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.
Indice
Reazioni di decarbossilazione degli amminoacidi
Gli amminoacidi possono subire una reazione di decarbossilazione che porta alla formazione di un’ammina. Molte ammine prodotte svolgono attività fisiologiche, vengono spesso chiamate ammine biogene. Fra queste troviamo: l’istamina, la serotonina, le catecolammine (dopamina, noradrenalina, adrenalina), anche gli ormoni tiroidei derivano dall’amminoacido tirosina.
Le basi azotate che costituiscono i nucleotidi vengono sintetizzate tramite amminoacidi come aspartato, glutammina, glicina.Metabolismo terminale e produzione di energia
Il metabolismo terminale è l’insieme delle reazioni a carattere ossidativo che si svolgono nei mitocondri e sono il fondamento per la produzione di energia cellulare. 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 membrana interna dei mitocondri, coinvolge l’ossigeno e l’energia immagazzinata è utilizzata per convertire l’ADP in ATP, producendo acqua.
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:
1) La molecola di piruvato entra nei mitocondri grazie a uno specifico trasportatore di membrana
2) La reazione viene catalizzata dal piruvato deidrogenasi (costituito da 5 coenzimi e diverse attività enzimatiche).
Questo processo è irreversibile e i prodotti sono una molecola di Acetil-CoA, insieme a una molecola di NADH + H+ e alla liberazione di anidride carbonica.
3) Ora l’acetil-CoA generato nei mitocondri è il punto di incontro dei diversi composti (amminoacidi, carboidrati, lipidi).
Ciclo dell'acido citrico
4) 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 ATP.
5) 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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