Salve, frequento il quarto anno del liceo scientifico e mi piacerebbe avere notizie dettagliate sulla digestione dell’amido e del glucosio. Grazie.

La trattazione, di seguito riportata, risulta essere estremamente riduttiva, poiché questi non sono i soli processi legati alla presenza di glucosio nell’organismo. Tutte queste vie inoltre risultano essere dipendenti le une dalle altre, e l’organismo adotta numerosi meccanismi in grado di regolare questa complicata ragnatela, in base alle esigenze ed alle condizioni dell’organismo stesso.
Infine, per completezza ricordiamo che una buona parte dei composti intermedi che compaiono in queste vie metaboliche sono a loro volta il punto di partenza di vie biosintetiche necessarie per il corretto funzionamento dell’organismo.

AMIDO e GLUCOSIO
I due processi in oggetto risultano essere in stretta correlazione, essendo l’amido un polisaccaride (zucchero complesso) formato da numerose unità di glucosio. Nello specifico, in base al tipo di legame che unisce le unità di glucosio, si possono distinguere nell’amido due componenti: amilosio e amilopectina.
L’amilosio è un polisaccaride non ramificato del glucosio con struttura ad elica. Le molecole di glucosio sono unite tra loro mediante legami glucosidici di tipo alfa (1-4).
L’amilopectina presenta per contro una struttura leggermente più complessa, in quanto le catene di glucosio danno luogo ad un certo livello di ramificazione. Nelle catene lineari si ha sempre un legame di tipo alfa (1-4), mentre nei punti di ramificazione (circa ogni 20-30 residui) son presenti legami alfa (1-6).
La digestione dell’amido, come vedremo, avviene pertanto grazie all’intervento di due differenti enzimi, ciascuno specializzato nella rottura di uno specifico tipo di legame.

DIGESTIONE DELL’AMIDO
L’amido viene introdotto nell’organismo principalmente attraverso patate, legumi, cereali e prodotti derivati quali pasta e pane. La digestione di questo polisaccaride ha inizio già nella bocca per effetto di un enzima presente nella saliva, l’amilasi, presente nella forma isoenzimatica S (detta ptialina). L’amilasi è in grado di scindere il legame alfa (1-4) glucosidico (e soltanto quello) che unisce i monomeri di glucosio presenti nell’amilosio e nelle catene lineari dell’amilopectina. Questo enzima agisce per un periodo di tempo limitato, ovvero fino al raggiungimento dello stomaco, dove viene inattivato dall’ambiente estremamente acido. A questo punto l’amido è quindi stato parzialmente digerito in glucosio, maltosio (disaccaride di glucosio contenente legame alfa (1-4)) , isomaltosio (disaccaride di glucosio contenente legame alfa (1-6)) e destrine (frammenti di varia lunghezza). La digestione viene quindi ripresa nell’intestino grazie all’intervento di un’altro enzima amilasi (l’amilasi P, prodotto dal pancreas), anch’esso in grado di rompere selettivamente il legame alfa (1-4). Il legame di tipo 1-6 presente nell’amilopectina (ridotta, a questo punto, quasi esclusivamente ad isomaltosio e glucosio) viene invece rotto ad opera dell’enzima alfa-glucosidasi presente nelle celule epiteliali dell’intestino tenue. A questo punto l’organismo ha degradato completamente l’amido iniziale, ottenendo una gran quantità di glucosio che può essere facilmente assorbito dall’intestino.

CATABOLISMO DEL GLUCOSIO
A questo punto il glucosio può seguire vie metaboliche di diverso tipo, funzionali sia alla produzione di energia chimica (ATP) e potere riducente (NADPH), sia alla biosintesi di nuovi composti essenziali (pentosi e altri vari intermedi); inoltre, in caso di eccesso di glucosio, l’organismo è in grado di accumulare questo zucchero sotto forma di glicogeno (un omopolimero ramificato del glucosio) o di trasformarlo in grassi (trigliceridi).
Vediamo i processi catabolici più importanti legati al glucosio.

Glicolisi
Rappresenta la via catabolica più importante del glucosio, che avviene in numerosi step mediante l’intervento di importanti cofattori ed enzimi.
In una prima fase di composta di 5 reazioni successive, il glucosio viene fosforilato e scisso in due molecole di gliceraldeide-3-fosfato. In una seconda fase (altre 5 reazioni) le due molecole di gliceraldeide-3-fosfato vengono trasformate in due molecole di piruvato. Durante l’intero processo, vengono altresì prodotte due molecole di ATP e 2 molecole di NADPH.

Catabolismo del piruvato
Il piruvato a sua volta può subire essenzialmente due diversi destini: può entrare nel ciclo di Krebs (condizioni aerobiche), oppure sottostare ad un processo di fermentazione (condizioni anaerobiche).
Nel primo caso attraverso una serie di reazioni ossidative il piruvato viene consumato, portando alla formazione di acqua, anidride carbonica e alcuni cofattori (NADH e altri). Questa serie di reazioni, inoltre, contribuisce ad instaurare il gradiente protonico necessario al complesso proteico dell’ATP sintasi per la produzione di molecole di ATP.
La via fermentativa risulta essere energeticamente meno conveniente, ma si instaura nei tessuti muscolari in condizioni di scarsa ossigenazione: il piruvato viene ridotto a lattato, con produzione di NADH (fermentazione lattica). La fermentazione può avvenire (ad esempio, nei batteri) anche con conversione di piruvato in etanolo (fermentazione alcolica).

Via del Pentosio Fosfato
Un’altra via metabolica, quella del pentosio fosfato, utilizza il glucosio per la sintesi di zuccheri a 5 atomi di carbonio (in particolare il ribosio, fondamentale per la sintesi di acidi nucleici). Parallelamente, si ha anche in questo caso produzione di NADPH.