Biologia per Majors I

Le vie anaboliche richiedono un input di energia per sintetizzare molecole complesse da quelle più semplici. Sintetizzare lo zucchero dalla CO2 è un esempio. Altri esempi sono la sintesi di grandi proteine da blocchi di costruzione di amminoacidi e la sintesi di nuovi filamenti di DNA da blocchi di costruzione di acidi nucleici. Questi processi biosintetici sono fondamentali per la vita della cellula, avvengono costantemente e richiedono energia fornita da ATP e altre molecole ad alta energia come NADH (nicotinamide adenina dinucleotide) e NADPH (Figura 1).

ATP è una molecola importante per le cellule di avere in quantità sufficiente in ogni momento. La ripartizione degli zuccheri illustra come una singola molecola di glucosio può immagazzinare abbastanza energia per produrre una grande quantità di ATP, da 36 a 38 molecole. Questa è una via catabolica. Le vie cataboliche implicano la degradazione (o la rottura) di molecole complesse in molecole più semplici. L’energia molecolare immagazzinata nei legami di molecole complesse viene rilasciata in percorsi catabolici e raccolta in modo tale da poter essere utilizzata per produrre ATP. Anche altre molecole che immagazzinano energia, come i grassi, vengono scomposte attraverso reazioni cataboliche simili per rilasciare energia e produrre ATP (Figura 1).

Figura 1. I percorsi anabolici sono quelli che richiedono energia per sintetizzare molecole più grandi. Le vie cataboliche sono quelle che generano energia abbattendo molecole più grandi. Entrambi i tipi di percorsi sono necessari per mantenere l’equilibrio energetico della cellula.

È importante sapere che le reazioni chimiche delle vie metaboliche non avvengono spontaneamente. Ogni fase di reazione è facilitata, o catalizzata, da una proteina chiamata enzima. Gli enzimi sono importanti per catalizzare tutti i tipi di reazioni biologiche—quelle che richiedono energia e quelle che rilasciano energia.

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