1 - Trasformazione piruvato in acetil-CoA PDF

Preview

Summary

Trasformazione piruvato in acetil-CoA...

Description

La fase aerobica è una delle due vie che può prendere il piruvato dopo che viene formato dalla glicolisi. Questa fase aerobica d catabolismo è chiamata respirazione cellulare, le cellule consumano O2 per formare CO2. Questa fase inizia ossidando il piruvato a Acetil-CoA, per permettergli di entrare nel ciclo degli acidi carbossilici. Questa ossidazione avviene ad opera di tre enzimi organizzati nel complesso della piruvato deidrogenasi (PDH). Questo complesso è un classico esempio di un complesso multienzimatico il vantaggio di un complesso multistadio è quello di avere enzimi adiacenti, in modo tale che il substrato possa passare da un enzima all’altro senza che possa disperdersi nel fluido/soluzione acquosa. Al meccanismo di questo di questo prodotto partecipano 5 cofattori, 4 derivati delle proteine o La timina pirofosfato TPP o La flavinia adenina dinucleotide FAD o Il CoA o La nicotinammide adenina dinucleotide NAD o L’acido lipoico La reazione complessiva catalizzata da complesso della piruvato deidrogenasi è una decarbossilazione ossidativa, un processo di ossidazione irreversibile in cui il gruppo carbossilico viene rimosso dal piruvato sotto forma di una molecola di CO2 e i due atomi di carbonio che restano diventano il gruppo acetilico legato al Coenzima A. Il coenzima A ha un gruppo reattivo tiolico (-SH) essenziale per la sua funzione di trasportatore di gruppi acili. I gruppi acili formano legami tioestere, quando si legano covalentemente al gruppo tiolico del coenzima A. Data la loro elevata energia libera di idrolisi, i tioesteri hanno un elevato potenziale di trasferimento del gruppo acilico. L’acido lipoico ha due gruppi tiolici che possono essere ossidati in modo reversibile e formare un ponte di solfuro (-S-S-). Data la sua capacità di andare incontro a reazioni di ossidoriduzione, il lipoato può servire sia come trasportatore di elettroni sia come trasportatore di acili. Il complesso della piruvato deidrogenasi è costituita da: E1: la piruvato deidrogenasi E2: la diidrolipoil transacetilasi E3: la diidrolipoil deidrogenasi REAZIONE CON E1 Questo enzima contiene la TPP, che lega al piruvato l’idrossietile e viene rilasciato CO2. E questo idrossido etile viene legato all’acido lipoico che si trova sul secondo enzima REAZIONE CON E2 L’idrossietile viene ceduto quindi al secondo enzima. E si attacca ad uno degli atomi di zolfo dell’acido lipoico . Otteniamo la LIPOSIL-LISINA ossidata. L’acido lipoico è attaccato ad un gruppo funzionale di una lisina dell’enzima, ed è ossidato cioè sotto forma di ponte di solfuro. Nel momento in cui l’idrossietile si lega al ponte solfurico porta con sé due elettroni ce vengono presi dagli atomi di zolfo. Lo ione idruro si lega a uno zolfo e l’idrossietile si lega all’altro. Questa reazione apre il ciclo dell’acido lipoico e si prepara alla reazione successiva: il legame al coenzima A. Il legame tioestere è presente in uno degli atomi di zolfo dell’acido lipoico con il carbonile del gruppo acetile. E quindi avviene un trasferimento del gruppo acetilico dall’acido lipoico al gruppo tiolico del coenzima A, formando lo stesso tipo di composto tioestere con il coenzima A. Abbiamo formato Acetil-CoA.

Il compito dell’enzima A è quello di riportare l’acido lipoico dal forma ridotta nella qual si trova adesso dopo aver ceduto il gruppo, alla forma ossidata per poter riprendere un nuovo idrossietile e permettere nuovamente il processo. REAZIONE CON E3 Possiede un cofattore il FAD (un cofattore redox che può accettare atomi di idrogeno) Questo FAD prende gli atomi di idrogeno dallo zolfo (entrambi) e ripristina il ciclo. Il FAD viene convertito in FADH2(forma ridotta). Il FADH2 per ritornare al FAD cede gli elettron al NAD che diventa NADH. Quest’ultimo porta gli elettroni al ciclo terminale. (Il NAD non è legato a nessun enzima e consente di portare gli elettroni che provengono da questa serie di reazioni) CICLO DELL’ACIDO CITRICO L’acetil-CoA inizia una serie di reazioni alcune irreversibili altre reversibili. Le reazione irreversibili sono quelle che portano alla formazione di energia e a ossidare e il ciclo va in senso orario. Mentre quelle reversibili quindi il ciclo va in senso antiorario servono a formare composti che sono utili per altre vie metaboliche. Questo ciclo ha multifunzioni ma la principale è quella di ossidare gruppi acetilici e quindi di produrre energia. Le altre funzioni sono funzioni accessorie e sono quelle che consentono di formare composti che servono per altri scopi....