Biochimica - glicolisi

Ossidazione del glucosio

Vie metaboliche all'uso del glucosio: glicolisi e fermentazioni

Reazione di ossidazione

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + 686 Kcal/mole

• Il glucosio reagisce direttamente con l’ossigeno ossidandosi per formare CO₂ e H₂O.
• Tale reazione è fortemente esoergonica e libera circa 686 Kcal per mole (1 mole di glucosio = 180 g).
• L'ossidazione del glucosio rappresenta la principale reazione catabolica degli organismi e serve per fornire energia utile (principalmente ATP) per compiere le molteplici attività dei viventi.

Ossidazione mediante tappe

• La reazione, negli organismi, viene suddivisa in tante tappe durante le quali l'energia viene liberata gradatamente in modo da non danneggiare le cellule.
• Al termine del percorso l'energia liberata è sempre la stessa come pure i prodotti finali.

Tappe dell'ossidazione del glucosio

• L'ossidazione del glucosio inizia in tutti gli organismi con una prima serie di reazioni dette glicolisi, quindi prosegue con modalità diverse negli organismi aerobi ed anaerobi secondo lo schema:

Eucarioti - Procarioti

Glicolisi - Aerobi - Anaerobi

Respirazione - Fermentazione

Glicolisi

• La glicolisi consiste in una serie di reazioni chimiche consecutive (11) che avvengono nel citoplasma delle cellule di tutti gli organismi.
• Ogni singola reazione è catalizzata da uno specifico enzima.
• Nella glicolisi non è necessario ossigeno.
• Le fasi fondamentali sono 2: fase di INVESTIMENTO e di RENDIMENTO.

Fase di INVESTIMENTO

Da Glucosio a Gliceraldeide 3-fosfato.

Fase di RENDIMENTO

Riepilogo glicolisi

• INVESTIMENTO: Da Glucosio a Gliceraldeide-3-fosfato. Si spendono 2 molecole di ATP.
• RENDIMENTO: Da Gliceraldeide-3-fosfato ad acido piruvico. Si formano 4 ATP.

Bilancio della glicolisi

Guadagno della glicolisi

• Dall'ossidazione del glucosio la cellula ha ottenuto 4 ATP, 2 molecole di acido piruvico e 2 NADH + 2 H⁺.
• Il guadagno finale è di soli 2 ATP poiché precedentemente erano stati spesi 2 ATP per la fase di Investimento.

Bilancio energetico

• Poiché ciascun ATP ha un valore energetico pari a circa 10.000 calorie/mole, durante la glicolisi solo 20.000 calorie, delle 686.000 calorie/mole disponibili, sono state convertite in ATP con un rendimento molto basso.