Glicolisi e fermentazione

Biochimica glicolisi

La glicolisi

La glicolisi è la prima tappa del catabolismo del glucosio, la prima via metabolica che costituisce la respirazione cellulare.

La glicolisi è la parziale ossidazione del glucosio, ed è parziale perché il prodotto finale è un composto che può essere ancora ossidato, il piruvato.

La glicolisi è costituita da 10 reazioni e si divide in 2 fasi da 5 reazioni ciascuna:

• Fase preparatoria, non vi è produzione di energia ma vengono investite 2 molecole di ATP per ogni molecola di glucosio, guadagno è 0.
• Fase recupero energetico, si guadagnano 4 molecole.

Prima tappa: fosforilazione del glucosio

Questa è la prima reazione della fase di preparazione ed è una reazione accoppiata, che di per sé non è spontanea ma lo diventa quando è accoppiata alla reazione di idrolisi dell’ATP.

Il deltaG della reazione collettiva risulta infatti negativo: deltaG= -16.7 kj/mol OH-CH2 O

Questa reazione è una fosforilazione che attraverso un OHHH enzima esochinasi va a idrolizzare l’ATP in ADP + Pi, e trasferisce il fosfato inorganico ottenuto al glucosio che HHOH OH diventa glucosio-6-fosfato.

Attraverso questa reazione si ha il bloccaggio del glucosio OHH all’interno della cellula, perché il glucosio fosforilato viene intrappolato dentro cellula e non riconosciuto da ATP esochinasi Mg²⁺ trasportatori. ADPO

L’idrolisi dell’ATP avviene sempre in presenza di magnesio, che ha il ruolo di legare con legami CHO- P O 2 O elettrolitici le cariche negative dell’ATP e dargli una O- OH conformazione tridimensionale adatta al sito catalitico H H dell’enzima che lo usa; se magnesio non è presente HATP non riesce ad entrare dentro sito catalitico HOH OH enzima. OH

Glucosio-6-fosfato H

Seconda tappa: isomerizzazione del glucosio

In questa reazione interviene l'enzima che va isomerizzare il glucosio-6-fosfato in isomerasi fruttosio-6-fosfato.

Il deltaG della reazione tende a zero: deltaG= 1.7 kj/mol; infatti la reazione è all’equilibrio, se cellula ha tanto fruttosio si forma glucosio, se cellula ha tanto glucosio si forma più fruttosio.

O fruttosio-6-fosfato OCHO- OP O 2 O O- P O CHO- CH -OH2 2OHH H O- HH OHHHH Mg²⁺ OH OH isomerasi OH HOHH

Terza tappa: duplice fosforilazione del fruttosio

Questa tappa è regolata dalla chinasi PFAK1, la fosfofruttochinasi 1, che idrolizza la seconda molecola di ATP e trasferisce il gruppo fosfato ottenuto sul fruttosio-1-fosfato in posizione 6, rendendolo fruttosio-1,6-bifosfato e il deltaG della reazione è: deltaG= -14.2 kj/mol

L’enzima PFAK1 è molto grande, tetramerico è regolato allosteric