IL METABOLISMO DEI LIPIDI

I trigliceridi: sono la principale riserva di energia nel tessuto adiposo. Il loro metabolismo avviene nel fegato e negli adipociti ed è regolato attraverso gli ormoni quali insulina, glucagone, cortisolo e adrenalina. Il loro catabolismo è detto lipolisi, mentre l’anabolismo è detto lipogenesi.

Trasporto dei trigliceridi:

• Mediante chilomicroni: i trigliceridi vengono idrolizzati con la digestione in glicerolo e acidi grassi, quindi vengono assorbiti nell’intestino, dove sono ritrasformati in trigliceridi ed incorporati nei chilomicroni, grazie ai quali viaggiano nei vasi linfatici fino ad entrare in circolo attraverso il dotto toracico e la vena succlavia, quindi giungono al fegato e ai tessuti.
• Con lipoproteine: con le Very Low Density Lipoproteins (VLDL) i trigliceridi prodotti dal metabolismo epatico vengono trasportati ai tessuti, con le Low Density Proteins (LVD) il colesterolo viene trasportato dalla sede del metabolismo ai tessuti, mentre con le High Density Lipoproteins (HDL) colesterolo e fosfolipidi vengono trasferiti dai tessuti al fegato per essere eliminato. Il livello totale di colesterolo nel sangue è la somma di LDL e HDL, mentre il rischio cardiovascolare si calcola facendo i rapporto tra colesterolo totale e HDL.
• Con sieroproteine: la sieroproteina albumina trasporta acidi grassi non esterificati (NEFA) dalle cellule adipose ai tessuti per scopi energetici. È un iperglicemizzante e inoltre attiva la lipolisi, ovvero l’idrolisi di trigliceridi nelle cellule adipose). In condizioni di digiuno viene sostituita dal glucagone.

IL METABOLISMO GLUCIDICO

Le vie metaboliche del glucosio: esse sono sia aerobiche che anaerobiche, come sono sia cataboliche che anaboliche. I processi catabolici sono la respirazione cellulare, di tipo aerobico, e la fermentazione, che avviene in condizioni anaerobiche, entrambi producono energia a partire dal piruvato, una molecola prodotta dalla scomposizione del glucosio mediante glicolisi. I processi anabolici invece sono la gluconeogenesi, che in situazioni di necessità genera glucosio da metaboliti semplici, e la glicogenosintesi, operata dai muscoli e dal fegato che accumulano il glucosio sotto forma di glicogeno.

La glicolisi: avviene in condizioni anaerobiche e consiste nella scissione di una molecola di glucosio in due molecole di piruvato (CH₃-CO-COOH), generando 2 ATP e 2NADH+2H⁺. Essa avviene nel citoplasma ed è composta da 10 reazioni consecutive. Si estrae un totale del 6% dell’energia chimica del glucosio. Essa avviene in due fasi, ognuna di cinque tappe. La prima fase, preparatoria o di investimento, consuma 2ATP per trasformare il il glucosio, mediante l’esochinasi e poi la fosfofruttochinasi, in gliceraldeide-3-fosfato. Nella seconda fase, di rendimento/recupero, la gliceraldeide-3-fosfato viene trasformato in due molecole di piruvato, vengono prodotte 4ATP e 2NADH+2H⁺. L’esochinasi è inibita da un alta concentrazione del suo prodotto, e nel fegato è sostituito dalla glicochinasi nel fegato. La fosfofruttochinasi è attivata dall’ADP ed inibita dall’ATP.

Metabolismo: attività di trasformazione delle biomolecole da parte degli esseri viventi, allo scopo di ricavare energia e precursori di macromolecole.

Vie metaboliche: è una sequenza di reazioni catalizzate da enzimi, in una serie di scambi di prodotti-substrati detti intermedi metabolici. Esse si dicono cataboliche quando da esse la cellula ricava energia, mediante una reazione esoergonica, mentre si dicono anaboliche quando esse portano alla sintesi di biomolecole utilizzando energia, quindi mediante reazioni endoergoniche. Una via metabolica che è sia anabolica che catabolica, è detta anfibolica.

Funzioni delle reazioni metaboliche: forniscono energia, a partire da riserve primarie quali i glucidi, e da riserve secondarie quali ATP (energia pronta al consumo), NADH e FADH₂ (potere riducente).

DNA e RNA (acidi nucleici): sono polimeri di nucleotidi. Il DNA immagazzina e trasmette l’informazione genetica, mentre l’RNA la rende disponibile per la sintesi proteica, oltre ad avere dei ruoli di regolazione.

Nucleoside: sono composti da una base azotata (Adenina/ Timina, Guanina/Citosina nel DNA, mentre nell’RNA vi è l’Uracile al posto della timina) e uno zucchero aldopentoso cliclico, rispettivamente 2-deossiribosio per il DNA e ribosio per l’RNA.

Basi Pirimidiniche: hanno un solo anello; timina, uracile e citosina.

Base Puriniche: hanno due anelli condensati; adenina e guanina.

Nucleotide: è formato da un nucleoside più un gruppo fosfato. Quest’ultimo rende la molecola nel complesso acida.

I lipidi sono composti inorganici ternari (formati da carbonio, ossigeno e idrogeno) complessi e molto eterogenei, insolubili in acqua e solubili in altri solventi apolari. Essi hanno funzione energetica e di riserva (negli adipociti), strutturale (membrane cellulari) e funzionale (ormoni e vitamine).

Si dividono in saponificabili o complessi, quando sono idrolizzabili in ambiente basico (formando un glicerolo e un sale dell’acido carbossilico) e contengono un gruppo estere, come ad esempio trigliceridi, fosfolipidi e cere. Si dicono insaponificabili o semplici quando non sono idrolizzabili in ambiente basico e non contengono gruppi esteri, come ad esempio steroidi e terpeni. L’inverso della saponificazione è l’esterificazione, che da un alcol e un acido carbossilico, in ambiente acido, dà origine ad un estere e ad una molecola d’acqua.

Le proteine sono catene di amminoacidi lineari, e possono avere funzione: strutturale, catalitica (enzimi), energetica (dopo lipidi e carboidrati), di riserva, protettiva (anticorpi), ormonale, contrattile, osmotica/di tampone, di trasporto e anche tossica.

Fino a quaranta monomeri si parla di polipeptidi, oltre si definiscono come proteine

Gli amminoacidi: in natura ne esistono circa 300, ma nei mammiferi se ne usano solo 20, di cui 8 sono essenziali e non possono essere sintetizzati dall’uomo, ma devono essere assunti nella dieta.

Esistono due stereoisomeri (convenzione D-L), ma le proteine contengono solo “L” amminoacidi; inoltre si utilizza α,β,γ, ecc… per indicare a quale C è legato il gruppo amminico. Le proprietà chimico fisiche degli amminoacidi dipendono dal gruppo R.

Gli amminoacidi hanno elevate temperatura di fusione, tipiche di composti ionici, anche se i legami sono covalenti.

I carboidrati sono polimeri di monosaccaridi altamente attivi. Per distinguere i due stereoisomeri, si utilizza la convenzione D-L:

Si considera il carbonio più lontano dal gruppo carbossilico, se il gruppo ossidrile si trova a destra, si aggiunge “D-“ davanti al nome del monomero, altrimenti si mette “L-“. Al 90% il monomero glucosio, si trova in configurazione D.