ciclo metabòlico

ciclo metabòlico Serie di reazioni catalizzate da enzimi, che avvengono entro una singola cellula, collegate tra loro in modo che il prodotto di una reazione diventi il substrato della reazione successiva e il componente che dà inizio alla sequenza venga nuovamente prodotto nella reazione finale. I c.m. sono numerosi e si svolgono pressoché nello stesso modo in ogni cellula e in ogni tipo di organismo, con ruoli fondamentali e insostituibili. Il loro insieme costituisce il metabolismo delle cellule viventi.

Funzioni

I c.m. hanno quattro funzioni: ottenere energia chimica dall'energia solare e dalla degradazione delle sostanze nutritive; trasformare queste sostanze nei precursori delle macromolecole necessarie alla cellula; utilizzare questi precursori per formare acidi nucleici, proteine, lipidi e altri componenti cellulari; degradare queste biomolecole una volta esaurita la loro funzione, rilasciando sostanze che potranno rientrare nel ciclo.

Il risparmio in biologia

I c.m. rappresentano una forma di risparmio per le cellule: sia risparmio di materiale, per la riduzione del numero totale dei diversi composti e delle quantità di essi necessarie allo svolgimento delle reazioni; sia risparmio energetico, poiché le trasformazioni chimiche avvengono per gradi, con piccole variazioni di energia. Inoltre, ciascuna reazione può modificare la sua velocità a seconda delle necessità della cellula, in modo che il c.m. possa avvenire con il minimo dispendio sia di materia che di energia.

I più importanti cicli

Fra i c.m. più significativi e meglio conosciuti ricordiamo: il ciclo di Krebs (o degli acidi tricarbossilici, o dell'acido citrico), grazie al quale gli organismi ricavano energia dall'ossidazione delle sostanze nutritive; la glicolisi, che conserva sotto forma di ATP l'energia liberata dalla demolizione del glucosio; il ciclo dell'urea, che serve a degradare gli amminoacidi e a eliminare le sostanze azotate in eccesso; il ciclo dei pentosi, o di Calvin, per mezzo del quale le piante sintetizzano glucosio dall'anidride carbonica.