Il metabolismo (dal greco μεταβολή che significa cambiamento/trasformazione) di una cellula e più in generale di un organismo vivente, è l’insieme di processi chimici e biochimici essenziali per la vita, ossia al suo mantenimento e accrescimento. Il metabolismo si divide in due insiemi di processi: l’anabolismo, che comprende tutti i processi, associati di norma a consumo di energia, che portano alla sintesi di macromolecole a partire da molecole più semplici, e il catabolismo, inverso rispetto all’anabolismo, definito come l’insieme di reazioni che portano alla degradazione di una molecola in elementi e molecole elementari con conseguente rilascio di energia. La moneta energetica prodotta dal catabolismo ed utilizzata dall’anabolismo è l’ATP. In una cellula in “salute” anabolismo e catabolismo sono in costante equilibrio o in favore dei processi anabolici, quando la cellula è in crescita o divisione.
Anabolismo
Attraverso i processi anabolici si generano le nuove molecole necessarie alla crescita e alla formazione di nuove cellule, delle loro strutture e riserve energetiche. Schematicamente si può quindi descrivere l’anabolismo come produzione di energia e formazione di nuovi costituenti cellulari a partire dai prodotti intermedi (derivati dal catabolismo). Le molecole sintetizzate possono essere proteine, glucidi, lipidi, RNA e DNA.
Esempi di processi anabolici sono: la produzione di glicogeno a partire da glucosio (glicogenosintesi), la produzione di trigliceridi o altri lipidi a partire da acidi grassi e la sintesi di proteine a partire da amminoacidi.
Catabolismo
Con l’alimentazione il nostro organismo immagazzina i nutrienti essenziali come carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto e altri importanti elementi inorganici, forniti sotto forma di glucidi, proteine e lipidi. Questi composti vengono degradati portando alla sintesi di intermedi comuni (vedi figura 1) che saranno successivamente ossidati in una via metabolica centrale da cui la cellula ricava energia. In presenza di ossigeno queste reazioni, definite ossidative, avvengono nei mitocondri dove si produce ATP. Parallelamente alla produzione di energia, si ha consumo di ossigeno e produzione di anidride carbonica e acqua, per cui si parla di respirazione cellulare. Alcuni esempi di processi catabolici sono: la scomposizione del glicogeno in molecole di glucosio (glicogenolisi) che viene in seguito catabolizzato a piruvato (glicolisi), la scissione dei lipidi ad acidi grassi (lipolisi) che saranno successivamente ossidati ad Acetil-coenzima A (β-ossidazione degli acidi grassi) e corpi chetonici, ed infine la degradazione delle proteine in amminoacidi, i quali possono essere ulteriormente scomposti per fornire energia attraverso il ciclo di Krebs.
In questa sezione “Metabolismo, insulina e altri ormoni” verranno presentati i processi metabolici (anabolici e catabolici) fondamentali – con una particolare attenzione ai meccanismi che risultano alterati nel diabete – e alla funzione degli ormoni che li regolano. Verranno quindi esaminati in sintesi il metabolismo del glucidico, il metabolismo lipidico e il metabolismo delle proteine e come questi processi siano governati da insulina e glucagone -specifici ormoni gluco-regolatori pancreatici – dai glucagon-like peptides (GLPs) e glucose-dependent insulinotropic peptide (GIP) – denominati incretine e secreti entrambi dalle cellule L dell’intestino – da leptina ed adiponectina – le principali citochine secrete dal tessuto adiposo – e da altri ormoni (e.g. insulin-like growth factor IGF).
Fonti:
- http://online.scuola.zanichelli.it
- http://www.treccani.it/
- Ward, Colin. Metabolism, insulin and other hormones [internet]. 2016 Jan 18; Diapedia 5104085111 rev. no. 67. www.diabedia.com
