SCHEDA GLICOLISI
La glicolisi o via di Embden – Meyerhoff (EMP) è la via principale che conduce all’ossidazione del
glucosio. Letteralmente significa dolce scissione, ed è proprio questo che avviene, infatti a partire
da un composto a sei atomi di carbonio si arriva alla formazione di due molecole a tre atomi, l’acido
piruvico.
Gli organismi anaerobi possono ricavare tutta la loro energia metabolica da questo processo,
tuttavia anche le cellule aerobie sfruttano la glicolisi come processo di avvio per la completa
ossidazione del glucosio nel processo di respirazione cellulare.
Negli organismi aerobi, infatti, la glicolisi rappresenta il primo passaggio nella combustione
completa del glucosio, mentre negli organismi fermentanti rappresenta la prima parte del processo
di fermentazione.
E’ una via a 10 passaggi che converte una molecola di glucosio in due di piruvato con la resa di due
molecole di ATP. E’ una via antica, probabilmente utilizzata dai primi organismi procarioti circa
3,5 miliardi di anni fa.
Può essere distinta in due fasi:
• la prima o fase preparatoria è caratterizzato dall’impiego di due molecole di ATP,
• la seconda è quella di produzione energetica, vengono prodotte quattro molecole di ATP,
con la resa quindi di due. In questa fase si ha anche la riduzione del NAD+ a NADH
FASE 1:
• Il glucosio viene attivato e quindi trasformato in glucosio 6-fosfato tramite un processo di
fosforilazione: la reazione è catalizzata da esochinasi che necessitano dello ione magnesio
Mg++. In questa reazione si ha il consumo di una prima molecola di ATP.
• La seconda reazione prevede la conversione del glucosio 6-fosfato in un suo isomero: il
fruttosio 6-fosfato per azione di una isomerasi.
• Successivamente, per azione di un'altra chinasi (fosfofruttochinasi), si forma il fruttosio 1,6bisfosfato: la chinasi trasferisce un gruppo fosforico da una molecola di ATP al primo
carbonio del fruttosio 6-fosfato liberando ADP.
• Il fruttosio 1,6-bisfosfato viene poi scisso in due parti: il diidrossiacetonefosfato, e la
gliceraldeide 3-fosfato.
•
Successivamente, un enzima isomerasi, converte il diidrossiacetonefosfato in gliceraldeide 3‐fosfato perché solamente la gliceraldeide 3‐fosfato può accedere alla reazione successiva. Con questo processo termina la prima fase della glicolisi FASE 2:
E’ la fase in cui si ha produzione di energia e si accompagna a reazioni redox.
Il primo enzima impiegato nella seconda fase della glicolisi è una deidrogenasi,la gliceraldeide 3fosfato deidrogenasi. Le deidrogenasi sono enzimi redox che hanno come coenzimi il NAD o il
FAD. In questo caso la deidrogenasi catalizza la conversione della gliceraldeide 3-fosfato in 1,3bisfosfoglicerato. Questa reazione è accoppiata alla riduzione del NAD+ a NADH
Successivamente entra in gioco la fosfoglicerato chinasi che consente il trasferimento di un gruppo
fosforico dall' 1,3-bisfosfoglicerato ad una molecola di ADP; otteniamo così due ATP per ogni
molecola di glucosio iniziale; si compensa così la spesa energetica della prima fase della glicolisi.
Nella terza reazione della fase ossidativa, il 3-fosfoglicerato viene convertito in 2-fosfoglicerato per
azione di una isomerasi.
Nella tappa successiva, interviene un enzima enolasi che è in grado di catalizzare l'eliminazione di
una molecola di acqua dallo scheletro carbonioso del 2-fosfoglicerato ottenendo il fosfoenol
pirivato (PEP);
Il fosfoenol pirivato è un prodotto ad elevata energia che trasferisce il proprio gruppo fosfato ad
un’altra molecola di ADP per formare ATP. L’enzima che catalizza questa reazione è la piruvato
chinasi che richiede sia Mg++ che K+.
Al termine della glicolisi, il glucosio è stato trasformato in 2 molecole di acido piruvico, una
molecola a 3 atomi di carbonio, che contiene ancora nei suoi legami una certa quantità di energia,
sono state prodotte 4 molecole di ATP con un consumo di due e quindi una resa energetica pari a
due molecole di ATP, e infine sono stati prodotti 2 NADH.