DIFFFERENZA TRA CATABOLISMO NELLE PIANTE
E NEGLI ANIMALI
IL CATABOLISMO SONO TUTTE LE SEQUENZA
METABOLICHE IN CUI LE SOSTANZE ORGANICHE
NUTRIENTI (CARBOIDRATI, PROTEINE, GRASSI)
VENGONO CONVERTITE IN PRODOTTI FINALI
ORGANICI PIU’ SEMPLICI (ACIDO LATTICO) O
INORGANICI (CO2, NH3)
LE VIE CATABOLICHE RILASCIANO ENERGIA
LIBERA IN PARTE CONSERVATA COME ATP E
POTERE RIDUCENTE [NAD(P)H]
TUTTE LE VIE CATABOLICHE DI PROTEINE,
CARBOIDRATI E GRASSI, IN PIANTE ED
ANIMALI, PORTANO ALLA LIBERAZIONE FINALE
DI ENERGIA, ACQUA E BIOSSIDO DI CARBONIO
QUINDI ESISTE UNA UNIVERSALITA’ NELLA
OSSIDAZIONE DELLE MACROMOLECOLE AL FINE
DI OTTENERE ENERGIA
LE VIE DI OSSIDAZIONE SONO SEPARATE MA,
COME
GIA’
VISTO,
PRESENTANO
MOLTI
INTERMEDI COMUNI
CATABOLISMO DEI CARBOIDRATI
Il glucosio rappresenta la principale sostanza
nutriente per la maggior parte degli organismi ed
occupa una posizione centrale nel metabolismo
E’ un ottimo combustibile ed è un precursore
molto versatile capace di generare molti
intermedi, cioè materiali di partenza di vie
biosintetiche
Ad esempio, E. coli dallo scheletro carbonioso del
glucosio può generare tutti gli amminoacidi, i
nucleotidi, i coenzimi, gli acidi garssi e altri
metaboliti
Una differenza enorme tra gli organismi viventi è
la diversa modalità di assunzione del glucosio
Gli animali, ovviamente lo acquisiscono mediante
la dieta, mentre le piante lo sintetizzano
attraverso il processo fotosintetico. Anche la
maggior parte dei micorganismi lo assumono
dall’ambiente circostante
Nei diversi organismi tuttavia la modalità di
degradazione del glucosio è universalmente la
stessa
Nelle piante superiori e negli animali il gluosio ha
tre destini principali:
- Può essere conservato
- può essere ossidato a piruvato (glicolisi)
- può essere ossidato a pentosio mediante la via
dei pentosi-fosfati
La GLICOLISI rappresenta la via attraverso la
quale passa il flusso più consistente di atomi di
carbonio
In alcuni tessuti o tipi di cellule dei mammiferi
(eritrociti,
midollo
renale,
cervello
e
spermatozoi) la demolizione del glucosio
attraverso la glicolisi è la sola o la principale
fonte di energia metabolica
In alcuni tessuti specializzati delle piante (tuberi
delle patate) ottengono la maggior parte
dell’energia di cui hanno bisogno mediante la
glicolisi
Molti tipi di microrganismi anaerobi sono
totalmente dipendenti da questa via per la
produzione di energia
Altri carboidrati possono entrare nel percorso
glicolitico e subire le degradazioni che portano
alla produzione di energia
I più importanti sono i polisaccaridi di riserva
come il GLICOGENO (negli animali) e l’AMIDO
(nelle
piante),
i
disaccaridi
MALTOSIO,
LATTOSIO, TREALOSIO e SACCAROSIO ed i
monosaccaridi
FRUTTOSIO,
MANNOSIO
e
GALATTOSIO
CATABOLISMO DEI LIPIDI
Negli animali ed in molti batteri, l’ossidazione dei
grassi sino ad Acetil-CoA è una delle vie
essenziali per la produzione di energia
I grassi assunti mediante l’alimentazione sono
perlopiù trigliceridi che vengono degradati
durante la digestione a GLICEROLO e ACIDI
GRASSI
Una volta assorbiti questi composti vengono
quindi riutilizzati per sintetizzare importanti
molecole come il colesterolo ed i fosfolipidi
I trigliceridi vengono immagazzinati come
riserva nel tessuto adiposo da cui vengono
estratti all’occorrenza
Gli acidi grassi ossidati sino ad Acetil-CoA
vengono trasportati nel mitocondrio dove
subiscono l’ossidazione completa sino a CO2 ed
acqua e forniscono l’energia necessaria per la
sintesi dell’ATP
La piante superiori utilizzano invece l’Acetil-CoA
come precursore biosintetico per la sintesi di
molti composti (ad esempio glucosio, terpeni,
ecc)
Solo secondariamente la molecola dell’Acetil-CoA
viene
utilizzata
per
produrre
energia
(germinazione seme)
CATABOLISMO DELLE PROTEINE
Negli animali le proteine vengono degradate nel
canale digerente nei 20 a.a. essenziali di cui sono
costituite
e
vengono,
quindi,
assorbiti
dall’organismo
per
generare
le
proteine
necessarie per l’organismo
Gli aminoacidi in eccesso vengono invece
degradati in sostanze azotate (urea, ammoniaca
ed acido urico) ed altri composti simili a quelli
prodotti dalla degradazione dei carboidrati od i
grassi
Lo scheletro carbonioso proveniente dalla
degradazione degli a.a. converte nelle stesse vie
metaboliche fondamentali del metabolismo del
carbonio
Lo scheletro carbonioso che ne deriva può essere
utilizzato nella via della GLUCONEOGENESI, per
la produzione di glucosio o nella via DELL’ACIDO
CITRICO per la produzione di energia
Il gruppo amminico degli a.a. viene separato
dallo scheletro carbonioso ed inviato in vie
specializzate
Le piante ossidano gli a.a. per produrre energia
molto raramente (per non dire mai)
