ALBERGHINA. LA BIOCHIMICA
avviene l’ossidazione di tali composti, mediata da
una serie di enzimi e dall’ossigeno, fino alla produzione di ATP, la molecola energetica finale.
Nell’ambito della nostra dieta, soggetta a forti variazioni, assumiamo cibi molto diversi, che contengono nutrienti e metaboliti appartenenti a
tutte le diverse classi di macromolecole organiche.
Di conseguenza, il glucosio non è l’unica molecola da cui si ricava energia per mezzo della respirazione: siamo in grado di ‘bruciare’ anche altre
sostanze. Le tre principali classi di polimeri, carboidrati, lipidi e proteine, percorrono tre vie metaboliche diverse, che portano però in tutti i casi
alla formazione di acetil-CoA, che entra nel ciclo
di Krebs e nella catena di trasporto degli elettroni.
L’acetil-CoA rappresenta dunque un metabolita
intermedio cruciale, il vero punto di snodo della
respirazione cellulare.
uNItÀ 3
Acetil-CoA, il punto di snodo
della respirazione cellulare
Attraverso un paragone con la metropolitana di
Tokyo, il video illustra il ruolo fondamentale svolto
dall’acetil-CoA come snodo principale nella rete di
vie metaboliche che avvengono nelle nostre cellule.
Approfondimenti
La respirazione cellulare è un processo metabolico fondamentale, che garantisce la produzione
dell’energia necessaria per tutte le attività vitali
dell’organismo. Tale processo richiede ossigeno e
prevede diverse fasi, che si svolgono in parti diverse della cellula.
La prima fase è la glicolisi, che si attua nel citoplasma e porta alla conversione di ogni molecola di
glucosio – il carburante metabolico principale – in
due molecole di piruvato, liberando circa un quinto dell’energia totale contenuta nella molecola.
In seguito, le due molecole di piruvato passano
nei mitocondri, in cui avviene la loro demolizione
completa, che si traduce nella produzione di diossido di carbonio, il principale prodotto di scarto.
È in questa fase che avviene la respirazione vera
e propria, che determina la sintesi della maggior
parte delle molecole di ATP prodotte nel corso del
metabolismo. Le due molecole di piruvato, appena dopo il loro ingresso nei mitocondri, sono convertite in acetil coenzimaA, abbreviato in acetilCoA, mediante la perdita di una molecola di CO2
e la formazione di una molecola di NADH. L’acetil-CoA è un importante composto intermedio,
che fornisce l’energia residua alla cellula nel corso
del ciclo di Krebs, un complesso ciclo di reazioni
che porta alla formazione di molecole di NADH
e FADH2, i trasportatori ridotti. In seguito, lungo
la cosiddetta catena di trasporto degli elettroni,
Attività
La respirazione cellulare non potrebbe avvenire
senza il fondamentale contributo di un’ampia
batteria enzimatica, in grado di catalizzare la gran
quantità di reazioni necessarie per ottenere l’energia metabolica dai nutrienti. Molti tipi di enzimi
trovano anche un ampio impiego industriale, per
esempio in campo alimentare o nella produzione
di detersivi. Le opinioni sull’utilizzo degli enzimi
e sull’opportunità di una sua regolamentazione
dividono gli esperti. Si può organizzare un’attività di ricerca e approfondimento o un dibattito da
condurre in classe, che verta soprattutto sull’esistenza di rischi connessi all’utilizzo di enzimi,
soprattutto in campo alimentare, sull’affidabilità
dei controlli effettuati sui prodotti e sull’esistenza
di regolamentazioni in materia.
Per documentarsi sull’argomento, si può partire
per esempio dal sito: http://www.eufic.org/index/it/
(anche in inglese).
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