Concetti Chiave
- La via degli atomi di carbonio inizia con un esoso e produce due molecole di tre atomi di carbonio, mantenendo la stessa formula molecolare ma con strutture diverse.
- La fosforilazione del glucosio è essenziale per l'ingresso del glucosio nella glicolisi, attivato dall'idrolisi di due ATP, rendendo la reazione spontanea.
- La sesta reazione è l'unica ossido-riduzione, dove NAD+ viene ridotto a NADH+H+ attraverso uno spostamento di elettroni.
- La regolazione enzimatica nel processo glicolitico avviene in punti chiave tramite enzimi come esochinasi, glucochinasi e piruvatochinasi, rispondendo ai livelli di ATP e ADP.
- Il processo glicolitico si svolge nel citoplasma e può avvenire sia in eucarioti che in procarioti, evidenziando la sua importanza biologica universale.
Qual è la 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 della fosforilazione del glucosio nella glicolisi?
- Come avviene la riduzione del NAD+ durante la glicolisi?
- Quali enzimi regolano il processo della glicolisi e come?
La fosforilazione del glucosio è fondamentale per attivare la molecola di glucosio, permettendo così il suo ingresso nella glicolisi. Questo processo avviene attraverso l'idrolisi di due molecole di ATP, generando una reazione spontanea con un ΔG negativo.
Durante la sesta reazione della glicolisi, il NAD+ si riduce a NADH+H+ attraverso l'acquisto di 2 elettroni e 2 protoni. Questa è l'unica reazione in cui si verifica uno spostamento di elettroni, contribuendo così al processo di ossido-riduzione.
La glicolisi è regolata da enzimi chiave come esochinasi, glucochinasi, fosfofruttochinasi e piruvatochinasi, che rispondono a variazioni nella concentrazione di ATP, ADP e acido citrico. Questi enzimi attivano o inibiscono il processo in base alle esigenze energetiche della cellula.