“Piovono polpette” e metabolismo: ecco perché le lasagne di nonna ti servono per vivere meglio

Gli organismi viventi necessitano di energia per poter sopravvivere e, questa energia, viene ricavata da una serie di composti presenti negli alimenti.

“Piovono polpette” un film d’animazione del 2009 dove uno scienziato, grazie a una macchina, è un grado di convertire l’acqua in cibo. A prescindere dall’alimentazione che viene seguita, tutti gli organismi viventi sono in grado di ricavarne energia grazie a delle reazioni di tipo biochimico che, nell’insieme, prendono il nome di metabolismo energetico. Grazie pertanto ad alcuni composti, ovvero lipidi, proteine e carboidrati, gli organismi viventi sono in grado di sopravvivere e crescere.

GLUCIDI

Il glucosio è una molecola che viene normalmente utilizzata per ottenere energia, ovvero per consentire la formazione di ATP. Evitando di entrare eccessivamente nello specifico, la prima parte del metabolismo del glucosio prevede la glicolisi, ovvero la conversione di questa molecola in acido piruvico grazie all’azione di alcuni enzimi. In questa fase, da ogni molecola di glucosio che viene utilizzata si ottengono due molecole di acido piruvico e, nel frattempo, in seguito alla riduzione di due molecole di NAD a NADH2 si ottengono un totale di quattro molecole di ATP. L’acido piruvico, se in presenza di ossigeno, viene inserito in una serie di reazioni che vanno a costituire il ciclo di Krebs. In questa serie di reazioni si ottiene una molecola di ATP a partire da una molecola di piruvato, con conseguente formazione di quattro molecole di NADH2 e una di FADH2. A questo punto, gli elettroni di questi ultimi composti verranno prelevati e trasportati in sequenza da un composto all’altro attraverso la catena di trasporto degli elettroni. Conclusi i passaggi di elettroni, questi arriveranno all’ultimo composto della catena dove la citocromo ossidasi trasferirà le cariche all’ossigeno con conseguente formazione di acqua. Durante l’attività della catena di trasporto degli elettroni viene prodotto un gradiente che spinge i protoni attraverso l’ATP sintetasi, ovvero una proteina localizzata sulla membrana. Questo flusso consente a questo punto di formare ATP a partire dall’ADP grazie alla fosforilazione ossidativa. Considerando quindi tutti i processi, in totale vengono prodotte 36 molecole di ATP.

LIPIDI

I lipidi che vengono principalmente utilizzati per ottenere energia sono i triacilgliceroli, ovvero molecole costituite da acidi grassi (saturi o insaturi) e glicerolo. Le cellule dell’organismo che risultano essere specializzate nell’utilizzare questi composti sono quelle del muscolo, ma anche quelle del fegato e del tessuto adiposo. Una volta nel fegato, queste molecole subiscono l’azione delle lipasi, dove vengono idrolizzate in glicerolo e acidi grassi. Il glicerolo, nel fegato, viene prima fosforilato e poi idrolizzato fino ad ottenere un composto chiamato gliceraldeide-3-fosfato. Questo, attraverso le reazioni della gluconeogenesi, verrà convertito in glucosio. Gli acidi grassi, invece, verranno convertiti in acil-CoA grazie alla presenza di enzimi e ATP. C’è tuttavia la necessità di catene più corte e, per questo motivo, l’acil-CoA si legherà ad un composto per poi andare a formare acil-carnitina. A questo punto, questo composto verrà convertito in acetil-CoA grazie all’insieme delle reazioni che vanno a costituire la β-ossidazione e, l’acetil-CoA, entrerà nel ciclo di Krebs. In questo caso, dall’ossidazione di una qualunque molecola di tracilglicerolo si ottengono 400 molecole di ATP.

PROTEINE

Anche i composti proteici, in caso di necessità, possono essere utilizzate per produrre energia. Questo si verifica quando la glicemia subisce un abbassamento e, a questo punto, questi composti proteici verranno idrolizzati a livello del fegato. Da questo processo si otterranno quindi gli amminoacidi che verranno immessi nella serie di reazioni della gluconeogenesi. In questo processo, i gruppi amminici devono essere rimossi e, per fare questo, è richiesta energia. Pertanto, l’energia che si ricava dall’utilizzo delle proteine come substrato energetico è nettamente inferiore di circa il 30% rispetto ai lipidi e ai glucidi.

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