Biochimie, C 3- METABOLISMUL

Metabolismul este reprezentat de totalitatea proceselor complexe de sinteză, de asimilare, de degradare şi de dezasimilare, pe care le suferă substanţele dintr-un organism viu.

Metabolismul intermediar.

Metabolismul proteinelor

In organismele vii proteinele constituie din punct de vedere cantitativ, partea cea mai insemnata dintre componentii organici.

Metabolismul proteinelor este un proces deosebit de complex, care cuprinde anabolism si catabolism - ce consta in eliberarea aminoacizilor prin hidroliza intr-o prima etapa. In urmatoarea etapa are loc producerea de energie sau sinteza de glucide, lipide sau alti compusi cu functii biologice specializate.

Aminoacizi >>>>CO2+H2O

>>>>NH3>>>uree>>>urina

Proteinele, asemanator glucidelor si lipidelor nu sunt absorbite la nivel intestinal. Hidroliza proteinelor alimentare se face cu actiunea combinata a sucurilor gastric, pancreatic si intestinal.

Enzimele care catalizeaza hidroliza legaturii peptidice sunt numite endopeptidaze (legaturile din interior ), iar cele care catalizeaza legaturile din exteriorul lantului peptidic se numesc exopeptidaze.

In stomac proteinele sunt mai intai denaturate (maruntite), favorizand actiunea hidrolitica specifica pepsinei gastrice cu ajutorul unui pH=1,5.

1. Proteine – stomac pepsina

------------> polipeptide cu lant mic

pH=1,5-2

2. In duoden tripsina

-----------> peptide, aminoacizi

Euterokinaza

3. In intestinul subtire, sub actiunea enzimei euterokinaza------> aminoacizi

Absorbtia aminoacizilor are loc tot la nivelul intestinului subtire, iar dupa absorbtia lor sunt preluati in forma libera de catre sange si transportati la ficat. Ficatul utilizeaza o parte a aminoacizilor pentru sinteza proteinelor proprii si a proteinelor serice, iar restul de aminoacizi este distribuit prin circulatia sistemica la celelalte tesuturi.

Ficatul selecteaza numai aminoacizii necesari, restul aminoacizilor sunt metabolizati astfel:

1. Aminoacizii + O2 (se oxideaza)----->cetoacid--->CO2+H2O+Q
2. Aminoacizii se decarboxileaza (pierd CO2)--->amine (R-CH2-NH2)
3. Se dezamineaza (inverseaza gruparea amino)---> ammoniac+uree--->urina (incorporarea amoniacului in uree in vederea excretiei din organism

Metabolismul glucidelor

Metabolismul glucidelor presupune transformarea glucozei in doua moduri:

1. Pe cale anaeroba cand glucoza se transforma in acid piruvic si acid lactic
2. Aerob in prezenta aerului

- Digestia glucidelor incepe in cavitatea bucala unde se gaseste o enzima denumita ptialina care digera 50% din glucoza.

- In stomac, in prezenta unui pH acid, ptialina este dezactivata si nu mai are loc digestia glucidelor.

- In duoden unde se gasesc enzime pancreatice cu un pH alcalin se continua metabolizarea glucidelor aceastea transformandu-se in glucoza si fructoza.

- In intestin sub actiunea unor enzime cum ar fi lactaza, zaharaza , invertaza se continua digestia glucidelor in glucoza si fructoza.

Din intestine glucoza si fructoza trec in sange prin doua moduri:

- pasiv – prin difuziune

- activ – cu ajutorul ATP si a unor enzime

Vena porta transporta glucoza si fructoza la ficat unde are loc metabolizarea a aproximativ 50% din cantitate iar restul se transforma in CO2, H2O si energie Q.

Valoarea normala a glicemiei este de 0,80-1,10g/l.

Variatii ale valorii glicemiei sunt:

- hipoglicemia – scaderea valorii glicemiei

- hiperglicemia – cresterea valorii glicemiei

Din punct de vedere fiziologic glicemia creste dupa aportul de alimente si se restabileste la valoarea normala dupa aproximativ 3 ore.

Metabolismul lipidelor

Organismul isi procura lipidele pornind de la alimente, dar le si poate sintetiza prin transformarea glucidelor. El isi constituie rezerve energetice sub forma de trigliceride.

Unele alimente contin lipide "vizibile" (unt, smantana, ulei), altele lipide "invizibile" (carne, peste); ele permit absorbtia vitaminelor liposolubile (A, D, E si K).

Intr-o alimentatie echilibrata, energia furnizata de lipide trebuie sa reprezinte maximum 35% din energia totala, cu un aport echilibrat in acizi grasi saturati, mononesaturati si polinesaturati. Pentru aceasta, este recomandata cea mai mare varietate alimentara: astfel, uleiul de masline este deosebit de bogat in acizi grasi mononesaturati, dar contine si acizi grasi polinesaturati si saturati, produsele lactate contin acizi grasi saturati, dar si o proportie importanta (o treime din acizii grasi totali) de acizi grasi mononesaturati.

Lipidele din alimente, trec din gură în stomac, prin faringe şi prin esofag, cu structura neschimbată. La nivel gastric, transformările suferite de grăsimi sunt nesemnificative, cu excepţia copiilor mici, care posedă enzime din categoria lipazelor (lipaza gastrică), cu care pot scinda grăsimile din lapte şi din ouă.

Adevăratele transformări digestive ale lipidelor se petrec la nivelul duodenului, sub influenţa bilei şi a sucului pancreatic, precum şi la nivelul intestinului subţire, datorită activităţii lipazelor intestinale.

Bila realizează emulsionarea grăsimilor (fracţionarea lor în picături foarte fine), favorizând în acelaşi timp, activitatea lipazelor intestinale, precum şi absorbţia acizilor graşi.

Grăsimile după emulsionare, sunt cu mult mai uşor de scindat de către lipaze, care realizează hidroliza acestora. Sub influenţa sărurilor biliare, alături de grăsimile emulsionate, apar şi acizi graşi.

La nivelul organismului uman, lipidele joacă rol energetic, funcţional şi de constituţie.

După absorbţie, lipidele urmează mai multe căi, care se pot intersecta:

- se depozitează în ţesutul adipos, ca substanţe de rezervă, sub formă de trigliceride;

- se stochează temporar în ficat;

- în urma unor reacţii, intră în structura unor substanţe complexe (lipoproteine), unele dintre ele rămânând în circulaţia sanguină;

- se oxidează în ţesuturi, până la dioxid de carbon şi apă, cu eliberare de energie (1 g de lipide poate elibera 9,3 kcal);

Grăsimile din organism, se află sub formă de: trigliceride, fosfolipide, colesterol şi acizi graşi liberi.

Metabolismul lipidelor este sub control endocrin, desfăşurându-se cu participarea hormonilor anterohipofizari, tiroidieni, pancreatici, suprarenali. Totodată, în procesul metabolic al grăsimilor, intervine activ şi leptina, hormon specific ţesutului adipos.

Pe lângă sistemul endocrin, în reglarea metabolismului lipidelor, mai participă şi sistemul nervos.

Procesul de desfacere a fracţiunilor lipidelor, poartă denumirea de lipoliză.

Lipoliza se desfăşoară, după cum am arătat mai sus, la nivelul tubului digestiv, dar continuă şi la nivelul ţesuturilor, realizându-se sub cataliza enzimelor numite lipaze.