Diapositiva 1 - e
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Glicina (Gly) Alanina (Ala) N2 , malgrado la sua abbondanza, è un fattore limitante la crescita della maggior parte degli organismi La digestione delle proteine endopeptidasi HO R HO R R H3+N -C-C-NH-C-C-NH-C-C-NH-C-C-NH-C-COO- R HO HO R H2 O H3+N -C-C-NH-C-C-OR R HO H O H R R +NH -C-C-NH-C-C-NH-C-COO3 R HO esopeptidasi (aminopeptidasi) HO H esopeptidasi (carbossipeptidasi) amino acidi dipeptidi tripeptidi Digestione e assorbimento delle proteine Secrezione di HCl cellula parietale Digestione H+ ATP H+ K+ Cl- stomaco duodeno aminoacidi liberi intestino peptidasi aminopeptidasi aminoacidi liberi enterocita sangue pepsina pepsinogeno Cl- Assorbimento peptidi HCl (pH 2) K+ pancreas autocatalisi - HCO3 (pH8) enterochinasi tripsinogeno tripsina tripsina chimotripsinogeno chimotripsina proelastasi elastasi procarbossipeptidasi carbossipeptidasi Non essenziali Essenziali Alanina Arginina Asparagina Istidina Aspartato Isoleucina Cisteina Leucina Glutammato Lisina Glutammina Metionina Glicina Fenilalanina Prolina Treonina Serina Triptofano Tirosina Valina Con la dieta dobbiamo assolutamente assumere proteine per rifornirci degli aminoacidi essenziali che non siamo in grado di sintetizzare per non impedire la sintesi delle proteine endogene Proteine alimentari Proteine tissutali 300g 100g 16g N Sintesi proteica Derivati non proteici Pool di aminoacidi liberi 30g 16g N NH3 chetoacidi UREA Purine Pirimidine Porfirine Neurotrasmettitori Ormoni Aminozuccheri Lipidi complessi Deaminazione degli aminoacidi COO| HC-NH2 | R -aminoacido NH3 COO| C=O | R -chetoacido Proteine alimentari Proteine tissutali 300g 100g 16g N Sintesi proteica Derivati non proteici Pool di aminoacidi liberi 30g 16g N NH3 Glucosio Aa glucogenetici Tutto l’azoto che non utilizziamo deve essere eliminato perché non abbiamo alcun composto che abbia un ruolo di riserva di azoto o di aminoacidi UREA chetoacidi Purine Pirimidine Porfirine Neurotrasmettitori Ormoni Aminozuccheri Lipidi complessi Aa chetogenetici Acetil-CoA Ciclo di Krebs ATP Corpi chetonici Deaminazione degli aminoacidi COO| H-C-NH2 | R -aminoacido NH3 COO| C=O | R -chetoacido Transaminazione Deaminazione ossidativa L’ammoniaca è tossica Basi puriniche Aminoacidi NH3 Amine biogene Nel plasma [NH3] = 0,1 - 0,2 mg/100ml (glucosio = 70-100 mg/100ml) L’ammoniaca viene portata al fegato per neutralizzarla trasformandola in urea fegato urea L’urea viene escreta dal rene rene escrezione La catena respiratoria è un complesso organizzato di trasportatori di elettroni situato nel doppio strato fosfolipidico della membrana interna del mitocondrio Il suo ruolo è di permettere la riossidazione dei trasportatori di idrogeno NADH e FADH2 a spese dell’ossigeno L’ossidazione del NADH è separata dalla riduzione dell’ossigeno per permettere un maggiore recupero di energia G° = - 52,7 Kcal/mole NADH (H+) + ½ O2 - NAD+ + H2O I componenti della catena respiratoria sono ordinati secondo il loro POTENZIALE REDOX (E°) da quello più basso (NADH) a quello più alto (O2) 1 2 3 1 2 3 Siti fosforilativi in cui si produce una quantità di energia sufficiente per fosforilare una molecola di ADP ad ATP 4H+ + + + + 4H+ 2H+ + + + + - - - + + - L’energia liberata dall’ossidazione del NADH viene utilizzata per pompare dalla matrice allo spazio intermembrana un numero definito di protoni NADH (H+) + ½ O2 - - NAD+ + H2O G° = - 52,7 Kcal/mole - spazio intermembrana matrice 4H+ + + + + 4H+ 2H+ + + + + - - - + + - H+ I protoni seguendo il loro gradiente rientrano nella matrice attraverso l’ATPsintasi, il loro passaggio fornisce la forza necessaria per la fosforilazione dell’ADP ad ATP - - Teoria chemiosmotica di Mitchell Il flusso di elettroni lungo la catena respiratoria provoca l’estrusione di protoni H+ dalla matrice nello spazio intermembrana Si crea un gradiente di pH (alcalino all’interno, acido all’esterno) e di potenziale elettrico (negativo all’interno, positivo all’esterno) Gli ioni H+ possono attraversare la membrana mitocondriale interna soltanto in corrispondenza di specifici canali ai quali è associata l’ATP sintasi L’ATP sintasi è l’enzima che utilizza l’energia prodotta dalla caduta di potenziale elettrochimico provocata dal rientro dei protoni nella matrice per sintetizzare ATP ADP + Pi ATP Rendimento della catena respiratoria Per ogni NADH ossidato sono pompati verso lo spazio intermembrana 10 H+ Per ogni FADH2 ossidato sono pompati verso lo spazio intermembrana 6 H+ Necessari 4 H+ per formare un ATP 10/4 = 2,5 ATP formati per ogni 2 e- donati da NADH 6/4 = 1,5 ATP formati per ogni 2 e- donati da FADH2 Glicolisi e ciclo di Krebs: bilancio di reazione Glucosio + 2ADP + 2Pi +2NAD+ 2Piruvato + 2ATP + 2NADH + 2H2O + 2H+ 3ATP 2Piruvato + 2 NAD+ + 2 CoASH 2AcetilCoA + 2NADH + 2CO2 5ATP 2Acetil-CoA+6NAD+2FAD+2GDP+2P+2H2O Si formano 5 ATP per ogni atomo di carbonio ossidato 2CoASH+6NADH+2FADH2+2GTP+4CO2 15ATP 30ATP 3ATP 2ATP b-Ossidazione: bilancio di reazione Palmitato (C16) + 7FAD + 7NAD+ + ATP 8Acetil CoA + 7FADH2 + 7NADH, 7H+ +AMP + 2Pi 80ATP 10.5ATP 107ATP 17.5ATP Si formano 6,7 ATP per ogni atomo di carbonio ossidato glucosio Gli Glizuccheri zuccheri sono composti a un livello intermedio di ossidazione, per questo motivo dalla loro ossidazione si ricava un po’ meno ATP Sono però idrosolubili e quindi facilmente catabolizzabili Sono perciò preferiti da tessuti che devono ottenere rapidamente ATP, ad esempio il muscolo scheletrico bianco Meno ATP ma più rapidamente acido palmitico IIgrassi grassi sono più ridotti degli zuccheri e quindi portano alla formazione di un maggior numero di molecole di ATP Sono però insolubili in acqua e quindi più difficilmente catabolizzabili Sono perciò preferiti da tessuti che devono ottenere maggiori quantità ATP, ad esempio il muscolo scheletrico rosso o il cuore Più ATP ma più lentamente
