Infermieristica- Biochimica

Le reazioni esoergoniche avvengono spontaneamente a differenza delle

endoergoniche.

Le cellule sono trasformatori di energia.

Quando due reazioni, una esoergonica e una endoergonica hanno

intermedi in comune possono essere accoppiate (cioè sommate).

METABOLISMO DEI GLUCIDI: il glucosio entra nelle cellule tessutali e

viene fosforilato in posizione 6 e diventa glucosio-6P, che non può uscire

dalle cellule a causa delle cariche negative del fosfato (se il glucosio non è

fosforilato in posizione 6, può uscire facilmente dalle cellule). pag. 8

La glicogenolisi è un processo metabolico che degrada molecole di

glicogeno in glucosio. Per mantenere costante il livello di glicemia (tasso

di glucosio disciolto nel sangue) intervengono ormoni come il glucagone,

che ha attività iperglicemizzante ed agisce a livello epatico e scinde il

glicogeno e libera glucosio nel sangue e inibisce la glicolisi. Un altro

ormone è l’adrenalina, che ha lo stesso compito del glucagone ma a

livello muscolare.

Viceversa, l’ormone insulina ha azione ipoglicemizzante e agisce sia a

livello epatico che muscolare e porta alla diminuzione di glucosio nel

sangue e attiva la glicolisi.

Nella glicogenolisi (che può avvenire solo nei muscoli e nel fegato) il

glicogeno viene attaccato dalla glicogeno fosforilasi sotto controllo

ormonale con intervento di fosfato inorganico Pi e il rilascio di glucosio-

6P.

[Il glucosio-6P potrà seguire vari destini metabolici come la glicolisi, la via

dei pentosi e l’ossidazione ad acido glucuronico].

La glicogeno fosforilasi è allosterica e può trovarsi in una forma rilassata

grazie al legame con l’AMP (che dunque è un modulatore allosterico

positivo), oppure può avere forma tesa se si lega all’ATP (che dunque è il

moderatore allosterico negativo).

Il glucosio-6P può uscire dalle cellule ed essere esportato ad altri organi

grazie all’enzima glucosio-6-fosfatasi che idrolizza il glucosio-6P in

glucosio libero. Il fegato infatti contiene il glucosio-6-fosfatasi ed è un pag. 9

organo altruista, mentre il muscolo tiene per sé il glucosio-6P ed è

dunque un organo egoista.

LA VIA DEI PENTOSI: avviene principalmente nel citoplasma delle cellule

epatiche e del tessuto adiposo e produce ribosio-5-fosfato da glucosio-6-

fosfato ed è appunto una delle reazioni che trasformano glucosio in

ribosio.

La glicolisi demolisce il glucosio-6P in acido piruvico (in presenza di

ossigeno) o in acido lattico (in assenza di ossigeno).

RESPIRAZIONE CELLULARE: l’equazione generale della respirazione è



C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + 36 ATP

La respirazione anerobica (senza O2) avviene nel citoplasma, mentre

quella aerobica (con O2) avviene nel mitocondrio.

Si parla di respirazione se l’ossidante è una molecola inorganica come O2,

mentre si parla di fermentazione se l’ossidante è una molecola organica.

La respirazione può essere schematizzata in 3 fasi:

 Nella prima fase il glucosio, gli amminoacidi e gli acidi grassi

vengono trasformati in acetil-CoA. Dove la degradazione del

glucosio avviene attraverso la glicolisi e la decarbossilazione

ossidativa. Quella degli avidi grassi e degli amminoacidi avviene pag. 10

attraverso la beta-ossidazione e la deaminazione ossidativa e si ha la

produzione di NADH.

 Nella seconda fase l’acetil-CoA viene demolito in due molecole di

CO2 attraverso il ciclo di Krebs e si liberano 3NADH e 1FADH2 per

ogni acetil-CoA.

 Nella terza fase l’O2 ossida tutti i coenzimi NADH e FADH2 formati

precedentemente in NAD+ e FAD e durante questo processo si

genera un flusso di elettroni e questi elettroni vengono recuperati

come energia chimica sotto forma di ATP in un processo chiamato

fosforilazione ossidativa.

[NADH e FADH2 hanno potere riducente]

L’ATP è dunque sintetizzato dalla fosforilazione ossidativa o dalla

fosforilazione a livello del sub-strato ( viene trasferito un gruppo fosfato

dall’ 1-3-BPG all’ADP direttamente).

LA GLICOLISI: lo scopo della glicolisi è quello di produrre 2piruvato, 2ATP e

2NADH e avviene in tutte le cellule, anche quelle senza mitocondri

(eritrociti). Rappresenta la demolizione del glucosio-6P in acido piruvico, in

caso di aerobiosi, o acido lattico, in caso di anaerobiosi.

La glicolisi costituisce la prima fase della respirazione cellulare , avviene nel

citoplasma di tutte le cellule ed è costituita da 10 reazioni. pag. 11

È divisa in 2 fasi:

 nella prima fase si ha la fosforilazione del glucosio in glucsio-6P e in

seguito la sua scissione in gliceraldeide-3P

 nella seconda fase il piruvato di partenza viene scisso i due molecole

di piruvato e si ha la produzione di 2NADH e la formazione di 1-3-BPG

e PEP che danno luogo alla sintesi di ATP con la fosforilazione a livello

dl sub-strato.

La glicolisi dunque è costituita da 10 reazioni e tra le più importanti vi sono:

 la 1° reazione in ci si ha la fosforilazione del glucosio con 1 ATP per

dare glucosio-6P ed è irreversibile e avviene grazie all’esochinasi.

 la 3° reazione dove si consuma la seconda molecola di ATP e l’enzima

che la regola è la fosfofruttochinasi o PFK che è considerato l’enzima

segna passi (ed è inibito dall’ATP).

 la 6° reazione dove si formano 2 NADH.

 la 7° reazione dove si recuperano 2 ATP.

 la 10° reazione dove si ha la formazione di 2 ATP la fosforilazione a

livello del sub-strato.

[Le reazioni 1, 3 e 10 sono irreversibili]

GLUCONEOGENESI: sintesi di glucosio a partire da molecole non glucidiche.

La velocità della glicolisi è regolata da 3 enzimi quali la PFK (che è inibito

dall’ATP ed attivato da ADP, fruttosio 2,6-bisfosfato) pag. 12

Il fruttosio 2,6-bisfosfato attiva la glicolisi

IL DESTINO DEL PIRUVATO in condizione anaerobica è la fermentazione

lattica (piruvato si trasforma in lattato che si diffonde nel sangue e

raggiunge il fegato dove viene riossidato a piruvato e utilizzato per

produrre glucosio e dunque si parla di gluconeogenesi) o la fermentazione

alcolica. Mentre in condizione aerobica il suo destino è la decarbossilazione

ossidativa (cioè la glicolisi).

La demolizione definitiva dell’acetil-CoA avviene nel ciclo di Krebs.

LIPIDI: i principali lipidi alimentari sono i trigliceridi, i fosfolipidi, il

colesterolo ed altre sostanze quali gli steroli vegetali e le vitamine

liposolubili.

La digestione dei trigliceridi è legata alla loro insolubilità in acqua per cui

quado si trovano in ambiente acquoso tendono ad aggregarsi fra loro

formando delle grosse gocce lipidiche e dato che le lipasi sono idrosolubili,

riescono ad aggredire solo i trigliceridi in superficie e la loro efficacia

dunque è modesta. Anche la lipasi gastrica nello stomaco e la lipasi salivare

digeriscono in parte i trigliceridi ma la loro natura idrofobica limita la

digestione. pag. 13

L’acidità dello stomaco induce il duodeno a liberare la secretina che stimola

il pancreas a rilasciare bicarbonato e neutralizzare l’acidità dovuta all’HCl.

Contemporaneamente nel duodeno per azione dell’ormone

colecistochinina viene riversata la lipasi pancreatica e la bile viene rilasciata

dalla cistifellea. Dunque in realtà la digestione dei trigliceridi avviene nel

duodeno grazie ai sali biliari che emulsionano in micelle sempre più piccole

i lipidi.

Questo processo di idrolisi dei trigliceridi è chiamato lipolisi che porta alla

formazione di monogliceridi e acidi grassi e il loro assorbimento avviene

nel digiuno.

Ma i trigliceridi però non passano nei vasi sanguigni ma vengono assorbiti

e inglobati nei chilomicroni a livello dei vasi linfatici e questa linfa viene

chiamata chilo.

I chilomicroni sono lipoproteine costituite da trigliceridi, fosfolipidi,

colesterolo e proteine che vengono usate come mezzo di trasporto dei

trigliceridi alimentari nel sangue e i lipidi possono essere trasportati nel

torrente ematico solo se sono legate a queste proteine.

Le lipoproteine si differenziano in base alla densità e abbiamo:

 chilomicroni: sintetizzati nell’intestino tenue e hanno densità minima

 VLDL: lipoproteine a densità molto bassa , sono sintetizzate nel fegato

e trasportano trigliceridi al tessuto adiposo e al cuore.

 LDL: a bassa densità, sono particelle residue del VLDV e viene

chiamato “colesterolo cattivo” perché può ostruire i vasi sanguigni.

 HDL: sono sintetizzati nel fegato e nell’intestino, sono ad alta densità

per la presenza di proteine, contengono colesterolo libero destinato

al fegato per essere degradato ed è considerato “colesterolo buono”

pag. 14

LA BETA OSSIDAZIONE: separa dall’acido grasso 2 atomi di carbonio alla

volta sotto forma di acetil-CoA ossidando sempre il terzo carbonio a partire

dall’estremità carbossilica (per questo si chiama beta ossidazione). Ciò

avviene allo scopo di creare un gruppo carbonilico sul carbonio beta. Ha

luogo nella matrice mitocondriale ed è strettamente legato al ciclo di Krebs

per ossidare ulteriormente l’acetil-CoA.

[per ogni acetil-CoA che si stacca dall’acetil-CoA si formano 1 NADH e

1FADH2]

L’acetil-CoA viene frammentato in tante molecole di acetil-CoA quanti sono

gli atomi di C che lo costituiscono diviso 2 e si formano tanti NADH e FADH2

quanti sono gli acetili formati -1: come ad esempio da un acido grasso a

10C si producono 5 acetil-CoA, 4NADH e 4FADH2.

Ogni 5 acetil-CoA che entrano nel ciclo di Krebs, si formano 60 ATP

Mentre se la beta ossidazione avviene su un acido grasso con atomi ci C

dispari, l’ultima molecola che si ottiene sarà il propionil-CoA che verrà

trasformato in succinil-CoA (usato nel ciclo di Krebs o nella

gluconeogenesi) pag. 15

Glucagone e adrenalina favoriscono l’ossidazione degli acidi grassi, mentre

l’insulina stimola la biosintesi degli acidi grassi e delle VLDL.

Gli acidi grassi vengono sintetizzati, idrolizzati e immagazzinati nel tessuto

adiposo bianco.

La seconda fase della respirazione cellulare è IL CICLO DI KREBS o ciclo

dell’acido citrico: consiste in 8 reazioni (di cui 4 ossidoriduzioni e 3 NAD

dipendenti) che avvengono nella matrice mitocondriale. Ha lo scopo di

demolire gli acetil-CoA prodotti nella glicolisi e nella beta ossidazione e

inoltre conserva sotto dorma di riducente i coenzimi ridotti NADH e

FADH2

Lo scopo del ciclo è produrre 3NADH, 1FADH2, 1GPT convertito in 1ATP e

2CO2

 Nella seconda reazione il citrato viene isomerizzato in isocitrato

 Nella terza reazione l’isocitrato viene ossidato ad alfa