Preparazione al test di Biochimica e biologia molecolare

6. Glicogenolisi

●​ Funzione: Degradazione del glicogeno in glucosio-1-fosfato.

●​ Localizzazione: Fegato e muscoli.

●​ Importanza:

○​ Nel fegato: Mantiene la glicemia.

○​ Nei muscoli: Fornisce energia per la contrazione. ​

7. Via del Pentosio Fosfato

●​ Funzione: Produzione di NADPH (per la sintesi lipidica e il mantenimento dello stato

ridotto delle cellule) e ribosio-5-fosfato (per la sintesi di nucleotidi).

●​ Localizzazione: Citoplasma.

●​ Fasi principali:

○​ Fase ossidativa: Genera NADPH.

○​ Fase non ossidativa: Produce ribosio-5-fosfato e intermedi glicolitici. ​

8. Fermentazione

●​ Funzione: Generare ATP in assenza di ossigeno.

●​ Tipi principali:

○​ Fermentazione lattica (muscoli): Il piruvato viene ridotto a lattato.

○​ Fermentazione alcolica (lieviti): Il piruvato viene convertito in etanolo e CO₂.

●​ Produzione di energia: 2 ATP per molecola di glucosio. ​

Bilancio Energetico Complessivo del Glucosio

●​ Aerobiosi: Circa 36-38 ATP per molecola di glucosio.

●​ Anaerobiosi: 2 ATP per molecola di glucosio (fermentazione). ​

Queste vie sono regolate finemente da ormoni come insulina, glucagone e adrenalina, e da

fattori cellulari come la disponibilità di substrati ed energia (rapporto ATP/ADP).​

4o

Hai detto:​

APPROFONDISCI

ChatGPT ha detto:​

Ecco un approfondimento dettagliato delle principali vie metaboliche legate al metabolismo

degli zuccheri.​ ​

1. Glicolisi​

Descrizione:​

La glicolisi è una via catabolica universale in cui il glucosio viene ossidato in condizioni

anaerobiche o aerobiche.​

È composta da 10 reazioni enzimatiche suddivise in due fasi principali:

●​ Fase preparatoria (1-5): Il glucosio viene fosforilato e spezzato in due molecole di

gliceraldeide-3-fosfato.

●​ Fase di rendimento (6-10): Le molecole di gliceraldeide-3-fosfato vengono ossidate

e trasformate in piruvato con produzione di ATP e NADH.

Regolazione:​

I punti di controllo principali sono:

●​ Esokinasi/Glucokinasi: Regolano l'ingresso del glucosio nella cellula.

●​ Fosfofruttochinasi-1 (PFK-1): Enzima limitante, inibito da ATP e citrato, attivato da

AMP e fruttosio-2,6-bisfosfato.

●​ Piruvato chinasi: Inibita da ATP, attivata da fruttosio-1,6-bisfosfato.

Importanza clinica:​

Alterazioni nella glicolisi sono osservate in condizioni patologiche come il cancro (effetto

Warburg) e le malattie metaboliche.​ ​

2. Ciclo di Krebs​

Descrizione:​

Il ciclo di Krebs è la fase centrale del metabolismo ossidativo. Il piruvato, prodotto dalla

glicolisi, entra nei mitocondri e viene convertito in Acetil-CoA attraverso la piruvato

deidrogenasi. L'Acetil-CoA viene ulteriormente ossidato per produrre energia e intermedi

metabolici.​

Reazioni principali:

●​ L'Acetil-CoA si combina con l'ossalacetato per formare il citrato.

●​ Serie di reazioni cicliche che rigenerano l'ossalacetato.

●​ Produzione netta per ciclo:

○​ 3 NADH (2,5 ATP ciascuno nella fosforilazione ossidativa).

○​ 1 FADH₂ (1,5 ATP ciascuno).

○​ 1 GTP (equivalente a 1 ATP).

○​ 2 molecole di CO₂.

Regolazione:​

Gli enzimi regolatori sono:

●​ Citrato sintasi: Inibita da ATP e NADH.

●​ Isocitrato deidrogenasi: Attivata da ADP, inibita da NADH e ATP.

●​ α-chetoglutarato deidrogenasi: Inibita da succinil-CoA, NADH e ATP. ​

3. Fosforilazione ossidativa​

Descrizione:​

È il processo finale che consente la sintesi dell’ATP sfruttando il gradiente protonico creato

dalla catena di trasporto degli elettroni.​

Gli elettroni derivati da NADH e FADH₂ vengono trasferiti attraverso complessi proteici nella

membrana mitocondriale interna.​

Componenti principali:

1.​ Complessi della catena di trasporto:

○​ Complesso I: Ossidazione del NADH.

○​ Complesso II: Ossidazione del FADH₂.

○​ Complesso III e IV: Trasferimento degli elettroni all'ossigeno per formare

acqua.

2.​ ATP sintasi: Utilizza l'energia del gradiente protonico per fosforilare l'ADP in ATP.

Importanza clinica:​

La disfunzione mitocondriale e la perdita dell’efficienza della fosforilazione ossidativa sono

associate a malattie neurodegenerative e invecchiamento.​ ​

4. Gluconeogenesi​

Descrizione:​

La gluconeogenesi è essenziale per mantenere la glicemia in condizioni di digiuno. Le

principali fonti di carbonio includono:

●​ Lattato (ciclo di Cori).

●​ Glicerolo (dalla lipolisi).

●​ Aminoacidi glucogenici (principalmente alanina).

Enzimi chiave:

●​ Piruvato carbossilasi: Converte il piruvato in ossalacetato.

●​ PEP-carbossichinasi (PEPCK): Converte l’ossalacetato in fosfoenolpiruvato.

●​ Fruttosio-1,6-bisfosfatasi: Rimuove un gruppo fosfato dal fruttosio-1,6-bisfosfato.

●​ Glucosio-6-fosfatasi: Libera glucosio libero nel fegato. ​

5. Glicogenesi e Glicogenolisi​

Glicogenesi:

●​ L’enzima chiave è la glicogeno sintasi, che unisce residui di glucosio al glicogeno

esistente.

●​ Attivazione: Stimolata dall'insulina.

Glicogenolisi:

●​ L’enzima chiave è la glicogeno fosforilasi, che spezza il glicogeno in

glucosio-1-fosfato.

●​ Attivazione: Stimolata dal glucagone (nel fegato) e dall’adrenalina (nei muscoli).