Oxidatio beta

Oxidatio beta est iter metabolicum quattuor graduum, quod in mitochondriorum matrice eukaryotorum, in cytosolo autem prokaryotorum procedit et acetylo coenzymo A (CoA), NADH, FADH2 adiuvantibus ad acida adipata deponenda spectat. Intrat CoA in cyclum acidi citrici, NADH et FADH2 in catenam electronum transferentem. Ita oxidatio beta non solum via catabolica acidorum adipatorum est, sed his de cursibus etiam generationi ATP necessaria est.

Mala oxidationis beta hypoglycaemiam, musculorum imbecilitatem, cardiomyopathiam, hepatopathiam, symptomata neurologica ostendunt. Pleraque eorum a vitio genetico procedunt.

 Contextus 
Lipida structurae metabolismoque organismi necessaria sunt. Acida adipata, quae immediate post cenam in adipocytos transferuntur, sunt simul pars nutrimentorum ac vectores energiae corporis maiores: 
Cibus pinguis → acida adipata → adipocyti
Praecipue inter cenas vero atque temporibus necessitatum auctarum acida adipata transformata corpori energiam in forma adenosini triphosphorici (ATP) dant. Insuper noctu musculi imprimis cordis atque iecur energiam de oxidatione beta generatam requirunt, quo fit, ut eo tempore ex adipocytis, in quibus lipida triacyloglycerola seponuntur, acida adipata longarum catenarum liberentur:
Adipocytorum: triacyloglycerola → lipolysis → in sanguine: acida adipata + albuminum → cellulae energiam requirentes: membrana cellularis → cytoplasma → mitochondria → oxidatio beta (acetylo CoA, FADH2, NADH) → cyclus acidi citrici → ATP (energia)
Ut glucosum etiam acida adipata oxidationem patiuntur dioxidum carbonii et aquam formantia.

 Nutrimentorum triacyloglycerola pinguedinem corporalem nutriunt
Cum plantarum et animalium acida adipata non libere in organismis suis retinentur, sed eorum trina uni glyeroli moleculae coniungi solent, nimirum cibi pars pinguis maiore in parte his triacyloglycerolis constituitur. In antro intestinali ergo copia triacyloglycerolorum invenitur, quae vero epithelium intestinale transgredi non potest. Pro eo hydrolysis per enzyma facta opus est, quod simpliciter dictum significat, ut aqua addita moleculae magnae seiunguntur. Moleculae minores, acida adipata (triacyloglycerola bina et singulum 2-monoacyloglycerolum) facilius in epithelium migrare possunt, in quo intra reticulum endoplasmaticum denuo triacyloglycerola formantur. Ope chylomicronorum vectura massa pinguis sanguine transportatur.

 Adipocyti: Lipolysis 

Generantur adipocyti e cellulis mesenchymaticis praecursoriis ope adipogenesis. Adipocyti textum adiposum constituunt. In organismis inveniuntur duo genera adipocytorum: albi (in textu adiposo albo) et fusci (in textu adiposo fusco). Intra adipocytos lipida in vacuolis magnis triacyloglycerola ("triglycerida"), ester glyceroli triplex cum tribus acidis adipatis, seponuntur. Hydrolysis ope triglycerida in glycerolum et acida adipata libera transeunt. Enzymum, quod ad hydrolysem respondet, est lipasis adrenalino pendens.

 triacyloglycerolum + H2O ⇌ diacyloglycerolum + acidum carboxylatum
 diacyloglycerolum + H2O ⇌ Monoacyloglycerolum + acidum carboxylatum
 monoacyloglycerolum + H2O ⇌ glycerolum + acidum carboxylatum

 Sanguis et membrana plasmatica: acida adipata 

Ope lipolysis acida adipata in sanguinem liberantur, ubi albumino, proteino e 585 aminoacidis constituto, coniunguntur. Haec copulae albumini et acidi adipati per sanguinem in locos destinatos ut cardiomyocytos portantur.

Acida adipata energiam in corpus afferunt, quae ope et oxidationis beta et phosphorylationis oxidativae in ATP transferuntur. Praecipue si cena priore tempus longius effluxisset, energia ATP minus e glucoso sed potius ex acidis adipatis generatur. Constituit quodque acidum adipatum ex acido carboxylico cum catena aliphatica longa.

 Coniunctio acidi adipati cum coenzymo A clausa
Ante transitum trans membranam mitochondrii moleculae acidi adipati alia molecula addenda est: coenzymum A (CoA):
acidum adipatum + CoA + ATP ⇌ acylo CoA + AMP + PPi
Coniunctio haec in cytoplasmate immediate ante mitochondrii membrana externa enzymo transmembranaceo ligasi adipato acylo catena longa coenzymi A fit.

 Trans membranam mitochondrialem internam: Carnitinum 
Acylo-CoA cum catena longa in mitochondrium solide transmigrare non potest, quia membrana interna id non permittit. Carnitinum est substantia, accumulata ope enzymorum transportatorum carnitini OCTN2 intra cytoplasma deinde carnitini acylocarnitini translocatio (CACT) in mitochondrii spatium intermembranaceum, per quam acida adipata trans membranam mitochondrialem internam gestantur. Adipata acida estera cum acylo-CoA et carnitino formant; mutatio chemica inter se transesterificatio ("acidum adipatum ab altero estero ad alterum ester facito") nominatur. Huic reactioni transesterificationi constans aequilibrium valore fere 1 est, quod energiam fere eandem inter quodque ester (R-CO-S acylo-CoA et R-CO-C carnitini) indicat. Denique vectura trans membranam mitochondrialem ope enzymorum duorum fit: carnitini palmitoylotransferasis 1 (CPT 1) et carnitini palmitoylotransferasis 2 (CPT 2).

 Intra mitochondrii matricem: oxidatio beta

Plerisque corporis cellulis mitochondria insunt. In eis quaeque itinera metabolica fiunt, ut cyclus acidi citrici (pars primae spirationis intracellularis, consumptio H2O, liberatio CO2) et phosphorylatio oxidativa (pars secunda spirationis intracellularis, catena electrona transferens, "consumptio" O2). Oxidatio beta in matrice mitochondrialis in proximitate enzymorum energiam ATP generantium (ut ATPasis) fit.

 Cursus 
Aequatio generalis oxidationis beta:
Cn-acylo CoA + FAD + NAD+ + H2O + CoA → Cn-2 acylo CoA + FADH2 + NADH + H+ + acetylo CoA
Cum acido adipato in matrice mitochondriali quoque cyclo duo atoma carbonii de acido adipato secantur in acetylo coenzymi A formationem requisita. Pro eo gradus quattuor necessarii sunt, dehydrogenatio, hydratatio, oxidatio, thiolysis:
 Dehydrogenatio 
Gradus primum. Ita acidi adipati vinculum duplex inter C2 et C3, ope enzymi acylo coenzymi A dehydrogenasis, formans, trans-delta 2-enoylo coenzymum A nominatum.

 Hydratatio 
In gradu secundo trans-delta 2-enoylo coenzymum A ipsum per enzymum enoylo coenzymi A hydratasem in L-3-hydroxyacylo coenzymum A convertitur.

 Oxidatio 
In gradu tertio e L-3-hydroxyacylo coenzymo A 3-ketoacylo coenzymum A per enzymum 3-L-hydroxyacylo CoA dehydrogenasis (HAD) oritur.

 Thiolysis 
In gradu quarto sectio β ketoacylo coenzymi A, demum formatio acetylo CoA fiunt.

 Mala morbique oxidationis beta
Saepe mala oxidationis beta mutatione genetica causa apparent; ideo, ut una functionum mitochondrialium diminuta sit.

 Oxidatio beta et cancer 
Nuper nexus inter beta oxidationem, glycolysem et cancrum suspicantur.

 Notae 

 Chylomicronum
 Lipidum
 Pingue

 Nexus externi 
 reactome.org de beta oxidatione 

Categoria:Itinera metabolica
!