CATABOLISMUL TRIGLICERIDELOR

• Hidroliza TG endogene (ţesut adipos) sau exogene conduce la formarea de AG şi glicerol, care sunt ulterior degradaţi oxidativ

• Hidroliza TG se face sub acţiunea unor lipaze specifice (TAG lipaza, DAG lipaza, MAG lipaza)

• Etapa limitantă de viteză este cea catalizată de TAG lipaza sau “lipaza hormon sensibilă”

• Această enzimă este reglată alosteric de glucagon, adrenalină( catecolamine) şi este activă în formă fosforilată

DEGRADAREA OXIDATIVĂ A ACIZILOR GRAŞI

• Acizii graşi sunt substratul energogen preferat al multor ţesuturi (miocard, muşchi scheletici), dar nu pot fi folosiţi direct de către creier (care foloseşte în inaniţie corpii cetonici rezultaţi din AG).nu pot fi utilizaţi de eritrocite care nu au mitocondrii

• Cuprinde trei etape:1. β-oxidarea acizilor graşi- etapă

specifică pentru catabolismul AG

2. ciclul Krebs-etapă terminală comună de degradare a lipidelor, glucidelor şi proteinelor

3. lanţul respirator- etapă terminală comună de oxidare a echivalenţilor reducători rezultaţi din degradarea lipidelor, glucidelor şi proteinelor

β-oxidarea acizilor graşi

• Are loc în matrixul mitocondrial şi este specifică fazei catabolice

• Se numeşte aşa deoarece molecula de acid gras suferă un atac oxidativ în poziţia β faţă de grupa carboxil, urmată apoi de desprinderea unui fragment cu 2 atomi de carbon sub formă de acetil-CoA

• Poate fi grupată şi ea în 3 etape:

– Activarea acizilor graşi în citoplasmă

– Transportul acizilor graşi activaţi din citoplasmă în mitosol

– Degradarea acizilor graşi activaţi

Activarea acizilor graşi în citoplasmă

• În toate procesele metabolice participă ca esteri ai coenzimei A

• Activarea are loc în citosol (pe faţa citosolică a mitocondriilor) şi este catalizată de tiokinaze (cu specificitate pentru acizii superiori, mijlocii şi inferiori)

• Este o etapa ce consumă 2 moli de ATP

Transportul acizilor graşi activaţi din citoplasmă în mitosol

Acizii graşi activaţi sunt transportaţi din citosol în mitosol cu o navetă la care participă carnitina, două acil transferaze (I şi II) şi o translocază (proteină transportoare care transportă cuplat acil-carnitina în mitosol şi carnitina în sens invers)

Degradarea acizilor graşi activaţi

• Se repetă de n/2-1 ori secvenţa β-oxidativă (unde n este nr. De atomi de carbon ai AG) formată din următoarea succesiune de 4 reacţii:– Dehidrogenare FAD dependentă– Hidratare– Dehidrogenare NAD+ dependentă– Tioliză (în prezenţa CoASH)

• Rezultă– n/2 molecule de acetil-CoA per molecula

de AG oxidat– n/2-1 molecule de FADH2 per molecula de

AG oxidat– n/2-1 molecule de NADH+H per molecula

de AG oxidat

Participă la fiecare secvenţă β-oxidativă câte 1 CoASH, 1 FAD, 1 NAD*, 1 HOH

• Exemple

– β-oxidarea acidului palmitic

– β-oxidarea acidului oleic

– Bilanţ energetic

CH3 COSCoA

CH3COSCoA

CH3

COSCoA

cis -oleil-CoA

3 acetil-CoA

cis -oleil-CoA

cis -oleil-CoA

6 acetil-CoA

3 cicluri de oxidare

5 cicluri de oxidare

trans enoil-CoAizomeraza

cis

Bilant energetic ac palmitic si oleic

β-oxidarea acidului palmitic în peroxizomi

• Diferă de cea mitocondrială prin reacţia de oxidare a acil-CoA la enoil –CoA.

• Reacţia este catalizată de o oxidază, deci vom mai avea dehidrogenaza FAD dependentă

• Numărul peroxizomilor şi conţinutul lor în enzimele β-oxidării creşte după ingestia de diete bogate în lipide, după ingerarea de acizi graşi superiori, în diabet, în inaniţie, după administrarea unor medicamente (agenţi hipolipemianţi, aspirină)

CORELATII CLINICE

• Deficienţe genetice ale:• Carnitinei• Carnitin palmitoil transferazei (CPT)

Carnitina - crampe musculare de intensitate moderată→moarte

-poate fi – primară

- secundara

• Primară– deficit de transport al carnitinei în muşchi,

rinichi, fibroblaşti (nu şi în ficat)– va duce la concentraţii plasmatice mici ale

carnitinei (pt. că rinichiul nu o poate reabsorbi şi în ţesuturilr afectate)

– Se recomandă suplimentare alimentară

• Secundară– Defecte genetice în β-oxidare →acumulare de

acil-CoA (şi acil-carnitină)→eliminare prin urină şi împiedicarea preluării carnitinei de către ţesuturi

CPT

• Apar mutaţii în gena CPT II, ducând la o -diminuare a activităţii enzimatice→slabiciuni musculare în timpul efortului fizic prelungit– Apare mioglobinuria (distrugeri ale ţesutului muscular

Mutaţii care determină pierderea a peste 90% din activitatea enzimatică: moarte în primii ani de viaţă

Tratament: evitarea înfometării şi dietă săracă în acizi graşi nesaturaţi cu catenă lungă