di anidride carbonica.

SINTESI DEGLI ACIDI GRASSI

L’ AcetilCoa Citosolico servirà per formare MalonilCoa che utilizzeremo per la sintesi degli acidi grassi.

L’enzima che mi permette di passare dall’ AcetilCoa al MalonilCoa è l’AcetilCoa carbossilasi che è un’ enzima biotina dipendente ed utilizza ione bicarbonato come fonte di CO2. 
Questo enzima esiste in due forme: 

• forma inattiva fosforilata 
• forma attiva defosforilata.

Glucagone e adrenalina favoriscono la forma inattiva quindi limitano la sintesi degli acidi grassi.
Insulina, stimola la defosforilazione mediante una fosfatasi, quindi porterà alla forma attiva e favorirà la sintesi degli acidi grassi. 
Inoltre l’enzima acetilCoa carbossilasi è regolato dal citrato che è l’effettore allosterico ed è inibito dal prodotto finale della sintesi degli acidi grassi .

L’acetilCoa carbossilasi biotina dipendente è formato da tre subunità: protena trasportatrice della biotina, biotina carbossilasi e  transcarbossilasi.

La reazione avviene in due tappe. 
Per prima cosa la biotina carbossilasi reagisce con HCO3 legando la CO2 alla biotina, a questo punto, il braccio che lega la biotina si sposta verso la transcarbossilasi che reagisce con l’AcetilCoa e forma MalonilCoa lasciando libero il braccio della biotina. L’azione della acetil Carbossilasi termina qui.

La sintesi degli acidi grassi avviene grazie all’enzima acido grasso sintasi che possiede diversi domini che agiscono come enzimi distinti.

L’acido grasso sintasi ha due gruppi tiolici che per dare inizio alla sintesi degli acidi grassi devono essere caricati adeguatamente. Un gruppo tiolico (SH) appartiene alla proteina trasportatrice di acili o meglio alla fosfopanteteina che compone ACP, questo SH viene caricato con il Malonil COA (e il gruppo COA SH viene perso).

L’altro gruppo SH appartiene alla B-chetoacilATPsintasi e sarà caricato con il gruppo Acetilico Dell’ acetilCoa.

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Enzimi coinvolti.

1. b-cheto acil sintasi: Condensazione del gruppo malonilico e acetilico con liberazione di co2 e formazione di aceto acetil acp.
2. b-cheto acil acp reduttasi:riduzione del tero atomo di carbonio con formazione del b-idrossi butirrile.
3. b-idrossiacil acp:deidratazione  si forma transΔ2 butenoil acp
4. Enoil acp reduttasi

La biosintesi degli acidi grassi è strettamente regolata:

La tappa limitante è quella catalizzata acetil-coa carbossilasi che è:

• INIBITA dal palmitoil Coa 
• ATTIVATA dal citrato che aumentano quando all’ interno dei mitocondri aumenta la concentrazione di acetil Coa e l’atp.

 La biosintesi degli acidi grassi è anche regolata a livello ormonale.

• L’insulina favorisce la forma attiva mentre 
• l’adrenalina e il glucagone favoriscono la forma inattiva.