Biochimica
Di cosa parla
- Gluconeogenesi: Via anabolica che sintetizza glucosio da precursori non glucidici (piruvato, amminoacidi, glicerolo), principalmente nel fegato e nei reni, attivata in condizioni di digiuno o stress. Implica tre tappe enzimatiche distinte rispetto alla glicolisi.
- Via dei Pentosi Fosfati: Percorso alternativo che produce NADPH (per biosintesi riduttive e difesa antiossidante) e ribosio-5-fosfato (precursore di DNA, RNA e coenzimi). Regolata in base ai fabbisogni cellulari di NADP+ e NADPH.
- Metabolismo del Glicogeno (Sintesi e Lisi):
- Sintesi: Immagazzina glucosio come glicogeno (epatico per la glicemia, muscolare per energia immediata). Inizia dal glucosio-6-fosfato e coinvolge la glicogeno sintasi e l'enzima ramificante; la glicogenina agisce da primer.
- Lisi: Scinde il glicogeno in glucosio (glicogeno fosforilasi, enzima deramificante).
- Regolazione: Controllata ormonalmente da insulina (favorisce la sintesi) e glucagone (favorisce la lisi) tramite fosforilazione e defosforilazione di enzimi chiave.
- Ciclo di Krebs (Ciclo dell'Acido Citrico): Via metabolica aerobica centrale nei mitocondri, ossida completamente l'Acetil-CoA producendo GTP, NADH, FADH2 e CO2. La sua velocità è regolata dai livelli energetici cellulari (ATP, NADH come inibitori; ADP, AMP, Ca2+ come attivatori).
- Catena di Trasporto degli Elettroni e Fosforilazione Ossidativa:
- I complessi enzimatici sulla membrana mitocondriale interna trasferiscono elettroni da NADH e FADH2 all'ossigeno, pompando protoni e creando un gradiente elettrochimico.
- L'ATP sintasi (Complesso V) usa questo gradiente per sintetizzare ATP.
- Molecole come la termogenina possono disaccoppiare il gradiente, producendo calore.
- Metabolismo dei Lipidi:
- Assorbimento: Trigliceridi emulsionati, idrolizzati e ri-sintetizzati negli enterociti, poi trasportati come chilomicroni.
- Ossidazione (Beta-ossidazione): Avviene nei mitocondri, degrada gli acidi grassi in Acetil-CoA, NADH e FADH2.
- Chetogenesi: Sintesi di corpi chetonici (acetoacetato, beta-idrossibutirrato, acetone) dal Acetil-CoA in eccesso (es. digiuno), utilizzati come combustibile da tessuti extra-epatici.
- Biosintesi: Acidi grassi sintetizzati nel citosol dalla Acetil-CoA tramite il complesso della Acido Grasso Sintasi, consumando ATP e NADPH.
- Membrane Fosfolipidiche: Strutture a doppio strato con teste idrofile e code idrofobe, contenenti proteine integrali e periferiche, colesterolo e carboidrati.
- Metabolismo delle Proteine e degli Aminoacidi:
- Le proteine subiscono catalisi (proteasi) e turnover (sistema ubiquitina-proteasoma).
- Gli aminoacidi vengono deamminati nel fegato per rimuovere il gruppo amminico (tramite transamminasi), producendo alfa-chetoacidi.
- Ciclo dell'Urea: Nel fegato, converte l'ammoniaca tossica (derivante dalla deaminazione) in urea meno tossica per l'escrezione, coinvolgendo 5 reazioni in mitocondri e citosol.
- Metabolismo dei Nucleotidi:
- Purine: Sintetizzate de novo nel fegato (es. IMP da ribosio-5-fosfato, glutammina) e degradate a acido urico.
- Pirimidine: Sintetizzate (es. UMP, CTP) da carbamilfosfato e aspartato.
- Segnalazione Cellulare e Recettori:
- I recettori (citosolici, canali ionici, accoppiati a proteine G, tirosin-chinasici) mediano le risposte cellulari a ormoni e farmaci.
- Gli ormoni (peptidici, steroidei, aminici) agiscono tramite vie endocrine, paracrine o autocrine per regolare le funzioni metaboliche.