15 Mag
Nozioni, Fisiologia, Alimentazione
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Il metabolismo cellulare

Ogni azione del nostro corpo, dal mangiare, dormire, salire le scale, guidare ecc… richiede energia per poter essere effettuata. La generazione di tale energia attraverso processi chimici in un organismo è nota come metabolismo cellulare. Il metabolismo cellulare è infatti il processo attraverso il quale le cellule del nostro corpo convertono l’energia chimica contenuta nei nutrienti in energia utilizzabile per le diverse funzioni cellulari.

Le cellule del nostro corpo sono costantemente impegnate in migliaia di reazioni chimiche che hanno il compito di garantire la salute e la sopravvivenza dell’organismo. Queste reazioni chimiche sono intrinsecamente collegate tra di loro e sono in grado di creare una sorta di rete metabolica all’interno della cellula. È proprio grazie a questa rete metabolica che la cellula riesce a gestire la propria energia e a mantenere il corpo in uno stato di equilibrio.

metabolismo cellulare

Metabolism diagram," by Zlir'a (public domain).
Diagramma metabolico

Per comprendere l’importanza del metabolismo, basta osservare il diagramma metabolico di una cellula eucariotica che ricorda una mappa di una grande metropolitana. Ogni linea rappresenta una reazione e ogni cerchio un reagente o un prodotto. La rete metabolica della cellula è, infatti, molto complessa e richiede un costante apporto di energia.

L’energia necessaria alle cellule viene ottenuta attraverso diversi processi metabolici. Alcuni organismi, come le piante e alcune alghe, producono questa energia tramite il processo di fotosintesi, durante il quale le cellule catturano l’energia solare. Gli esseri umani e gli animali, invece, ottengono l’energia di cui hanno bisogno attraverso la nutrizione. I nutrienti, come carboidrati, grassi e proteine, vengono decomposti e assorbiti dal circolo ematico per essere recapitati ai tessuti e alle cellule che ne hanno bisogno.

L’energia viene immagazzinata sotto forma di molecole ad alta energia, come l’ATP, e viene liberata dalla rottura dei legami chimici all’interno delle molecole dei nutrienti. Il processo di respirazione cellulare converte questa energia in una forma che le cellule possono utilizzare per compiere le loro funzioni vitali.

Cos’è il metabolismo cellulare?

Il metabolismo cellulare è un processo continuo che avviene in tutte le cellule del nostro corpo e che è essenziale per mantenere le funzioni vitali del nostro organismo. Il nostro metabolismo è influenzato da diversi fattori, come l’età, il sesso, il peso corporeo e il livello di attività fisica, e può essere modulato attraverso l’alimentazione e l’esercizio fisico.

L’attività fisica aumenta il metabolismo cellulare, poiché richiede energia per essere svolta. Il tipo e l’intensità dell’attività fisica svolgono un ruolo importante nel determinare quanto il metabolismo viene aumentato. Ad esempio, l’allenamento di resistenza, come anche sollevare pesi o fare esercizi con il proprio peso corporeo, può aumentare il metabolismo basale per ore o addirittura per giorni dopo l’allenamento.

Ci sono due tipi principali di metabolismo cellulare: il metabolismo aerobico, che utilizza ossigeno, e il metabolismo anaerobico, che non utilizza ossigeno.


Anabolismo e Catabolismo

L’anabolismo e il catabolismo sono due processi metabolici opposti che avvengono all’interno delle cellule degli organismi viventi.

  • Anabolismo: è il processo attraverso il quale le cellule sintetizzano molecole complesse a partire da molecole semplici. In altre parole, è la via metabolica che costruisce e ripara i tessuti del corpo. Durante l’anabolismo, vengono utilizzate energie e nutrienti per sintetizzare proteine, carboidrati, lipidi e acidi nucleici. Ad esempio, durante la digestione, gli alimenti vengono scomposti in molecole più semplici che vengono poi utilizzate per costruire e riparare i tessuti del corpo.
  • Catabolismo: è il processo mediante il quale le molecole complesse vengono scomposte in molecole più semplici, rilasciando energia. Durante il catabolismo, le molecole di nutrienti vengono degradate per produrre energia che può essere utilizzata per le funzioni vitali dell’organismo. Ad esempio, durante la digestione dei carboidrati, vengono scomposti in glucosio, che viene poi utilizzato nelle vie metaboliche per produrre energia.

Quindi, in breve, l’anabolismo riguarda la costruzione di molecole complesse a partire da molecole semplici, mentre il catabolismo riguarda la degradazione di molecole complesse per produrre energia. Entrambi i processi sono essenziali per il funzionamento dell’organismo e si influenzano reciprocamente per mantenere l’omeostasi e il bilancio energetico.

Metabolismo aerobico vs. metabolismo anaerobico

Questo titolo può essere leggermente fuorviante, suggerendo che queste due forme di metabolismo siano in opposizione, quando in realtà, sono strettamente collegate e interdipendenti in certi modi. La differenza chiave tra i due è che il metabolismo aerobico avviene in presenza di ossigeno, mentre quello anaerobico no.

Il metabolismo aerobico avviene principalmente nei mitocondri, gli organelli cellulari responsabili della produzione di energia. Durante il metabolismo aerobico, i nutrienti vengono ossidati in modo da produrre ATP (adenosina trifosfato), che è l’unità di misura dell’energia utilizzata dalle cellule. Il metabolismo aerobico richiede ossigeno e produce anidride carbonica e acqua come prodotto di scarto.

Il metabolismo anaerobico avviene in assenza di ossigeno e produce ATP attraverso un processo chiamato glicolisi. La glicolisi è il processo di decomposizione del glucosio in ATP e altre molecole di energia. Il metabolismo anaerobico è meno efficiente del metabolismo aerobico, poiché produce meno ATP per unità di glucosio consumato. Tuttavia, è più veloce e può essere utilizzato quando il corpo ha bisogno di energia immediata, come durante l’esercizio fisico intenso.


Metabolismo basale

Il metabolismo basale è il tasso di metabolismo cellulare a riposo, cioè il numero di calorie che il corpo brucia per mantenere le funzioni vitali come respirare, circolare il sangue e mantenere la temperatura corporea. Questo metabolismo dipende dall’età, dal sesso, dal peso corporeo e dall’altezza, e può essere influenzato dall’attività fisica e dall’alimentazione.

Il metabolismo basale può essere calcolato utilizzando una formula basata su questi fattori. Una delle formule più comunemente utilizzate è la formula di Harris-Benedict, che prende in considerazione il peso, l’altezza, l’età e il sesso per calcolare il metabolismo basale:

Per gli uomini: BMR = 88.362 + (13.397 x peso in kg) + (4.799 x altezza in cm) – (5.677 x età in anni)

Per le donne: BMR = 447.593 + (9.247 x peso in kg) + (3.098 x altezza in cm) – (4.330 x età in anni)

Il risultato ottenuto con questa formula rappresenta una stima approssimativa del numero di calorie che il corpo ha bisogno per mantenere le funzioni vitali a riposo.

Per approfondire l’argomento del metabolismo cellulare, consulta le ultime ricerche scientifiche in merito su PubMed