Biochimica Metabolica, prof. Stefanelli

SI CHIAMA CICLO PERCHE’ PARTE E FINISCE CON L’OSSALACETATO

_______________TOT ATP CICLO DI KREBS (x ogni acetato)= 12 ATP________________________________

Ciclo di krebs + lento della glicolisi anaerobica, ma libera piu energia.

La max resa della completa ossidazione del glucosio avviene in aerobiosi -> 38 ATP

38 ATP= 2 (glicolisi anaerobica) + 12 (decarbossilazione ossidativa) + 24 (ciclo di krebs)

ANABOLISMO GLUCOSIO -> Gluconeogenesi -> sintesi di glucosio a partire da precursori

Avviene nel fegato e anche nel rene

Le reazioni della glicolisi sono reversibili - > tutto ciò che puo’ diventare piruvato puo’ costruire glucosio

3 tappe della glicolisi non reversibili:

1) Piruvato trasformato in -> fosfoenol piruvato -> puo’ procedere a ritroso fino al fruttosio

Piruvato (enzima fosfoenolpiruvato carbossilasi)->ossalacetato -> (fosfoenolpiruvato carbossocilasi)->

fosfoenol piruvato

2) Fruttosio bis fosfato (enzima fruttosio bisfosfatasi)-> fruttosio fosfato

3) Glucosio fosfato (enzima glucosio fosfatasi) -> glucosio

LA GLUCOSIO FOSFATASI E’ PRESENTE SOLO NEL FEGATO

CICLO DI CORI -> ricicla 1/3 del lattato consumato

Gli amminoacidi possono diventare molto bene glucosio (eccetto leucina e lisina)

Gli acidi grassi non possono diventare glucosio (tranne quelli con C dispari - > possono diventare succinil-

coA (intermedio ciclio di krebs)

PERCHE’ HO BISOGNO DI GLUCOSIO?

La gluconeogenesi è stimolata da GLUCAGONA e CORTISOLO

DIGIUNO _ _Quando cala il glucosio nel sangue si libera il Cortisolo -> libera amminoacidi dalle proteine del

muscolo -> amminoacidi convertiti in glucosio -> cala massa muscolare

ATTIVITA’ FISICHE PROLUNGATE__Hanno effetto catabolico sul muscolo -> libera amminoacidi dal musoclo

-> - massa muscolare

CATABOLISMO DEI LIPIDI -> B-OSSIDAZIONE

I lipidi che ci danno energia sono gli ACIDI GRASSI (acetato e acido grasso). I trigliceridi sono i lipidi più

abbondanti.

A riposo -> 30% energia fornita dai lipidi -> se non hai glucosio dimagrisci perché usi i grassi

Muscoli e cuore usano molto i lipidi -> attività aerobiche

Grassi -> insolubili nel sangue -> viaggiano con le LIPOPROTEINE (HDL, LDL, VLDL, chilomicroni).

Vengono accumulati nei tessuti come RISERVE.

Il TESSUTO ADIPOSO -> immagazzinamento trigliceridi -> cellule rotonde ( adipociti bruni e bianchi) ->

grasso nel citoplasma degli adipociti

- Sottocutaneo

- Viscerale -> più abbondante

LIPOLISI

Per usare i grassi come energia si spezzano i legami esteri dei trigliceridi (tra glicerolo e acidi grassi)

Enzimi -> HSL (regolatore)

ATGL (idrolizza i trigliceridi in di gliceridi)

MGL (attivato da adrenalina e glucagone-> stacca l’ultimo acido grasso)

B-OSSIDAZIONE -> acidi grassi ossidati dopo che sono stati liberati dal glicerolo

3 FASI

1)attivazione acido grasso -> richiede energia

2)trasporto nel mitocondrio -> trasportatore CARNITINA (abbondante nel muscolo)

3)ossidazione -> 4 reazioni -> stacco 2 atomi di C dall’acido grasso -> finchè non diventa ACETIL Co-A -> ciclo

di krebs -> CO2 + 12 atp

ACIDO PALMITICO (16C) -> si liberano 8 ACETATI -> si liberano 131 atp – 2 consumati -> ANAEROBICO

CORPI CHETONICI

Se c’è un eccesso di acetil-coA si formano i CORPI CHETONICI -> sintetizzati nel fegato -> spediti alla

periferia -> usati da muscoli e cuore -> a digiuno anche da altri organi

Sono normalmente prodotti in piccole quantità dal fegato -> saranno poi riconvertiti in Acetil-coA -> ciclo di

krebs

ANABOLISMO DEI LIPIDI -> LIPOGENESI -> sintesi acidi grassi

Lego tanti Acetil-coA -> formo un acido grasso (dando elettroni -> riduzione)

Lipogenesi -> tessuto adiposo, citoplasma cellule fegato

Avviene quando NON c’è la B-ossidazione - >durante il riposo con molti nutrienti

Acetil-coA + CO2 + ATP -> Malonil-coA_________acetil-coA CARBOSSILASI

Malonil-coA -> usato per la costruzione di acidi grassi -> ACIDO GRASSO SINTASI

L’acido grasso sintasi -> nel citoplasma -> catalizza la sintesi di acidi grassi saturi (max 16C)

Acetil-coA -> trasformato in citrato -> portato nel citoplasma

La carnitina porta l’acetil-coA dal mitocondrio al citoplasma

L’acetil-coA è anche il precursore del colesterolo

METABOLISMO AMMINOACIDI E PROTEINE

Tutte le proteine del corpo vengono continuamente distrutte e ricostruite.

Non possediamo una riserva di proteine/amminoacidi -> stacchiamo il gruppo NH2 che verrà espulso come

ammoniaca -> il resto sono i CHETOACIDI -> intermedi ciclo di krebs

-Attività prolungata -> si consumano proteine -> risparmio glucosio -> dopo attività biosgna mangiare

proteine

-Attività di potenza -> uso poche proteine -> a fine attività un pasto di proteine aumenta l’anabolismo



PROTEINE AMMINOACIDI (proteolisi) PROTEINE AMMINOACIDI (sintesi)

Proteolisi e sintesi avvengono sempre contemporaneamente.

+ allenamento -> + ricambio proteine (turnover)

-enzimi -> ore/1-2 gg

-proteine muscoli ->6 mesi

-collagene -> 1.000 gg

SINTESI PROTEICA -> trascrizione/ traduzione -> ribosomi/mRna

PROTEOLISI -> aumenta in carenza di nutrienti. Ogni attività stimola il catabolismo (diminuizione massa

muscolare).

ATTIVITA’ DI FORZA/AUMENTO FORZA -> attività brevi, anaerobiche, com pause e ripetizioni -> si usano

meno proteine -> favorisce l’anabolismo

Abbiamo 20 amminoacidi. Tra gli essenziali (assunti solo con la dieta) -> leucina (39 amn), isoleucina e

valina. Sono i ramificati e i più abbondanti nel muscolo.

La prima reazione del metabolismo degli AA è l’eliminazione dell’ NH2

2 FASI

1) TRANSAMINAZIONE: trasferimento reversibile del NH2 da un amminoacido (diventa chetoacido) ad

un chetoacido (che diventa amminoacido) -> reazione catalizzata dalla TRANSAMINASI -> il

chetoacido diventa quasi sempre il GLUTAMMATO

2) DEAMINAZIONE OSSIDATIVA: l’ NH2 del glutammato viene staccato (ossidazione) dall’enzima GDH

e si converte in ione ammonio NH4

L’ammoniaca circola nel sangue come amminoacidi alanina e glutamina.

Durante l’esercizia aumenta il circolo di proteine -> aumenta la quantita di alanina e glutamina.

3) L’ammoniaca viene poi mandata al fegato -> diventa UREA. 1 molecola urea costa 4 ATP.

4) L’urea è eliminata con le urine o come acidi nucleici (purine)

5) Lo scheletro carbonioso del CHETOACIDO è trasformato in -> piruvato/intermedi ciclo di krebs

oppure acetil-coA

CREATINA -> aumenta nel muscolo durante l’attività

Consumata in carne/pesce. Effetti anche sugli impulsi del cervello. Costante

EFFETTI:

- Mantiene ATP costante

- Effetto tampone ph -> elimina l’acidità nel muscolo

- Effetto anabolico -> ipertrofia muscolare

Chi acquisisce carnitina, rallenta il muscolo nella sua costruzione naturale -> bisogna smettere piano piano

di assumerlo, causa lungo tempo di stessa massa muscolare

La possiamo anche costruire nel rene e nel fegato (1/4 costruita, 3/4 assunta)

CARNITINA -> trasporta acidi grassi nei mitocondri

Assunta tramite carne/pesce.

Carenza di carnitina = stanchezza

METABOLISMO DELL’EME E DEL FERRO -> aumenta durante l’esercizio Aerobico

Importanti perché l’egano l’ossigeno nei globuli rossi. il gruppo eme ha il ferro al centro

Catabolismo gruppo eme -> viene staccato il Fe al centro -> puo’ essere riusato nella costruzione di nuovi

gruppi eme.

CREATINA -> aumenta nel muscolo durante l’attività

Consumata in carne/pesce. Effetti anche sugli impulsi del cervello. Costante

EFFETTI:

- Mantiene ATP costante

- Effetto tampone ph -> elimina l’acidità nel muscolo

- Effetto anabolico -> ipertrofia muscolare

Chi acquisisce carnitina, rallenta il muscolo nella sua costruzione naturale -> bisogna smettere piano piano

di assumerlo, causa lungo tempo di stessa massa muscolare

La possiamo anche costruire nel rene e nel fegato (1/4 costruita, 3/4 assunta)

CARNITINA -> trasporta acidi grassi nei mitocondri

Assunta tramite carne/pesce.

Carenza di carnitina = stanchezza

METABOLISMO DELL’EME E DEL FERRO -> aumenta durante l’esercizio Aerobico

Importanti perché l’egano l’ossigeno nei globuli rossi. il gruppo eme ha il ferro al centro

Catabolismo gruppo eme -> viene staccato il Fe al centro -> puo’ essere riusato nella costruzione di nuovi

gruppi eme

METABOLISMO GLUCOSIO

Glucosio->importantissima fonte di energia. Valore medio 60-70g/ml

GLICOGENO -> polimero ramificato di glucosio -> riserva di zuccheri nel fegato. Dura poche ore a digiuno

nel fegato. Se durante un esercizio cala subito è sintomo di fatica. Averne molto è importante per

condizioni aerobiche e anaerobiche.

Poiché il GLUCOSIO ci deve sempre essere ne le fegato avviene la GLUCOGENESI. Per entrare nelle cellule si

usano i trasportatori GLUT (GLUT-4 per il muscolo -> attivato durante l’attività fisica (aumenta anche

l’adrenalina) e dall’insulina. Il glucosio non può piu uscire dalla cellula perché diventa G6P-> entra nella

glicolisi.

Il Glucosio nel sangue.

Se cala, abbiamo fame. -> sudorazione

IPERGLICEMIA -> tanto glucosio -> insulina

IPOGLICEMIA -> poco glucosio -> glucogeno ->glicogeno lisi

GLICOGENO -> nel fegato (durante il rilascio) e muscoli (durante l’esercizio)

- GLICOGENOSINTESI ->costruzione ->avviene tramite l’insulina

- GLICOGENO LISI -> distruzione

E’ fondamentale come riserva per esercizi molto intensi aerobici e anaerobici.

GLICOGENOLISI -> glicogeno demolito con l’enzima fosforilasi

_degradazione->glicogeno fosforilasi

_sintesi -> glicogeno sintasi

Il GLUCOSIO ha 3 destini:

1)ossidazione -> piruvato

2)riserva -> glicogeno

3)ossidazione alternativa -> sintesi acidi nucleici

LA GLICOLISI E IL MUSCOLO

L’insulina stimola il GLUT-4 di andare dal citoplasma verso la membrana per far entrare il glucosio per

l’esercizio. Subito dopo l’esercizio meglio mangiare carboidrati -> reintegrazione riserve energetiche

(glicogeno).

Muscolo allenato -> + GLUT-4

SI usa glucosio quando si aumenta l’intensità di un esercizio

GLICOLISI (glicolisi anaerobica) -> catabolismo glucosio -> nel citoplasma -> reazione veloce.Attivata

dell’IPOSSIA.

3 FASI

1)FASE DI INVESTIMENTO ENERGETICO (5 fasi)(spendo ATP per poi recuperarli).

1 glucosio -> 2 G3P

GLUCOSIO -> fruttosio -> fosfofruttocinasi -> diviso -> 2G3P

2) FASE DI RECUPERO ENERGETICO (5 fasi)

I 2 G3P vengono co