Concetti Chiave
- La glicolisi inizia con un esoso e produce due molecole con tre atomi di carbonio, mantenendo il numero di atomi costante.
- La fosforilazione del glucosio, che richiede l'idrolisi di due ATP, avvia una reazione con ΔG negativo, rendendola spontanea.
- Durante la sesta reazione, avviene l'unica ossido-riduzione, con NAD+ che si riduce a NADH+H+, indicando il trasferimento di elettroni.
- La regolazione della glicolisi coinvolge enzimi chiave come esochinasi, glucochinasi, fosfofruttochinasi e piruvatochinasi, che rispondono a vari livelli di metaboliti e ATP.
- La glicolisi è un processo citoplasmatico e anaerobico fondamentale per eucarioti e procarioti, come i batteri.
Via degli atomi di carbonio
-via degli atomi di carbonio: si parte da un esoso e si arriva a 2 molecole con tre atomi di carbonio. Non varia il numero. Glucosio 6 fosfato e fruttosio 6 fosfato sono due isomeri. Può cambiare la formula di struttura ma la formula molecolare è la stessa.
-via dei gruppi fosfato: fosforilazione del glucosio che da solo non entrerebbe nella glicolisi, attraverso l’idrolisi di due molecole di ATP (per attivare una molecola di glucosio= dà avvio a una reazione combinata: DELTA G negativo->reazione spontanea).
Prima fase: un gruppo fosfato sul carbonio 6.
Seconda fase: si formano due molecole di ATP: legato a energia processo ed energia libera.
Via degli elettroni e protoni
-via degli elettroni e dei protoni: unica ossido-riduzione nella sesta reazione. Si vede dal fatto che NAD+ (forma ossidata) si riduce a NADH+H+ (ha acquistato 2 e- e due H+). È l’unica reazione in cui c’è spostamento di elettroni: 2NADH+H+
-regolazione dell’intero processo: in tre punti fondamentali a carica di enzimi: esochinasi (attivata da bassa … di produzione finale-cellule del muscolo); glucochinasi (cellule del fegato); fosfofruttochinasi (attivata da una bassa concentrazione di ATP e acido citrico e alta concentrazione di ADP); piruvatochinasi (è un enzima regolatore presente in due forme: forma -L (o epatica) attivata da alte concentrazioni di acido fosfoenalpiruvico ed è inibita da ATP e acido citrico. La forma –M (o muscolare) è inibita quando la concentrazione di ATP è alta e sono disponibili altri combustibili come l’acido citrico; si riattiva invece ogni volta che vi è un intervento degli intermedi della glicolisi, specialmente di fruttosio 1,6 difosfato e acido fosfoenolpiruvico.
Processo fondamentale (nel citoplasma e anaerobico) sia di eucarioti sia di procarioti (batteri).
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo degli atomi di carbonio nel processo descritto?
- Come avviene la fosforilazione del glucosio nella via dei gruppi fosfato?
- Quali sono i punti chiave della regolazione del processo?
Gli atomi di carbonio partono da un esoso e si trasformano in due molecole con tre atomi di carbonio ciascuna, mantenendo invariato il numero totale di atomi di carbonio. Glucosio 6 fosfato e fruttosio 6 fosfato sono isomeri con la stessa formula molecolare.
La fosforilazione del glucosio avviene attraverso l'idrolisi di due molecole di ATP, che attiva il glucosio per entrare nella glicolisi, avviando una reazione combinata con un ΔG negativo, quindi spontanea.
La regolazione avviene in tre punti fondamentali tramite enzimi: esochinasi, glucochinasi, fosfofruttochinasi e piruvatochinasi, che sono attivati o inibiti da diverse concentrazioni di ATP, ADP, acido citrico e altri intermedi della glicolisi.
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