Concetti Chiave
- La glicolisi anaerobica è un processo che degrada il glucosio ad acido piruvico nel citosol senza l'uso di ossigeno.
- Quando l'ossigeno è insufficiente, l'acido piruvico si trasforma in acido lattico, causando affaticamento muscolare.
- La glicolisi anaerobica produce solo il 5% dell'ATP rispetto alla respirazione aerobia, ma è più veloce.
- Questo processo fornisce energia per 30-60 secondi di intensa attività muscolare, sebbene consumi molto glucosio.
- La spiegazione del processo è paragonata alla combustione di un ramoscello acceso, simbolo dell'innesco del potenziale d'azione muscolare.
I passaggi iniziali della scissione del glucosio avvengono attraverso una via metabolica, detta glicolisi, che non utilizza ossigeno e quindi è una parte anaerobia del processo metabolico. Durante la glicolisi, che avviene nel citosol, il glucosio è degradato ad acido piruvico e piccole quantità di energia sono catturate in legami dell’ATP (2 molecole di ATP per 1 molecola di glucosio). Finché è presente sufficiente ossigeno, l’acido piruvico entra poi nella via aerobia richiedente ossigeno che avviene nei mitocondri e produce altro ATP, come descritto sopra.
Tuttavia, quando l’attività del muscolo è intensa, o l’apporto di ossigeno o di glucosio è temporaneamente inadeguato per le necessità dei muscoli in azione, i lenti meccanismi aerobi non possono andare di pari passo con le richieste di ATP In queste condizioni l’acido piruvico generato nella glicolisi viene convertito in acido lattico, e il processo complessivo è detto glicolisi anaerobia.Glicolisi anaerobia e suoi effetti
La glicolisi anaerobia produce soltanto il 5% circa dell’ATP prodotto a partire da ciascuna molecola di glucosio con la respirazione aerobia. Tuttavia è circa due volte e mezzo più veloce e può fornire molto dell’ATP necessario per 30-60 secondi di energica attività muscolare. I principali difetti della glicolisi anaerobia consistono nel fatto che utilizza enormi quantità di glucosio per un piccolo rendimento in ATP e che l’accumulo di acido lattico favorisce la fatica muscolare e il dolore muscolare.
Analogia con la combustione
Questa serie di eventi sarà spiegata con maggiore completezza più avanti, quando tratteremo della fisiologia del tessuto nervoso, ma forse potrebbe essere utile paragonarla a qualche evento comune, come l’accendere un fiammifero sotto un ramoscello secco . La combustione del ramoscello ad opera della fiamma può essere paragonata alla variazione della permeabilità della membrana che consente l’ingresso di ioni sodio nella fibra muscolare. Quando la parte del ramoscello esposta alla fiamma diventa abbastanza calda (quando abbastanza ioni sodio sono entrati nella fibra), il ramoscello prende improvvisamente fuoco e il fuoco lo consuma (il potenziale d’azione si trasmette per tutta la lunghezza del sarcolemma).
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo della glicolisi anaerobica nel metabolismo muscolare?
- Quali sono i principali svantaggi della glicolisi anaerobica?
- Come viene paragonato il processo della glicolisi anaerobica a un evento comune?
La glicolisi anaerobica avviene quando l'apporto di ossigeno è insufficiente, convertendo l'acido piruvico in acido lattico e fornendo ATP rapidamente per attività muscolare intensa, sebbene con un rendimento energetico inferiore rispetto alla respirazione aerobia.
I principali svantaggi della glicolisi anaerobica sono l'uso di grandi quantità di glucosio per un basso rendimento in ATP e l'accumulo di acido lattico, che può causare fatica e dolore muscolare.
Il processo della glicolisi anaerobica è paragonato all'accensione di un fiammifero sotto un ramoscello secco, dove la combustione rappresenta la variazione della permeabilità della membrana muscolare e l'accensione del ramoscello simboleggia la trasmissione del potenziale d'azione lungo il sarcolemma.
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