Il metabolismo dei grassi
PARTE SECONDA
IL CONSUMO DI GRASSI
I grassi (come i glucidi) vengono
scomposti dall’organismo attraverso una serie di tappe intermedie, che
li riducono alla fine ad anidride carbonica ed acqua.
L’anidride carbonica viene eliminata facilmente con il respiro, e l’acqua
(quando non serve all’organismo) viene eliminata con il sudore, con le
urine, eccetera.
In pratica, lo “smontaggio” dei grassi in condizioni ideali non lascia
traccia e cede una grande quantità di energia.
Questa scomposizione provoca la cessione di una quantità di energia
molto superiore rispetto a quella che si può ottenere scomponendo
uguali quantità di proteine o di glucidi (farinacei, zuccheri...).
Una tappa fondamentale dello “smontaggio” dei grassi consiste nella loro
idrolizzazione a 1) glicerolo
(un alcool) e 2) acidi grassi.
1)Il glicerolo viene scisso in fosfogliceraldeide e glicerofosfato; e in questa forma entra nelle trasformazioni tipiche dei glucidi. Quindi, avere a disposizione glicerolo è come avere a disposizione dei metaboliti degli zuccheri o della pasta.
2)Ma
il destino più caratteristico è
quello degli acidi grassi,
che vengono “smontati” seguendo il meccanismo della “beta-ossidazione”.
Questa “beta ossidazione”
viene compiuta in organi specifici contenuti nelle cellule, chiamati “mitocondri”.
Ma partiamo dall’inizio, ovvero
dall’acido grasso che arriva nella cellula.
L’acido grasso viene innanzitutto attivato da un enzima, chiamato “acetil-CoA-sinetesi”,
che permette la sintesi di un composto chiamato “acile-CoA”.
Questo composto come tale non potrebbe essere trasportato negli organi
della cellula dove si trovano gli enzimi della beta-ossidazione, i “mitocondri”.
Viene per questo combinato con un composto molto noto (la carnitina)
che forma con esso un’acil-carnitina,
che può invece passare nei mitocondri.
Dentro questi organi il composto torna ad essere trasformato in acile-CoA,
e la carnitina viene liberata. Essa può tornare fuori e “legare”
altro Acil-CoA.
Quello di una combinazione per il trasporto e una successiva liberazione
non è un meccanismo raro in biochimica, ma in onore della fama assunta
dalla carnitina presso gli sportivi riporto qui una figura con lo schema
di funzionamento.
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IL RUOLO DELLA CARNITINA |
------------------------------------------------------------------- La molecola di grasso viene scissa per prima cosa in: a-acido grasso b-glicerolo. Seguiamo il percorso di a-, ovvero dell'acido grasso, che viene trasformato in acile, schematizzato qui a fianco come un cerchio giallastro con la lettera A. Per poter essere "smontato" questo composto deve entrare in organi specifici della cellula, chiamati "mitocondri" (in blu'). Ma non riesce ad entrare. Si può combinare tuttavia con la carnitina (pallino rosso, con la lettera C) e combinato in questa forma può invece entrare nel mitocondrio (area blu'). Qui la molecola può essere "smontata" producendo energia. Anche la carnitina naturalmente si è liberata, e così può uscire dal mitocondrio e legare altre molecole. |
Una volta dentro i mitocondri, l’acido grasso unito con il CoA subisce una deidrogenazione (perdita di idrogeno) una idratazione (aggiunta di acqua) una seconda deidrogenazione e infine una tiolisi.
UN ASPETTO PARTICOLARE
DEL CONSUMO DI GRASSI:
L’ACIDOSI METABOLICA
Vi sono molti casi in cui si consumano
grassi. Succede quando il corpo non ha a disposizione la riserva più
“comoda” cui attingere per far fronte al bisogno di energie: i glucidi.
La diminuita disponibilità di glucidi (che fa imboccare la strada
dell’utilizzo dei grassi) può essere dovuta a cause diverse.
1-Ad esempio, il problema può essere determinato da un grande dispendio
di energie, che si verifica durante un allenamento intenso.
3-Può anche essere dovuto ad un abbassamento della quantità
di glucosio nel sangue in un diabetico.
3-Può (terzo ed ultimo esempio che porto) essere determinato da
un insufficiente apporto di zuccheri da una persona che non mangia perchè
è a dieta o perchè non può o non vuole mangiare.
Sono tutti casi in cui (a-per eccesso
di consumo di energie b-per scarsa introduzione con gli alimenti o c-per
altri motivi) si deve far ricorso all’energia “ di riserva”, ovvero quella
contenuta nei grassi. Si ha allora una più elevata formazione di
acetil-CoA, che viene utilizzato nelle trasformazioni tipiche dei glucidi,
che (abbiamo detto) in questi casi sono troppo bassi, e a questo si fa
ricorso.
Quando il meccanismo di ossidazione è sovraccarico, gli acetil-CoA
che non possono essere utilizzati si condensano dando origine ai cosiddetti
“corpi chetonici”. Questa formazione avviene principalmente nel fegato,
come anche in altri tessuti. Ma mentre questi “altri tessuti” (che sono
il cuore, i reni, i muscoli...) hanno un enzima in grado di metabolizzare
questi corpi chetonici, il fegato non ha questa proprietà, e questi
composti passano quindi nel sangue.
Gli altri tessuti non sono in genere
in grado di far fronte ad una grande quantità di corpi chetonici
come possono essere prodotti dal fegato, e questi corpi chetonici vengono
quindi scaricati nel sangue e eliminati con le urine.
L’acido acetoacetico e l’acido butirrico mentre sono nel sangue tendono
ad acidificarlo, e questo può portare all’acidosi, ovvero a far
saltare i meccanismi di protezione fino a rendere il sangue più
acido di quanto dovrebbe essere: basta una alterazione in questo senso
abbastanza piccola per creare dei fenomeni molto gravi, che possono comportare
anche la morte.
Una situazione molto nota in cui si può verificare questa “acidosi”
(che può essere mortale) è quella del paziente gravemente
diabetico, in cui vi è un forte abbassamento di zuccheri. Non essendovi
abbastanza glucidi, il metabolismo attinge massicciamente ai grassi; e
da qui si creano i corpi chetonici che (una volta erosa la riserva alcalina)
acidificano il sangue, provocando prima il coma e poi (se non si interviene
somministrando zucchero, glucidi o metaboliti correlati) la morte.
La somministrazione di zucchero
migliora le cose in tutti gli stati di acidosi, in quanto rimette in carreggiata
il metabolismo consentendo l’utilizzo di glucidi e consentendo l’inversione
del processo che porta alla formazione di corpi chetonici.
Il meccanismo di produzione dei corpi chetonici è sintetizzato da
una frase colorita di McLeod: “se il fuoco dei glucidi non è
sufficientemente vivace, i grassi non bruciano completamente, e producono
fumo. Il fumo è rappresentato dai corpi chetonici.”
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