Concetti Chiave
- Gli amminoacidi sono fondamentali per la formazione di ammine biogene, ormoni tiroidei e basi azotate dei nucleotidi.
- Il metabolismo terminale avviene nei mitocondri e comprende reazioni ossidative cruciali per la produzione di energia cellulare.
- La decarbossilazione ossidativa del piruvato porta alla formazione di acetil-CoA, un punto di convergenza per amminoacidi, carboidrati e lipidi.
- Il ciclo di Krebs, parte del metabolismo terminale, è una serie di reazioni cicliche che produce energia e anidride carbonica.
- Durante il ciclo di Krebs, coenzimi come NAD, FAD, GTP e ATP sono coinvolti nella produzione di energia e nella sintesi di H2O.
Nel seguente contenuto si parlerà del ruolo degli aminoacidi. In particolare cosa sono gli aminoacidi, la loro classificazione e funzione e le reazioni specifiche.
Indice
Cosa sono gli aminoacidi
Gli aminoacidi sono essenziali. Ciascuno di essi è composto da un atomo di carbonio centrale, un gruppo amminico, un gruppo carbossilico e una catena laterale.Ne esistono 20 tipi e si classificano in:
- essenziali, da introdurre con la dieta;
- non essenziali, che il corpo può sintetizzare;
- condizionatamente essenziali.
Classificazione e funzione per il corpo
Gli aminoacidi possono essere classificati in:- Aminoacidi essenziali: Sono 9 e devono essere introdotti con la dieta perché l'organismo non li produce;
- Aminoacidi non essenziali: L'organismo può sintetizzarli autonomamente a partire da altre molecole.
- Aminoacidi condizionatamente essenziali.
Funzioni nel corpo umano
Oltre a essere i mattoni delle proteine, gli aminoacidi svolgono anche altre funzioni vitali:- Costituiscono muscoli, ossa, enzimi, ormoni, anticorpi e molti altri componenti cellulari e tissutali;
- In caso di necessità, possono essere utilizzati per produrre energia;
- Sono precursori di neurotrasmettitori, ormoni e altre molecole con ruoli specifici.
Reazioni di decarbossilazione
Gli amminoacidi possono subire questa reazione specifica che porta alla formazione di un’ammina. Molte ammine prodotte svolgono attività fisiologiche, vengono spesso chiamate ammine biogene. Fra queste troviamo:- istamina,
- serotonina,
- catecolammine (dopamina, noradrenalina, adrenalina),
- ormoni tiroidei derivano dall’amminoacido tirosina.
Metabolismo terminale e produzione di energia
Il metabolismo terminale sono tutte quelle reazioni che si svolgono nei mitocondri e producono energia per le cellule. Esso comprende tre vie metaboliche:- le prime due avvengono nei mitocondri e degradano completamente il piruvato in CO2 attraverso la decarbossilazione ossidativa e il ciclo di Krebs. L’energia liberata in queste due fasi è immagazzinata nel NADH e nel FADH2.
- la terza fase avviene nella parte interna dei mitocondri, coinvolge l'O2 e l’energia immagazzinata per convertire l’ADP in ATP, producendo H2O.
Processo di decarbossilazione ossidativa
Il passaggio tra la glicolisi e le altre reazioni della respirazione cellulare consiste nella decarbossilazione ossidativa del piruvato ad acetile, ed infine in acetil-CoA.Il processo:
- La molecola di piruvato entra nei mitocondri grazie a uno specifico trasportatore di membrana;
- La reazione viene catalizzata dal piruvato deidrogenasi (costituito da 5 coenzimi e diverse attività enzimatiche); Si tratta di un processo ad una sola direzione e i prodotti ottenuti sono Acetil-CoA, NADH + H+ e alla liberazione CO2;
- Ora l’acetil-CoA creato nei mitocondri è il punto di incontro dei diversi composti (amminoacidi, carboidrati, lipidi);
- La molecola ora inizia una serie ciclica di reazioni, il ciclo dell’acido citrico o ciclo di Krebs. Questa via metabolica fa parte dell’ultimo stadio del metabolismo terminale delle biomolecole. Si sviluppa in 8 tappe, ogni reazione è catalizzata da un enzima specifico. I coenzimi che prendono parte a questa reazione sono NAD, FAD,GTP e ATP.
- Il ciclo produce H2O, il prodotto di scarto è la CO2.
Domande da interrogazione
- Quali sono le funzioni principali degli amminoacidi nel corpo umano?
- Cosa comprende il metabolismo terminale e dove avviene?
- Qual è il ruolo dell'acetil-CoA nel metabolismo terminale?
Gli amminoacidi sono precursori di numerose biomolecole, come ammine biogene (istamina, serotonina, catecolammine) e ormoni tiroidei, e sono coinvolti nella sintesi delle basi azotate dei nucleotidi.
Il metabolismo terminale comprende reazioni ossidative nei mitocondri, fondamentali per la produzione di energia cellulare, e include la decarbossilazione ossidativa del piruvato, il ciclo di Krebs e la produzione di ATP nella membrana interna mitocondriale.
L'acetil-CoA, prodotto dalla decarbossilazione ossidativa del piruvato, è un punto di incontro per amminoacidi, carboidrati e lipidi, e partecipa al ciclo di Krebs, contribuendo alla produzione di energia e alla liberazione di CO2.
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