Biochimica

O2 nella catena di trasporto a livello mitocondriale con produzione di H2O e sintesi di ATP dall'impiego dei protoni-

Fermentazione: via di degradazione anaerobia del glucosio, in cui non interviene O2. Serve per ottenere energia sotto forma di ATP. E' il meccanismo più antico perché nell'atmosfera iniziale c'era poco O2-

Cos'è la fermentazione?

La fermentazione può essere lattica o alcolica.

Nella fermentazione lattica, il piruvato è ridotto a lattato e ciò si verifica quando il muscolo si contrae in condizioni di insufficiente apporto di O2 in cui non si può ritrasformare NADH in NAD+ necessario per glicolisi.

Lo scopo della fermentazione è rigenerare il NAD+ fondamentale perché la glicolisi proceda. Alcune cellule la effettuano anche non in ipossia, succede per le cellule della retina e per gli eritrociti. In questo caso il lattato risulta il prodotto ultimo, finale della via glicolitica.

1. non possono uscire dalla cellula anche quando la loro concentrazione intracellulare è molto maggiore di quella esterna
2. L'energia data dall'idrolisi di ATP viene in parte conservata nei gruppi fosforici
3. Il legame di un gruppo fosforico al sito catalitico degli enzimi abbassa

L'energia di attivazione aumenta la specificità del substrato attraverso complessi con ioni Mg++.

Le tappe della glicolisi:

Fosforilazione del glucosio:

1. 1) attivazione del glucosio. ATP dona fosfati. Reazione catalizzata da esochinasi, o ATP-glucosio-transferasi, che normalmente utilizza glucosio, ma in alcuni tessuti può anche usare fruttosio o mannosio come substrato. L'esochinasi è una proteina citosolica idrosolubile che necessita di ioni Mg per l'attività catalitica. Il suo vero substrato è il complesso magnesio-ATP dove Mg scherma le cariche negative dei gruppi fosforici e rende il complesso più suscettibile all'attacco nucleofilo dell'ossidrile in C6 del glucosio. Il legame del glucosio causa nell'enzima un adattamento indotto che avvicina i due domini della proteina leganti i due substrati e questo avvicinamento impedisce l'entrata di una molecola di H2O che idrolizzerebbe lei stessa ATP.

infatti è una reazione che può avvenire anche nella reazione opposta quindi questo enzima può essere sfruttato anche per costruire glucosio (gluconeogenesi)

Fosfofruttochinasi-1 (PFK-1):

1. catalizza il trasferimento del gruppo fosforico dall'ATP al fruttosio-6-fosfato (F6P) per la produzione di fruttosio-1,6-bisfosfato (FBP). Questo presenta due gruppi fosforici mafosfofruttochinasi 2legati a due C diversi. Agisce anche la ma con ruolo diverso. La reazione è irreversibile e può avvenire solo nella reazione di produzione del FBP. È molto importante perché mentre F6P può averanche altri destini metabolici, FBP è esclusivo della via glicolitica per cui una volta trasformato F6P in FBP, questo è subito usato in glicolisi. L'enzima utilizza pirofosfato inorganico invece di ATP e così la reazione rende meno a livello energetico, per cui delta G0 è meno negativo rispetto al caso precedente. La PFK1

è soggetta ad una complessa regolazione allosterica. La sua attività aumenta quando la quantità di ATP cellulare diminuisce o quando i prodotti della demolizione dell’ATP, l’ADP e l’AMP (soprattutto quest’ultimo) si accumulano. Questo succede proprio perché comunicano alla cellula che non deve continuare a produrre energia per questa via. Anche il citrato (intermedio di altre vie metaboliche come il ciclo) va a inibire la glicolisi agendo su PFK1. Un altro inibitore è costituito da alti livelli di pH.

glicolisi

Scissione del fruttosio 1,6-bisfosfato fruttosio 1,6-bisfosfato aldolasi,4) L’enzima spesso chiamato aldolasi, semplicemente catalizza una condensazione aldolica reversibile. Il fruttosio 1,6-bisfosfato viene gliceraldeide 3-fosfato, diidrossiacetone fosfato, scisso in due diversi triosi fosforilati, la un aldosio, e il un chetosio. Anche se la reazione aldolasica ha una variazione di energia libera standard positiva.