Biochimica - parte 3

viene convertito in mannosio. Differentemente nei 2 comparti cioè può diventarefruttosio-6-fosfato o diidrossiacetone fosfato + gliceroloaldeide.

DESTINO DEL PIRUVATO

Le 2 mo di CO₂ di piruvato prodotto dalla glicolisi in condizioni aerobiche, sonoossidate a 2 molecole di Acetil-CoA con perdita di 2 molecole di CO₂. A questo punto6 molecole di Acetil-CoA vengono completamente ossidate a 12 molecole di CO₂. Questoprocesso che avviene in condizioni aerobiche nella matrice mitocondriale prende ilnome di respirazione cellulare e garantisce la riossidazione del NADH formato durantela glicolisi a NAD⁺. Il piruvato tuttavia può andare incontro ad altri 2 possibili destiniin condizioni anaerobiche: fermentazione lattica e fermentazione alcolica.

Glucosio

       glicolisi

condizioni aerobiche → 2 piruvato ← condizioni anaerobiche                           2 etanolo + CO₂                                    2 lattato

                   2 Acetil-CoA                             Ciclo di                             Krebs                            4 CO₂ + 4 H₂O

FERMENTAZIONE LATTICA

La fermentazione lattica viene messa in atto nel muscolo in attività energeticaa livello aerobicosottoposti quando l'apporto di ossigeno non è sufficiente per l'ossidazione del piruvatoe del NADH prodotto dalla glicolisi. Quindi con la fermentazione lattica il NADH vieneossidato a NAD⁺ grazie alla riduzione del piruvato a lattato, reazione catalizzatadalla lattato deidrogenasi (LDH), coenzima piridinico dipendente (esistono impattidiidrogenasi coenzima piridinica dipendenti). L'equilibrio complessivo della reazionefavorisce la formazione di lattato (ΔG₀ = -25.1 kJ/mole)tuttavia il piruvato chesi forma nel muscolo che si contrae viene rilasciato ed viene trasportato al torrentecircolatorio verso il fegato, dove viene convertito in glucosio durante la fase di recuperodopo un'attività muscolare intensa.

FERMENTAZIONE ALCOLICA

Il lievito e altri microorganismi in condizioni anaerobiche mettono in atto la fermentazione alcolica, cioè convertono il piruvato in etanolo e CO₂, inviando in lattato; tale processo si suddivide in 2 fasi. Nella prima fase si ha la decarbossilazione del piruvato, cioè il distacco del suo gruppo carbossilico sotto forma di CO₂. Tale reazione è catalizzata dalla piruvato decarbossilasi, che quale richiede Mg²⁺ ed è saldamente legato a se il coenzima tiamina pirofosfato (TPP); inoltre la reazione è irreversibile e porta alla formazione dell'acetaldeide. Nella seconda fase l'acetaldeide viene ridotta ad etanolo a opera dell'alcol deidrogenasi con la contemporanea ossidazione del NADH prodotto durante la glicolisi, a NAD⁺. Quindi i prodotti terminali della fermentazione alcolica sono etanolo e CO₂.

MOLECOLE COINVOLTE NELLA GLICOLISI

• ATP

L'ATP è un nucleotide trifosfato. I nucleotidi hanno 3 componenti caratteristici: una base azotata, uno pentoso (zucchero a 5 atomi di C) e 1&frac20;, 3 gruppi fostato. Le molecole senza gruppi fostato si detto nucleosidi. Gli atomi di carbonio del pentoso sono identificati con il primo ' per distinguere dagli atomi di carbonio della base azotata. Nel pentoso può essere il ribosio e il desossiribosio; nel primo caso si parla di ribonucleotidi (unità strutturali dell'RNA), nel secondo caso si parla di desossiribonucleotidi (unità strutturali del DNA). È desossiribosio difficile da 'desoxo perché' non possiede l'Atiro posizione 2'. Le basi azotate possono essere

Se considerassimo l’idrolisi dell’ADP a AMP e P_i: avremmo ΔG° = -32,8; se considerassimo quella dell’AMP avremmo ΔG° = -14,2. Quindi energeticamente ATP e ADP hanno energia paragonabile, questo non vale per l’AMP perché in questo caso non viene idrolizzato il legame anidridico ma quello estereo.

ATP + H₂O → ADP^3- + P_i^2- + H⁺

(ΔG° = -30,5kJ/mol)

Oltre all’ATP esistono altri composti fosforilati che possiedono un’energia di idrolisi molto elevata, grazie ad uno o più effetti stabilizzanti:

• Fosfoenolpiruvato (PEP)

Il fosfoenolpiruvato contiene un gruppo fosforico legato con un legame estereo che può essere staccato generando la forma enolica del piruvato, la quale tautomerizza subito nella forma chetonica più stabile. Le reazioni micola e mil’ idrolisi. Ed è proprio la tautomerizzazione a rendere la reazione energeticamente favorita (ΔG° = -61,3kJ/mol).

PEP → Piruvato + P_i^2-

Si ha anche una stabilizzazione per risonanza del P_i e la risonanza può anche essere presente a livello del gruppo carbossilico.

Glicogenolisi

Nei vertebrati, il glucosio viene convertito in glicogeno, una forma polimerica di deposito. Il processo di demolizione del glicogeno a glucosio 1-fosfato prende il nome di glicogenolisi. 3 enzimi sono coinvolti nel processo di glicogenolisi: glicogeno fosforilasi endoαamiπilasi e glucosiocumciib.

1) La glicogeno fosforilasi catalizza l’idrolisi del legame α 1-4 glucosidico tra 2 residui di glucosio all’estremità non riducente della catena di glicogeno, grazie all’intervento di Pi. Il risultato è la formazione di un residuo di glucosio 1-fosfato e di una catena di glicogeno con un residuo di glucosio in meno. Questa reazione viene catalizzata sia a livello della catena principale di glicogeno sia a livello della catena ramificata, tuttavia a livello della catena ramificata la glicogeno fosforilasi agisce ripetutamente fino a che non raggiunge un punto che dista 4 residui di glucosio da una ramificazione α 1-6, dove la sua azione si blocca.

2) A questo punto interviene l’enzima αaminoiαamilasi, che possiede 2 attività: cioè attività transferasica e attività idrolitica. Infatti, questo enzima idrolizza il legame α 1-4 glucosidico tra il 3° e il 4° residuo di glucosio a livello della catena laterale e trasferisce il tripeptide ottenuto sulla catena principale. A questo punto l’enzima idrolizza il legame α 2-1-6 tra la catena principale e l’unico residuo di glucosio rimasto nella catena laterale. Sulla catena principale rimasto può così, continuare ad agire la glicogeno fosforilasi.

glucosio 1-fosfato glicogeno

I portatori a loro volta legati all'adenina. Se l'_FMN che il FAD sono accettori di equilibriadi idrogenate, cioè termodinamicamente forme ossidate, possono accettare uno o 2 atomi di idrogeno (1 elettrone + 1 protone per conformazioni). Quando accettano un solo atomo di idrogeno sono convertibili in una radicale libero stabile detto semichinone (_FMN^• e _FADH^•); si invera la forma radicalica accetta il secondo atomo di idrogeno e i coenzimi possono alla ferme completamente ridotta (_FMNH2 e _FADH2).

VITAMINA B2 O RIBOFLAVINA →

NUCLEOTIDI FLAVINICI →