Acido grasso

Biosintesi degli acidi grassi saturi monocarbossilici a catena dirittaEdit

Acidi grassi saturi a catena cortaEdit

Gli acidi grassi a catena corta (C4-C11) possono essere biosintetizzati da tre vie alternative:

(a) Per omologazione di α-chetoacidi da acido piruvico con successiva decarbossilazione ossidativa. b) Dalla scissione ossidativa di Δ9-acidi, per esempio l’acido nonanoico dalla scissione ossidativa dell’acido oleico. c) Dalle sintasi degli acidi grassi a catena corta. Ad esempio, l’acido esanoico usato da molti funghi per la biosintesi delle aflatossine proviene da una esanoil-CoA sintasi.

Acidi grassi saturi a catena mediaModifica

Gli acidi grassi a catena media (C12-C14) possono essere biosintetizzati per due vie alternative:

a) Per β-ossidazione parziale degli acidi grassi standard. b) Per sintasi degli acidi grassi a catena media.

Acidi grassi a catena dispariModifica

Gli acidi grassi a catena dispari (C13-C33) possono essere biosintetizzati da tre vie alternative:

a) Per parziale β-ossidazione degli acidi grassi a catena dispari più lunga. b) Per sintasi degli acidi grassi a catena dispari, dove il propionil-CoA è usato al posto dell’acetil-CoA come iniziatore. c) Per α-ossidazione.

Acidi palmiticiModifica

Le sintasi standard degli acidi grassi (FAS) sono quelle per l’acido palmitico. Il primo passo nella biosintesi degli acidi grassi è la sintesi dell’acido palmitico, un acido grasso saturo a 16 carboni; gli altri acidi grassi sono ottenuti da modifiche dell’acido palmitico. Il corpo umano può sintetizzare quasi tutti gli acidi grassi di cui ha bisogno dall’acido palmitico attraverso una combinazione di diversi meccanismi di ossidazione e di allungamento.

L’acido palmitico è sintetizzato sequenzialmente nel citosol della cellula dall’azione del polipeptide polienzima sintasi degli acidi grassi, per aggiunta di unità di due carboni fornite dall’acetil coenzima A; l’intero processo consuma 7 ATP e 14 NADPH; la reazione complessiva è la seguente:

8 Acetil-CoA + 14 (NADPH + H+) + 7 ATP → Acido palmitico (C16) + 8 CoA + 14 NADP+ + 7 (ADP + Pi) + 6 H2O

La fonte principale di acetil-CoA viene dal citrato (vedi ciclo di Krebs) che è trasportato dalla matrice mitocondriale al citosol da un trasportatore specifico nella membrana mitocondriale interna; Una volta nel citosol, il citrato viene scisso in ossalacetato e acetil-CoA, una reazione che consuma 1 ATP. Il potere riducente, sotto forma di NADPH, è fornito dalla via del pentoso fosfato.

In realtà, le unità di due carboni aggiunte in sequenza sono fornite dal malonil-CoA che, a sua volta, è sintetizzato dall’enzima acetil-CoA carbossilasi, che aggiunge un gruppo carbossilico all’acetil-CoA.

Acidi grassi a catena lungaModifica

Sono formati dall’azione delle elongasi, dove la lunghezza della catena dell’acido palmitico è aumentata dalla condensazione delle molecole di malonil-CoA (elongazione). Con questo processo, che avviene nel reticolo endoplasmatico e nei mitocondri, due unità di carbonio sono aggiunte alla catena C16 dell’acido palmitico, producendo acidi grassi fino a C24.

Acidi grassi insaturiModifica

Acidi grassi monoinsaturiModifica

Con la desaturazione, che avviene nel reticolo endoplasmatico, vengono introdotti legami cis-doppi nella catena idrocarburica degli acidi grassi saturi; il processo è complesso e coinvolge NADPH, citocromo b5 e vari enzimi (come le desaturasi). La prima desaturazione avviene nella posizione 9 per formare l’isomero cis. Le 9-desaturasi sono universali negli organismi viventi, specialmente quella che produce l’acido oleico. Gli acidi grassi con α,β-insaturazione al α,β-carbossile sono prodotti da una parziale β-ossidazione.

Acidi grassi acetileniciModifica

Sono prodotti da speciali desaturasi chiamate acetilenasi, per produrre alchini. Un esempio di questo tipo di acido è l’acido taririco.

Acidi grassi polinsaturiModifica

Gli acidi grassi polinsaturi sono biosintetizzati solo da alcuni organismi (ad esempio, molti animali non biosintetizzano acidi grassi polinsaturi e devono essere consumati). L’acido oleico può essere insaturo una, due o tre volte e questi derivati di polinsaturazione possono essere ulteriormente allungati. Per esempio, l’acido eicosapentaenoico non è biosintetizzato dalla polinsaturazione dell’acido arachidico, ma dalla polinsaturazione dell’acido oleico, seguita da un allungamento e due insaturazioni successive.

Derivati di riduzioneModifica

Per riduzione del gruppo carbossilico o per decarbonilazione possono essere prodotti:

– Alcoli grassi e aldeidi

Derivati di ossidazioneModifica

(a) Catabolismo per β-ossidazione

Una delle principali funzioni degli acidi grassi è quella di fornire energia alla cellula; dai depositi di trigliceridi, le lipasi liberano acidi grassi che, nella matrice mitocondriale, saranno scissi in unità di due carboni sotto forma di acetil-CoA, un processo noto come β-ossidazione; l’acetil-CoA entra nel ciclo di Krebs e NADH e FADH2 nella catena respiratoria.

(b) Prodotti di idrossilazione e perossilazione

Si formano per l’azione delle 5-lipossigenasi e delle idrossilasi, per esempio leucotrieni, epossiline, neuroprotettine, alcoli acetilenici e resolvine.

(c) Prodotti di epossidazione

Formati dall’azione delle monoossigenasi sulle insaturazioni, come l’acido vernolico.

(d) Acidi (alchilfuranil)acilcarbossilici

Formati dall’azione delle lipossigenasi in sistemi diallilici non coniugati. Per esempio, wyerone, acidi grassi e acidi urofanici.

(e) Lattoni

Molti acidi grassi sono idrossilati con esterificazione intramolecolare, formando così lattoni, come i lattoni volatili e i cucujolidi.

(f) Spirocetali

Molti acidi grassi sono ridotti e formano strutture intricate di tipo spirocetale. Questi agiscono spesso come feromoni per gli insetti, ad esempio i calcograni.

(g) Prodotti di scissione ossidativa

L’azione delle lipossigenasi può causare scissioni nelle catene degli acidi grassi per formare idrocarburi ciclici (ormosirene), aldeidi (aldeidi foliche) o acidi dicarbossilici (acido traumatico).

Acidi grassi ramificatiModifica

Gli acidi grassi ramificati possono avere varie origini biosintetiche:

(a) Acidi isoalchilici e anteisoalchilcarbossilici: Questi usano l’acido isobutirrico, l’acido 2-metilbutirrico e l’acido isovalerico, dal catabolismo di valina, isoleucina e leucina rispettivamente, come unità iniziali. b) Acidi metilcarbossilici: sono formati dalla metilazione di SAMe di acidi insaturi. Per esempio, l’acido tubercolostearico. c) Acidi polimetilici: formati da successive condensazioni del metilmalonil CoA, ottenuto dal propionil Coenzima A.

Prodotti di condensazione degli acidi grassiModifica

a) Alchiltronati e anidridi alchilsucciniche: Canadensolid. (b) Nonadridi, come la rubratossina; (c) Aciloni e acidi 2-alchil-2-acilici, come il palmitone e l’acido corinomiolico; (d) Macrochetoni, come il civetone; (e) Acidi alchiltricarbossilici, come l’acido agarico; (f) Sfingoidi, come la sfingosina; (g) Lipstatina.

Acetogenine annonaceeModifica

Le acetogenine annonacee derivano dalla formazione di acidi tetronici da acidi polidossi. Es. uvaricina

acidi grassi ω-cicliciModifica

a) acidi grassi ω-ciclopentenilalchilcarbossilici, come l’acido idnocarpico. b) acidi grassi ω-ciclocicloesilalchilcarbossilici. c) acidi grassi ω-cicloeptilchilcarbossilici. d) acidi grassi ω-arilchilcarbossilici. (e) Hachijodins

Acidi grassi endocicliciModifica

(a) Acidi (alchilciclopropil)alchilcarbossilici, come l’acido malvalico. (b) Prodotti di reazioni pericicliche, come l’acido endiandrico. (c) Prostanoidi, formati per ciclizzazione endociclica sotto l’azione delle cicloossigenasi. – Prostaglandine. – jasmonoidi. – Eclonialactones. – Trombossani.

Esteri di acidi grassiModifica

(a) esteri semplici (b) esteri di acidi grassi idrossilati (c) esteri di glicerolo

– Acilgliceridi- Fosfatidati- Plasmalogeni

d) Ammidi grasse e) Acilomoserinlattoni f) Sfingolipidi

– Ceramidi- Gangliosidi- Cerebrosidi- Capnoidi

g) Cianolipidi