Alcuni anniversari...

Quest'anno ricorreranno un bel po' di anniversari: i 700 anni della morte di Dante, i 500 anni della bolla "Decet Romanum Pontificem" (con cui Leone X scomunicò Lutero), i 200 anni della morte di Napoleone (il 5 maggio: ei fu...); ma, ad esempio, giusto per venire a qualche cosa di più "scientifico", anche i 200 anni dei primi esperimenti di Faraday sull'induzione elettromagnetica.

L'8 marzo ricorrerà il centenario della scoperta dell'Insulina: in quella data Banting cominciò i suoi esperimenti sui cani e le sue osservazioni; i dati ottenuti saranno comunicati il 14 novembre dello stesso anno e su di essi sarà basata la prima sperimentazione sull'uomo, effettuata nel gennaio 1922. 

Tutta la storia è magistralmente raccontata QUI. Il 14 novembre si celebra ogni anno la giornata mondiale del diabete, come ebbi modo di ricordare nella seconda parte del post che trovate QUI e come potete verificare con una ricerca sul web.

Poi ricorderemo i 60 anni della morte di Schroedinger (QUI); e anche della scoperta del ruolo dell'RNA messaggero, avvenuta nel 1961 e pubblicata il 13 maggio di quell'anno su Nature da Sidney Brenner, Francois Jacob e Jim Watson. Qualche settimana dopo, Jacob e Jacques Monod pubblicarono un secondo articolo sul Journal of Molecular Biology, dove descrissero una visione coerente della regolazione dell'espressione genica inquadrando in modo appropriato il ruolo di mRNA.

Il 22 novembre ricorderemo invece i 40 anni dalla morte di Hans Adolf Krebs (nella foto sotto a sinistra), il biochimico premiato con il Nobel per la fisiologia nel 1953 - premio condiviso con Fritz Lipmann (a destra), co-scopritore del coenzima A.

Hans Adolf Krebs (Hildesheim, Germania, 25 agosto 1900-Oxford, Inghilterra, 22 novembre 1981) ha compiuto gli studi di medicina, biologia e chimica presso diverse università tedesche: Gottinga, Friburgo di Brisgovia, Monaco e Berlino.

Ha poi ottenuto la cattedra di medicina interna presso l'Università di Friburgo. Nel 1931 è emigrato in Inghilterra, paese del quale ha ottenuto la cittadinanza. Fu docente presso le università di Sheffield e di Cambridge, professore di biochimica a Whitley e Fellow del Trinity College a Oxford.

I suoi principali lavori di ricerca sono incentrati attorno all'analisi del metabolismo delle cellule e in particolare dei processi coinvolti nella trasformazione dei nutrienti in energia. 

Ha scoperto che tutte le reazioni conosciute all'interno delle cellule erano collegate tra loro, nominando questa successione di reazioni ciclo dell'acido citrico (1937), oggi più noto come ciclo di Krebs.

Il ciclo di Krebs (ciclo dell'acido citrico o ciclo degli acidi tricarbossilici) è un percorso metabolico, vale a dire una successione di reazioni chimiche, che fa parte della respirazione cellulare in tutte le cellule aerobiche: nelle cellule eucariote si realizza nella matrice mitocondriale; nei procarioti, il ciclo di Krebs si svolge nel citoplasma.

Negli organismi aerobici, il ciclo di Krebs fa parte della via catabolica che esegue l'ossidazione di glucidi, acidi grassi e amminoacidi fino a produrre anidride carbonica, liberando energia in modo utilizzabile.

Il metabolismo ossidativo di glucidi, lipidi e proteine è spesso diviso in tre fasi, di cui il ciclo di Krebs è la seconda. 

Nella prima fase, queste macromolecole danno luogo ad acetil-CoA;  tale fase comprende diverse vie cataboliche: deamminazione di un amminoacido, beta-cheto-ossidazione degli acidi grassi e glicolisi. 

L'acetil-CoA è combinato con l'ossalacetato per dare citrato: da qui comincia il ciclo, che continua con la formazione di vari intermedi (isocitrato, alfa-cheto-glutarato, succinato, fumarato, malato) fino a riformare l'ossalacetato da cui parte.

La terza tappa è la fosforilazione ossidativa, in cui il potere riduttore (NADH e FADH2) generato è utilizzato per la sintesi di ATP.

Il ciclo di Krebs fornisce anche precursori per molte biomolecole, come certi amminoacidi. Per questo motivo si considera una via anfibolica, vale a dire catabolica e anabolica allo stesso tempo.

Il rendimento teorico massimo dell'ossidazione di una molecola di glucosio nella respirazione cellulare (glicolisi + ciclo dell'acido citrico + fosforilazione ossidativa) è di trentotto ATP (supponendo tre equivalenti molari di ATP per equivalente di NADH e due ATP per ogni FADH2). 

Negli eucarioti, si generano due equivalenti di NADH nella glicolisi, che si svolge nel citoplasma. Il trasporto di questi due equivalenti nei mitocondri consuma due equivalenti ATP, riducendo così la produzione netta di ATP a trentasei. 

Inoltre, le inefficienze nella fosforilazione ossidativa a causa della fuga di protoni attraverso la membrana mitocondriale e lo scorrimento dell'ATP sintasi / pompa protonica riducono normalmente la produzione di ATP a partire da NADH e FADH2 al di sotto della massima prestazione teorica.

I rendimenti osservati sono quindi più vicini a ~ 2,5 ATP per NADH e ~ 1,5 ATP per FADH2, riducendo ulteriormente la produzione totale netta a circa trenta ATP - una stima di 29,85 ATP per molecola di glucosio.

Altre ricerche condotte da Krebs includono aspetti fondamentali dell'urogenesi e la scoperta dell'importanza degli acidi tricarbossilici (acido citrico, acido isocitrico, acido aconitico ecc.) nella respirazione aerobica.

Negli organismi ureotelici, l'ammoniaca depositata nei mitocondri degli epatociti diventa urea attraverso il ciclo dell'urea. Questo percorso è stato scoperto nel 1932 dallo stesso Krebs e da Kurt Henseleit. La produzione di urea si svolge quasi esclusivamente nel fegato e rappresenta il destino della maggior parte dell'ammoniaca lì incanalata. L'urea passa al flusso sanguigno e da qui ai reni e viene escreta nelle urine.