Seconda Università degli Studi di Napoli
DiSTABiF
Anno Accademico 2015-16
Corso di Laurea Magistrale in
SCIENZE DEGLI ALIMENTI E DELLA NUTRIZIONE UMANA
Insegnamento di
BIOCHIMICA e BIOTECNOLOGIE
degli ALIMENTI
Prof. Augusto Parente
Lezione 11-18.04.16
Acidi grassi – CH3 (CH2)n-COOH
-Triacilgliceroli
1
3
- acidi grassi
9 kcal/g (900 kcal/100g)
2
Acidi grassi saturi e (alcuni) insaturi
Temperatura
di fusione (°C.)
Acidi grassi a catena corta
Acido acetico
Acido propionico
4:0
Acido butirrico
-8
Acido valerico
5:0
-35
(valerianico)
6:0
Acido capronico
-3
Acidi grassi a catena media
7:0
Acido enantico
-8
8:0
Acido caprilico
16
9:0
Acido pelargonico 13
10:0
Acido caprico
31
12:0
Acido laurico
43,2
Acidi grassi a catena lunga
C:=
14:0
16:0
16:1
Nome comune
Fonti
(Ha proprietà antifungine)
Grassi del latte
Radice di valeriana o di eliotropo
Grassi del latte
Infiorescenze della vite
Grassi del latte, grassi del cocco
Olio di geranio
Grassi animali e vegetali
Grassi animali e vegetali
Grassi del latte, oli di pesce,
Grassi animali e vegetali
Grassi animali e vegetali
Acido palmitico
62,8
Acido palmitoleico tra -0,5 e 0,5 Oli di pesce e vegetali
Acido miristico
53,9
C:=
Nome comune
17:0
18:0
18:1
Acido margarico
Acido stearico
Acido oleico
Temperaturadi
fusione (°C)
61,3
69,6
16
20:0
Acido arachico
75,4
22:0
Acido beenico
80,0
24:0
Acido lignocerico
84,2
26:0
Acido cerotico
87,7
28:0
30:0
32:0
Acido montanico
Acido melissico
Acido laceroico
90,9
93,6
Fonti
grassi animali e vegetali
grassi animali e vegetali
Grassi animali e Oli vegetali
in piccole quantità nei semi
vegetali e nei grassi animali
in piccole quantità nei semi
vegetali e nei grassi animali,
nellamalattia di Gaucher
alcuni grassi vegetali,
componente della sfingomielina
cera d'api, cera carnauba, grasso
della lana
cere animali e vegetali
cere animali e vegetali
-Nomenclatura
--------------------------------------------------------------------
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH
16 15 14 13 12 11 10 9
8
7
6
5
4
3
2
1
- Acidi grassi essenziali (EFA)
acido linoleico (C 18:2 ), acido linolenico (C 18:3) e arachidonico (C20:4; ω-6)
Acido stearidonico (ω-3)
semi di canapa, olio di semi di ribes nero
Acido linoleico C18:2
(ω-6)
Acido linolenico C18:3 (ω-3)
(ω-6)
I lipidi della dieta
- Capillari di
muscoli e tessuto
adiposo
- Monogliceridi
- digliceridi
- acidi grassi e glicerolo
Struttura di un chilomicrone
Utilizzazione del glicerolo
dei trigliceridi:
- Fosforilazione
- Ossidazione in C2
Attivazione degli acidi
grassi
-34 kJ/mole
Carnitina
Reazioni della
-ossidazione
Bilancio energetico della -ossidazione completa dell’acido palmitico.
Acido palmitico + ATP + CoA-SH
Palmitoil-CoA + AMP + PPi
-2 ATP
2Pi
Palmitoil-CoA + 7 CoA-SH + 7 FAD + 7 NAD+ + 7 H2O
8 acetil-CoA + 7 FADH2 + 7 (NADH + H+)
ATP totali
96 ATP
14 ATP
21 ATP
129 ATP**
DGo’ dalla ossidazione completa= 2340 kcal/mole
DGo’ dalla -ossidazione= 949 kcal/mole
Resa: 40%
** Se si assume che per ogni NADH= 2,5 ATP
FADH2= 1,5 ATP
In totale si avranno 108 ATP
Ossidazione degli acidi
grassi insaturi
Oleil -CoA monoinsaturo
Spostamento della posizione
e della configurazione del
doppio legame cis-D3
43
2
Ossidazione degli acidi
grassi insaturi:
Linoleil-CoA cis-D9, cis- D12
-poliinsaturo
Oltre alla isomerasi
è necessario un secondo
enzima, una
reduttasi NADPH
dipendente
Ossidazione degli acidi grassi a
numero dispari di atomi di C.
Si ha formazione di propionil-CoA (che può
derivare anche dalla degradazione di alcuni
amminoacidi- Ile, Thr e Met). Il propionil-CoA
entra nel ciclo di Krebs come succinil-CoA
Biotina e carbossibiotina
Nei ruminanti l’acido propionico è anche un
prodotto della fermentazione di carboidrati
(conversione di piruvato a ossalacetato, mediata
da una carbossiltransferasi, e successiva
conversione, attraverso -> malato-> succinato ->
succinil-CoA, a metilmalonilCoA e propionilCoA
->Acido propionico)
L’acido propionico ha proprietà antifungine.
-OSSIDAZIONE
La -ossidazione avviene nel reticolo
endoplasmatico del fegato e
rene di alcuni organismi, inclusi di
vertebrati. Nei mammiferi è poco
importante ma
quando
la ossidazione non funziona bene, essa
assume una maggiore importanza.
I substrati della reazione sono acidi
grassi da 10 a 12 C.
Si ottiene una acido grasso con due
carbossili, ognuno dei quali può
legare il CoASH.
A questo punto si ha l’ingresso nei
mitocondri dove la molecola viene
ossidato attraverso la –ossidazione.
Idrossilazione
Ossidazione della
posizione
CORPI CHETONICI – si formano nel fegato
- Acetone- prodotto in piccole quantità ed eliminato con la respirazione
- Acetoacetato
- D--idrossibutirrato
Derivano da acetil-CoA
Trasportati nel sangue ai tessuti extraepatici, vengono
ossidati nel ciclo di Krebs, per soddisfare le esigenze
energetiche di muscolo scheletrico, cuore e corteccia
renale. Il cervello di solito utilizza glucosio come fonte
di energia, ma in condizione di digiuno prolungato, può
adattarsi ad utilizzarli .
Formazione dei corpi
chetonici
In condizioni di digiuno
o diabete non trattato.
Mitocondri del fegato
Intermedio nella biosintesi
degli steroli (ma nel citosol)
D- -idrossibutirrato
come fonte di energia
Ciclo di Krebs
- Diete rigide
- Diabete non trattato
- Digiuno
Biosintesi degli acidi grassi
La fonte di CARBONIO per la biosintesi è l’ACETIL-CoA
che deriva da carboidrati ed amminoacidi.
1- Localizzazione: citoplasma (la -ossidazione avviene nei mitocondri);
2- I componenti intermedi di sintesi sono legati al gruppo –SH della fosfopanteteina,
che è il gruppo prostetico della Acyl Carrier Protein (ACP) nei procarioti e della
acido grasso sintetasi negli eucarioti;
3- L’acido grasso sintetasi è un complesso multienzimatico costituito da sette proteine
enzimatiche;
4- L’allungamento avviene per aggiunta di unità Bicarboniose che vengono trasportate
dalla Malonil- fosfo (P)-panteteina. La reazione di allungamento è favorita dalla
reazione di decarbossilazione del Malonil-CoA;
5- L’agente riducente è il NADPH + H+;
6- L’allungamento si interrompe quando l’acido grasso raggiunge la lunghezza di 16 atomi
di carbonio (acido palmitico). L’ulteriore allungamento avviene ad opera
di altri sistemi enzimatici;
7- Ruolo del citrato e della CO2
Sintesi di NADPH
Acetil-CoA carbossilasi
Acetil-SCoA
+ ATP + HCO3-
Malonil-SCoA
Struttura dell’acido grasso sintasi I
KS= -chetoacil-CoA sintasi; MAT= malonil/acetilCoA-ACP trasferasi; DH= -idrossaicilACP deidratasi; ER= enoil-ACP reduttasi; KR= -chetoacil-ACP reduttasi.
TE= tioesterasi
Sintesi acidi grassi
Acetil-CoA + 7 malonil-CoA + 14 NADPH + H+
Palmitato (16:0) + 7 CO2 + 14 NADP + + 8 CoA-SH + 6 H2O
Per la sintesi di Malonil-SCoA
7 Acetil-CoA+ 7 CO2 + 7 ATP
7 malonil CoA +7 ADP + 7Pi + 7H+
IN totale
8 Acetil-CoA + 7 ATP + 14 NADPH + H+
Palmitato (16:0) + 14 NADP + + 8 CoA-SH + 6 H2O+ 7 ATP + 7Pi
