Spiegazione della glicolisi

La glicolisi

Introduzione alla glicolisi

La glicolisi è una via metabolica che avviene nel citosol di tutte le cellule eucariotiche. Deriva dal greco Glucos Lussus, ovvero rottura del dolce e in quanto la molecola principale di tale processo metabolico è il glucosio, un carboidrato a sei atomi di carbonio.

Le fasi della glicolisi

La glicolisi consiste in dieci tappe, ognuna delle quali è caratterizzata da un particolare enzima. Idealmente è possibile suddividere questo processo metabolico in tre fasi. Nella prima fase vi è dapprima l’uso del glucosio, poi la trasformazione del fruttosio-1,6-bisfosfato in due molecole a tre atomi di carbonio, e successivamente la fase di recupero energetico.

La fase preparativa

Molecole coinvolte

Nella prima fase del ciclo della glicolisi vi è il consumo della molecola di glucosio ed il conseguente cambiamento della configurazione elettrica di più molecole, grazie a un catalizzatore enzimatico. Il consumo della molecola di glucosio avviene nella prima tappa attraverso l’esochinasi che provvede a fosforilare il carbonio numero sei del glucosio e di conseguenza si forma il glucosio-6-fosfato.

Nella seconda tappa il glucosio-6-fosfato, attraverso l’enzima fosfoglucosio-isomerasi, viene modificato in fruttosio-6-fosfato. Al fruttosio-6-fosfato attraverso l’enzima fosfofruttochinasi-I viene aggiunta una molecola di fosfato prelevata da ATP che di conseguenza diventa ADP.

Il fruttosio-1,6-bisfosfato, mediante l’enzima aldolasi, viene processato per formare gliceraldeide-3-fosfato e diidrossiacetone fosfato. Il diidrossiacetone fosfato, a sua volta, viene convertito a gliceraldeide-3-fosfato mediante l’enzima trioso-trioso-isomerasi.

La fase di recupero energetico

Intermedi Enzimi

Nella fase preparativa una molecola di glucosio è stata modificata, attraverso alcune tappe, in due molecole di gliceraldeide-3-fosfato. A questo punto, per semplicità, poniamo il destino di soltanto una delle due molecole di gliceraldeide-3-fosfato.

Nella prima reazione della fase di recupero la gliceraldeide-3-fosfato, mediante l’enzima gliceraldeide-3-fosfato deidrogenasi, viene convertita in 1,3-bisfosfoglicerato.

Nella seconda reazione una molecola di 1,3-bisfosfoglicerato, mediante l’enzima chinasi fosfoglicerato, viene convertita in 3-fosfoglicerato. Nella terza reazione la molecola di 3-fosfoglicerato, mediante l’enzima fosfoglicerato mutasi, viene convertita in 2-fosfoglicerato.

Nella quarta reazione il 2-fosfoglicerato, ad opera della fosfoglicerato idratasi, perde una molecola di acqua per la sintesi di fosfoenolpiruvato. Nell’ultima reazione il fosfoenolpiruvato, coadiuvato dall’enzima fosfopiruvatochinasi, viene trasformato in piruvato. Il gruppo fosforico viene portato mediante la chinasi dal carbonio numero 2 del fosfoenolpiruvato alla formazione di una molecola di ADP, generando di fatto una molecola di ATP.

Bilancio energetico

Nella fase di preparazione vengono consumate due molecole di ATP e nella fase di recupero vengono prodotte due molecole di NADPH + H⁺ e quattro di ATP, per cui la reazione è esoergonica.