Concetti Chiave
- La glicolisi è la via metabolica che converte il glucosio in piruvato, rilasciando energia utilizzata per formare ATP e NADH.
- La scoperta della glicolisi è stata un processo lungo, iniziato nel XIX secolo con gli studi di Louis Pasteur sulla fermentazione del vino.
- La glicolisi avviene nel citosol e non richiede ossigeno, includendo percorsi come l'Embden-Meyerhof-Parnas e altri percorsi eterofermentativi e omofermentativi.
- Il processo della glicolisi si svolge in due fasi: una fase di investimento energetico e una fase di erogazione dell'energia, producendo ATP e NADH.
- Dopo la glicolisi, il piruvato può essere convertito in acetil-CoA per il ciclo TCA o in lattato nel ciclo di Cori in assenza di ossigeno.
La glicolisi rappresenta la via metabolica che riesce a convertire il glucosio C 6 H 12 O 6 , in piruvato CH 3 COCOO - (acido piruvico) e uno ione idrogeno.
Scoperta storica della glicolisi
Il percorso della glicolisi che conosciamo attualmente ha richiesto quasi 100 anni per avere una completa scoperta. Tutti i piccoli esperimenti sono stati fondamentali per capire in ogni piccola parte il percorso vero e proprio della glicolisi. I primi passi per capire la glicolisi iniziarono nell'Ottocento con l'industria del vino. Per motivi economici, l'industria vinicola francese ha cercato di indagare sul motivo per cui il vino a volte diventava sgradevole, invece di fermentare in alcol. Lo scienziato francese Louis Pasteur ha studiato questo problema durante gli anni 1850 ei risultati dei suoi esperimenti hanno iniziato la lunga strada per chiarire il percorso della glicolisi. I suoi esperimenti hanno dimostrato che la fermentazione avviene per azione di microrganismi viventi ; e il consumo di glucosio del lievito è diminuito in condizioni aerobiche di fermentazione, rispetto alle condizioni anaerobiche ( effetto Pasteur).
Energia e reazioni della glicolisi
L'energia che viene rilasciata in durante il processo viene utilizzata per formare le molecole ad alta energia ATP cioè adenosina trifosfato e NADH cioè nicotinammide adenina dinucleotide ridotta. La glicolisi è una sequenza di dieci reazioni catalizzate ovvero velocizzate dagli enzimi . La maggior parte dei monosaccaridi, come il fruttosio e il galattosio, possono essere convertiti in uno di questi intermedi. Gli intermedi possono anche essere direttamente utili piuttosto che semplicemente utilizzati come fasi della reazione complessiva. Ad esempio, il diidrossiacetone fosfato intermedio (DHAP) è una fonte di glicerolo che si combina con gli acidi grassi per formare il grasso.
La glicolisi è una via metabolica che non dipende dall'ossigeno. Solitamente negli organismi la glicolisi si verifica nel citosol . Il tipo più comune di glicolisi è l' Embden-Meyerhof-Parnas (percorso EMP) , scoperto da , Otto Meyerhof , Jakub Karol Parnas eGustav Embden . La glicolisi si riferisce anche ad altri percorsi, come il percorso Entner-Doudoroff e vari percorsi eterofermentativi e omofermentativi.
Fasi della glicolisi
La glicolisi può essere considerata come un processo in due parti. In primo luogo, l'energia viene consumata per generare intermedi ad alta energia, che poi continuano a rilasciare la loro energia durante la seconda fase.
• Fase di investimento energetico, in questa fase, la molecola di partenza del glucosio viene riorganizzata e ad essa vengono attaccati due gruppi fosfato. I gruppi fosfato rendono lo zucchero modificato - ora chiamato fruttosio-1,6-bisfosfato - instabile, permettendogli di dividersi a metà e formare due zuccheri a tre atomi di carbonio contenenti fosfato. Perché i fosfati utilizzati in questi passaggi provengono daATP, Due ATP le molecole si esauriscono.
• Fase di erogazione dell'energia, in questa fase, ogni zucchero a tre atomi di carbonio viene convertito in un'altra molecola a tre atomi di carbonio, piruvato, attraverso una serie di reazioni. In queste reazioni, due ATP molecole e uno NADH molecola sono fatte. Poiché questa fase avviene due volte, una per ciascuno dei due zuccheri a tre atomi di carbonio, ne fa quattro ATP e due NADH complessivamente.
Destinazioni metaboliche post-glicolisi
Dopo la glicolisi, può essere convertito in acetil-CoA, che ha numerose destinazioni metaboliche, incluso il ciclo TCA. Può anche essere convertito in lattato, che entra nel ciclo di Cori in assenza di mitocondri o ossigeno.
A cura di Anny.
Domande da interrogazione
- Qual è il prodotto finale della glicolisi?
- Chi ha contribuito alla scoperta della glicolisi e quali furono i suoi primi studi?
- Qual è il ruolo dell'energia nella glicolisi?
- Come si suddivide il processo della glicolisi?
- Quali sono le possibili destinazioni metaboliche del piruvato dopo la glicolisi?
La glicolisi converte il glucosio in piruvato e uno ione idrogeno, come indicato nel testo.
Louis Pasteur ha studiato la fermentazione nel vino negli anni 1850, avviando la ricerca sul percorso della glicolisi, come riportato nel testo.
Durante la glicolisi, l'energia rilasciata viene utilizzata per formare ATP e NADH, essenziali per il metabolismo cellulare, come descritto nel testo.
La glicolisi è divisa in due fasi: la fase di investimento energetico, in cui si consumano ATP, e la fase di erogazione dell'energia, che produce ATP e NADH, come spiegato nel testo.
Dopo la glicolisi, il piruvato può essere convertito in acetil-CoA o in lattato, a seconda delle condizioni cellulari, come menzionato nel testo.