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CORPI CHETONICI
In condizioni di digiuno prolungato si raggiunge la scarsità di glucosio come fonte di energia. A questo
punto, vengono utilizzati, per produrre energia, gli acidi grassi. Tuttavia, alcuni organi e tessuti non sono in
grado di ricavare energia dagli acidi grassi: si parla di organi come il cervello.
In questo caso, la fonte primaria di energia è rappresentata dai corpi chetonici. Anche gli stessi muscoli, in
assenza di glucosio, utilizzano per un breve tempo i corpi chetonici, per poi utilizzare definitivamente gli
acidi grassi. I corpi chetonici sono piccoli e solubili e la loro produzione evita al fegato il troppo stress per
un’eventuale elevata gluconeogenesi. I corpi chetonici sono acetone, aceto-acetato e β-idrossi-D-
butirrato. Quelli utilizzabili per produrre energia sono aceto-acetato e β-idrossi-D-butirrato, mentre
l’acetone no.
Sintesi dei corpi chetonici - La sintesi dei corpi chetonici avviene nei mitocondri degli epatociti. Il punto di
partenza per la biosintesi dei corpi chetonici è l’acetil-CoA. Esso, in determinate condizioni, come il
sovraccarico del ciclo di Krebs per eccesso di acetil-CoA stesso, non entra nel ciclo di Krebs, bensì viene
condensato con un’altra molecola di acetil-CoA dall’enzima tiolasi. Si forma, a questo punto, aceto-acetil-
CoA, con liberazione di un coenzima-A libero.
Nella reazione successiva, l’aceto-acetil-CoA viene condensato con un’altra molecola di acetil-CoA grazie
alla HMG-CoA-sintasi, liberando un altro coenzima-A libero e formando β-idrossi-β-metilglutaril-CoA.
Oltre ad una condensazione, questa reazione è anche un’idratazione, in quanto viene aggiunta una
molecola d’acqua.
Nella terza reazione, il β-idrossi-β-metilglutaril-CoA viene attaccato dalla HMG-CoA-liasi, staccando da
esso un acetil-CoA e formando aceto-acetato.
A questo punto, l’aceto-acetato puo: entrare nella circolazione sanguigna; essere decarbossilato ad
acetone dall’aceto-acetato-decarbossilasi; essere ridotto a β-idrossi-D-butirrato dalla β-idrossi-D-
butirrato-deidrogenasi, con ossidazione di una molecola di NADH a NAD⁺.
Ossidazione dei corpi chetonici - I corpi chetonici vengono metabolizzati al fine di produrre energia tramite
la loro conversione in acetil-CoA e l’immissione di quest’ultimo nel ciclo di Krebs.
L’utilizzo dei corpi chetonici è circoscritto ai tessuti che contengono l’enzima tioforasi, quindi il fegato è
escluso in quanto non la contiene. Il corpo chetonico destinato alla produzione di energia è l’aceto-
acetato; il β-idrossi-D-butirrato, per essere utilizzato, viene dapprima ossidato ad aceto-acetato tramite
l’enzima β-idrossi-D-butirrato-deidrogenasi, che produce anche una molecola di NADH.
L’aceto-acetato, a questo punto, viene legato, tramite catalisi della tioforasi, da una molecola di CoA
donata dal succinil-CoA del ciclo di Krebs: in questo modo, la reazione succinil-CoA -> succinato del ciclo di
Krebs non è più una fosforilazione a livello del substrato, non si produce più una molecola di GTP. Il
prodotto di quest’aggiunta di CoA all’aceto-acetato è l’aceto-acetil-CoA. Quest’ultimo viene scisso dalla
tiolasi, che aggiunge un ulteriore coenzima-A, in due molecole di acetil-CoA pronte per immettersi nel
ciclo di Krebs.
Bilancio netto in ATP dell’ossidazione dei corpi chetonici - Una molecola di β-idrossi-D-butirrato produce,
prima di tutto, una molecola di NADH quando viene convertito in aceto-acetato. Quindi, nella
fosforilazione ossidativa, ciò vuol dire 2,5 molecole di ATP.
In seguito, venendo prodotte due molecole di acetil-CoA, i giri di ciclo di Krebs sono due e dunque si
producono:
• 2 x 3 = 6 molecole di NADH, dunque 2,5 x 6 = 15 molecole di ATP nella fosforilazione ossidativa;
• 2 x 1 = 2 molecole di FADH₂, dunque 1,5 x 2 = 3 molecole di ATP nella fosforilazione ossidativa;
• la tappa succinil-CoA -> succinato è, come detto, bypassata.