Metabolismo energetico e digestione dei nutrienti
Mappa concettuale
La mioglobina nei muscoli lega l'ossigeno, essenziale per il metabolismo energetico dei lipidi e degli acidi grassi. Scopri come i trigliceridi si trasformano in energia e il ruolo dell'urea nel catabolismo degli amminoacidi.
Riassunto
Schema
Funzione della Mioglobina e Metabolismo dei Lipidi
La mioglobina è una proteina presente nei muscoli che ha il compito di legare l'ossigeno in modo reversibile, facilitando il trasporto di ossigeno alle cellule muscolari. La sua curva di dissociazione dell'ossigeno è iperbolica, indicando una forte affinità per l'ossigeno a basse concentrazioni. Nel metabolismo energetico, i lipidi sono immagazzinati sotto forma di trigliceridi, principalmente nel tessuto adiposo e, in misura minore, nei muscoli. I trigliceridi sono costituiti da una molecola di glicerolo e tre acidi grassi. Il glicerolo può essere convertito in glucosio attraverso la gluconeogenesi o può entrare nella via della glicolisi, mentre gli acidi grassi vengono mobilizzati attraverso la lipolisi, un processo stimolato da ormoni come il glucagone e l'adrenalina. L'insulina, al contrario, promuove la sintesi lipidica e inibisce la lipolisi. La lipasi sensibile agli ormoni, attivata da questi ormoni, catalizza la scissione dei trigliceridi in acidi grassi liberi e glicerolo.Ossidazione degli Acidi Grassi e Resa Energetica
Gli acidi grassi, dopo essere stati liberati dai trigliceridi, subiscono un processo di ossidazione mitocondriale noto come β-ossidazione, che richiede ossigeno e si svolge in tre fasi: attivazione, trasporto e ossidazione. Nella fase di attivazione, gli acidi grassi reagiscono con ATP e Coenzima A (CoA) per formare Acil-CoA, con un consumo netto di due ATP. Il trasporto dell'Acil-CoA attraverso la membrana mitocondriale interna è mediato dalla carnitina. Durante l'ossidazione, l'Acil-CoA viene degradato a frammenti di due carboni sotto forma di Acetil-CoA, generando anche NADH e FADH2, che entrano nel ciclo di Krebs e nella catena di trasporto degli elettroni, rispettivamente. Ad esempio, l'ossidazione completa di un acido grasso a catena lunga può produrre una quantità significativa di ATP, come nel caso di un acido grasso a 12 atomi di carbonio che può generare fino a 95 ATP, dedotti i 2 ATP spesi per l'attivazione.Digestione dei Lipidi e Metabolismo dei Corpi Chetonici
La digestione dei lipidi inizia nell'intestino, dove i trigliceridi alimentari vengono emulsionati dai sali biliari e idrolizzati dalle lipasi pancreatiche in acidi grassi e monoacilgliceroli. Questi prodotti vengono assorbiti dalle cellule epiteliali intestinali e riassemblati in trigliceridi, che si combinano con colesterolo e proteine apolipoproteiche per formare i chilomicroni, trasportati poi nel sistema linfatico. In condizioni di carenza di carboidrati, come nel digiuno prolungato o nell'esercizio fisico intenso, il fegato converte l'eccesso di Acetil-CoA in corpi chetonici. Questi metaboliti includono l'acetoacetato, il β-idrossibutirrato e l'acetone, e possono essere utilizzati come fonti energetiche da vari tessuti. Tuttavia, un'eccessiva produzione di corpi chetonici può portare a chetosi o chetoacidosi, condizioni che possono alterare l'equilibrio acido-base del sangue.Catabolismo degli Amminoacidi e Ciclo dell'Urea
Gli amminoacidi sono costituenti fondamentali delle proteine e non vengono immagazzinati nell'organismo. Essi provengono dalla dieta, dalla sintesi endogena e dalla degradazione delle proteine corporee. Il pool di amminoacidi è utilizzato per la sintesi proteica e per la produzione di energia, glucosio, glicogeno, acidi grassi e corpi chetonici. Nel catabolismo degli amminoacidi, il gruppo amminico viene rimosso e convertito in urea attraverso il ciclo dell'urea, un insieme di reazioni epatiche che trasformano l'ammoniaca tossica in urea, un composto meno tossico escretato nelle urine. Il ciclo dell'urea è cruciale per mantenere l'omeostasi dell'azoto e prevenire l'accumulo di ammoniaca nel corpo.
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Proteine e lipidi
Mioglobina
La mioglobina è una proteina presente nei muscoli che lega l'ossigeno per facilitare il trasporto alle cellule muscolari
Trigliceridi
Struttura e funzione
I trigliceridi sono costituiti da una molecola di glicerolo e tre acidi grassi e sono immagazzinati nei tessuti adiposi e muscolari per fornire energia
Mobilizzazione e regolazione
Gli ormoni come il glucagone e l'adrenalina stimolano la lipolisi, processo che libera gli acidi grassi dai trigliceridi per essere utilizzati come fonte di energia, mentre l'insulina promuove la sintesi lipidica e inibisce la lipolisi
β-ossidazione degli acidi grassi
Processo e produzione di ATP
Gli acidi grassi vengono ossidati in tre fasi, producendo Acetil-CoA, NADH e FADH2 che entrano nel ciclo di Krebs e nella catena di trasporto degli elettroni, generando una grande quantità di ATP
Carboidrati e lipidi
Digestione dei lipidi
Processo e assorbimento
I trigliceridi alimentari vengono emulsionati e idrolizzati nell'intestino, assorbiti dalle cellule epiteliali e riassemblati in trigliceridi che si combinano con colesterolo e proteine per formare i chilomicroni, trasportati nel sistema linfatico
Ruolo dei carboidrati
In condizioni di carenza di carboidrati, il fegato converte l'eccesso di Acetil-CoA in corpi chetonici, utilizzati come fonte di energia da vari tessuti
Metabolismo dei carboidrati
Ruolo degli amminoacidi
Gli amminoacidi possono essere utilizzati per la produzione di energia, glucosio, glicogeno, acidi grassi e corpi chetonici
Ciclo dell'urea
Nel catabolismo degli amminoacidi, il gruppo amminico viene rimosso e convertito in urea attraverso il ciclo dell'urea, che è cruciale per mantenere l'omeostasi dell'azoto e prevenire l'accumulo di ammoniaca nel corpo
Metabolismo energetico e digestione dei nutrienti
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00
Curva di dissociazione della mioglobina
Iperbolica, indica alta affinità per O2 a basse concentrazioni.
01
Composizione dei trigliceridi
1 molecola di glicerolo, 3 acidi grassi.
02
Effetto dell'insulina sul metabolismo lipidico
Promuove sintesi lipidica, inibisce lipolisi.
