metabolismo
metabolismo
Complesso di trasformazioni biochimiche e di scambi energetici, regolati da reazioni enzimatiche, che avvengono nelle cellule e assicurano le attività vitali degli organismi. Comprende i processi di biosintesi, di trasformazione e di degradazione delle sostanze biologiche, e ha lo scopo di ottenere e accumulare energia e di mantenere un corretto equilibrio omeostatico. Le vie metaboliche sono strutturate in modo che il prodotto di una reazione sia il substrato di quella successiva e sono controllate da fattori genetici, endocrini e nervosi. Ogni componente del m. prende il nome di metabolita.
Funzioni del metabolismo
Il m. ha quattro funzioni principali. Innanzitutto ricava energia chimica dalla demolizione delle sostanze nutritive ricche di energia; ciò avviene tramite il catabolismo, fase metabolica nella quale molecole grandi e complesse (carboidrati, lipidi e proteine) sono trasformate in composti più semplici (per es. glucosio, acido lattico, anidride carbonica, ammoniaca), scindendo legami chimici tramite reazioni di ossidazione che liberano energia, conservata come ATP (per es. glicolisi, ossidazione degli acidi grassi). La seconda funzione del m. è di sintetizzare i precursori delle biomolecole (amminoacidi, nucleotidi, acidi grassi, ecc.). La terza è quella di combinare questi precursori, attraverso una fase metabolica detta anabolismo, formando nuovi legami chimici per sintetizzare molecole grandi e complesse, come le proteine e gli acidi nucleici attraverso reazioni di riduzione che richiedono energia. La quarta funzione del m. è di degradare le biomolecole che non sono più utilizzate dalla cellula. L’insieme dei processi catabolici e anabolici costituisce il m. intermedio. Alcune vie metaboliche comprendono sia processi di degradazione sia di sintesi: sono le vie amfiboliche, come per es., il ciclo di Krebs (o dell’acido citrico). Il m. basale rappresenta la quantità di energia minima necessaria per mantenere i processi vitali dell’organismo. Il m. può essere distinto anche in base al coinvolgimento (organismi aerobi) o meno dell’ossigeno (organismi anaerobi).
Malattie metaboliche
Ogni via metabolica si compone di più tappe, ognuna delle quali è compiuta da un enzima specifico. Le malattie metaboliche sono disordini ereditari determinati da difetti genetici che, alterando la produzione degli enzimi specifici, comportano dei deficit nella catena metabolica; questi si manifestano, per es., con l’accumulo nell’organismo di un metabolita. Esistono malattie del m. dei carboidrati, dei lipidi, dei glicosamminoglicani, malattie di alterato m. degli amminoacidi, delle purine e delle pirimidine, e così via. L’associazione di più alterazioni metaboliche costituisce la cosiddetta sindrome metabolica.