Concetti Chiave
- La glicolisi è un processo degradativo anaerobico che avviene nel citoplasma e trasforma il glucosio in due molecole di acido piruvico, con la produzione di ATP.
- La glicolisi è considerata uno dei processi più antichi, essenziale per molti microrganismi anaerobi obbligati e come prima fase dell'utilizzo dei carboidrati negli organismi superiori.
- In assenza di ossigeno, l'acido piruvico viene convertito in acido lattico, con rigenerazione del NAD+, fondamentale per continuare il ciclo glicolitico.
- La glicolisi produce due moli di ATP per mole di glucosio, rappresentando una fonte di energia meno efficiente rispetto alla respirazione aerobica.
- La fermentazione lattica si verifica anche nelle cellule muscolari degli animali in condizioni di sforzo intenso, quando l'ossigeno è insufficiente.
La glicosi
La cellula degrada sostanze complesse in molecole più semplici mediante reazioni ossidative (comportano perdita di elettroni), che producono ATP. Le reazioni possono verificarsi in presenza o assenza di ossigeno.
Il processo degradativo che si realizza in assenza di ossigeno viene definito glicolisi o “respirazione anaerobica” e libera solo una parte déll’energia chimica dei substrati. Molto più efficienti sono invece i processi ossidativi che comportano l’utilizzazione dell’ossigeno (respirazione aerobica), poiché ossidano in maniera più spinta, sino ad H20 e CO2, con una elevata resa energetica, le molecole a tre atomi di carbonio prodotte nell’anaerobiosi.
Le sostanze utilizzate dalla cellula vengono scisse nelle subunità costituenti; i polisaccaridi come l’amido, ad esempio,vengono scissi in monosaccaridi ; i grassi in glicerolo ed acidi grassi, le proteine in amminoacidi . Nella glicolisi le molecole vengono poi degradate in frammenti a tre atomi di carbonio; il processo si verifica nel citoplasma e avviene nella maggior parte dei procarioti e in tutti gli eucarioti.
In questo processo noto anche come Ciclo di Embden-MeyerhofParnas il glucosio viene convertito in due molecole acido piruvico (piruvato) attraverso undici tappe, ciascuna catalizzata da un enzima specifico ; in assenza di ossigeno, l'acido piruvico viene ridotto in acido lattico dal coenzima NADH (NAD ridotto), che si riossida e ritorna nel ciclo.
L’energia che si libera durante queste trasformazioni viene conservata in due moli di ATP. La reazione complessiva è:
Si ritiene che la glicolisi anaerobica sia il processo più antico, adottato dalle prime forme di vita; esso costituisce l’unico meccanismo ossidativo di molti microrganismi (Batteri e Protozoi), detti anaerobi obbligati, e la prima fase dell’utilizzazione dei carboidrati nelle cellule degli organismi superiori.
Per gli organismi anaerobi il processo può portare anche alla formazione dell’acido lattico, dell'alcool etilico,dell’acido acetico; in questi casi si parla di fermentazione e più specificamente di fermentazione lattica, alcoolica o acetica in relazione alle molecole prodotte.
Nella fermentazione lattica si ha:
Piruvato + NADH = lattato + NAD+
In questo modo il NAD viene rigenerato e può di nuovo essere impegnato nella glicolisi. Il lattato si accumula anche nelle cellule muscolari degli animali,degli atleti sottoposti ad una intensa attività fisica, quando il tessuto muscolare non dispone delle necessarie quantità di ossigeno.
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo dell'ossigeno nella glicolisi e nella respirazione cellulare?
- Come avviene la conversione del glucosio durante la glicolisi?
- Quali sono i prodotti finali della fermentazione lattica e il loro significato?
Nella glicolisi, il processo avviene in assenza di ossigeno e viene definito respirazione anaerobica, liberando solo una parte dell'energia chimica. La respirazione aerobica, invece, utilizza l'ossigeno per ossidare completamente le molecole, producendo una maggiore resa energetica.
Durante la glicolisi, il glucosio viene convertito in due molecole di acido piruvico attraverso undici tappe, ciascuna catalizzata da un enzima specifico. In assenza di ossigeno, l'acido piruvico viene ridotto in acido lattico dal coenzima NADH.
Nella fermentazione lattica, il piruvato viene convertito in lattato, rigenerando il NAD+ necessario per la glicolisi. Il lattato si accumula nelle cellule muscolari durante attività fisica intensa quando l'ossigeno è insufficiente.
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo
