Concetti Chiave
- Le cellule dell'organismo hanno vie metaboliche differenziate, con i globuli rossi che, privi di mitocondri, eseguono solo la glicolisi anaerobica, producendo lattato che il fegato riconverte in glucosio.
- I neuroni, cellule eccitabili, eseguono esclusivamente il metabolismo ossidativo in condizioni aerobie, necessitando costantemente di glucosio e ossigeno per le loro funzioni.
- Le cellule muscolari, dotate di numerosi mitocondri, possono svolgere sia il metabolismo ossidativo che anaerobico, accumulando glicogeno e trasformando glucosio in lattato se l'ossigeno è insufficiente.
- Le cellule adipose utilizzano la glicolisi per la biosintesi degli acidi grassi e dei trigliceridi, con il NADPH + H(+) impiegato come agente riducente in questi processi.
- Gli epatociti sono versatili, capaci di glicolisi per energia, immagazzinamento di glicogeno e conversione del lattato in glucosio, oltre a svolgere funzioni di detossificazione.
Indice
Differenze nel metabolismo glicidico
Le vie metaboliche non si svolgono allo stesso modo in tutte le cellule dell'organismo. Per esempio il metabolismo glicidico si svolge con modalità distinte in diverse occasioni. Più specificamente le differenze strutturali e funzionali di globuli rossi, neuroni, cellule muscolari, cellule del tessuto adiposo e cellule epatiche inducono varie modalità nel trattamento dei carboidrati.
Globuli rossi e metabolismo anaerobio
-globuli rossi: sono la porzione corpuscolata del sangue. Sono privi di nucleo e di mitocondri, non possono svolgere metabolismo ossidativoivo. Il metabolismo glicidico si limita alla glicolisi in condizioni anaerobie. Il NADPH + H(+) serve da agente producente per mantenere il ferro dell'emoglobina nello stato Fe(2+) e impedirne l'ossidazione. Il lattato prodotto dal metabolismo anaerobio viene immesso in circolo ed è captato dal fegato per essere riconvertito in glucosio.
Neuroni e metabolismo ossidativo
-neuroni: sono delle cellule 'eccitabili', capaci di generare impulsi elettrici chiamati "potenziali d'azione". Sono formati da un corpo cellulare che contiene il nucleo e la maggior parte di organuli, da un assone che trasmette il potenziale d'azione e da numerosi dentriti che ricevono segnali. Essi possono svolgere solo il metabolismo ossidativo in condizioni aerobie. L'energia di cui la cellula necessita, viene dall'ossidazione completa della molecola di glucosio a CO2 e H2O attraverso numerose reazioni tra cui la glicolisi e il ciclo di krebs. Per questo motivo la cellula ha bisogno di un continuo apporto di glucosio e di O2.
Cellule muscolari e metabolismo flessibile
-cellule muscolari: sono di forma allungata e hanno un'attività contrattile grazie alla presenza di actina e miosina. Possiedono più di un nucleo e numerosi mitocondri. Il metabolismo glicidico si può svolgere in entrambe le vie, sia anaerobie sia aerobie. Le molecole di glucosio sono ossidate a CO2 ma vengono trasformate in lattato se l'ossigeno è insufficiente. Il lattato viene poi messo in circolo per essere recuperato dal fegato. Questo tipo di cellule può, infine, accumulare riserve glicidiche sotto forma di glicogeno.
Cellule adipose e biosintesi lipidica
-cellule adipose: gli adipociti sono cellule che servono all'immagazzinamento dei trigliceridi.
Gran parte del loro citoplasma è occupata da goccia lipidica. Anche qui la glicolisi è attiva ma con caratteristiche diverse, infatti il suo scopo è quello di mettere a disposizione materiale utile alla biosintesi degli acidi grassi e dei trigliceridi. Qui vengono utilizzati l'acetil-coA e il glicerolofosfato ottenuti dal catabolismo glicidico. Il NADPH + H(+) è invece utilizzato come agente riducente nella biosintesi degli acidi grassi.
Epatociti e versatilità metabolica
-cellule del fegato: gli epatociti hanno un nucleo voluminoso, molti mitocondri e granuli di glicogeno nel citoplasma. Il reticolo endoplasmatico e l'apparato di Golgi sono attivi e sviluppati. Sono in grado di svolgere la glicolisi per produrre energia e di immagazzinare glicogeno da utilizzare come riserva di glucosio per i periodi di digiuno. Recuperano dal sangue il lattato per poter generare glucosio mediante la gluconeogenesi. Sono anche in grado di produrre il glucuronato per le reazioni di detossificazione. Sono quindi il miglior esempio di cellule che sanno svolgere qualsiasi attività metabolica.
Domande da interrogazione
- Quali sono le differenze principali nel metabolismo glicidico tra i globuli rossi e i neuroni?
- In che modo le cellule muscolari gestiscono il metabolismo glicidico?
- Qual è il ruolo delle cellule adipose nel metabolismo glicidico?
- Come contribuiscono le cellule del fegato al metabolismo glicidico?
I globuli rossi svolgono il metabolismo glicidico solo attraverso la glicolisi in condizioni anaerobie, mentre i neuroni possono svolgere solo il metabolismo ossidativo in condizioni aerobie, necessitando di un continuo apporto di glucosio e ossigeno.
Le cellule muscolari possono svolgere il metabolismo glicidico sia in condizioni anaerobie che aerobie. In assenza di ossigeno, il glucosio viene trasformato in lattato, che viene poi recuperato dal fegato. Inoltre, possono accumulare glicogeno come riserva energetica.
Nelle cellule adipose, la glicolisi è attiva per fornire materiale utile alla biosintesi degli acidi grassi e dei trigliceridi. Utilizzano l'acetil-coA e il glicerolofosfato dal catabolismo glicidico e il NADPH + H(+) come agente riducente nella biosintesi degli acidi grassi.
Le cellule del fegato svolgono la glicolisi per produrre energia e immagazzinano glicogeno come riserva di glucosio. Recuperano il lattato dal sangue per generare glucosio tramite gluconeogenesi e producono glucuronato per la detossificazione, dimostrando una grande versatilità metabolica.
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