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Posted By on 20 Dic 2011

Gli alimenti sono costituiti prevalentemente da macromolecole : il processo di demolizione di tali molecole tra le quali abbiamo  polisaccaridi, lipidi e proteine comprende una successione di numerose reazioni, che può essere suddivisa schematicamente in tre stadi, lungo i quali si ha una progressiva semplificazione delle molecole come si può osservare dalla figura:

 

 

1° stadio. E’ quello della digestione. In esso, mediante reazioni di idrolisi, le molecole complesse degli alimenti vengono scisse nei loro componenti più semplici: dai polisaccaridi e dai disaccaridi si ottengono zuccheri semplici quali il glucosio, dai trigliceridi si ottengono glicerina e acidi grassi, dalle proteine gli amminoacidi. L’importanza di questo stadio risulta evidente se si considera che la vasta gamma dei possibili alimenti viene degradata a poche decine di molecole più piccole (alcuni monosaccaridi, glicerina, alcuni acidi grassi e una ventina di amminoacidi), ed è molto più semplice agire enzimaticamente su queste piccole molecole che non sul gran numero di molecole diverse che formano la maggior parte degli alimenti. In questo primo stadio non viene prodotta energia utilizzabile in forma utilizzabile dall’organismo.8 da fantasia donna nere Tuta da a con donna pin righe

2° stadio. E’ quello in cui iniziano le ossidazioni con liberazione di energia e produzione di ATP. In questo stadio si osserva un fatto molto interessante: la maggior parte delle molecole provenienti dalle demolizioni dello stadio precedente e destinate a fornire energie ( siano esse uno zucchero come il glucosio, o un acido grasso come l’acido palmitico, o dieci dei venti amminoacidi) sono convertite tutte, dopo una serie di reazioni, ad uno stesso composto di ossidazione intermedia, costituito da un gruppo a due atomi di carbonio, CH3 – CO-   denominato acetile, un derivato dell’acido acetico CH3CO- OH. Il gruppo acetile non esiste libero, in quanto, al momento della sua formazione in una reazione enzimatica, si lega a un coenzima, denominato coenzima A ( più sinteticamente CoA); di questo coenzima si riporta in figura

la formula di struttura, abbastanza complessa, in cui si rileva che esso è composto da un derivato dell’adenosin-difosfato (ADP), da una vitamina, cioè l’acido pantoteico, e di un composto ovvero la β-mercaptoetilammina, un’ammina che reca il gruppo –SH sull’atomo di carbonio in posizione 2 ( indicata anche come β). E’ appunto al gruppo –SH che si lega il gruppo acetile, con formazione di una molecola di acetilcoenzima A la cui struttura è mostrata in figura:

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che viene indicata semplicemente come acetilCoA. Il legame C-S tra il gruppo acetile e il CoA è facilmente idrolizzabile e l’energia che si libera in tale reazione può essere sfruttata per trasferire il gruppo acetile ad altre molecole. La capacità di trasportare gruppi acetilici ha reso l’acetilCoA un efficiente intermedio sia della demolizione sia della sintesi delle macromolecole; esso, pertanto, costituisce un composto chiave in molti processi metabolici.

Al 2° stadio della demolizione delle molecole appartiene la glicolisi che avviene nel citoplasma cellulare ed è la via metabolica che dal glucosio porta al piruvato il cui schema viene riportato in figura

Questa via metabolica consiste in una serie di reazioni che possono essere suddivise in due stadi: nel primo stadio si ha consumo di energia mentre nel secondo si ha produzione di energia. Nei primi stadi infatti si ha consumo di ATP e, alla fine delle prime tre reazioni si ha la formazione di fruttosio-1,6-difosfato riportato in figura

 

Questa spesa iniziale di energia, necessaria per attivare i reagenti, verrà ampiamente ripagata nelle reazioni successive. Nella quarta reazione, il fruttosio-1,6-difosfato si scompone in due zuccheri triosi: gliceraldeide-3-fosfato e diidrossiacetone-3-fosfato di cui è un isomero. Per questo motivo, dopo la quarta reazione, il numero delle molecole dei prodotti risulta raddoppiato.

L’importanza della quinta reazione è dovuta al fatto che i suoi prodotti consentiranno di ottenere energia, che è l’obiettivo della glicolisi. Infatti, l’ossidazione della gliceraldeide-3-fosfato consiste in una deidrogenazione ad opera del NAD+Green S Flanella aderente Tartan Navy leggermente Plaid Llbean AF0zqwAd che si riduce di conseguenza a NADH. La reazione i cui dettagli possono essere visti in fugura:

 

può essere schematizzata come:

gliceraldeide-3-fosfato + NAD+ + Pi ⇌ 1,3-difosfoglicerato + NADH + H+

questa reazione è importante perché l’ 1,3-difosfoglicerato possiede due legami con il fosfao la cui idrolisi è altamente esorgonica e quindi sfruttabile per l’accoppiamento con reazioni endoergoniche: prima tra tutte, la formazione di ATP.

Per ogni molecola di gliceraldeide-3-fosfato si ha la formazione di due molecole di ATP quindi poiché per ogni molecola di glucosio si ottengono due molecole di gliceraldeide-3-fosfato, le molecole di ATP formate sono complessivamente quattro. Tenendo conto delle due molecole di ATP spese nei primi stadi il guadagno netto della glicolisi è di 2 ATP.

A questo punto è possibile scrivere una reazione globale che riassuma gli eventi della via glicolitica:

C6H12O6a blu Self con Tie Tuta scollo V xzIqaFcCw + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+→ 2 CH3COCOO + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O cui compete ΔG = – 70.5 Kj/mol

Se una mole di glucosio avesse reagito direttamente con l’ossigeno, con formazione di CO2 e H2O, si sarebbe avuta una variazione di energia libera pari a ΔG = – 2867.56 Kj/mol. Pertanto, dell’energia libera inizialmente presente in una mole di glucosio, ben 2797.06 Kj ( cioè 2867.56 – 70.5) rimangono ancora congelati nei legami chimici.

3° stadio. E’ quello costituito dalla serie di reazioni enzimatiche mediante le quali il gruppo acetile, originariamente legato all’acetilCoA, viene completamente ossidato a CO2imbottito Cs 7613111935395 imbottito 36b bianco Triumph X Reggiseno con Sensation 0003 ferretto Wp Soft fqOOFURX e H2O. Questo processo avviene in due fasi: una fase intermedia, costituita da una via metabolica ciclica, denominata ciclo di Krebbs e una fase finale, denominata fosforilazione ossidativa. A differenza delle reazioni delle vie metaboliche del 2° stadio, come la glicolisi, che si svolgono nel citoplasma, quelle del 3° stadio si svolgono nei mitocondri.

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Si ringrazia il Dirigente Scolastico Prof. Felicio Izzo per la scelta del nome del sito

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