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Scheda: integrazione del metabolismo 1
Prima di dare uno sguardo alle integrazioni del metabolismo in generale occorre imparare due vie: quella
del pentosio fosfato non solo perchè mette a disposizione della cellula il NADPH e il ribosio, ma anche
perchè il ribosio 5-P è il precursore dell'istidina, un importante aminoacido [vedi]. La glicogenolisi
occorre conoscerla perchè molti controlli ormonali agiscono su un enzima chiave di questa via, la
glicogeno fosforilasi, che ha è un enzima particolarmente interessante.
sintesi di NADPH e di ribosio-5-fosfato
via del pentosio fosfato
Il NADPH è il trasportatore universale di energia sottoforma di potere riducente (elettroni) per le
reazioni anaboliche. Oltre al NADPH la via del pentosio fosfato produce ribosio usato per la biosintesi
degli acidi nucleici.
La via del pentosio fosfato inizia dal glucosio-6-fosfato e tramite quattro reazioni, di cui due ossidative
che utilizzano deidrogenasi NADP+ dipendenti, ed una in cui si ha l'eliminazione di un atomo di carbonio
sottoforma di CO2, si ottiene una molecola di ribosio 5P e 2 molecole di NADPH.
—————→
+ 2 NADPH
Nei mammiferi questa via è particolarmente importante nei tessuti in cui sono attive le biosintesi degli
acidi grassi e degli steroli. La ghiandola mammaria, il fegato, la corteccia surrenale e il tessuto adiposo
utilizzano NADPH per le riduzioni dei gruppi carbonilici.
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La glicogenolisi
nel muscolo...
E' la via di demolizione del glicogeno alla fine del quale si
ottiene glucosio libero per rifornire, nel muscolo, la via
glicolitica. Nelle fibrocellule la fosforilasi, che quando il
muscolo è a riposo si trova prevalentemente nella forma
inattiva chiamata fosforilasi b, viene, durante uno sforzo
intenso, attivata dalla azione dell'ormone adrenalina che
fosforilando un residuo di serina la trasforma nella forma
attiva, fosforilasi a.
La fosforilasi a catalizza la rottura del legame α1→4
glicosidici, cioè quelli lineari fino a quattro postazioni
precedenti al punto di ramificazione.
E' interessante osservare come l'idrolisi del legame α1→4
avvenga per addizione di fosfato inorganico
producendo molecole di glucosio 1-P. A questo punto
interviene l'enzima deramificante prima con
l'attività transferasica e poi con quella α1→6 glicosidasica.
[vedi figura]
La figura schematizza una piccola porzione di una molecola
di glicogeno, con una ramificazione. la glicogeno fosforilasi
stacca, partendo dall'estremità libera a sinistra, le prime
cinque molecole di glucosio. Si ferma a quattro monomeri
prima del punto di ramificazione. Interviene allora l'enzima
deramificante che prima trasferisce tre molecole sul
polimero lineare e poi stacca il glucosio del punto di
ramificazione. L'ultima figura mostra un polimero
completamente lineare sul quale può ricominciare l'azione
della fosforilasi a.
nel fegato...
la glicogeno fosforilasi è attivata dall'ormone glucagone Quando i livelli di glucosio ematici (glicemia)
sono troppo bassi, il glucagone attiva un enzima (la fosforilasi b chinasi) che converte la fosforilasi b in
fosforilasi a, rendendo disponibile glucosio da immettere nel sangue.
L'insulina agisce in senso inverso, favorendo la defosforilazione degli enzimi che attivano la
fosforilasi b.