Il catabolismo è la degradazione di composti organici dai quali l’organismo ricava l’energia necessaria per la formazione di altri composti organici, un processo detto anabolismo; complessivamente costituiscono il metabolismo.
Le cellule nervose appartengono al sistema nervoso, suddiviso in tre parti principali: centrale, formato da cervello e midollo spinale, periferico, costituito dai nervi coinvolti nella percezione sensoriale, e autonomo, composto dalle fibre che innervano organi e ghiandole.
La classica cellula nervosa è il neurone, distinto funzionalmente in corpo cellulare ed estremità deputate alla ricezione dell’impulso nervoso. Il corpo cellulare contiene il nucleo e i principali organuli (mitocondri, reticolo endoplasmatico e apparato di Golgi), pertanto vi avviene gran parte delle reazioni metaboliche della cellula, mentre i dendriti e l’unico assone sono le estroflessioni della membrana disposte rispettivamente alla ricezione e alla trasmissione dell’impulso nervoso. La regione di interconnessione tra neuroni è detta sinapsi. Solitamente gli assoni sono ricoperti da una sostanza lipidica isolante, la mielina, che rende la trasmissione dell’impulso nervoso più rapida ed evita la perdita dell’integrità del segnale.
Un secondo gruppo cellulare è rappresentato dalle cellule della neuroglia. Ve ne sono di quattro tipi nel sistema nervoso centrale:
- gli astrociti collegano i neuroni al sistema dei vasi capillari e mantengono l’integrità della barriera emato-encefalica (un sistema di protezione da sostanze estranee al corpo umano, o xenobiotici),
- gli oligodendrociti sono deputati alla mielinazione,
- le cellule ependimali facilitano il movimento dei liquidi cerebro-spinali,
- le cellule della microglia sono fagociti coinvolti nella risposta immunitaria.
Nel sistema nervoso periferico, invece, si trovano solo le cellule di Schwann, responsabili della mielinazione.
Semplice schema di un neurone. Da http://web.tiscali.it/ia900/neuro/neuroni.htm
Entrando nel merito della domanda, le maggiori informazioni sono disponibili per i neuroni e per il cervello. Buona parte dell’energia è spesa dai neuroni (le cellule più attive e diffuse) per via dell’attività delle pompe Na+ – K+ ATP-dipendenti, che mantengono e ripristinano il potenziale di membrana, necessario alla trasmissione dell’impulso nervoso.
Per produrre tale energia è usato prevalentemente il glucosio, che è portato al cervello da un flusso sanguigno maggiore di altri organi o tessuti poiché i neuroni hanno limitata capacità di immagazzinamento di glicogeno. Quest’organo ha un elevato tasso di respirazione, tanto che consuma circa il 20% dell’ossigeno nonostante rappresenti solo il 2 % della massa del corpo di un adulto; tale consumo è sostanzialmente indipendente dall’attività mentale. In casi di deficienza di glucosio, anche le cellule nervose utilizzano i corpi chetonici (acetone, acido acetacetico e acido betaidrossibutirrico, acidi grassi ricavati da lipidi da parte del fegato) come fonte energetica alternativa; da notare che i lipidi usati a questo scopo non provengono dal sistema nervoso, sebbene per esempio il cervello sia costituito per il 40% circa da fosfolipidi e colesterolo, concentrati nella mielina.
Fonti: “Biochimica”, J. Voet e D. Voet; “Neuroscience at a Glance”, Barker e Barasi.
Glossario.
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Respirazione cellulare: processo metabolico di ossidazione del glucosio a piruvato in presenza di un accettore di elettroni, che negli animali è l’ossigeno. La respirazione avviene in organuli specializzati, i mitocondri, e consente di ricavare energia sotto forma di molecole di ATP.
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Lipidi: sono esteri del glicerolo con tre acidi grassi, idrofobi.
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Fosfolipidi: esteri del glicerolo con due acidi grassi e con un acido fosforico, costituiscono le membrane cellulari; sono anfipatici perchè hanno una porzione idrofoba, gli acidi grassi, e una idrofila, il gruppo fosfato.
Respirazione cellulare: processo metabolico di ossidazione del glucosio a piruvato in presenza di un accettore di elettroni, che negli animali è l’ossigeno. La respirazione avviene in organuli specializzati, i mitocondri, e consente di ricavare energia sotto forma di molecole di ATP.