Demolizione del glucosio

Metabolismo e prima parte della glicolisi

Il metabolismo è tutta quell’insieme di reazioni che intervengono nella produzione dell’energia a partire da substrati:

• Endogeni: glicogeno e trigliceridi che vengono depositati per la produzione di energia;
• Esogeni: quelli che vengono introdotti nella dieta e che vengono utilizzati nell’immediatezza per produrre energia.

Sempre nel metabolismo va considerata la:

• Sintesi delle sostanze di riserva quindi eccesso di zuccheri che possono essere depositati sotto forma di glicogeno o trigliceridi;
• Sintesi dei componenti tissutali che vanno incontro a continuo turnover.

Inoltre bisogna considerare che in tutti i catabolismi vi sono delle sostanze che devono essere eliminate dall’organismo. Per esempio, nel catabolismo degli amminoacidi e proteine si avranno dei prodotti terminali come eccesso di azoto, che viene eliminato dall’organismo sotto forma di urea. Quindi l’ammoniaca presente negli amminoacidi viene eliminata completamente trasformandola in urea.

Una cosa che va tenuta a mente è che tutti i metabolismi avvengono sempre nell’organismo perché ciò che varia all’interno di un organismo, rispetto a un particolare metabolismo (tipo come quello della glicolisi in cui si ha la degradazione del glucosio che avviene sempre visto che gli enzimi preposti a tale funzione sono sempre presenti), è la velocità con la quale il metabolismo avviene. Gli enzimi che intervengono nella degradazione del glucosio avverranno più velocemente o meno velocemente. Vi sono quindi una serie di fattori che controllano la fine e la velocità della glicolisi. Se si ha bisogno di estrarre energia, la glicolisi avverrà velocemente perché i suoi enzimi saranno attivati; se non si ha bisogno di estrarre energia, la glicolisi verrà rallentata fino quasi ad annullarla nel suo effetto finale poiché gli enzimi verranno regolati in maniera negativa.

Una cosa a cui tende il metabolismo è quella di conservare l’energia che proviene dai substrati endogeni ed esogeni sotto forma principalmente di ATP, considerando anche la molecola del NADH (prodotta in vari catabolismi e che potrà essere utilizzata successivamente per produrre energia). Quest’ultima deriva dalla riduzione del NAD in NADH ed è vista come una forma di deposito energetico per la cellula.

Un’altra cosa che bisogna considerare è in quale organo opera questo metabolismo. Vi sono tessuti come rene e muscolo che sono in grado di utilizzare tutte le sostanze energetiche, quindi lipidi e glucidi. Vi sono altri tessuti, invece, che non sono in grado di utilizzare nello stesso modo e con la stessa efficacia tutte le sostanze energetiche, come eritrociti del sangue e il tessuto nervoso. Questi tessuti utilizzano prevalentemente come metabolismo, per estrarre energia, quello del glucosio. Gli eritrociti mancano dei mitocondri e quindi grazie alla glicolisi non hanno necessità di sintetizzare ATP attraverso il ciclo di Krebs. Quindi utilizzano esclusivamente il glucosio, visto che non avendo i mitocondri non possono fare altri catabolismi. Il tessuto nervoso utilizza prevalentemente il glucosio come substrato energetico perché è il substrato che può utilizzare subito e che in maniera più rapida sintetizza ATP, visto che il cervello ha sempre bisogno di ATP.

La cosa che deve rimanere impressa è che partendo da uno zucchero si può sintetizzare un lipide o un amminoacido. Partendo da un amminoacido si possono sintetizzare lipidi, zuccheri, ecc. Quindi quasi tutte le reazioni metaboliche possono essere interconvertite. Ci sono ovviamente delle limitazioni a questo meccanismo, ovvero partendo da lipidi non si possono sintetizzare zuccheri, mentre il contrario può essere fatto. L’organo principale che permette tutte queste interconversioni è il fegato, che ha tutti i metabolismi a sua disposizione.

Considerazioni nello studio del metabolismo

Quando si inizia a studiare un metabolismo bisogna fare una serie di considerazioni:

• Stato fisiologico dell’organismo: considerare se l’organismo è in uno stato di alimentazione (subito dopo un pasto) oppure è lontano dai pasti, come 8 ore o una lontananza dai pasti di 1/2 giorni. L’organismo, a seconda della distanza dal pasto, deve essere in grado di sostenere se stesso. È chiaro che se ci si trova nell’immediatezza di un pasto si avranno metabolismi di sintesi, visto che si ha una grande quantità di energia; se invece ci si trova lontano dai pasti, si cerca di ricavare da substrati endogeni.
• Organo nel quale avviene il metabolismo: [continua...]