Il metabolismo energetico descrive il mondo in cui le piante producono il glucosio e come le piante e gli animali lo consumano.
La produzione del glucosio
Il glucosio viene costruito durante la fotosintesi clorofilliana usando l’anidride carbonica e l’acqua.
La fotosintesi clorofilliana
La fotosintesi è l’utilizzo della luce solare come fonte energetica.
D’autunno la foglia perde la verde clorofilla, rimangono solo i rossi carotenoidi, dopo di che la foglia muore e cade a terra.
Fasi della fotosintesi
La fotosintesi si compone di una fase luminosa e una fase oscura.
La fase luminosa
La fase luminosa avviene di giorno. Dopo un lungo percorso, i raggi solari giungono sulla foglia, e colpiscono la clorofilla: in questo momento l’energia del Sole viene trasformata in piccole sostanze energetiche provvisorie, che non sono ancora il glucosio.
Queste prime sostanze energetiche entrano nella fase oscura o ciclo di Calvin.
La fase oscura o ciclo di Calvin
Il ciclo di Calvin avviene sia di giorno che di notte, utilizza le sostanze energetiche, l’anidride carbonica e l’acqua.
Alla fine della fase oscura non c’è più nè l’anidride carbonica, nè l’acqua, ma un piccolo zucchero chiamato glucosio e l’ossigeno.
Per la pianta l’ossigeno prodotto è uno scarto, per cui la pianta lo ributta nell’aria.
Destini del glucosio
Il glucosio non resta tale dentro le cellule delle foglie, ma viene trasformato in lunghe catene: immaginate che ogni glucosio sia una perla, si formano così lunghe collane di perle, lunghe collane di glucosio, che prendono il nome di cellulosa e amido.
1) La cellulosa diventa la parete esterna della cellula vegetale, costituisce il 60% dell’erba secca, cioè il fieno. Il fieno diventa l’alimento delle mucche e delle pecore.
2) L’amido si deposita nei semi, pensate al chicco di frumento, di riso, di mais, ai fagioli. Questi semi sono fatti quasi totalmente di amidi. I semi di frumento macinati diventano farina bianca con cui si fa il pane e la pasta.
3) In parte il glucosio si trasforma in due piccole sostanze: il fruttosio che rende dolce la frutta e il saccarosio o zucchero bianco che consumiamo tutti giorni nel latte e nel caffè.
Digestione degli zuccheri o carboidrati
La digestione rende assimilabili gli zuccheri, dura circa 3 ore.
La cellulosa non viene digerita, le mucche invece riescono a digerirla con l’aiuto dei batteri dell’apparato digerente.
Gli amidi possono essere digeriti: l’amido del pane viene trasformato ancora in glucosio. La digestione inizia con la saliva in bocca, procede nello stomaco, termina nell’intestino tenue.
L’intestino ora può assorbire il glucosio, che ora si trova nel sangue e verrà distribuito prima alle cellule del fegato e poi a tutte le altre cellule del corpo.
La glicemia
La concentrazione di glucosio nel sangue si chiama glicemia.
Noi mangiamo 3 volte al giorno, dopo aver mangiato la glicemia si alza. Il glucosio viene immagazzinato nelle cellule dei muscoli e del fegato formando delle lunghe catene ramificate dette glicogeno, in questo modo la glicemia si abbassa.
Il movimento di entrata ed uscita del glucosio dal sangue e dalle cellule è regolato da due ormoni: glucagone e insulina.
Finalmente dopo un lungo viaggio l’energia del sole entra nelle nostre cellule.
La demolizione del glucosio
Il glucosio dentro ogni cella viene spezzettato con un lungo processo.
Lo spezzettamento iniziale del glucosio avviene nel citoplasma della cellula senza bisogno di ossigeno.
Lo spezzettamento finale del glucosio avviene nei mitocondri della cellula, quì invece è necessario l’ossigeno. Infatti noi respiriamo proprio per dare ossigeno alla seconda fase di demolizione del glucosio.
Alla fine da ogni molecola di glucosio si ottengono 36 piccole nuove sostanze energetiche.
Perchè lo spezzettamento del glucosio è così lungo ?
La risposta se si liberasse in un attimo tutta l’energia presente nel glucosio, la cellula non riuscirebbe ad utilizzare immediatamente tutta l’energia, che invece va centellinata per tutte le attività della cellula e quindi la temperatura della cellula diventerebbe altissima, e la cellula morirebbe.
Le conseguenze della demolizione del glucosio
Il glucosio demolito libera acqua e anidride carbonica, guarda casa le stesse sostanze che la fotosintesi clorofilliana aveva usato per costruirlo.
Per finire due parole sulla sensazione di fatica muscolare e sul digiuno
Fatica muscolare
Perché quando facciamo uno sforzo senza riscaldamento sentiamo dolore alla gambe? Perché è arrivato poco ossigeno alle cellule, per cui le lunghe reazioni di cui parlavamo non avvengono e si forma nei muscoli l’acido lattico.
E’ l’acido lattico che ci dà quella sensazione di affaticamento dei muscoli.
L’acido lattico viene riciclato nel fegato che lo ritrasforma in glucosio.
Digiuno
Nel caso di digiuno prolungato abbiamo poco glucosio, quel poco che c’è deve andare al cervello per forza, quindi l’energia per le altre cellule del corpo viene presa dalle proteine muscolari e dai grassi di deposito.
La demolizione dei grassi si chiama lipolisi.