Download dell'articolo in versione integrale - Accademia Nazionale ...

la biochimica prima della «doppia elica» 49
circa il 10% dell’energia contenuta nella molecola del glucoso. La maggior parte viene
prodotta nel successivo processo ossidativo di cui si conosceva poco fino a quando
non venne chiarito il destino metabolico del piruvato (v. supra, § 2.1). A questo
punto le ricerche s’incontrarono con nuovi risultati di eccezionale importanza ottenuti
da Krebs e W. H. Johnson [101] che nel 1937 dimostrarono l’effetto catalitico del
citrato sulla respirazione cellulare di poltiglie muscolari. Il dato nuovo dal punto di
vista metabolico riguardava un meccanismo ossidativo ad andamento ciclico, secondo
cui uno dei componenti delle reazioni, l’acido ossaloacetico, si condensava con una
sostanza «sconosciuta» proveniente dalla demolizione dei carboidrati, per dar origine
ad acido citrico che, a sua volta, tramite una serie di reazioni successive, rigenerava
acido ossaloacetico, e così via! È questo un punto saliente della ricerca metabolica di
quell’epoca perché per la prima volta viene indicata la via vantaggiosa della demolizione
ossidativa dei carboidrati [101]. Infatti la nuova serie di reazioni ad andamento ciclico
ad ogni giro riproduce un «catalizzatore», in questo caso il citrato, capace di bruciare
completamente il residuo carbonioso (forse un trioso) prodotto dalla glicolisi.
Sebbene non sfugga ad alcuno l’importanza di una simile scoperta, dobbiamo dire
subito che non si tratta di una assoluta novità. Lo stesso Krebs anni prima [102], in
condizioni sperimentali diverse, aveva trovato che la sintesi dell’urea, il noto prodotto
terminale del metabolismo azotato in tutte le specie di mammiferi, si verificava nel fegato
tramite un meccanismo ciclico (v. infra, § 13.2) in cui un aminoacido, l’ornitina,
veniva trasformata in modo da produrre urea e quindi riformata alla fine del ciclo,
agendo anche in questo caso da «catalizzatore». Pertanto i cicli dell’urea e quello citrico
restano i caratteristici prototipi di questo nuovo livello di organizzazione metabolica che
ottenne la definizione, ormai corrente, di «ciclo metabolico». In entrambi i casi si è
svolto un processo in cui un cambiamento chimico totale, misurabile quantitativamente,
è prodotto da una sequenza di reazioni di natura diversa che si succedono l’una dopo
l’altra, rigenerando alla fine il componente utilizzato all’inizio. In seguito altri cicli analoghi
sono stati trovati ad andamento più vasto, come quello di Calvin della fotosintesi
(v. supra, § 9), quello dell’ossidazione degli acidi grassi, quello dei pentoso-fosfati, la cui
importanza metabolica verrà scoperta negli anni successivi al ’50, ed infine quello del
gliossilato su cui torneremo avanti a proposito della regolazione del ciclo citrico.
13.2. Il ciclo dell’ornitina.
Il primo ciclo con le caratteristiche di dar luogo ad un prodotto finale, quantitativamente
apprezzabile, l’urea, tramite una serie di reazioni che si succedono per rigenerare
il composto iniziale è quello dell’ornitina, scoperto da Krebs e Kurt Henseleit nel 1932
[102]. Merita la nostra attenzione per il grande rilievo conseguito all’epoca per chiarire
il meccanismo con cui si formava l’elevata quantità diurea con cui era noto «terminare»
il metabolismo azotato in tutte le specie di mammiferi. In un uomo di 70 kg se ne
producono tra 20 e 30 gr al giorno.
Sulla base dei nuovi risultati sulla utilizzazione della ornitina fu possibile proporre
il verificarsi di un nuovo processo caratterizzato da reazioni sequenziali che permette-