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la biochimica prima della «doppia elica» 55
vato guadagno energetico sotto forma di sintesi di ATP nel ben noto processo della
«fosforilazione ossidativa».
Calcolando il bilancio termodinamico in equivalenti di molecole di ATP sintetizzate
si ricava facilmente il paragone energetico fra glicolisi (v. supra, § 7.1), che ne forma
2 per ogni equivalente di glicoso glicolizzato ad acido lattico, e ciclo citrico che ne
produce circa 12 per ogni equivalente di acetil-CoA ossidato. Non resta alcun dubbio
sull’efficienza termodinamica del processo ciclico.
13.6. I meccanismi di regolazione.
Il confronto tra struttura chimica e meccanismo d’azione dei singoli enzimi del ciclo,
avvenuto negli anni più recenti, ha messo in evidenza un nuovo problema d’importanza
metabolica dovuto al riconoscimento di «siti non catalitici» sulle strutture enzimatiche,
sui quali possono combinarsi alcuni metaboliti o altre molecole di natura diversa, capaci
di modificare, in senso positivo o negativo, la velocità della reazione catalizzata. Se
un tale fenomeno si verifica su uno o più enzimi responsabili delle reazioni del ciclo,
necessariamente il suo «flusso» subisce un cambiamento. Dalle numerose ricerche che
hanno indagato su tale problema, si possono trarre alcune conclusioni di carattere generale.
I primi risultati [113] hanno mostrato l’effetto inibente sulle deidrogenasi dovuta
ai coenzimi piridinici ridotti ed, ancora più evidente, da parte dell’ATP formatosi dalla
loro riossidazione sulla catena respiratoria. Il loro aumento riduce la velocità del ciclo e
per conseguenza provoca l’accumulo di vari intermediari, come il citrato precursore di
acidi grassi (v. infra, § 13.7) e il chetoglutarato che per transaminazione può dare acido
glutammico e da questo la «famiglia» di aminoacidi da esso derivati. Ricordiamo che
i loro gruppi aminici, tramite le reazioni di transaminazione e di deaminazione ossidativa
(v. supra, § 7.3), forniscono l’NH 3 per l’ureogenesi dei mammiferi e l’uricogenasi
negli ovipari. Inoltre anche l’ossaloacetato transamina ad acido aspartico ad opera di
aminotransferasi specifiche, mentre in diverse condizioni metaboliche dà origine a fosfoenolpiruvato
capace di risalire la via glicolitica fino a glucoso (v. supra, § 7.1). Infine
qualora si verifichi accumulo di citrato, previo trasporto attraverso la membrana mitocondriale,
ad opera della ATP-citratoliasi citoplasmatica, si ottiene di nuovo ossaloacetato
(precursore di gluconeogenesi) insieme ad acetilCoA (precursore di acidi grassi e quindi
di lipogenesi). S’intravede in tal modo un primo meccanismo di regolazione capace di
coordinare il flusso del ciclo con altre vie metaboliche dette «ancillari» tramite l’effetto
esercitato sui singoli enzimi mitocondriali da composti originatisi nel corso delle reazioni
del ciclo stesso, cioè coenzimi ridotti ed ATP, che quindi agiscono come «retroinibitori».
Inoltre da un’altra vastissima serie di ricerche risulta una evidente interazione fra
ioni calcio e le deidrogenasi NAD + dipendenti connesse con il ciclo nei tessuti animali,
che vengono attivate dall’aggiunta di piccole quantità di calcio, probabilmente
per effetto dell’intervento ormonale che nei mammiferi regola il trasporto di Ca 2+ nei
mitocondri. Siccome contemporaneamente si osserva inibizione di enzimi responsabili
della sintesi di urea, quali la carbamil-fosfato e la citrullina-sintetasi, nonché inibizione
della piruvico-carbossilasi, la cui efficienza èlapremessa per risalire a glucoso, sembra