Biochimica Umana - 1° Anno Scienze Motorie (Reazioni ed Enzimi)

GLUCOSIO



+ +

GLICOLISI: GLUCOSIO + 2ADP + 2P + 2NAD PIRUVATO + 2ATP + 2NADH + 2H + 2H O

2

 10 reazioni (5+5, fase due avviene 2 volte [quelle con simbolo colorato], 1 per ogni GAP), prime 5 consumano 2 ATP, le

seconde producono 4 ATP e 2 NADH.

 Enzimi:

o Esochinasi (irreversibile, usa 1ATP per legame, forma glucosio-6-P, regolatore inibito dallo stesso glucosio-6-P)

o Fosfoglucosio isomerasi (reversibile, sposta composto, forma fruttosio-6-P)

o Fosfofruttochinasi 1 (irreversibile, usa 1ATP, forma fruttosio-1,6-bifosfato, regolatore allosterico inibito da ATP

e da pH, attivato da magnesio, PKF1)

o Aldolasi (reversibile, scissione in gliceraldeide-3-fosfato[GAP] e diidrossiacetone-fosfato[DHAP])

o Trioso fosfato isomerasi (reversibile, trasforma DHAP in GAP, ultima prima fase)

Gliceraldeide-3-P deidrogenasi (reversibile, produzione 1NADH e 1,3-BPG, non usa ATP)

Fosfoglicerato chinasi (reversibile, produce 1ATP e 3-fosfoglicerato, accoppiata con la 6, attivato da magnesio)

Fosfoglicerato mutasi (reversibile, sposta composto, 2,3-BPG intermedio, forma 2-fosfoglicerato)

Enolasi (reversibile, deidratazione, forma fosfoenolpiruvato [PEP])

Piruvato chinasi (irreversibile, forma piruvato e 1ATP, enolpiruvato intermedio, attivato da magnesio e potassio,

regolatore inibito da ATP e acetil-CoA)

 Quindi irreversibili solo 1-3-10, varieranno nella gluconeogenesi per motivi energetici, in 7 e 10 produzione ATP unendo P

a ADP. Non avviene nel muscolo a riposo perché già c’è ATP, se c’è AMP si attivano PKF e piruvato chinasi e fanno il processo.

 Il piruvato poi diventerà acetil-CoA, con ossigeno, grazie al complesso multienzimatico della piruvato deidrogenasi (3enz-



+

5cof): PIRUVATO + CoASH + NAD ACETIL-S-CoA + CO + NADH (il NADH è un inibitore dello stesso processo)

2



FERMENTAZIONE OMOLATTICA: GLUCOSIO + 2P + 2ADP 2LATTATO + 2ATP + 2H O

2

 +

Piruvato a lattato quando non c’è ossigeno grazie a lattico deidrogenasi, riporta il NADH della glicolisi a NAD , reversibile

ma più difficile con Cori

FERMENTAZIONE ALCOLICA:

 +

Non fatta da uomo, senza ossigeno, rigenera NAD da NADH, produce etanolo e CO , due reazioni consecutive che creano

2

acetaldeide prima ed etanolo poi 

+

VIA DEL PENTOSIO-FOSFATO: 3G6P + 6NADP + 3H O 6NADPH + 3CO + 2F6P + GAP

2 2

 Altro modo per degradare glucosio, dipende dalle condizioni del corpo, produce ribosio-5-fosfato, NADPH (non ATP), lo

zucchero a 5C creato può essere convertito a uno zucchero con più o meno C (da 3 a 7C). Processo in tre fasi, si parte dal

glucosio-6-fosfato, fase ossidativa e fase non ossidativa

 Enzimi:

o Glucosio-6-P deidrogenasi (produce 1NADPH e 6-fosfoglucono-lattone, ossidazione)

o 6-fosfogluconolattotasi (idrolisi da forma chiusa ad aperta, crea 6-fosfogluconato)

o 6-fosfogluconato deidrogenasi (decarbossilazione ossidativa, crea ribulosio-5-P, 1NADPH e CO )

2

o Ribulosio-5-P isomerasi/epimerasi (isomerizzazione che crea ribosio-5-P o xilulosio-5-P in caso di

epimerizzazione [cioè si spostano i costituenti di 1 solo C]

o transchetolasi e transaldolasi (aggiunta/rimozione di 2/3C, riarrangiamento dello scheletro carbonioso che crea

fruttosio-6-P o glucosio-6-P, reazioni tutte reversibili, forma tutti intermedi della glicolisi e quindi si collegano a

questa via avvenendo in contemporanea ad essa)

GLUCONEOGENESI:

 E’ la via opposta alla glicolisi, si va da piruvato o da altri precursori a glucosio, si verifica nel fegato, usa molta energia e si

fa solo quando è necessario, tutti i precursori si trasformano prima in ossalacetato prima di entrare in questa via

 10 fasi, 7 uguali alla glicolisi, 3 diverse (sono la 1, 3 e 10 della glicolisi, quelle irreversibili)

 Enzimi:

o Piruvato carbossilasi (nei mitocondri, si passa da piruvato a ossalacetato, usa 1ATP e bicarbonato, fa la 10 inversa

della glicolisi, ha biotina, lisina e CO ; l’ossalacetato esce dai mitocondri grazie a sistemi navetta che lo

2 +

trasformano in malato con conseguente produzione di NAD dal NADH, poi una volta fuori torna ossalacetato e

torna indietro anche il NADH; enzima allosterico regolatore)

o Fosfoenolpiruvato carbossichinasi (PEPCK, ossalacetato in fosfoenolpiruvato, usa 1GTP, sia nei mitocondri che

nel citosol)

o Formazione del fruttosio-1,6 bifosfato (si ottiene facendo le fasi da 9 a 4 della glicolisi in modo inverso, stessi

enzimi – stessa funzione, tutte reversibili)

o Fruttosio-1,6-bifosfatasi (FBPasi-1, forma fruttosio-6-P, fase 3 della glicolisi che varia; enzima allosterico

regolatore inibito da AMP e da fruttosio-2,6-bifosfato e attivato da ATP)

o Fosfoglucosio isomerasi (forma glucosio-6-P, fase 2 della glicolisi)

o Glucosio-6-fosfatasi (forma glucosio, tappa 1 della glicolisi che varia, enzima presente anche nella glicogenolisi)

 Questo processo quindi usa 4ATP, 2GTP e 2NADH

 In questo processo entrano in gioco anche due ormoni: insulina e glucagone 1

GLICOGENO

GLICOGENOLISI:

 Il glicogeno viene demolito grazie al glicogeno fosforilasi (enzima allosterico e covalente formato da due sub-unità uguali,

forma A più attiva (R) – forma B meno attiva (T)), questo enzima stacca i primi residui di glucosio dalla parte non riducente

e aggiunge loro un fosfato creando glucosio-1-fosfato, non usa ATP. Questi glucosio-1-fosfati sono molto vantaggiosi come

energia perché già fosfati e quindi saltano la fase 1 della glicolisi, entrando direttamente nella 2 come glucosio-6-P grazie

alla fosfoglucomutasi, quindi con questi glucosio-1-fosfato di producono 3ATP nella glico